• 제목/요약/키워드: 주입모형실험

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압축공기포 소화설비의 공기포비에 따른 B급 소화성능 연구 (A Study on B Class Fire Extinguishing Performance of Air Ratio in the Compressed Air Foam System)

  • 이장원;임우섭;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.8-14
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    • 2013
  • 본 연구는 압축공기를 포수용액(수성막포 3%)에 주입하여 발포하는 압축공기포 소화설비에서 가압 공기 혼입 비율에 따른 소화성능을 평가하고자 하였다. 실험장치는 캐나다국립연구소 및 UL162 기준을 준용하여 제작한 압축공기포전용의 포소화설비 실험장치를 활용하였으며, 소화모형은 소화약제의 형식승인 및 제품검사의 기술기준에 의한 유류화재(B급) 20단위 모형을 적용하였다. 압축공기는 공기혼합기를 통하여 주입하였으며, 공기포비를 1 : 4, 1 : 7, 1 : 10으로 증가시키면서 경향성을 연구하였다. 또한 공기포비 1 : 4에서 합성계면활성제포와 수성막포의 비교 실험도 함께 진행하였다. 소화 성능실험 결과 동일한 방출유량 조건에서 수성막포는 공기포비 1 : 7에서 소화효과가 가장 빠르게 나타났으며 공기포비 1 : 10에서 가장 소화시간이 길게 나타났다. 또한 수성막포와 합성계면활성제포간 비교 실험에서는 수성막포의 소화효과가 더 빠르게 나타났다.

반회신경 문합과 후윤상피열근 절제가 발성기능에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (EXPERIMENTAL STUDIES ON THE EFFECT OF RLN ANASTOMOSIS REMOVAL ON PHONATION)

  • 김영모;이영구;이정식;이준열;김광문;김기령;홍원표;최홍식
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1991년도 제25차 학술대회 연제순서 및 초록
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    • pp.11-12
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    • 1991
  • 편측 성대마비의 음성개선을 위하여 현재까지 알려진 치료방법은 teflon 또는 silicone 주입술, 외과적 성대 내전술, 갑상연골 성형술, 신경재식술, 등이 있으며, 근래까지는 Teflon 또는 Gelform 주입술이 제일 효과적인 방법이라 알려져 있으나, 이는 음의 높낮이 조절능력의 한계가 있고, 신경재식술의 결과 역시 만족스럽지 못한 경우가 많다. 따라서 저자는 발성기능의 생리학적인 측면에서, 보다 효과적인 음성개선의 방법을 찾기 위하여, 사람의 후두와 비교적 유사한 특성을 가진 개를 사용하여 실험을 하였다. 반회신경을 절단하여 편측 성대 마비를 유발한 뒤, 동측의 유일한 외전근인 후윤상피열근을 절제후 절단된 신경을 문합하여, 성대의 외전근 작용의 소실과, 발성시에 주로 작용하는 내전근만의 작용을 유도하여, 공동운동의 차단과, 내전운동의 향상을 기대하였다. 본 실험에 앞서, 임의적으로 신경을 자극시킬 수 있는 신경자극기와, 주위조직으로부터 신경만을 분리하여 자극할 수 있는 전극을 개발하여 사용하였으며, 또한 성대의 발성음을 임의대로 유발시킬 수 있는 생체 내 후두발성 모형(in vivo laryngeal phonation model)을 Moore(1987, 1988)등이 발표한 모형을 토대로 자체 개발하여 사용하였다. 실험은 13마리의 개를, 반회신경 절단군(3 마리), 반회신경 절단 및 후윤상피 열근 절제군(3 마리), 후윤상피열근 절제군(3 마리), 반회신경 문합 및 후윤상피 열근 절제군(4 마리)등으로 나누어 실험하였으며, 3 개월 후, 현수후두경, 후두 내시경, videolaryngoscopy, 신경자극 검사 등으로 성대의 내전운동 및 위치 변화의 관찰, 발성음의 음향분석 및 갑상피열근의 형태학적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 반회신경 절단군과 반회 신경 절단 및 후윤상피열근 절제군은, 수술후 3 개월에 성대의 움직임이나 각도의 변화가 없었으며, 음향분석 결과 발성음이 아닌 잡음만이 포착되었다. 즉, 절단된 신경의 문합 없이 후윤상피열근 절제 만으로는 음성개선은 기대할 수 없었다. 2. 후윤상피열근 절제군에서는 수술 후 3 개월에 정상적인 성대의 내전운동이 관찰되었으며, 음향분석상 기본주파수 동요율 및 발성음의 강도는 약간의 증가를 보였다. 즉, 반회신경이 절단되지 않은 상태에서 후윤상피 열근 만을 절제하면, 발성음의 변화는 거의 없었다. 3. 반회신경을 절단후 문합하고 후윤상피열근을 절제한군 에서는 수술후 3 개월에, 성대의 정상적인 내전운동을 보였고, 음향분석상 수술직후에는 잡음만이 포착되었으나, 3 개월 후에는 잡음이 아닌 발성음을 들을 수 있었으며, 이 발성음의 기본주파수 및 강도는 수술전보다 감소되어 있었으나, 기본주파수 동요율은 증가되어 있었다. 즉 이 술식으로 인한 뚜렷한 발성음의 향상이 있었다. 이상의 결과로 미루어, 편측 신경 절단으로 인한 성대마비시, 절단된 신경을 봉합하고 성대의 유일한 외전근인 후윤상피열근을 절제하면, 공동운동의 차단과, 내향운동의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다.

