• 한국수자원학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.475-484
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• 2002

새만금 미세점착성 퇴적물의 침강특성을 퇴적물 자체의 물리ㆍ화학적 기본특성과 연계 해석하기 위하여, 퇴적물의 입경분포, 광물질 구성 및 유기물 함량 조사로 구성되는 새만금 퇴적물에 대한 물리ㆍ화학적 특성 조사가 수행되었다. 새만금 퇴적물의 물리ㆍ화학적 특성에 대한 분석 결과, 새만금 퇴적물은 평균입경(52$\mu\textrm{m}$)이 비교적 크고 유기물 함량(2%)이 매우 작으며, 점착력이 비교적 자은 석영이 주된 광물질 구성성분으로 점착력에 의한 침강효과 보다는 중력에 의한 침강효과가 더 큰 퇴적물인 것으로 밝혀졌다. 따라서 이러한 효과로 인하여, 새만금 퇴적물은 응집효과가 침강속도를 증가시키는 응집침강 영역에서 비교적 작은 침강속도를 가지며, 응집효과가 침강속도를 감소시키는 간섭침강 영역에서는 비교적 큰 침강속도를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.171-171
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• 2022

난류 수체에서 관성입자의 침강속도는 정지 수체에서보다 빠르고, 그 침강속도의 증가비율은 입자의 관성력과 난류의 길이 스케일에 큰 영향을 받는다고 알려져 있다(Wang and Maxey, 1993; Yang and Shy, 2003; Wang et al., 2018). 본 연구에서는 개수로 흐름에서 난류의 영향을 받는 관성입자의 침강속도를 측정하고, 정지 상태의 침강속도에 대한 침강속도의 증가비율과 난류 인자의연관성에 대해 조사하였다. 실험에 사용된 관성입자는 비중 1.35, 직경 300 ㎛에서 2000 ㎛까지의 구형 플라스틱(PE; polyethylene) 입자이며, 해당 입자들의 침강속도는 PTV(particle tracking velocimetry) 방식을 통해 측정하였다. 그리고 PIV(particle image velocimetry) 기법을 통해, 개수로 흐름의 난류 에너지 소산율(energy dissipation rate, ϵ)과 그에 따른 Kolomogorov 길이 스케일을 측정하였다. 실험 결과, 모든 직경 조건에서 플라스틱 입자는 난류 흐름에서의 침강속도가 정지 수체에서의 침강속도보다 빠름을 보였으며, 그 비율은 입자 직경이 난류의 길이 스케일과 유사하거나 작아질 때 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 유체 내에서의 관성입자의 거동에 대한 이론식과 비교하여 관성입자의 침강에 미치는 여러 힘들의 상대적 관계를 파악하였다. 본 연구의 결과는 자연 수체에서 미세플라스틱의 거동을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.285-285
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• 2018

하천에서 부유사의 형태로 이송되는 점착성 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향과 하천의 흐름 및 난류에 의하여 지속적인 응집과 파괴의 과정인 응집현상을 겪는다. 이러한 응집현상을 통해 플럭을 형성한 점착성 유사의 크기 및 밀도는 끊임없이 변화하며 침강속도 역시 변화한다. 점착성 유사의 이동을 예측하기 위해서는 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도를 이해하는 것이 중요하며 많은 연구에서 점착성 유사의 농도와 침강속도의 관계를 그래프로 보여주고 있다. 일반적으로 그래프에서 침강속도는 처음에 농도가 증가할수록 증가하는 비례 관계를 보여주다가 농도가 어느 정도를 넘어 더 증가하게 되면 감소하여 반비례하는 모양을 그리고 있다. 또한 연구들은 농도와 침강속도 두 관계가 분명한 멱함수법칙(Power Law)을 가진다고 언급하고 있다. 그러나 이전의 연구에서는 그래프가 보여주는 두 관계의 분석이나 메커니즘에 대해 중점을 두고 논의된 바가 없다. 본 연구는 점착성 유사의 응집현상과 이동을 모의하는 1차원 연직 수치모형으로 수치 실험을 실시하고, 그 결과를 바탕으로 농도와 침강속도가 갖는 관계를 면밀히 분석한다. 플럭의 크기 및 농도는 유사의 부유를 결정하는 침강속도와 매우 밀접한 관련이 있는 특징이며 특히 플럭의 크기는 침강속도를 결정한다. 즉 플럭의 크기와 농도가 갖는 관계가 침강속도와 농도가 갖는 관계에 크게 관여할 것으로 예측된다. 앞서 언급한 연구들의 그래프에서 비례 관계를 갖는 구간은 일반적으로 수면과 가까우며 농도와 크기가 비례하는 경향을 보이며 반비례하는 구간은 농도가 크고 난류가 강한 하상부근으로 두 관계가 반비례하는 경향이 밝혀진 연구가 있다. 점착성 유사의 농도 및 플럭의 크기가 이러한 경향을 띠는 것은 하상부근에서는 난류 전단과 그에 따른 플럭의 파괴와 응집의 결과로 나타나는 응집현상과 관련이 있으며 이러한 결과들을 바탕으로 점착성 유사의 침강속도와 농도가 가지는 관계를 분석한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1373-1377
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• 2008

