• Title/Summary/Keyword: 확산해석

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Simulation of Mixing Behaviour of Turibid Water Using RAMS (RAMS를 이용한 탁수의 혼합거동모의)

  • Kim, Ji-Hoon;Kim, Young-Do;Lyu, Si-Wan;Seo, Il-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.640-644
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    • 2010
  • 하천, 호소 등에서 공사 시 준설작업으로 인해 고탁수가 발생되며 이러한 탁수의 이송 확산은 수환경에 변화를 초래한다. 탁수는 준설작업 시 커터헤드(cutter head)가 해저면에 닿는 순간부터 작동을 멈출 때까지 계속하여 발생하며, 이러한 과정들이 반복되면서 많은 양의 부유토사가 발생하게 되고 고탁수현상이 일어난다. 이렇게 발생한 탁수는 수체흐름에 따라 이송 및 확산된다. 탁수발생은 수중의 빛 투과를 감소시켜 일차 생산자인 부유성 및 부착조류의 생육을 저해하고, 이들의 생산성 감소와 군집구성의 변화는 수서생태계의 먹이사슬을 통해 이들을 먹이로 하는 저서무척추동물과 어류의 현존량 감소와 종 구성에 영향을 미치고, 고농도의 현탁 입자는 어류 아가미에 염증을 유발하거나 점막의 파괴와 감염을 유발하여 치사시킬 수도 있다. 또한 과도한 부유 입자는 하류로 침강되어 하천 바닥에 서식하는 부착조류, 무척추 동물 및 곤충의 생육에 피해를 주고, 이것은 어류의 먹이에 영향을 미쳐 어류 개체수를 감소시키거나 산란된 물고기 알을 매몰시키거나 질식시키는 등 여러 가지 방법으로 수서생물상에 영향을 미치게 된다.(낙동강수계관리위원회, 2005) 따라서 준설작업에 있어 탁수의 이송 확산범위를 사전에 예측하고 국내 실정과 환경여건에 알맞게 적용되고, 실용화될 수 있는 수치모델링에 대한 기반핵심 기술개발이 필요하다. 현재 낙동강에서 진행되고 있는 준설현장에서 발생하는 부유탁수의 이송 확산과정을 이차원 흐름해석모형인 RAM2 모형과 오염물 이송 확산해석모형인 RAM4 모형을 이용하여 수치해석을 하고 분석함으로써 수치해석에 의한 부유탁수의 이송 확산모의 결과가 환경영향 범위를 예측하는 데에 적용될 수 있는지를 알아보고자 한다.

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3-D Dispersive Transport Model for Turbidity Plume induced by Dredging Operation (준설 탁도플륨의 3차원 이송확산 거동 모형)

  • Kang, See Whan;Kang, In Nam;Lee, Jung Lyul
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.5B
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    • pp.557-562
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    • 2006
  • In order to predict the dispersion of suspended sediment arising from dredging operation in port and navigation channel, a hybrid model for dispersive transport of turbidity plume was developed using Lee's(1998) hybrid method. Using hybrid modeling scheme advection-diffusion equation was solved by the forward particle-tracking method for advection process and by the fixed Eulerian grid method for diffusion process. To examine numerical model simulation in accuracy, the simulated results for 1-D, 2-D, and 3-D cases were compared with the analytical solutions including Kuo, et al's (1985) 3-D mathematical model. The model results were in a good agreement with the analytical solutions and mathematical model for the dispersion of turbidity plume.

A Study on the Characteritics of inductively Coupled Plasma by Numerical Simulation (수치해석에 의한 유도결합 플라즈마의 특성연구)

  • 김윤택;노영수;이홍식;황기웅
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.457-465
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    • 1994
  • 유도결합 플라즈마의 해석식으로 양극성 확산, 정상상태를 가정한 확산식, 열평형식과 변위전류 를 무시한 맥스웰 식을 사용하였다. 해석기법으로는 유한 차분법과 적분법을 축대칭 2차원(R, Z)모델에 적용하였다. 유도 결합 플라즈마장치의 RF 전력, 압력, 석영창 두께, 차폐부 높이에 따른 전자온도, 전자 밀도, 등가 정항 등가 인덕턴스 효율 결합계수 K, Q-factor의 변화를 구하였다. 특히 등가정항은 진공챔 버, 차폐부 및 코일의 손실저항을 고려하여 구하였다.

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Analysis of Chloride ion Penetration of Marine Concrete Structure (해양 콘크리트 구조물의 염소이온 침투해석)

  • 한상훈;박우선;김동현
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.71-79
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    • 2003
  • The estimation functions were proposed for calculating diffusion coefficient, chloride binding, and evaporable water. The program estimating chloride ion penetration was developed on the basis of these functions and the effects of humidity, curing temperature, water-cement ratio, and $C_3$A on chloride penetration were analyzed. The relative humidity increases the depth of chloride ion penetration and the trend becomes greater with aging. On the contrary, the influence of curing temperature on chloride ion penetration decreases with aging. By the way, the rise of $C_3$A in cement increases total chloride concentration on the surface as the bound chloride concentration increases but it decreases total chloride concentration on the inner part as the diffusion velocity of free chloride decreases. The fall of water-cement ratio decreases the chloride penetration depth rapidly. Therefore, the reduction of water-cement ratio may be the most effective method for reducing of the steel corrosion by chloride penetration.