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페로니켈슬래그(FNS)가 토질 및 수질오염에 미치는 영향 (Effect of Ferro-nickel Slag on Contamination of Soil and Water)

  • 박경호;김대현;김병호;고영진
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.21-33
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    • 2013
  • 본 연구에서는 FNS의 공학적 특성을 평가하고, 소형 및 대형 모형토조를 통하여 원지반과 유사한 조건으로 FNS 매립시에 주변토양에 미치는 환경적 영향을 평가하고자 하였다. 주입액은 담수, 산성, 해수를 사용하였으며 모래와 실트시료를 사용하여 각각 상대밀도(40%, 60%)와 다짐도(90%) 조건을 선정하여 실험하였다. 소형 및 대형 모형토조에서 배출되는 용출액은 pH 분석을 실시하였으며, 주입이 완료된 후에 샘플을 추출하여 토양오염분석을 수행하였다. 그 결과, 모래보다 실트에서 pH의 오염도가 더 높게 나타남을 확인할 수 있었고, FNS가 주변 토양에 미치는 환경적 영향은 미미한 것으로 나타나 향후 천연골재 대체재로 활용 가능할 것으로 판단된다.

초속경 시멘트를 사용한 가압식 쏘일네일링의 주입시간에 따른 마찰저항특성에 관한 연구 (A Study on the Frictional Resistance Chracteristics of Pressurized Soil Nailing Using Rapid Setting Cement)

  • 이아름;신은철;이철희;임용관
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 쏘일네일링 공법은 일반적으로 중력식 그라우팅 방법으로 사용되고 있으나, 그라우팅으로 인한 공동발생 및 충진 불량 문제를 해결하고자 최근에는 가압식 쏘일네일링 공법의 개발과 적용사례가 증가하고 있다. 가압식 그라우팅은 일반적으로 포틀랜트 시멘트와 물을 혼합하여 사용하나 소요강도 발현까지 10일 이상 걸리기 때문에 초속경 시멘트를 혼합하여 사용하고 있다. 이에 이 논문에서는 가압식 그라우팅 주입시간을 고려하여 적정 겔타임이 확보되는 초속경 시멘트 혼합비 30%가 가압식 쏘일네일링을 하기에 적합하다고 판단하였다. 화강풍화토 지반을 대상으로 모형토조를 제작하여 네일체의 인발실험을 한 결과, 주입시간 10초에서는 변형률 15% 일 때의 인발력이 5.7kN으로 중력식과 비교하였을 때 약 1.5배의 보강효과가 나타났다. 압력시간을 10초, 20초, 30초, 40초의 조건으로 달리할 경우에는 주입시간 증가에 따른 마찰저항력이 선형적으로 증가하나, 한계주입압력을 넘는 수준의 주입시간에서는 수압파쇄 효과로 인해 마찰저항력이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석을 통하여 무보강 사면과 중력식, 가압식 쏘일네일링으로 보강된 사면의 안정을 비교분석 하였다.

하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합 분석을 위한 드론의 활용 (Application of Drone for Analysis of 2D Pollutant Mixing in River)