강우-유출에 의해 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층에 비해 낮은 수온과 높은 부유물질(SS) 농도를 가지므로 저수지 표층수보다 상대적으로 높은 밀도를 유지한다. 하천으로부터 유입한 밀도류는 유속에 의한 관성력이 두 수체의 밀도차에 의한 음의 부력보다 큰 구간까지는 저수지 표층을 따라 진행하지만, 두 힘이 같아지는 지점에서 밀도류는 더 이상 진행하지 못하고 저수지 수면 아래로 침강하며 이 과정에서 수체간의 많은 혼합이 일어난다. 따라서 홍수시 유입한 탁수의 침강점에 대한 정확한 예측은 수질관리를 위한 현장조사, 그리고 탁수거동 해석 및 최적관리대책 마련에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 홍수시 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 침강위치를 홍수규모별로 경험식과 수치모델을 통해 산정함으로써 두 방법 간의 장 단점을 비교하고, 탁수 현장조사와 최적관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 유입수의 모의조건은 그 동안 대청호에서 발생한 홍수 크기를 기준으로 9개의 등급으로 나누었으며, 저수지 성층조건은 여름철 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수($Fr_i$)로 나타냈으며, $Fr_i$ 조건별로 침강점 위치를 저수지 단면을 삼각형태로 가정한 Hebbert et al.(1979) 경험식과 2차원 수치모델로 산정하여 그 결과를 비교하였다. 대청호로 유입한 탁수는 홍수규모에 따라 대정리 수역에서 회남수역 사이 구간에서 침강하였으며, $Fr_i$ 값이 클수록 침강점 수심이 깊어지는 경향을 보였다. 경험식으로 산정한 침강점 수심은 정상상태 조건을 가정하므로 홍수에 의한 수위변화를 고려하지 못하며, 실제의 불규칙한 하상표고를 일정한 하상경사로 가정하기 때문에 2차원 모델의 결과보다 과대산정하는 경향을 보였다. 따라서 홍수가 연속해서 발생하며 수위변화가 심한 국내 저수지 여건에서 하천 유입 밀도류의 거동을 보다 정확히 예측하기 위해서는 2차원 또는 3차원 수치모델을 적용하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권2호
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• pp.73-88
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• 2000

쌍끌이중층망은 1993년에 우리 나라에 처음으로 도입된 이후 그 보급이 급속하게 확산되어 현재는 대부분의 온 쌍끌이 기선저인망어선이 중층망을 사용하고 있다. 그런데, 이 어구를 운용함에 있어서 망목의 크기가 12,800mm의 것으로 커지면서 어구현황 및 전개성능에 대한 충분한 연구가 이루어지지 않아서 대상어종 및 해양환경에 따른 어구어법과 운용기술의 정립이 미흡하고, 그물목줄의 가닥수가 많으며 뜸이 그물코에 끼여서 파망이나 안전사고의 원인이 된다는 점이 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 현재 가장 많이 사용되고 있는 최대망목 12,800mm인 중층망의 구조적인 결함을 보완하여 설계한 개량형의 모형망을 제작하여 회류수조에서 그물목줄의 길이와 가닥수 및 침강력의 변화에 따른 어구의 전개성능을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 그물목줄의 길이는 옆줄에 연결된 2번과 3번 목줄의 길이를 현행의 것에 비하여 약 30%를 더 짧게 한 어구의 전개성능이 약 7% 향상되었다. 2. 그물목줄의 가닥수는 4가닥형이 가장 우수하며, 3가닥형, 2가닥형의 순으로 전개성능이 저하되었다. 특히, 2가닥형의 경우에는 유속이 빨라짐에 따라 옆판의 중앙부가 뒤쪽으로 뚜렷하게 처지는 것이 관찰되었다. 3. 침강력을 크게 할수록 어구의 전개성능은 우수해지며, 그물목줄을 3가닥형, 2가닥형으로 하는 경우는 침강력을 4가닥형일 때의 각각 약 1.5배, 1.6∼l.7배 정도로 크게 해 주어야 기존어구와 같은 전개성능을 나타낼 수 있었다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.62-63
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• 2000

