• 한국물환경학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.284-299
• /
• 2020

Dam reservoirs play a particularly crucial role in processing the allochthonous and the autochthonous dissolved (DOC) and the particulate (POC) organic carbon and in the budget of global carbon cycle. However, the complex physical and biogeochemical processes make it difficult to capture the temporal and spatial dynamics of the DOC and the POC in reservoirs. The purpose of this study was to simulate the dynamics of the DOC and the POC in Daecheong Reservoir using the 3-D hydrodynamics and water quality model (AEM3D), and to quantify the mass balance through the source and sink fluxes analysis. The AEM3D model was calibrated using field data collected in 2017 and showed reasonable performance in the water temperature and the water quality simulations. The results showed that the allochthonous and autochthonous proportions of the annual total organic carbon (TOC) loads in the reservoir were 55.5% and 44.5%, respectively. In season, the allochthonous loading was the highest (72.7%) in summer, while in autumn, the autochthonous loading was the majority (77.1%) because of the basal metabolism of the phytoplankton. The amount of the DOC discharged to downstream of the dam was similar to the allochthonous load into the reservoir. However, the POC was removed by approximately 96.6% in the reservoir mainly by the sedimentation. The POC sedimentation flux was 36.21 g-C/㎡/yr. In terms of space, the contribution rate of the autochthonous organic carbon loading was high in order of the riverine zone, the transitional zone, and the lacustrine zone. The results of the study provide important information on the TOC management in the watersheds with extensive stagnant water, such as dam reservoirs and weir pools.

• 대한조선학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.51-66
• /
• 1987

In this paper, the authors investigate theoretically the motion and longitudinal strength of ships among waves talking account of the effects of nonlinearities such as the hull shape, bottom emergence, and hydrodynamic impact. Incidentally the ship is treated as an elastic beam in heading wave condition regarding characteristics of slamming and whipping-according to the variation in the range of a quarter length of the ship forward and the increase of the elastic modes up to 4-th vibration mode were investigated by the present theory. Calculations are performed for 97m container ship and its validity is confirmed by a series of model tests. Conclusions obtained are as follows; 1) Acceleration and pressure estimated by the present theory are in good accordance with experiments. 2) The present non-linear theory may be applied for estimating longitudinal bending moment of ships in slamming and whipping conditions. 3) In investigation of the characteristic in response according to shape variation for parts under draft and vow-flare in the range of a quarter length of the ship forward, dynamic responses due to the former were much more conspicuous than those due to the later. 4) In the maximum bending moment, the considering case up to 2-the mode are larger, about $10{\sim}15%$, than that up to 4-th mode.

• 천문학논총
• /
• 제30권2호
• /
• pp.113-114
• /
• 2015

Recent high-resolution, high-sensitivity observations of protostellar jets have shown many to possess an underlying 'wiggle' structure. HH 211 is one such example where recent sub-mm observations revealed a clear reflection-symmetric wiggle. An explanation for this is that the HH211 jet source is moving as part of a protobinary system. Here we test this assumption by simulating HH211 through 3D hydrodynamic simulations using the pluto code with a molecular chemistry and cooling module, and initial conditions based on an analytical model derived from SMA observations. Molecular chemistry allows us to accurately plot synthetic molecular emission maps and position-velocity diagrams for direct comparison to observations, enabling us to test the observational assumptions and put constraints on the physical parameters of HH211. Our preliminary results show that the reflection-symmetric wiggle can be recreated through the assumption of a jet source being part of a binary system.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-20
• /
• 2005

The present paper deals with the seismic response analysis and the evaluation of most likely failure modes for a water storage structure. For the stress analysis, a 3-D mathematical model has been adopted to represent the structure appropriately. The structure has been analyzed for both static and seismic loads. Seismic analysis has been carried out considering the hydrodynamic effects of the contained water. Based on the stress analyses results, the most likely failure modes viz. tensile cracking and compressive crushing of concrete for the various structural elements; caused by the seismic event have been investigated. Further an attempt has also been made to quantify the initial leakage rate and average emptying time for the structure during seismic event after evaluating the various crack parameters viz. crack-width and crack-spacing at the locations of interest. The results are presented with reference to peak ground acceleration (PGA) of the seismic event. It has been observed that, an increase in PGA would result in significant increase in stresses and crack width in the various structural members. Significant increase in initial leakage rate and decrease in average emptying time for the structure has also been observed with the increase in PGA.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 2006

