관로흐름은 관벽과의 마찰 정도에 따라 층류와 난류, 난류인 경우 관벽은 매끄러운관 또는 완난류(緩亂流)(smooth turbulent flow) 조건과 거칠은 관 또는 전난류(全亂流)(rough turbulent flow) 조건으로 뚜렷이 대별할 수 있으며 층류와 완난류의 변이부에 해당하는 층류-완난류 천이조건 즉 천이층류(遷移層流)와 완난류-전난류 변이부 즉 천이난류(遷移亂流) 등 모두 다섯 개의 조건으로 구분지어 해석할 수 있다. 층류, 완난류 및 전난류 조건에서의 마찰계수 산정에는 기존 Prandt1의 이론식에 상당한 신뢰를 두고 있으나 천이난류에서의 마찰계수산정에 쓰고 있는 Colebrook-white 조합식은 이의 정도에 많은 의문점을 두어 왔다. 본 연구에서는 Nikuradse의 실험결과를 재 분석하여 천이난류조건에서의 유속분포식을 구하였으며, 이에 근거하여 관로에서 천이난류조건에 대한 마찰계수 산정식을 개발하였다. 천이층류에 대하여는 마찰계수를 내삽법으로 구할 것을 제의한다.
상류이송기법은 불연속 흐름을 해석할 수 있기 때문에 댐붕괴류, 천이류 등의 해석에 많이 이용되고 있다. 그러나 상류이송기법은 생성항 처리과정에서 발생하는 오차로 인해 불균일한 단면을 가진 자연하천에는 거의 적용되지 못하고 단순화된 하도에만 주로 적용되어 왔다. 본 논문에서는 생성항의 차분화를 위해서 정규화된 Jacobian을 사용하는 상류이송형 생성항 처리기법을 새로이 개발하였다. 두 종류의 상류이송기법에 적용한 결과 본 연구에서 제안된 생성항 처리기법이 기존 생성항 처리기법의 단점을 모두 극복할 수 있는 정확하면서도 효율적인 방법인 것으로 나타났다. 본 인구에서 제안한 방법은 단순한 형태를 지니고 있으며 다른 상류이송기법애도 다양하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
댐 제방 등의 붕괴로 인하여 발생하는 급격한 유량의 변화와 흐름영역의 변화로 인한 천이류 및 도수의 발생, 불규칙한 하천단면에서 갈수기 저수기의 흐름해석은 기존의 수치해법의 한계로 인하여 수리모형실험 및 경험식 또는 단면의 단순화 등에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 자연하천에서 비선형 흐름율 계산에 불연속초기조건의 해석해인 Riemann 근사해법을 사용하여 수치적으로 안정되고 정확한 1차원 모형을 개발하고자 한다. 이를 위하여 유한체적법을 사용하였고, 수위와 유량의 계산을 위하여 요구되는 유한체적을 유출입하는 흐름율의 계산에 HLL Riemann 해법을 사용하였으며, MUSCL 기법으로 2차 정확도기법으로 확장하였다. Riemann 해법을 통하여 계산된 비선형의 흐름율과 보존 특성을 만족시켜줄 수 있는 하상 및 하폭변화로 인한 생성항을 처리하는 기법을 제안함으로서 새로운 1차원 수치해석모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실제하천의 적용성을 확인하기 위하여 하상과 하폭이 변화하는 부정류 흐름에 적용하여 모형의 적용성 및 정확성을 검증하였다.
