• 한국환경과학회지
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• 제11권1호
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• pp.41-56
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• 2002

In order to estimate the quantitative roles of the tide induced residual currents, density currents and wind driven currents on the residual currents in Kwangynag Bay Korea, numerical experiments with a diagnostic multi-level model were carried out. Density currents were calculated from the temperature and salinity data observed in January, May, August and November 1998. Anti-clockwise circulations are formed at the western inner part of the bay, the location from the east of Myodo Is. to the south of POSCO Co. and the place between Yeosu peninsula and Namhae Is. from the calculation results of the tide induced residual currents. Velocities of the density currents are less than 3cm/s at the western inner part of the bay and about 5cm/s at the southern entrance of the bay. Density currents get strong in summer and weak in autumn. Wind driven currents at the surface layer flow in the directions of the given winds which are the daily mean winds when the temperature and salinity observations are carried out. In the middle and lower layers, however the wind driven currents flow in the opposite direction to the surface currents as supplementary currents. The surface wind driven currents are greater than the tide induced residual currents or the density currents. The calculated residual currents including the tide induced residual currents, density currents and wind driven currents agree with the results of the current observations approximately. In the Bay, the wind driven currents affect on the residual currents greatestly and tide induced residual currents and density currents do in the second place and the third place.

• 한국환경과학회지
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• 제23권7호
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• pp.1223-1232
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• 2014

Density currents have been easily observed in environmental flows, for instance turbidity currents and pollutant plumes in the oceans and rivers. In this study, we explored the propagation dynamics of density currents using the FLOW-3D computational fluid dynamics code. The renormalization group (RNG) $k-{\varepsilon}$ scheme, a turbulence numerical technique, is employed in a Reynold-averaged Navier-Stokes framework (RANS). The numerical simulations focused on two different types of intrusive density flows: (1) propagating into a two-layer ambient fluid; (2) propagating into a linearly stratified fluid. In the study of intrusive density flows into a two-layer ambient fluid, intrusive speeds were compared with laboratory experiments and analytical solutions. The numerical model shows good quantitative agreement for predicting propagation speed of the density currents. We also numerically reproduced the effect of the ratio of current depth to the overall depth of fluid. The numerical model provided excellent agreement with the analytical values. It was also clearly demonstrated that RNG $k-{\varepsilon}$ scheme within RANS framework is able to accurately simulate the dynamics of density currents. Simulations intruding into a continuously stratified fluid with the various buoyancy frequencies are carried out. These simulations demonstrate that three different propagation patterns can be developed according to the value of $h_n/H$ : (1) underflows developed with $h_n/H=0$ ; (2) overflows developed when $h_n/H=1$ ; (3) intrusive interflow occurred with the condition of 0 < $h_n/H$ < 1.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.295-307
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• 2022

호수 내 화쇄밀도류의 퇴적과정을 이해하기 위하여 밀양시 단장면에 분포하는 백악기 정각산층에 대해 퇴적학적 연구를 수행하였다. 연구지역의 정각산층은 호수에서 형성된 이암-사암 호층 및 (응회질)점이층리 사암으로 주로 구성되며, 이들 퇴적암은 화쇄밀도류에 의해 형성된 용결화산력응회암 및 점이층리 화산력응회암과 교호하고 있다. 두께가 10 m인 용결화산력응회암은 분급이 불량하고 괴상인 화산력과 화산재로 구성되며 용결구조가 발달한다. 점이층리 화산력응회암은 약 4 m의 두께로 분급이 보통이거나 양호하며, 층의 하부에 수매의 점이층리 구간이 내부경계면과 함께 나타난다. 상이한 퇴적상을 보이는 화산력응회암은 호수로 유입된 화쇄밀도류의 물리적 특성 및 퇴적과정에 차이가 있음을 의미한다. 약 10 m에 걸쳐 괴상이며 분급이 불량한 특징은 용결응회암이 고농도의 화쇄밀도류에 의해 지속적으로 퇴적되었음을 지시한다. 이 경우, 화쇄밀도류의 전면부는 호안에서부터 물을 지속적으로 밀어내어 화쇄밀도류의 전면부를 제외하고는 물과 직접 접촉하지 않아 열을 보존할 수 있어 용결조직이 형성된 것으로 해석된다. 이와 달리 점이층리 화산력응회암의 내부경계면은 점이층리 화산력응회암을 퇴적시킨 화쇄밀도류가 비지속성흐름을 보였음을 지시하며, 이 경우 호안에서 물을 지속적으로 밀어낼 수 없게 된다. 그 결과, 호수로 유입된 화쇄밀도류는 빠르게 물에 의해 포화되어 저탁류로 변화하여 점이층리 화산력응회암이 형성되었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권2호
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• pp.109-115
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• 2004

