• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.109-121
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• 2023

수제는 하천 내에서 다양한 생태환경을 제공할 수 있어 하천의 환경 기능을 향상시키는 데 활용될 수 있다. 그러나 수제로 인해 변화하는 흐름이 환경 기능을 향상시키는 것만은 아니며, 부정적인 영향을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수리실험을 통해 수제의 설치로 인한 흐름변화를 분석하여, 어류서식처에 미치는 영향을 검토하였다. 어류의 서식환경의 주요 인자로는 유속, 난류운동에너지 및 재순환영역 등이 있으며, 그 중 난류운동에너지와 재순환영역을 중점적으로 검토하였다. 수제의 간격과 잠김정도를 실험조건으로 설정하여 총 8가지 케이스에서의 실험을 수행하였으며, 실험결과 수제의 간격이 짧고, 잠김정도가 낮을수록 난류운동에너지와 재순환영역의 크기가 증가하여 어류서식처에 미치는 영향이 크게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1561-1565
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• 2006

수제는 주로 호안 또는 하안 전면부에 설치하는 구조물로써 기존의 수제 설치는 하안 및 제방의 보호, 유로제어 및 주운 등의 목적에 의해 이루어졌다. 최근 들어서는 수제하류부의 흐름분리로 인해 발생되는 재순환 영역(recirculation zone)과 국부세굴에 의해 발생하는 세굴공이 수중생물의 다양한 서식처 및 홍수 시어류의 피난처로 활용될 수 있다는 점 등의 환경기능이 부각되면서 수제에 대한 설치목적이 다양화 되었다. 월류수제는 흐름이 수제 투과정도를 나타내는 투과율과 함께 다뤄지기는 기존의 실험연구에서는 수위가 수제의 머리부를 초과함에 따라 월류되는 흐름은 과도한 난류의 발생 등 투과수제에 비해 수제부근에 더 많은 영향을 미친다고 하였다. 이러한 과도한 난류의 발생은 수제를 월류하는 흐름은 상류에서는 가속되다가 수제 하류부로 흘러내리면서 다시 감속되어 교란되기 때문이다. 이러한 월류수제의 흐름특성은 수제 주변 국부세굴에 영향을 미친다. 특히 우리나라 하천은 홍수시 수위의 변화가 매우 크기 때문에 일반적인 불투과 수제라 하더라도 대부분의 수제가 월류수제처럼 거동한다. 따라서 수위가 증가함에 따라 월류가 발생하는 수제의 경우 비월류 구조물과는 세굴심의 변화가 다르게 발생할 수 있다. 본 연구에서는 월류수제 주변에서 발생되는 국부세굴이 수중생물의 다양한 서식처 및 피난처로 활용될 수 있다는 관점에서 세굴영역(세굴부피)과 세굴심의 관계에 대한 수리모형실험을 수행하고 분석하였다. 월류수제의 세굴실험은 축척의 영향을 최소화하기 위해 $7m(W){\times}40m(L){\times}1.5m(H)$ 규격의 대형 수로에서 수행하였으며 세굴변화에 미치는 시간축척의 영향을 파악하기 위해 $70{\sim}90$ 시간 동안 실험을 수행하였다. 세굴의 측정은 투명한 아크릴로 제작된 수제 내부에 CC카메라를 수제 전 후면 및 측면에 설치하여 월류수제의 세굴 발생을 실시간으로 측정하며 동시에 수제의 각 면에 각각 3개의 압력센서를 설치하여 압력분포를 측정함으로써, 월류수제 주변의 압력변화에 따른 세굴심의 실시간 변화를 비교할 수 있도록 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.575-583
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• 2017

계단형 보와 여수로 같은 수공구조물의 상부에서는 스키밍 흐름 그리고 직하류부에서는 정상파를 포함하는 도수 현상인 파형흐름과 같이 다양한 형태의 흐름이 발생한다. 연구에서는 하이브리드 RANS-LES 난류 모델링 기법과 자유수면 변동을 해석하기 위한 VOF (volume of fluid)기법을 병합한 3차원 부정류 수치모형을 이용하여 계단형 보가 설치된 사각형 개수로에서 발생하는 파형흐름과 스키밍 흐름을 포함하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 시간평균 수치모의 결과와 기존 수리모형 실험 결과를 비교분석한 결과, 수치모의는 보 하류부에서의 평균유속분포의 변화, 정체파와 수면와류를 포함하는 파형흐름의 전반적인 수면 변화, 파형흐름의 파고와 길이, 정체파 하부에서 발생하는 재순환 흐름 영역의 길이 등을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의를 통해서 자유수면과 순간 유속 벡터의 변동, 전단응력과 난류에너지의 분포 그리고 3차원 난류조직구조와 총압력분포의 형태와 변동 자료를 제시하여 스키밍 흐름과 파형흐름 영역에서의 독특한 흐름 거동 특성을 규명하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.269-275
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• 2022