지리산 국립공원 화엄사계곡(해발 220-1,200m)과 피아골계곡(해발 500-1,225m)의 삼림군집을 대상으로 TWINSPAN에 의한 classification 및 DCA에 의한 ordination 방법을 이용하여 삼림군집구조를 분석비교하고 천이계열을 추정하기 위하여 화엄사계곡 30개 조사구, 피아골계곡 39개 조사구로 총 69개 조사구를 설치하였다. 각 조사구의 크기는 20m $\times$25m로 500$m^2$이었으며 흉고직경이 2cm 이상인 목본류만 대상으로 조사분석하였다. 화엄사계곡은 소나무군집, 서어나무류.졸참나무군집, 졸참나무.서어나무류군집, 신갈나무군집 등의 4개 군집으로 분리되었다. 서어나무류.졸참나무군집은 졸참나무.서어나무류군집과는 달리 소나무가 부차적인 수종이었다. 피아골계곡은 서어나무류군집, 졸참나무.서어나무류군집, 신갈나무군집 등의 3개 군집으로 구분되었다. 군집분리 환경인자는 2개 계곡 모두 해발고가 1차적인 요인이었다. 천이계열은 화엄사계곡에서 소나무 및 신갈나무$\longrightarrow$졸참나무$\longrightarrow$서어나무류, 피아골계곡에서는 신갈나무$\longrightarrow$졸참나무$\longrightarrow$서어나무류로 추정되었다. 화엄사계곡은 피아골계곡보다 인간의 간섭정도가 비교적 심했으며, 극상림으로의 천이진행정도가 비교적 심화되지 않은 것으로 추정되었다.
이 연구는 2016년 9월에 강원도 양양군 남애리, 경상북도 포항시 구룡포읍 석병2리에 설치한 인공어초를 대상으로 해조류 군집 변화를 관찰하기 위하여 연구를 수행하였다. 현장조사는 2017년 2월, 5월, 8월, 11월에 계절별 1회씩 SCUBA Diving으로 수행하였으며, 정량조사와 정성조사를 병행하였다. 본 연구에서 녹조류 11종, 갈조류 15종, 홍조류 68종을 포함하여 총 94종이 채집되었으며, 양양에서 66종(녹조류 8종, 갈조류 9종, 홍조류 49종), 포항에서 65종(녹조류 7종, 갈조류 9종, 홍조류 49종)이 채집 및 동정되었다. 중요도를 기반으로 판단한 우점종의 경우, 양양은 다시마(Saccharina japonica)가 우점종, 구멍갈파래(Ulva australis)가 준우점종이었으며 포항은 불레기말(Colpomenia sinuosa), 우뭇가사리(Gelidium elegans) 순으로 우점하였다. 두 해역 모두 어초 설치 초기에 각각 파래류, 불레기말이 착생한 후, 다시마, 감태, 우뭇가사리 등 다년생 해조가 생육하며 우점하여 기존의 천이 패턴과 유사하였다. 해조상 변화를 통해 군집관계를 명확히 하기 위해서는 추후 지속적인 모니터링을 통해 장기적인 변화를 관찰하여 해조군락이 안정되기까지의 천이 과정에 관한 모니터링이 필요한 것으로 판단된다.
수평 유로를 통과하는 이상류 내에서 기체상의 난류 응력이 이상류 시스템의 전반적 거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 위하여 이미 오랜 연구 노력으로 입증된 평균 이상류 거동 방정식을 채택하여 수평관에서 흔히 발생하는 성층류형 이상류에 대하여 적절히 모델하였다. 모델의 고유치를 계산하고 그의 특성 방정식으로부터 이상류 시스템의 well-posedness 및 다른 이상 유동 영역으로의 천이 경계를 새로이 결정하였다. 그 결과로 지금까지 무시해 왔던 기체상의 난류웅력이 이상류 시스템의 안정성에 커다란 영향을 주는 것이 발견되었다. 본 연구에서는 그 영향이 정량화 되었으며 그외의 효과도 정량화 하는 방법을 정립하였다. 본 연구는 원자로 시스템 해석 코드에 쓰이고 있는 열수력 모델 중 불확실성이 많은 모델인 수평관에서의 이상유동 영역 천이 조건식을 개선함으써 시스템 해석 결과의 신뢰도를 높이는 데 이용할 수 있다.
