• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.551-555
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• 2007

하구 감조부에서의 유량측정은 수문관측매뉴얼에 의하면 일반하천의 유량측정과 같은 원칙으로 실시하며, 일반 유량측정보다 신속하게 측정하고 유속과 유량을 연속적으로 측정해야 하고 조석을 잘 고려하여 관측계획을 수립하여야 하고 측정장비는 가급적 유향, 유속계의 기록부가 내장된 장비를 이용하도록 제안하고 있으며, 현실적으로 감조하천에서 유량측정은 많은 어려움이 따른다. 최근 우리나라에서 하천유량의 효율적인 측정을 위해 초음파유속계나 지표유속법과 같은 실시간 하천유량측정 방법이 도입되고 있다. 본 연구에서는 이러한 자동유량관측이 감조하천에 가능하도록 실시간 유량관측 시스템을 개발하여 운영하였다. 조석의 영향을 받는 한강대교지점에 도플러방식 초음파유량계를 회전체에 탑재한 자동유량측정장치를 남 북단 하천에 각각 1대씩 설치하였다. 본 시스템을 운영한 결과 무인 자동 연속 정밀관측이 가능하였으며, 1회 유속측정에 소요되는 $2{\sim}3$시간을 $5{\sim}6$분으로 단축시켰다. 이를 기반으로 감조하천에서의 자동유량관측이 가능하고 지표유속법을 도입하여 정확도를 높일 수 있는 유량산정기술을 개발하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.8
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• pp.861-868
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• 2011

Flowmeters that measure the amount of fluid passing through conduits must kept accurate by comparison and the periodic calibration. The reference meters used are clamp-on meters that mount sensors on the outer wall of the pipe. They are called 1-path, 2-path or 4-path flowmeters depending on the number of sensors. We selected a flowmeter mainly used for K-water as test a flowmeter. We carried out experiments to find the intrinsic error of the flowmeter and errors in the downstream of a double bent pipe. The results show that there are the sensor locations that meet the tolerance. We suggested the angle of the sensor, the straight run from the downstream of the bent pipe and the number of sensors. So it is possible to improve the water treatment process and increase the accounted water rate by upgraded flow measurement technology.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.227-227
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• 2021

하천수의 효율적인 관리와 균형적인 물배분을 위해 신뢰도 있는 하천수 사용량 계측자료가 필수적이다. 공업·생활용수는 유량계를 설치하여 취수량에 대한 신뢰도 있는 자료를 홍수통제소에 보고하고 있으나, 농업용수는 유량계 설치 지점이 적고, 수문조작 등의 간접적인 계측방법 허용으로 취수량 자료의 신뢰도가 낮은 실정이다. 본 연구에서는 만경강 상류의 취수보를 대상으로 시험 유역 운영 및 검증을 통해 직접 계측방법의 취수량 산정 정확도를 비교하였다. 적용한 직접 계측방법은 초음파법, 전자파법, 수위-유량관계법으로 산정된 취수량 자료간의 절대오차 비교를 통해 정확도를 평가하였다. 점단위 취수량 자료 비교시, 현장측정값 대비 초음파법 5.86%, 전자파법 7.28%, 수위-유량관계법 11.84%의 오차가 발생하는 것으로 산정되어 초음파법이 가장 높은 정확도를 가지는 것으로 나타났고, 일단위, 월단위 자료 비교시 기준값으로 설정하였다. 일단위 취수량 자료 비교시, 초음파법으로 산정한 일평균 취수량 대비 전자파법 6.62%, 수위-유량관계법 8.62%의 오차가 발생하였다. 월단위 취수량 자료 비교시, 초음파법으로 산정한 월평균 취수량 대비 전자파법 5.81%, 수위-유량관계법 11.03%의 오차가 발생하였다. 산정된 취수량의 정확도는 초음파법, 전자파법, 수위-유량관계법 순이다. 고가의 첨단 계측장비를 적용하여 연속적인 유속 계측을 통해 산정한 취수량이 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 농업용수는 사용시설별 취수량 규모 편차가 크기 때문에, 추후 중요도가 높은 사용시설과 비교적 낮은 시설간의 구분을 통한 직접 계측방법의 최적 선정 후속연구가 필요하다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.6 no.1 s.18
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• pp.57-65
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• 2003

The measurement uncertainties of an ultrasonic flowmeter were analyzed to evaluate its applicability to the measurement of the steam generator feedwater flow-rate in a nuclear power plant. The analyses of measurement uncertainties of a reactor power were also performed with the analyses of feedwater flow measurement uncertainties. Two ultrasonic flowmeters based on a cross-correlation technique and a transit time method were used in this study. The ultrasonic flowmeters were installed on a feedwater pipe line of a typical 1000 MWe Korea-standardized nuclear power plant to take the necessary data. The results have shown that the measurement uncertainties of the ultrasonic flowmeters are adequately smaller than those or a venturi meter. The research has also indicated that the measurement uncertainties of the reactor power based on the ultrasonic flowmeter uncertainties are sufficiently bounded by the uncertainty range usually assumed in nuclear safety analyses.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.364-364
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• 2008

유한요소해석을 통하여 수도계량기용 삽입형 초음파 유량계 압전 트랜스듀서의 설계를 실시하고 이를 평가하였다. 상용 해석프로그램인 PzFlex를 사용하여 센서의 transient 해석을 실시하였다. 이를 통해 각 구성부품의 재질 및 형상 변수를 결정하였다. 이를 기준으로 트랜스듀서를 제작하였으며, 두께모드 중심주파수가 1.2MHz가 되도록 직경 10mm의 압전소자를 이용하였다. 시뮬레이션을 통해 $25^{\circ}$의 방사각으로 음향파가 발생되도록 트랜스듀서를 설계, 제작한 후, 트랜스듀서의 전기적, 기계적 특성을 평가하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2003.12a
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• pp.154-160
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• 2003