해수소통을 전제한 경우 새만금호 내측의 염분변화가 만경강의 평수량 및 홍수량 유입에 따라 혼합 확산되는 것을 평가하고, 내부 개발이후 배수수문을 통한 새만금호소수 방류시 관리수위별로 저염수가 외해에 미치는 영향범위를 평가하기 위한 수치모형실험이 실시되었다. 해석에는 2차원 ADCIRC 및 3차원 TIDE3D모형과 3개 연직층을 고려한 3차원 CE-QUAL-ICM모델이 이용되었다. 내부의 확산 모의결과는 시간이 지남에 따라 외해에서 유입되는 염수가 점차 혼합확산되며, 최소 1개월 이상 경과되어야 만경호측에 외해수가 혼합되고, 5개월 지속되어야만 동진호측까지 혼합된다. 호내측의 수위를 관리하기 위해 신시 또는 가력수문을 개방하면 유속이 지수적으로 감소되나 갑문으로부터 전면 10km 이상까지 0.5m/s의 유동장이 형성된다. 이러한 결과는 저염수 방류로 인한 영향이 주기적으로 낙조시에 발생되어 새만금 방조제 전면의 해수순환과 유동 및 생태환경에 적지 않은 영향을 미칠 개연성을 제시하는 것으로 해석된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
• /
• pp.6-11
• /
• 2009

최근 경제발전과 산업화를 통한 도시화로 인하여 많은 자연하천이 심하게 훼손되고 있으며 도시하천의 경우 치수의 효율성을 강조한 하천정비를 실시함으로써 하천의 외경은 깨끗하게 바꾸어 놓았지만 그로 인한 하천생태계의 파괴가 문제점으로 대두되고 있다. 이에 따라 생태적으로 훼손된 하천의 생태복원이 최근 들어 활발히 추진되고 있으며 하천변의 식물 및 어류 등 다양한 생물에 대한 서식공간의 마련이 주요 이슈로 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 2차원 수리서식모형인 River2D를 대표적인 도시하천인 대전천에 적용하여 대전천의 멸종위기에 처해 있는 감돌고기 및 우점종인 피라미를 대상으로 대상 어류의 서식처 제공을 위한 수리학적 분석을 시도하였다. 또한 자연친화적 서식처 개선 공법으로서 거석을 하도 내에 배치함에 따른 가중가용면적의 변화를 비교 검토하였으며 감돌고기를 위한 최적의 서식처 개선 방안을 제시하였다. 현재 상태의 대상하천에 대한 어류서식처를 모의분석한 결과, 현재 직선화되고 단조로운 하천흐름은 피라미의 서식환경에 적합한 것으로 나타났으며 가중가용면적의 경우 감돌기에 비하여 피라미가 약 20배정도 크게 나타났다. 어류서식처 조성공법의 WUA를 산정한 결과 V형 여울공법이 감돌고기의 서식환경을 360%, 징검다리 거석공법이 60%, 외톨이 거석공법이 8%이상 상승시키는 것으로 나타났다. 반면, 거석(Boulder)을 적절히 배치하여 서식처를 개선하는 방법의 경우에도 거석간 간격을 3.5m로 하여 배치하는 경우가 가장 효율적인 것으로 나타났으며 거석을 이용한 여러 가지의 배치형태 중에서 수류를 중앙으로 집중시켰을 때 감돌고기의 서식처가 급격하게 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 하도 내 거석의 배치시 하도 및 대상어종의 특성을 고려하여 적절한 배치간격 및 배치방법을 연구하여 시행되어야 할 것이다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제27권4호
• /
• pp.278-285
• /
• 1991

현재 사용되고 있는 전개판의 성능을 보다 향상시키기 위한 방안으로 비행기의 익이론에 기초를 두고, 전개판의 경계층을 흡입하거나 제거하는 방법 중에서 역류역을 흡입하는 슬롯(slot)을 전개판에 적용하였다. 성능분석을 위해서 단순만곡형전개판에 슬롯이 없는 기준형과 슬롯의 위치에 따른 5종의 모형전개판에 대하여 성능실험과 가시화실험을 통하여 그 성능과 유체역학적 특성을 비교해 보았다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 최대전개력계수는 0.6C, 0.4C, 기준형, 0.8C, 0.2C의 순으로, 슬롯의 위치 0.6C인 전개판이 영각 27$^{\circ}$에서 1.59로 가장 우수하였다. \circled2 항력계수는 슬롯의 위치가 후연으로 갈수록 감소하며, 슬롯을 준 경우가 기준형보다 작게 나타났다. \circled3 양항비는 0.6C, 0.4C, 0.8C, 0.2C, 기준형의 순으로 모두 기준형보다 높게 나타났다. \circled4 0.2C, 0.4C 및 0.6C의 전개판이 기준형과 0.8C의 전개판보다 박리가 후연에서 발생하였다. \circled5 전개판의 전.후면에서 유속차는 영각 15$^{\circ}$~25$^{\circ}$까지는 점차 증가하고, 30$^{\circ}$에서는 감소하는 것으로 나타났다. \circled6 박리역의 크기는 0.6C의 전개판에서 가장 적게 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권12호
• /
• pp.1489-1495
• /
• 2012