비세장형, 둥근 앞전을 가지고 스팬이 1.0m로 축소된 BWB형 UCAV에 대해 완전난류, 천이 모델을 사용하여 전산해석을 수행하였다. 자유류는 받음각 -4도부터 26도까지 50m/s이며, 평균 시위 기준 레이놀즈수는 $1.25{\times}10^6$이다. 멀티블록 6면체 격자와 함께 완전난류 모델과 천이 모델의 결과를 비교하여 천이효과가 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 풍동 실험과 비교한 결과 양/항력 계수는 해석범위 내에서 잘 일치하였으며, 피칭 모멘트는 높은 받음각에서 작게 예측됨과 동시에 난류모델에 따라 결과가 크게 달라졌다. 압력분포와 skin friction line, 축 방향 속도장을 이용하여 와류구조의 거동과 천이현상이 미치는 영향을 살펴본 결과, 천이효과를 고려하는 것이 UCAV의 정확한 와류 구조와 공력특성 예측에 필요한 것으로 확인하였다.
본 논문에서는 전동지게차용 납축전지의 충전을 위해 위상천이 풀브리지 컨버터를 이용한 충전기의 설계 및 제작에 관하여 기술한다. 배터리는 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있어 컨버터의 리플 전류를 모두 흡수하게 되며, 이로 인해 시스템 효율 및 축전지 수명에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있다. 본 연구에서는 2차측에 Current Doubler를 가진 위상천이 풀브리지 컨버터를 적용함으로써 변압기 전류 및 리플 전류의 크기를 감소시켰다. 또한, 배터리 임피던스를 고려한 제어기 설계 모델을 제시하고 제어기를 설계하여, 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 통해 충전기 시스템의 성능 및 안정성을 검증하였다.
이 연구(硏究)는 고속도로(高速道路) 절토(切土)비탈면에 1차적으로 도입된 식생의 생육상황(生育狀況)과 자연상태로 방치된 절토(切土)비탈면의 2차식생천이상황(次植生遷移狀況)을 파악하기 위하여 1989년과 1995년에 중부고속도로(中部高速道路)를 대상으로 실시되었다. 절토(切土)비탈면에 자연 침입하여 생육이 왕성한 초본류(草本類)는 참억새, 쑥, 솔새 등이었으며, 목본류(木本類)로는 산딸기, 아까시나무, 칡, 소나무 등이었다. 또한 녹화공법 적용 단계에서 파종된 식생중 외래목초류로는 Weeping lovegrass의 생육이 우세하였다. 절토(切土)비탈면에 평떼붙이기공법에 의해 적용된 잔디(Zoysia japonica)의 생육비율은 비탈면 조성후 유지관리(維持管理)가 수반되지 않은 상태에서는 현저하게 감소하거나, 침입식생에 의해 피압 소멸되었으며, 주변식생의 영향으로 천이가 진행되어 초본류(다년생초본(多年生草本), 1년생초본(年生草本))의 비율은 감소하였으며, 목본류(관목류(灌木類), 교목류(喬木類))의 출현비율이 증가하였다. 따라서 비탈면에 적용된 식생은 계속적인 유지관리(維持管理)가 수반되어야 하며, 녹화공법(綠化工法) 적용시 생활력(生活力)이 강한 초본류(草本類)(야생초화류(野生草花類) 포함) 및 목본류(木本類)의 도입이 요망된다.
A modified k-$\epsilon$ model is proposed for calculation of transitional boundary layer flows. In order to develop the eddy viscosity model for the problem, the flow is divided into three regions; namely, pre-transition region, transition region and fully turbulent region. The pre-transition eddy-viscosity is formulated by extending the mixing Length concept. In the transition region, the eddy-viscosity model employs two length scales, i.e., pre-transition length scale and turbulent length scale pertaining to the regions upstream and the downstream, respectively, and a university model of stream-wise intermittency variation is used as a function bridging the pre-transition region and the fully turbulent region. The proposed model is applied to calculate three benchmark cases of the transitional boundary layer flows with different free-stream turbulent intensity ( $1\%{\~}6\%$ ) under zero-pressure gradient. It was found that the profiles of mom velocity and turbulent intensity, local maximum of velocity fluctuations, their locations as well as the stream-wise variation of integral properties such as skin friction, shape factor and maximum velocity fluctuations are very satisfactorily Predicted throughout the flow regions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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