• Title/Summary/Keyword: 횡방향 속도

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A Study on Measurement of Two-dimensional Velocity Distribution in River using ADCP (ADCP를 활용한 하천의 2차원 유속분포 측정 연구)

  • Yoo, Min-Wook;Kim, Young-Do;Lyu, Si-Wan;Seo, Il-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.916-920
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    • 2007
  • ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)는 유수의 흐름을 방해하지 않으면서 물 속으로 일정 주파수의 초음파를 전송하고, 부유하는 입자들에 의해 산란되어 돌아오는 반향을 수집, 도플러효과를 이용하여 유속을 측정하는 장비이다. ADCP는 하천을 횡단하면서 순간적인 유속을 측정하므로 시간평균한 평균유속과의 차이가 발생하지만 1초에 1회 이상의 빠른 속도로 연직유속분포를 수집하면서 이를 공간적으로 평균함으로써 순간유속이 갖는 변동성을 완화시키는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 ADCP를 활용하여 사행하천에서 수평방향 2차원 유속분포를 측정하고자 하였다. 만곡부가 교호적으로 나타나는 사행하천의 흐름구조는 매우 복잡하다. 특히 주 흐름의 수직인 단면에 나선형의 2차류가 관찰되는데, 이는 원심력과 횡방향의 수면경사 및 난류의 상호작용으로 발생된다. 주 흐름의 유속과 다른 분포를 나타낸다. 본 연구에서는 이찬주 등(2005)이 제시한 공간평균기법과 이동경로 수정을 통하여 측선별 2차원 유속분포를 측정하여 기 개발된 RAMS(서울대학교, 2007)를 적용하고 이를 검증하기 위한 자료를 확보하고자 하였다.

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Analysis of Microplastic Transport in the Paldang Reservoir Using MPT-Q3D (MPT-Q3D를 이용한 팔당호 내 미세플라스틱 거동 분석)

  • Sun Mi Lee;Inhwan Park
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.475-475
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    • 2023
  • 직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.

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A Study on Numerical Analysis of Flexible Pavements under Moving Vehicular Loads (차량의 이동하중을 고려한 연성포장의 수치해석 기법 연구)

  • Park, Seoksoon;Kim, Nakseok
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.7 no.3
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    • pp.206-219
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    • 2011
  • The important elements in pavement design criteria are the stress and strain distributions. To obtain reasonable stress and strain distribution, tire contact area and tire pressures are very important. This study presents a viscoelastic characterization of flexible pavement subjected to moving loads. During the test, both longitudinal and lateral strains were measured at the bottom of asphalt layers and in-situ measurements were compared with the results of numerical analysis. A 3-dimension finite element model was used to simulate each test section and a step loading approximation has been adopted to analyze the effect of a moving vehicle on pavement behaviors. For viscoelastic analysis, relaxation moduli, E(t), of asphalt mixtures were obtained from laboratory test. Field responses reveal the strain anisotropy (i.e., discrepancy between longitudinal and lateral strains), and the amplitude of strain normally decreases as the vehicle speed increases. In most cases, lateral strain was smaller than longitudinal strain, and strain reduction was more significant in lateral direction.

Flow Characteristics for the Variation of Radius of Curvature in Open Channel Bends (만곡수로에서의 곡률반경 변화에 따른 흐름특성)

  • 윤세의;이종태
    • Water for future
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    • v.23 no.4
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    • pp.435-444
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    • 1990
  • The flow characteristics varying with the rate of the radius of curvature to width (Rc/B) in open channel bends are investigated with a simplified numerical model, briefly. Secondary flow velocity and transverse bed slope are formulated from the equations of moment of momentum and force balance analysis, respectively. The conservation equations of mass and streamwise momentum are simplified by depth integration and its solution could be obtained form explicit finite difference method. Three sets of computer simulation are executed. The rates of Rc/B adopted in simulations are 2.7, 5.4, 8.1 , respectively. The terms analyzed in this paper are secondary flow velocity, streamwise velocity, the path of maximum streamwise velocity, deviation angle, and mass-shift velocity.

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Optic Sensor-based Field Test of a PSC Bridge supported by Concrete Filled FRP Strut (광센서를 이용한 콘크리트 충진 FRP 스트럿 보강 PSC교량의 현장시험)

  • Lee, Chang-Sun;Kang, Dong-Hoon;Chung, Won-Seok;An, Zu-Og
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.209-212
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    • 2009
  • 최근 국내에서 적용되고 있는 콘크리트 충진 FRP 스트럿은 시공성 및 경제성 면에서 매우 뛰어난 공법으로 주목 받고 있으나 그 설계 및 시공에 있어 아직도 불확실한 요소를 내포하고 있다. 특히 최근에는 PSC 박스 거더교에서 교폭을 늘리고 자중을 줄이기 위해 콘크리트 충진 FRP 스트럿을 설치하는 공법이 다수 시공되고 있다. 본 연구에서는 이러한 대상교량에 대해 현장시험을 실시하여 교량시스템에서의 콘크리트 충진 FRP 스트럿 거동을 분석하는데 목적이 있다. 특히 전자기파 간섭에 면역이 우수한 광센서인 FBG 센서를 기반으로 하는 계측을 실시하여 잡음이 없는 우수한 결과를 성공적으로 획득하였다. 그 결과 FRP 스트럿은 하중 재하 위치와 속도에 관계없이 압축응력 상태에 존재하고 있으며 횡방향 거동에 지배되고 있음을 확인하였다.