Numerical Analysis of the Particle Dispersion by the Variation of the Velocity Ratio in a Mixing Layer (혼합층에서 속도비 변화에 따른 입자확산 유동해석)

  • Seo, Tae Won;Kim, Tae Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.3
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    • pp.8-14
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    • 2003
  • The particle dispersion in the turbulent mixing layer has been numerically investigated to clarify the effect of the velocity ratio in the large-scale vortical structures. In this study the LES with subgrid-scale model is employed. The Lagrangian method to predict the particle motion is applied. The particles of 10, 50, 150, 200${\mu}m$ in mean diameter were loaded into the origin of the mixing layer. It is shown that the characteristics of flow and growth rate are strongly dependent on the variation of the velocity ratio. It is also shown the relationship between the Stokes number and the particle dispersion. As a result, in the case of St~1 the particle dispersion is faster than the diffustion of the flow field while in the cases of both St<<1 and St>>1 it is shown that the particle dispersion in lower than the diffusion of the flow filed.

Analysis of Chloride ion Penetration for In-Situation Harbor Concrete Structures (현장 항만 콘크리트 구조물에 대한 염소이온 침투 해석)

  • Han Sang-Hun
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.5 s.89
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    • pp.751-760
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    • 2005
  • The chloride penetration model, which considers diffusion and sorption, is proposed. The FEM program developed on the basis of the diffusion and sorption model provides the estimation of chloride concentration variation according to cyclic humidity and temperature. The humidity diffusion analysis is carried out, and the chloride ion diffusion and sorption analysis are conducted on the basis of the pre-estimated humidity data in each element. Each element has different variables at different ages and locations in analysis. At early ages, the difference of relative humidity between inner and outer concretes causes the chloride ion penetration by sorption. As the humidity diffusion reduces the difference of relative humidity between inner md outer concretes with age, the effect of sorption on the chloride ion penetration decreases with age. The cyclic humidity increases the effect of sorption on the chloride ion penetration at early ages, and increases the quantity of chloride ion around steel at later ages. Therefore, the in-situ analysis of chloride ion Penetration for harbor concrete structures must be Performed considering the cyclic humidity conditionandthelongtermsorption.

Analysis of Non-conservative Pollutant Transport Using 2-D Stream Water Quality Model (2차원 하천수질모형을 이용한 비보존성 오염물질의 혼합거동 해석)

  • Seo, Il-Won;Song, Chang-Geun;Lee, Myung-Eun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1741-1745
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    • 2006
  • 본 연구에서는 하천에 유입되는 오염물질 중 대부분을 차지하는 비보존성 오염물질의 확산거동을 예측하기 위해 2차원 수심평균된 이송분산방정식에 유한요소모형을 적용하였다. 수치모형 구성을 위해 Galerkin법을 이용한 가중잔차법을 사용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 모의대상 수질인자는 BOD, DO, 질소화합물, 인화합물, 수온, pH 및 대장균군수이며, 이 가운데 BOD와 DO는 상호 쌍을 이루는 방정식을 풀어야 하는 특수한 형태이므로 별도로 취급하였다. 순간주입 및 연속주입에 의한 비보존성 오염물질의 확산거동을 모의하였으며, 시간에 따른 민감도를 분석하기 위해 보존성 오염물질의 확산거동과 비교하였다. 해석해를 이용해 순간주입된 오염물질의 오염운을 구하는 식을 유도하고 해석해와 본 연구에서 개발한 수치모형에 의한 수치해를 비교하였다.

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Study on Application of Diffusion Wave Inundation Analysis Model Linked with GIS (GIS와 연계한 확산파 침수해석 모형의 적용에 대한 연구)

  • Cho, Wan-Hee;Han, Kun-Yeon;Choi, Seung-Yong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.12 no.3
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    • pp.88-100
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    • 2009
  • An inundation analysis was performed on Hwapocheon, one of the tributaries of Nakdong River, which was inundated by heavy rain in August, 2002 with overtopping and levee break. The results of the developed model, 2D diffusion wave inundation analysis model, was compared with inundation trace map as well as inundation depth in terms of time and maximum inundated area calculated from FLUMEN model for the assessment of model applicability. The results from the developed model showed high fitness of 88.61% in comparison with observed data. Also maximum inundated area and spatial distribution of inundation zone were also found to be consistent with the results of FLUMEN model. Therefore, inundation zone and maximum inundation area calculated over a period of time by adopting 2D diffusion wave inundation analysis model can be used as a database for identifying high risk areas of inundation and establishing flood damage reduction measures.

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