This paper deals with the behaviors of magnetic flux density near down-conductors by lightning currents. The background on the principle of magnetic flux density measurements using the RL self-integrating magnetic field sensor was described. The magnetic flux density measuring device consisting of RL self-integrating magnetic field sensor and differential amplifier was designed and fabricated. The frequency bandwidth of the magnetic flux density measuring system ranges from 200 Hz to 300 KHz and the response sensitivity was 0.126 $\mu$T/㎷ The distributions of the magnetic flux density near down-conductors due to impulse currents with various rise times were analyzed as a parameter of the bonding conditions and materials of conductor and wiring conduits. The magnetic flux density due to impulse currents was inversely proportional to the distance between the down-conductor and measuring point. The amplitude of the magnetic flux density for PVC Pipe with down-conductor was 72 $\mu$T/㎷ at the distance of 1m and was higher than for steel conduits and coaxial cable. Finally the magnetic flux density is increased with increasing the di/dt it and oscillation frequency of lightning currents in this experimental ranges.

• Water Engineering Research
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• 제3권1호
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• pp.9-22
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• 2002

In general, two dimensionless numbers are used in predicting the front propagation rate of density currents: the densimetric Froude number and the dimensionless front velocity. The former expresses the front speed in terms of the characteristic length and reduced gravitational acceleration. Previous papers report that the range of this dimensionless number is wide. The other is the dimensionless front velocity, which is a function of the buoyancy flux per unit width. This paper presents the state of the art review of the dimensionless numbers for the front propagation rate of density currents. Values of the densimetric Froude number are found to be consistent when the proper characteristic length is used for normalization. Then, the densimetric Froude number and the dimensionless front velocity are compared by using the experimental data of density currents over a horizontal surface.

• 암석학회지
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• 제23권4호
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• pp.351-366
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• 2014

백두산에서 폭발적인 플리니식 분화에 의해 분연주가 형성되고, 이 분연주의 붕괴에 의하여 화쇄류가 발생하는 조건을 가정하였다. 이 가정에 근거하여 Titan2D 모델을 적용하여 모의하였다. 화산분화 시나리오에 근거하여 화쇄류의 영향 범위를 파악하기 위하여 화산폭발지수별로 영향 범위를 산출하였다. 각 화산 시나리오별 결과를 비교하기 위하여, 화구의 위치는 산사면 8곳(8방위)과 칼데라 중심부 1곳 등 9곳을 선정하였다. 화쇄류 흐름의 내부마찰각은 $35^{\circ}$, 층저마찰각은 $16^{\circ}$로 설정하였다. 각 화산폭발지수별 붕괴 분연주의 높이, 화구의 직경, 분연주 붕괴에 의한 초기속도, 붕괴 화산재의 체적에 근거한 수치모의시간 등을 적절하게 가정하였다. 수치모의 결과를 비교하여 보면, 높은 화산폭발지수일수록 분화가 증가하면 화쇄류는 더 멀리 퍼져 나간다. 칼데라 바깥쪽 북동쪽 산사면에 위치한 화구로부터의 화쇄류 발생은 화산폭발지수가 2에서 7로 증가함에 따라 각각 3.3 km, 4.6 km, 13.2 km, 24.0 km, 50.2 km, 83.4 km로 멀어진다. 본 연구 결과가 DB로 구축되면 백두산 인근 지역에서 화쇄류 발생으로 인한 인적, 물적 피해를 최소화하는 것을 목표로 하는 재해예방과 비상 관리 차원에서 매우 중요한 자료로 제공되어 질 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제27권3호
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• pp.383-394
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• 2013