Multi-path ultrasonic flowrate measuring technology is being received much attentions from a variety of industrial fields to exactly measure the flowmeter. Multi-path ultrasonic flowmeter has much advantage since it has no moving parts and not occurred pressure loss. It offers good accuracy, repeatability, linearity and Tum-down ratio can measure over 1:50. The present study investigates flowrate integration errors using weighting factors. A theoretical flow model uses power law to describe a fully developed velocity profiles and wall roughness changes. The methods of weighting factor simulate three configurations of measuring location of gaussian, chebyshev and tailor method. The obtained results show that many chord arrangements are not affected for wall roughness changes and can measure accurate flowrate.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.8
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• pp.877-883
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• 2012

Multipath ultrasonic flowmeters are increasingly being used for the purpose of accurate flow measurement. However, an installation standard has not yet been established for these flowmeters, and this can cause considerable confusion during field installation. There is a need for a minimum straight run to ensure the measurement accuracy of a flowmeter installed upstream and downstream of flow disturbance factors-expansion, contraction, and tee pipes. Experiments were performed by using multipath flowmeters that have less than ${\pm}0.5%$ accuracy-4-paths 1-unit and 2-paths 1-unit are of foreign make, whereas 5-paths 2-units are of domestic make-to determine the straight run under the above conditions. We carried out experiments repeatedly by considering a straight run, velocity, and suggested installation standards for a multipath ultrasonic flowmeter that satisfies the tolerance limits.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.8 no.5 s.32
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• pp.68-72
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• 2005

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.18-18
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• 2021

초음파 도플러 유속계(ADCP)는 초음파를 이용하여 하천의 유속 및 수심을 측정하는 장비로 기존의 지점식 유속계와는 다르게 수심방향 유속분포와 수심을 한번에 측정하게 되며, 보트를 이용하여 하천을 횡단하게 되면 기존의 유속-면적법을 이용하는 방식보다 간편하고 빠르게 한 단면의 유량을 측정할 수 있다. 이와 같은 이점으로 인해 국내뿐만 아니라 해외에서도 대하천에서부터 중·소규모의 하천까지 다양한 범위에서 유량을 측정하는 장비로서 사용되어지고 있다. ADCP의 측정 유량은 유량관측소에서 수위-유량관계식을 구축할 때 사용하고 있으며, 이렇게 제공되는 유량은 하천의 중·장기 계획 수립, 수공구조물의 설계 및 수문·수리분야의 연구에 활용되고 있다. 하지만 ADCP의 유량측정은 ADCP의 미측정 영역의 유량 추정, ADCP 잠김깊이의 정확도, 하안에서의 고정 측정시간 등 ADCP의 측정 과정이나, 유량 추정 방법에 따라 영향을 받게 되며. 이외에도 하천의 수심, 하상의 상태와 같은 측정 조건에 따라서도 정확도의 변화가 발생할 수 있다. 측정결과의 정확성을 향상시키고, 신뢰도가 높은 자료를 제공하기 위해서는 ADCP의 유량 측정결과에 대한 불확도를 발생시키는 요인들에 대한 분석과 이를 감소시킬 수 있는 방법을 찾는 것이 중요하다. 1993년 ISO, BIPM, IFCC 등 6개 기구에서는 측정불확도를 산정하기 위한 측정불확도 산정 지침서(GUM, Guide to the expression of Uncertainty of Measurement)를 제시하였다. GUM 표준안은 측정과정에서 발생하는 다양한 불확도 요인들을 불확도 전파법칙을 통해 전체 불확도를 산정하는 방식으로 WMO와 ISO의 유량 측정분야에서도 GUM 표준안을 측정불확도 산정 기준으로 공인하여 사용하고 있다(JCGM 100, 2008; ISO 25377, 2020). 이에 본 연구에서는 GUM 표준안을 이용하여 ADCP로 측정된 유량의 측정불확도를 산정하는 방법을 개발하고 각 요인들에 대한 실험 및 분석을 진행하였다. ADCP의 측정 정확도를 분석하기 위한 실험은 자연에 가까운 형상을 모의하고 있고, 소하천 규모를 갖고 있는 하천연구센터에서 수행하였으며, 요인들에 대한 분석 방법 및 총 불확도를 계산하는 방법에 대하여 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.1046-1050
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• 2003

In this paper, we describe study on the development or multi-path ultrasonic gas flowmeter using a transit time method. This system includes 5 pairs of ultrasonic transducers. ultrasonic signal processing unit using switch matrix method, computation algorithm of gas flow rate, spool piece type multi-path pipe unit. We have developed enhanced type of main ultrasonic signal processing unit using switch matrix method fer multi-path ultrasonic gas flowmeter. Also, we have developed the new transmitting ＆ receiving method of ultrasonic waves and the new signal processing algorithm for the computation of ultrasonic transit time from received ultrasonic waves. In this study, we have designed more compact signal processing unit compared with the conventional hardware system of multi-path ultrasonic gas flowmeter. We have confirmed its reliability for multi-path ultrasonic gas flowmeter through the laboratory test using calibration system. In the future. we will perform the field test for the developed system in the POSCO gas line.