현행 어구로는 제반 수행되는 문제점과 생력형 조업시스템으로의 개선이 어렵기 때문에 이를 달성하기 위해서는 기계화 조업을 실행할 수 이는 새로운 어구를 개발하여야 가능하다는 결론이 현장 조사에서 나타났다. 본 연구는 먼저, 현행 어구에 죔줄 채택 가능성을 조사하기 위해 1/100로 축소한 모형어구에 단지 죔줄 부착에 의한 조업과정별 수중형상 변화, 침강력 등 어구의 특징을 수조실험을 통해 분석하였다.(중략)

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.35-36
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• 2001

전보의 무부자망은 해상시험 조업의 결과, 망구의 전개 및 중ㆍ저층에서의 예망수층 조절등이 손쉽게 이루어지는 것이 확인되었으나 뜸줄부가 표층 ∼ 30m에서의 예망수심조절이 어렵다는 것이 확인되었다. 따라서, 무부자망은 망구전개가 F.W(Front weight)의 침강력에 의하여 이루어지므로 어구의 예망수심의 깊이 조절이 한계를 받으므로 이것을 극복하기 위하여 카이트(Kite)를 도입하기로 하고 본 연구를 실시하였다. (중략)

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.67-68
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• 2001

무부자 쌍끌이 중층망은 유속에 관계없이 뜸줄이 거의 일직선으로 유지되고 뜸줄의 깊이 변화가 없으므로 부력은 작용하지 않지만 아래 끌줄의 길이를 조절함으로써 망고를 유지할 수 있다. 또한, 무부자 쌍끌이 중층망은 발줄의 침자 외에도 추(Front weight)와 날개끝 추(Wing-end weght)의 무게를 증가시키면, 아래쪽으로의 침강력이 작용하여 망고를 더 크게 할 수 있어 기존어구보다 전개성능을 더욱 향상시킬 수 있다. (중략)

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.582-584
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• 2003

본 논문은 수중에서 유동하는 입자의 움직임을 추적하고 유체의 흐름에 따라 분산되는 입자의 분산정도 그리고 입자의 침강패턴을 분석하기 위한 계산형 3차원 시스템을 제안한다. 이러한 계산형 시스템은 물과 같은 공간에서 움직이는 입자들을 고려하고 있는데, 물의 흐름을 위해 운동량방정식과 연속방정식을 일반화하여 흐름을 제어하고 있다. 또한 물이라는 공간 특성을 고려하여, 입자간에 작용하는 부력, 침강력등의 물리적인 힘을 적용시키고 있다. 이렇게 제안된 시스템을 통해 다양한 외부적 요인에 따라 움직임을 달리하는 유동 입자들은 실제 울에서와 같이 유사하게 가시화되도록 한다. 이렇게 가시화된 유동 입자의 움직임을 추적하여 입자들의 침전패턴까지도 미1리 예측해 낼 수 있게 된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.115-120
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• 1998

본 논문에서는 수심적분 2차원 모형을 하나 소개하고, 이 모형이 가질 수 있는 오차의 한계를 민감도분석을 통해 제시하였다. 민감도 분석 결과, Manning 조도계수, 혼합계수, 침강속도, 한계전단력 등이 부유사농도에 대해 모형에 미치는 영향은 매우 크게 나타났으며, 조위와 확산계수의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.