본 연구에서는 보 월류시 공기 유입을 수리학적인 방법으로 분석하였다. 이를 위해 하천에 설치된 보의 형태로서 계단형 보와 래버린스 보 및 배사문 보를 선정하여 현지측정과 수리실험을 통해 산소전달 효율을 검토하였다. 산소전달 효율은 계단형 보가 크며, 배사문 보는 산소전달 효율이 그리 크지 않았다. 산소전달은 흐름의 유속, Froude 수, 유량 순으로 상관 관계를 나타내었으며 특히 흐름의 유녹과 산소전달 효율에서 높은 관계를 나타내었다. 수리실험 결과 계단형 보의 월류 흐름은 유량이 작을 경우 계단 전 구간에 걸쳐 잠입류가 발생하고, 유량 증가에 따라 잠입류와 표면류가 공존하며 이 경우 계단 상부께서 표면류 및 계단 하부에서 잠입류가 발생하였다. 잠입류의 경우 계단 끝단에서 흐름 분리에 의해 공기 유입이 시작되고, 자유낙하 nappe과 계단 안쪽의 공기 주머니 및 nappe impact와 이후의 도수 현상으로 많은 공기 유입이 발생되었다. 표면류의 경우 계단 끝단에서 공기 유입이 시작되고, 흐름이 계단과 계단을 스쳐가듯이 흐르는 과정에서 수표면의 진동에 의해 많은 공기가 유입되었지만 공기 유입은 잠입류의 경우에 비해 상대적으로 작았다.
선택적 환원 촉매(SCR : Selective Catalytic Reduction) 시스템은 대기오염을 예방하기 위한 배기가스 처리장치 중 하나이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)를 사용하여 SCR 시스템 의 효율향상을 위하여 ANSYS-CFX package를 이용하여 점성 유동 해석을 수행하였다. SCR 시스템의 점성 유동 흐름의 전산 유체 역학을 이용하여 시뮬레이션하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 지배방정식으로 사용하였다. CATIA V5를 사용하여 SCR 시스템의 형상을 3D 모델링을 하였고, 암모니아와 배기가스의 혼합 비율을 확인하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 변경하였다. 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3에 위치한다. 또한, 분사 노즐의 위치가 배기관 입구의 1/3에 위치할 때 노즐의 분사구수에 따른 효율을 확인하기 위하여 분사구수를 4Hole, 6Hole, 8Hole일 경우를 확인하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과로는 배기관 입구에 가까울수록, 분사구수가 많을수록 효율이 좋아짐을 확인하였다.
CPN(Colored Petri Net)은 시스템을 분석하고 설계하는 모델링 기법인 페트리넷의확장형으로서, 토큰에 color을 부여하여 자료흐름까지 고려할 수 있다. 이 연구에서 Estelle 로 기술된 프로토콜 명세를 Design /CPN에 적용가능한 CPN으로의 변환 방법을 제안하였다. 그리고 변환된 CPN을 Design /CPN에 입력하여 얻은 OG(Occurrence Graph)와 각 노드에 대한 내부 정보인 descriptor를 이용하여, 자료흐름이 고려된 보다 간편하고 효율적인 테스트 케이스를 생성하였다.
본 논문에서는 안드로이드 애플리케이션 개발을 효과적으로 지원 할 수 있는 GUI Flow Designer for Android(GuiFA) 도구를 구현한다. GuiFA는 안드로이드 프로그램을 구성하는 액티비티들의 흐름을 한 눈에 파악 할 수 있는 기능을 제공할 뿐만 아니라 그것들의 흐름을 구현하는 소스코드를 생성해준다. 이러한 GuiFA의 기능을 사용하여 액티비티들의 흐름을 한 화면에 시각화시켜 효과적인 개발이 가능하고 생성된 코드를 이용하여 효율적으로 애플리케이션을 구현할 할 수 있다.