본 연구에서는 포졸란 혼화재 혼입에 따라 응결시간과 역학적 특성을 평가하였다. 응결시간 발현 특성은 포졸란 혼화재를 사용하였을 때 감소되는 효과와 압축강도가 증가되는 특성을 평가하였다. 포졸란 혼화재의 경우 단독으로 사용할 경우 마이크로 실리카가 초결 및 종결시간 단축 및 압축강도 발현에 효과적이였다. 두가지 이상의 혼화재를 사용하였을 때는 실리카흄을 사용하면서 동시에 소량의 나노 실리카를 사용하는 것이 OPC 대비 응결시간이 62~64 %수준으로 감소하였으며, 강도 수준이 약 1.17배 증가로 성능증진에 효과적이었다. 나노 실리카가 소량의 혼입량으로 응결시간 감소 및 압축강도를 증진시킬 수 있는 것은 포졸란 반응을 일으킴과 동시에 작은 입자크기로 상대적으로 큰 입자로 구성되어있는 실리카 흄과 시멘트 사이의 공극채움 효과가 있는 것으로 판단된다. 하지만 나노 소재의 경우 높은 비표면적으로 흐름성 저하의 원인이 되기 때문에 배합 설계 시 화학혼화제의 첨가가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.558-560
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• 2000

본 논문은 ATM(Abstract Timed Machine)에 대해서 기술한다. ATM 은 임무 위급 시스템과 같은 실시간 시스템을 명세, 분석 및 검증할 수 있는 정형 기법이다. ATM 은 모드(mode), 전이(transition), 포트(port)로 구성된다. 모드는 머신의 압축된 상태를 의미하고 전이는 모드와 모드 사이의 변화를 말한다. 포트는 ATM 들 사이의 상호작용을 위한 진입을 나타내기 위한 것이다. ATM 은 소프트웨어 순환 공학을 위해 디자인 되었다. ATM은 재/역공학적 측면에서 계산 이론과 더불어 기존의 실시간 시스템의 소스코드에 대한 디지안 및 환경 정보를 나타낸다. 본 논문은 병렬성, 병렬적으로 동작하는 엔터티들 사이의 제어 정보이 흐름, ATM 타입과 클래스로부터의 인스턴스, 비/동기적 이벤트, 포트와 이벤트 타입, 포트의 타입, 통신, 입/출력, 예외처리, 시간에 관한 요구사항, 다수를 대상으로 하는 통신 주기적 작업등과 같은 ATM의 여러 개념을 기술하고 이러한 속성들을 Producer-Buffer-Consumer 예제로 살펴본다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권8호
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• pp.707-717
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• 2016

본 연구에서는 직선 개수로 내에 설치된 수제 모형 주위에서 발생하는 난류 흐름의 특성을 알아보기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 실험은 Froude 수가 0.100과 0.185인 두 가지 흐름 조건에서 이루어졌다. 시간평균유속과 난류 응력을 구하기 위하여 초음파 유속계를 이용하여 3차원 순간 유속을 측정하였다. 실험 결과, 수제 하류에서 난류 응력이 큰 재순환 영역이 존재하는 것으로 확인하였다. Froude 수가 큰 경우와 작은 경우의 전반적인 평균 유속 분포는 유사하게 나타났으나, 최대 무차원 난류 응력과 최대 무차원 바닥 전단응력은 Froude 수가 증가할수록 차이를 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2463-2476
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• 1994