  • 서일원;백동해
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.100-100
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    • 2017
  • 하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합거동은 하천 주흐름에 의한 이송현상과 유속 성분의 수심평균 값에 대한 공간적 편차로부터 야기되는 분산현상으로 설명 할 수 있다. 이는 3차원 이송확산 방정식으로부터 수심 적분된 2차원 이송-분산 방정식으로 수학적 유도가 가능하며, 수심방향으로 적분하는 과정에서 발생되는 농도의 분산항은 Taylor Dispersion 개념에 기초하여 종방향 및 횡방향의 2차원 분산계수로 표현된다. Fischer(1978)는 연직방향 유속분포로부터 2차원 분산계수를 추정하는 해석해를 수학적으로 유도하였으나, 실제 하천에서 정밀한 연직방향 유속분포를 계측하는 것은 많은 비용 및 노동력을 초래한다. 따라서 선행 연구자들은 2차원 혼합모형의 분산계수를 산정하고자 실험적 방법으로써 추적자실험을 수행하였다. 추적자실험은 추적자 물질을 수체에 주입한 후 농도의 변화를 관측함으로써 추적자물질이 하천에서 이송 및 분산되는 과정을 이해하는데 유용하다. 기존의 추적자실험은 고정된 위치에서 농도를 계측하여 시계열적인 농도의 변화를 관측한 후, 오염운 동결가정을 통해 종,횡방향 분산계수의 산정이 가능하지만, 오염물질 농도의 공간적 분포를 얻기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존의 추적자실험법의 한계를 극복하고자 형광물질을 이용한 추적자실험을 수행함과 동시에 드론에 장착된 디지털카메라를 이용하여 항공영상을 취득 및 분석하여, 하천에 주입된 형광물질의 농도분포를 시공간적으로 추출하는 기법을 개발하고, 이를 바탕으로 오염물질의 2차원 혼합거동을 분석하였다. 본 실험은 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터의 A3실험수로에서 수행되었으며, 실험수로는 평균 하폭 5 m, 평균 수심 0.44 m, 유량 $0.96m^3/s$의 실제 소규모 하천과 유사한 축척을 가지고 있다. 추적자물질은 Rhodamine WT 용액이 사용되었으며, 실험수로 내 설치된 15개의 형광광도계(YSI-600OMS)를 이용하여 농도를 측정하였다. 항공영상의 취득을 위해 이용된 드론은 DJI-Phantom 3 Professional 이며, 3840x2160의 해상도로 초당 30 frame의 동영상으로 취득되었다. 영상의 정합 및 좌표화를 위해 RTK-GPS를 이용하여 12개의 지상 기준점의 좌표를 취득한 후, 사영변환을 통해 영상좌표를 지상좌표로 변환하였다. 영상의 픽셀값을 농도장으로 변환하기 위해 각 RGB 밴드의 픽셀값을 통계적으로 분석하여 농도장으로 변환하였으며, 영상으로부터 얻은 농도장은 형광광도계에 의해 실측된 농도와 결정계수 0.9이상의 수준으로 정확도를 나타냈다.

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난류전단 흐름에서의 기포응집에 관한 수치모의: 2. 모형의 적용 (Numerical Simulation of the Coalescence of Air Bubbles in Turbulent Shear Flow: 2. Model Application)

  • 전경수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1365-1373
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    • 1994
  • 난류전단 흐름에서의 기포 크기분포를 예측하기 위하여 개발된 Monte-Carlo 모의모형을 실험실 크기의 문제에 적용하였다. 각종 모형 매개변수 및 물리적 변수들에 대한 민감도 분석을 수행하였으며, 실험 관측치와의 비교를 통하여 모형의 실제 적용성에 관하여 조사하였다. 공기와 물의 유량비 또는 마찰계수가 증가함에 따라 기포의 크기가 커지는 것으로 나타났다. 평균유속이 증가함에 따라 가포의 크기는 작아지지만, 폭기구간내 기포의 총표면적은 거의 일정함을 보였다. 모형의 종방향 거리증분에 따른 기포 크기분포의 변화는 거의 없었으며, 횡방향 거리중분을 크게 할수록 기포가 크거나 작은 쪽으로 치우쳐 중간정도의 크기를 갖는 기포의 수가 감소하였다. 기포의 크기분포는 그 초기분포 및 공기의 주입위치에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 기포의 충돌과 응집을 구분하기 위하여 충돌효율을 도입하였다.

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전기전도계를 이용한 관 내 이상류 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Behavior of Two-phase Flow in Pipes Using Electrical Conductivity Meter)