본 논문에서는 부유식 플랫폼의 동적 거동을 고려하여 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석을 수행하였다. 풍력 발전기는 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브 그리고 3 개의 블레이드로 구성된다. 타워는 3 차원 빔 요소를 사용하여 탄성체로 모델링하여 탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동 방정식을 구성하였다. 회전하는 블레이드에는 블레이드 요소 운동량 이론에 따라 계산된 공기역학적 힘이 적용되었고, 부유식 플랫폼에는 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘 그리고 계류력이 적용되었다. 타워의 구조 동역학적 거동을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 굽힘 모멘트와 응력을 산출하고 허용치와 비교하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제37권3호
• /
• pp.219-231
• /
• 2004

수중폭기장치로 저수지 성층을 파괴시켜 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법이 최근 널리 이용되고 있다. 본 연구는 주요 성층 파괴기작인 Bubble Plume(공기 부력류)의 수리동역학적 거동특성과 플륨 간격에 따라 변하는 모멘텀 중첩효과가 성층파괴 효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 수행하였다. 이를 위해 전산유체(CFD) 소프트웨어를 이용한 2상(공기-물) 3차원의 탈성층모델을 개발했으며, 이로부터 계절에 따라 변하는 다양한 성층강도와 주입 공기량에 따라 변하는 비정상상태의 성층파괴 발달과정은 물론 최적 탈성층 효율을 갖는 플륨간격을 제안할 수 있었다. 모델검증을 위한 실험을 위해 대형 실험조를 개발했으며, 온도성층은 소금물을 이용했던 기존연구와는 달리 가열순환수를 이용한 자연성층을 재현시켜 수행하였다. 연구결과 탈성층 효율은 디퓨서 배치간격에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌으며, 플륨간격이 수심의 약 1.5배 이내익 때 중첩영향이 강하게 일어났고, PN가 클수록 간격에 영향을 상대적으로 크게 받았다. 또한, 간격이 수심보다 작곤 때는 효율이 PN에 비례해서 선형적으로 증가한 반면 그 이상에서는 효율이 상대적으로 감소하면서 비선형적으로 증가하는 현상을 밝혀냈다. 이상의 연구결과를 통해 주입공기량은 PN가 약 1000, 디퓨서 배치간격은 수심의 1.5배일 때가 최적의 성층파괴 조건인 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제39권1호
• /
• pp.33-43
• /
• 2003

본 연구는 현재 국내에서 사용되는 쌍끌이 중층망 어구어법에서 문제점으로 지적되고 있는 고속예망에서 망고의 제어가 어렵다는 점, 망목에 뜸이 걸려서 파망이 자주 일어나는 점, 네트드럼에 감기는 어구부피가 너무 크다는 점 등의 해결방법으로 무부자 쌍끌이 중층망의 모형실험을 통하여 우리 나라 쌍끌이 중층망에 대한 적용 가능성을 검토하는데 있다. 이를 위하여 850ps급 쌍끌이 기선저인망어선에서 현재 사용되는 실물망을 1/100로 축소 제작한 모형망에서 뜸을 모두 제거하고 끌줄을 양쪽으로 각각 두가닥으로 분리한 후 추를 부착하여 아래끌줄의 길이를 조절함으로써 망고를 제어할 수 있는 무부자 쌍끌이 중층망의 모형어구를 제작하여 회류수조에서 유속에 대한 아래끌줄의 길이에 따른 어구의 전개성능 등을 규명하고 기준형과 비교 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유체저항은 무부자망이 기준형보다 약 10∼20%정도 작았으며, 무부자망의 유체저항은 동일유속에서 아래끌줄이 길어짐에 따라 약 1ton씩 증가하였다. 또, 동일유속에서 dL이 10m씩 증가함에 따라 아래끌줄에 작용하는 저항은 약 5%씩 감소하고, 그 반면에 윗 끌줄에 작용하는 저항이 증가하였다. 2. 망고는 직선에 가까운 지수함수적으로 감소하는 경향을 보였으며, 동일유속에서 아래끌줄이 길어짐에 따라 증가하여 로그함수적인 경향을 보였다. 또한, 망고감소율은 무부자망의 경우가 기준형보다 작게 나타났으며, 그 차이는 유속이 증가함에 따라 더욱 커져 dL이 30m인 무부자망을 기준으로 3.0knot일 때 12%, 4.0knot일 때 25%로 나타났다. 3. 망폭은 유속이 증가함에 따라 약 2m 내외로 거의 일정하였으며 무부자망이 기준형보다 크게 나타났다. 4. 망구면적은 유속이 증가함에 따라 지수함수적으로 감소하는 경향을 보였으며, 망구면적의 감소율은 기준형보다 무부자망이 더 작게 나타났다. 여과량은 유속이 증가함에 따라 로그함수적인 경향을 보였으며 기준형이 3.0knot 이상에서 급격히 감소하였지만, 무부자망은 4.0knot까지 증가하였다가 완만하게 감소하였다. 5. dL의 최대적정길이는 망구면적 및 여과량이 최대인 30m일 때이며, 추의 최적위치는 4개의 그물목줄이 연결되는 지점이었다.