Local mean fluctuating velocity components were measured in the separating and reattaching axisymmetrc region of turbulent boundary layer over the wall of convex cylinders placed in a water tunnel by using 2-color 4-beam fiber optics laser Doppler velocimetry. Measurements were made with three different diameters of cylinders with four different diameters of cylinders with four different diameter of the obstructions. The range of Reynolds number based on step height was between 5,000 to 25,200. The study demonstrates that the reattachment length decreases with decreasing cylinder radius and is always shorter than that for the two-dimensional backward-facing step flow at the condition of the same step height. It was also observed that the turbulent kinetic energy in the recirculating region increases with an increases in the radius of convex curvature. The measured velocity field suggests that the transverse curvature can effect definitely the formation of corner eddy.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.153-158
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• 2005

표면에 부착된 수직벽 후방의 난류전단흐름을 입자영상유속계를 이용하여 조사하였다. 하부 틈새를 갖는 수직벽 후류영역에서는 박리 후 비정상적인(unsteady) 재순환 영역이 형성되었으며, 약 x=3H위치에서 전단층의 재부착 및 난류경계층으로의 재발달 과정이 나타났다. 수직벽 직전의 오목한(concave) 유선곡률과 수직벽 후방의 볼록한(convex)유선곡률의 영향은 수직벽 주위에서 가장 크게 나타나고, 하류로 나아감에 따라 전단층 주위 유체의 유입 등으로 그 영향이 박리 전단층 내에서 커다란 와구조가 연속적으로 발생하였다.

• 한국습지학회지
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• 제14권1호
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• pp.75-87
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• 2012

지표수-지하수 혼합대는 하천 및 호소 등에서 지표수와 지하수가 교환되는 공간이다. 지표수-지하수 혼합은 하상의 토층으로 확장되어 다양한 물리적, 생지화화적, 열역학적 교환을 발생시키며 수생태계 내 고유한 생태적 전이대를 형성하는데 주요한 역할을 한다. 과거 실험 및 수치모의 연구에 의하면 혼합대에서 발생하는 물질교환은 하천의 지형적인 특징으로 발생하는 압력분포에 의해 지배된다. 특히 하천의 구간 규모에서 여울-소 구조는 혼합대의 특성을 지배하는 주요 인자로 알려져 있다. 여울-소 연속 구조는 지표수에서 재순환영역과 정체점을 형성하며 이 독특한 흐름 구조에 의해 혼합대의 흐름특성이 영향을 받는다. 본 연구에서는 3차원 동수역학 모형을 이용하여 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식과 Darcy 방정식을 동시에 해석하여 연속된 여울-소 구조에서 발생하는 지표수의 흐름구조가 혼합대의 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과, 여울-소 구조에서 지표수의 재순환영역 및 정체점은 상승류와 하강류 형성과 직접적 연관을 가지며, 재순환영역의 크기가 감소하면 여울 전면부 하강류 형성 구간의 길이가 감소하고 최대 하강류 발생 지점이 하부로 이동하는 특성을 파악하였다. 이와 같은 본 연구의 결과는 혼합대의 현장관측, 하천 관리 및 복원 등의 연구에 활용하여 친환경 하천 조성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.423-431
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• 2011

최근 대체에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 수소에너지를 기반으로 하는 차세대 발전 장치인 연료전지 관련 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 고온 연료전지의 대표적인 형태인 용융 탄산염 연료전지(MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)는 전력사업용으로의 높은 가능성을 인정받아 화석연료를 대체할 발전방식으로 평가 받고 있다. 본 연구에서는 Aspen Custom Modeler($ACM^{TM}$)에서 평형반응식을 이용하여 스택 모델을 구성한 후, Aspen $Plus^{TM}$에서 BOP(Balance of Plant) 시스템과 스택을 연결하여 전체 MCFC 발전 시스템의 정상상태를 모사하였다. 모델의 유효성을 입증하기 위해서 전류밀도, 연료이용률, S/C ratio, 재순환 흐름 비와 같은 주요 조업변수에 따른 셀 전압, 전력, 효율 등 시스템의 성능을 분석하였다. 그리고 Aspen $Dynamics^{TM}$에서 PID제어 방식을 적용하여 제어루프를 구성하였고 부하변화, 설정점 변화, 재순환 흐름비 변화에 따른 각각의 사례연구를 통하여 전체 시스템의 성능변화를 예측하였다. 그 결과 연료이용률과 전류밀도의 변화에 따른 전체 시스템의 최대 발전 효율 및 출력전압을 위한 운전조건을 제안하였다.