  • 이경수;조한일;류시완;이동섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.456-460
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    • 2016
  • 최근 기후변화의 영향과 급격한 도시화로 인한 하천 저류능력의 감소 및 부적절한 하수시설의 설계로 도시유역의 홍수 위험성이 증가하면서 적극적인 구조물적 홍수방어대책으로 대심도터널의 활용에 대한 필요성이 대두되고 있다. 일본을 비롯한 외국에서는 대심도터널의 활용이 적극적으로 고려되고 있으며 실제 설치 및 운영 사례 또한 증가하고 있다. 그러나 국내에서는 아직까지 홍수 방어용 대심도터널의 설치 및 운영된 사례가 없고 설계 및 시공과 관련한 기준 및 연구가 미미한 실정이다. 본 연구에서는 대심도터널 내부에서의 이상흐름 거동특성을 구명하기 위하여 터널을 모형화한 수평관에서 실험적 연구를 수행하였다. 직경 100 mm 투명 아크릴관으로 제작된 수평관 내부를 흐르는 물에 공기를 주입하여 기포를 발생시키고 전기전도계를 이용하여 유속변화에 따른 관에서의 물-공기 혼합 이상흐름의 거동특성에 대해 살펴보았다. 실험결과 터널 계통 전반에서의 물-공기(이상류) 거동 특성을 파악할 수 있었다. 이를 통해 대심도터널 내부 공기에 대한 효과적인 제어로 흐름의 안정화 및 그에 따른 수리성능의 개선효과를 기대할 수 있으며, 도시지역의 집중강우로 인한 수방재 대응 기술개발을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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대수층의 수리특성 연구를 위한 시추공 전기전도도 측정기법의 현장 시험 적용 (Test Application of Electrical Conductivity Measurement in Borehole for Determining Aquifer Properties)

  • 김영화;김지훈;홍정표
    • 지질공학
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 전기전도도 측정방법에 의한 수리전도도 측정 기법 개발의 일환으로, 모형 시추공을 이용한 실내 실험에 이은 원위치 현장 적용 시험을 실시하였다. 현장 적용은 사전 현장 적용실험을 거쳐 춘천시 봉명리 강원대학교 산림학습원 구역내에 있는 BM-2와 BM-3의 두 시추공에서 이루어졌다. 두 시추공을 양수정과 측정공으로 서로 번갈아 사용하며 염수 주입과 종료를 기준으로 다수의 시계열 전기전도도 자료를 획득하였다. 이들 시계열 전기전도도 분포곡선의 분석으로부터 공별, 심도별 수리 특성 정보를 얻을 수 있었으며, 원위치 현장 투수시험 방법으로서의 가능성이 확인되었다.

연약지반 보강을 위한 저유동성 몰탈 개량체의 응력분담비에 관한 연구 (The Study on the Stress Concentration Ratio of Low Slump Mortar Grouting Mixtures for Improving the Soft Ground)

  • 박언상;김병일;박승도
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.15-24
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    • 2020
  • 본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입공법의 개량체에 관한 응력분담비를 복합지반법, 지반아칭이론, 소성각법 및 2차원과 3차원 수치해석, 3차원 모형실험을 통해 평가하였다. 복합지반법으로 계산된 응력분담비는 89.3, 3차원 지반아칭이론을 적용할 경우 3.75~59.0, 3차원 소성각법의 경우 82.8로 이론별 응력분담비의 차이가 나타났다. 2차원 수치해석 결과 응력분담비는 63.0~77.0으로 개량율이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났고, 3차원 수치해석 결과 50.0~56.0으로 2차원 해석 결과 대비 작게 예측되었다. 대형 삼축압축셀을 이용한 특수 모형 실험의 경우 하중단계별 응력분담비는 53.0~60.0으로 나타났고, 실험으로 평가한 응력분담비는 2차원과 3차원 수치해석적 예측치 내에서 측정되었다. 본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입 공법의 개량체에 대하여 해석 및 실험값을 바탕으로 개량율에 따른 응력분담비에 대한 예측식을 제안하였다.

조밀한 모래지반의 기초하부에 설치된 마이크로파일 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Reinforcement Effect of Installed Micropile under Footing on Dense Sand)

  • 이태형;임종철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3C호
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    • pp.191-200
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    • 2006
  • 직경 100~300mm 정도의 보링공에 강봉 또는 강관을 삽입하여 그라우팅 재료로 주입 압력을 가하는 소구경 현장 타설 말뚝의 일종인 마이크로파일 공법은 기계의 소형화, 저진동, 저소음 등의 장점으로 도심지의 협소한 공간에서의 적용 범위가 점차 확대되고 있다. 마이크로파일은 지지력 증가, 지반 변위억제를 통한 구조물 안정성 확보 등에 주로 적용되어져 왔고, 향후 공법의 유효성과 잠재성으로 다양한 방면에 활용될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 마이크로파일과 지반과의 상호작용에 초점을 두고 기초의 하부지반(구조물 지지개념) 보강을 실시하였으며, 모형실험 결과 및 지반 변형 분석을 통해서 보강 효과(지지력 증가효과 및 침하억제 효과)를 정성적 정량적으로 분석하여 설계 및 시공에서의 효율성과 적용성을 높이고자 한다.