최근의 에이전트 시스템 연구는 간단한 작업을 처리하는 단일 에이전트들이 모여 하나의 서비스를 제공하는 멀티 에이전트 시스템 분야에서 활발히 이루어지고 있다. 이러한 멀티 에이전트 시스템에서는 요구된 서비스를 구성원들이 효율적으로 협동하여 제공하기 위해 이들을 통합하고 실행순서 등을 조정하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 계획, 그룹, 작업의 세가지 단계로 구분되는 규칙과 ECA 규칙을 사용하여 계층적 작업흐름을 정의하고 이를 통하여 에이전트들을 조정하는 방법을 제안한다. 계층적 작업흐름의 사용으로 기존의 방법과 달리 에이전트를 계층화하여 새로운 서비스를 구성할 경우 세부적인 수행사항에 대한 언급없이 상위 단계의 계획 규칙만을 지정하여 구성할 수 있는 장점이 있다.
막-용매 추출을 이용하여 모사폐수로부터 페놀을 분리하였으며, 이때 미세기공 비친수성 중공사형 모듈을 사용하였다. 전체적인 시스템은 향류, 및 병류로 운영되었으며, 유기오염물은 tube 안쪽으로, 용매는 shell쪽으로 흐르게 하였다. MIBK를 추출용매로 사용하였으며, 페놀의 분리효율은 향류 흐름이 병류흐름보다 더 우수함을 알 수 있었다.
보를 월류하는 흐름에 대하여 하류 수심이 보의 높이보다 낮고, 보 월류 후 수심의 공액수심보다 작거나 크고 같은 경우를 각각 자유도수와 수중도수라고 한다. 수중도수가 발생하는 경우 하류 수심이 보의 경사면을 따라 흐르는 하강류를 덮게 되며 유속을 감쇄시키기 때문에 최대 유속은 자유도수에 비해 매우 작게 발생한다. 그러나 수중도수는 자유도수에 비해 에너지 감쇄 효율이 낮기 때문에 도수구간의 거리가 증가하게 된다. 따라서 인명피해를 발생시키는 도수구간 재순환영역의 길이를 검토하는 것이나 보 하류 바닥보호공 길이 설계를 위해 수중도수에서의 흐름에 대하여 검토하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 k-ω SST 난류모형을 이용하여 보 월류 후 발생하는 수중도수를 수치모의하고 평균흐름과 난류량의 종방향 변화에 대하여 검토하였다. 기존 실험수로에 k-ω SST 난류모형을 사용하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다양한 하류 수심을 설정하여 평균흐름과 난류량에 대한 침수도의 영향 및 자유도수 계산결과와 벽면 제트 결과를 함께 비교하였다. 검토 결과 수중도수는 평균흐름과 난류량의 변화율이 자유도수보다 작고 벽면 제트보다는 큰 것을 확인하였다. 또한 침수도가 증가되면서 평균흐름과 난류량의 변화율이 작아지는 것을 확인하였다. 이것은 침수도의 변화에 따른 역압력경사의 차이에 의한 것으로 판단된다.
재폭기 효율이 향상된 보를 개발하기 위하여 직선형 보, 여수로형 보, 래버린스 보의 재폭기 실험을 통해 산소전달효율을 측정하여 결과론 비교하였고, 또한 제정의 조도를 증가시켜 그 효과를 분석하였다. 실험 결과에 의하면 여수로 형 보에서의 산소전달효율이 가장 작으며 그 다음으로 직선 보였으며 래버린스 보의 경우 중심각이 감소할수록 산소전달효율이 증가하는 것으로 나타났다. 모든 경우에 있어서 낙차와 유량이 증가할수록 산소전달효율이 증가하는 것으로 나타났으며 조약돌을 부착하여 제정의 조도를 증가시켜 월류 흐름의 분리를 발생시킨 경우 재폭기가 상당히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 실험 결과로부터 중심각 30도인 래버린스 보를 현장에 설치하여 재폭기를 관측하였다. 현장에 설치된 래버린스 보는 틀을 조립하여 그 내부에 사석을 채워 건설되었으며 제정에는 사석이 노출되어 흐름의 분리를 유발하였다. 래버린스 보의 현장 시험 시공 조건에서 평균 약 0.l8의 산소전달효율 결과를 얻을수 있었다. 본 실험 연구와 현장 설치 후 측정 결과는 재폭기 효율이 높은 보를 통한 하천 수질 개선에 사용될 수 있을 것이라 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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