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Tire Lateral Force Estimation System Using Nonlinear Kalman Filter (비선형 Kalman Filter를 사용한 타이어 횡력 추정 시스템)

  • Lee, Dong-Hun;Kim, In-Keun;Huh, Kun-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.20 no.6
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    • pp.126-131
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    • 2012
  • Tire force is one of important parameters which determine vehicle dynamics. However, it is hard to measure tire force directly through sensors. Not only the sensor is expensive but also installation of sensors on harsh environments is difficult. Therefore, estimation algorithms based on vehicle dynamic models are introduced to estimate the tire forces indirectly. In this paper, an estimation system for estimating lateral force and states is suggested. The state-space equation is constructed based on the 3-DOF bicycle model. Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter and Ensemble Kalman Filter are used for estimating states on the nonlinear system. Performance of each algorithm is evaluated in terms of RMSE (Root Mean Square Error) and maximum error.

Design of a Robust Controller to Enhance Lateral Stability of a Four Wheel Steer Vehicle with a Nonlinear Observer (비선형 관측기를 이용한 사륜조향 차량의 횡방향 안정성 강화를 위한 강인 제어기 설계)

  • Song, Jeong-Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.15 no.6
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    • pp.120-127
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    • 2007
  • This paper describes the development of a nonlinear observer for four wheel steer (4WS) vehicle. An observer is designed to estimate the vehicle variables difficult to measure directly. A brake yaw motion controller (BYMC), which uses a PID control method, is also proposed for controlling the brake pressure of the rear and inner wheels to enhance lateral stability. It induces the yaw rate to track the reference yaw rate, and it reduces a slip angle on a slippery road. The braking and steering performances of the anti-lock brake system (ABS) and BYMC are evaluated for various driving conditions, including straight, J-turn, and sinusoidal maneuvers. The simulation results show that developed ABS reduces the stopping distance and increases the longitudinal stability. The observer estimates velocity, slip angle, and yaw rate of 4WS vehicle very well. The results also reveal that the BYMC improves vehicle lateral stability and controllability when various steering inputs are applied.

Development of New Numerical Model and Controller of AFS System (AFS 시스템의 새로운 수학적 모델 및 제어기 개발)

  • Song, Jeonghoon
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.59-67
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    • 2014
  • A numerical model and a controller of Active Front wheel Steer (AFS) system are designed in this study. The AFS model consists of four sub models, and the AFS controller uses sliding mode control and PID control methods. To test this model and controller an Integrated Dynamics Control with Steering (IDCS) system is also designed. The IDCS system integrates an AFS system and an ARS (Active Rear wheel Steering) system. The AFS controller and IDCS controller are compared under several driving and road conditions. An 8 degree of freedom vehicle model is also employed to test the controllers. The results show that the model of AFS system shows good kinematic steering assistance function. Steering ratio varies depends on vehicle velocity between 12 and 24. Kinematic stabilization function also shows good performance because yaw rate of AFS vehicle tracks the reference yaw rate. IDCS shows improved responses compared to AFS because body side slip angle is also reduced. This result also proves that AFS system shows satisfactory result when it is integrated with another chassis system. On a split-m road, two controllers forced the vehicle to proceed straight ahead.

Field Application of New Seismic Site Characterization Using HWAW(Harmonic Wavelet Analysis of Wave) Method (HWAW(Harmonic Wavelet Analysis of Wave) 방법을 이용한 새로운 탄성파 지반조사기법의 현장 적용)

  • 박형춘;김동수;이병식
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.6
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    • pp.51-59
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    • 2004
  • The evaluation of shear modulus is very important in various fields of civil engineering. In this paper, the site characterization method using HWAW method is applied to determine shear wave velocity profile of two test sites in order to verify the field applicability of HWAW method. Shear wave velocity profiles by HWAW method are compared with shear wave velocity profiles by SASW test and PS-Suspension Logging test. Through field applications, it is shown that HWAW method can minimize the effect of noise and lateral non-homogeneity of the site and determine detailed local shear wave velocity profile of site.

Sand-Box Evaluation for Vibration-Attenuation of Concrete Panels with Recycled Materials (재활용재 혼입콘크리트 패널의 진동감쇠성에 대한 사조실험)

  • 정영수;최우성;조성호
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.4
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    • pp.171-182
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    • 1998
  • Vibration-controlled concrete has been developed by using various concrete mixtures, such as latex, rubber powders, plastic resins and polystyrene(styrofoam). As part of the recycling research of obsolete aged tires and plastic materials, various vibration-reducing mixtures are used for 10 concrete panels having above 200 kg/cm$^2$ in uniaxial compressive strength. Plywood box with sand uniformly saturated by the raining device has been used for the analysis of the impact wave, of which data have been transfered by the FFT technique to comparatively investigate damping ratios of 10 concrete panels.According to wave propagation analysis on vibration-controlled concrete for this research, it can be concluded that Latex concrete has relatively larger damping ratios than those for noncontrolled normal concrete in a similar compressive strength