A sedimentation basin is used to remove suspended sediments which can cause abrasive and erosive wear on hydraulic turbines of hydropower plants. This sediment erosion not only decreases efficiency of the turbine but also increases maintenance costs. In this study, the three-dimensional numerical simulations were carried out on the overseas hydropower project. The simulations of flow and suspended sediment concentration were obtained using FLOW-3D computational fluid dynamics code. The simulations provide removal efficiency of a sedimentation basin based on particle sizes. The influence of baffles on the flow field and the removal efficiency of suspended sediments in the sedimentation basin has been investigated. This paper also provides the numerical simulations for sediment-induced density currents that may occur in the sedimentation basin. The simulation results indicate that the formation of density currents decreases the removal efficiency. When a baffle is installed in the sedimentation basin, the baffle provides intensive settling zones resulting in increasing the sediments settling. Thus the enhanced removal efficiency can be achieved by installing the baffle inside the sedimentation basin.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.55-60
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• 2002

$100 A/mm^2$ class Bi-2223 tapes have recently become commercially available. Some important characteristics of the tapes, e .g. critical current, ac loss, characteristics at joint, fault current characteristics, are required for an application such as a power cable or a power transformer. In this paper they have been investigated experimentally. The results indicate that the self-field loss of the high current density tapes is not negligible, compared to resistive loss in a copper wire for the same currents. In a cable, the self-field loss for relatively large currents is much larger than the magnetization loss due to an external field. But in a transformer, the magnetization loss is dominant, compared to the self-field loss. Finally the fault current characteristics show that the high current density tapes are never safe from burn-out even for fault currents with a few cycles.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.99-110
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• 2024

팔당호 취수장은 수도권 주민에게 상수원을 공급하는 주요 취수장으로, 상수원의 수질 관리를 위해 국가 차원에서 노력을 기울이고 있다. 팔당댐 취수장 인근의 수심이 가장 깊은 지역은 여름철에 연직 방향으로 성층이 발견되는데, 성층의 원인이 밀도류에 의한 것인지 여름철 기온에 의한 것인지 명확하게 분류하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 팔당호 주요 지점의 연직 수질 측정을 통해 밀도류에 의한 성층과 기온에 의한 성층을 분류하고, 발생 원인을 분석하였다. 연구 결과로는 밀도류와 기온에 의한 성층을 구분하였으며, 밀도류의 형성은 유입 하천 간 수온 차이에서 기인하는 것으로 확인되었지만, 밀도류의 지속 거리는 유속에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 또한, 갈수기와 풍수기 혼합 특성을 기반으로 하천형과 호소형 특성을 가진 지역으로 팔당호를 분류하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.295-307
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• 2012

한국 남해에서 조류와 취송류, 밀도류 그리고 잔차류의 특성을 이해하기 위하여 3차원유동모델(POM; Princeton Ocean Model)을 이용하였다. 조석 잔차류의 분포를 보면, 대조기에는 동쪽 방향으로의 흐름이, 소조기에는 서쪽으로의 흐름이 우세하였다. 잔차류는 연안에서 지형의 효과로 인하여 불규칙하게 나타났다. 연안역에서의 밀도류는 비교적 약하고 계절적인 차이는 작다. 외해에서는 특별한 유동현상을 주목해야 한다. 즉, 외양역에서의 흐름은 쓰시마 해류와 유사한 결과를 보이고 있다. 연안역에서의 취송류는 외해역에서 보다 매우 강하게 나타났다. 또한 표층의 해류가 저층의 해류보다 강하게 나타났다. 이상의 결과를 통하여 남해안에서의 물질 이동 확산을 예측하기 위한 기초자료로 활용 가능 할 것으로 판단된다.