• 제목/요약/키워드: Environmental Velocity

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연직배수공법이 적용된 연약지반 상에 도로성토로 인한 측방유동의 특성 (Characteristics of Lateral Flow due to Embankments for Road Construction on Soft Grounds Using Vertical Drain Methods)

  • 홍원표;김정훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권9호
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    • pp.5-15
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    • 2012
  • 연직배수공법이 적용된 연약지반의 측방유동 특성을 조사하기 위해 우리나라 해안지역에서 계측관리가 실시된 13개 연약지반 현장의 자료를 수집하여 조사 분석을 실시하였다. 먼저 성토규모가 연약지반의 측방유동에 미치는 영향을 분석하였다. 연약층의 두께와 상대적 도로성토규모가 클수록 연약지반 속의 수평변위는 크게 발생하였다. 특히 연약지반이 두꺼우면 도로성토저면폭에 대한 연약층의 두께의 비인 상대적 성토규모도 자연 커지므로 수평변위량은 크게 발생하였다. 또한 도로성토속도가 빠르면 연약지반의 수평변위량이 크게 발생하였다. 그 밖에도 연약지반의 두께와 비배수전단강도, 지반계수 및 안정수는 연약지반의 측방유동에 영향을 미치는 중요한 요소로 나타났다. 즉 연약지반의 비배수전단강도와 지반계수가 작을수록 그리고 안정수가 클수록 연약지반의 최대수평변위량은 크게 발생하였다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생되지 않는 안전한 상태에서는 안정수가 3이하가 되고 지지 안전율이 1.7이상이 되었다. 그러나 연약지반 속에 전단파괴가 발생되는 불안전한 상태에서는 안정수가 5.14이상이 되고 지지안전율이 1.0이하가 되었다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생하는지 여부를 판단할 수 있는 허용최대수평변위량의 기준은 50mm로 정하는 것이 바람직하며 연약지반에 전단파괴가 발생됨이 없이 도로성토를 실시할 수 있는 연약지반의 수평변위량 기준은 100mm로 정하는 것이 바람직할 것이다.

남산공원 내 애기나리와 큰애기나리 군락의 동태 및 종간 경쟁의 추정 (On the Population Dynamics and Interspecific Competition of Disporum smilacinum and D. viridescens (Liliaceae) in Mt. Nam Park)

  • 민병미
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제21권5_3호
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    • pp.649-663
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    • 1998
  • The clarify the ecological properties, and to predict change of understory vegetation of mt. Nam Park, population dynamics and interspecific competition of D. smilacinum and D. viridescens, which grow in understory of deciduous broad-leaved forest and pseudo-annuals, were studied from May 20 to May 30 1998. The depth of litter layer, soil moisture content, soil organic matter and soil texture were surveyed in 18 populations (15 D. smilacinum populations and 3 D. viridescens populations). Mean litter layer of d. smilacimum population was thinner than that of D. viridescens populations). Mean litter layer of D. smilacnum population was thinner than that of D. viridescens population. The contents of soil moisture and organic matter of D. smilacinum population were lower than that of D. viridescens population. The D. smilacinum growed in broad range of soil texture but D. viridescens in loamy soil. Because D. smilacinum could tolerate more broad range of soil moisture and soil texture than D. viridescens, the former covered the herb layer in earlier stage and the latter introduced in later stage when rhizome could grow easily. The numbers of individual in two marginal parts were smaller than that in center in same D. smilacinum patch. And the total numbers of individuals grown in (10 ${\times}$ 10)cm were from 0 to 12. The rhizome (subterranean runner) weight, rhizome length, root weight, shoot weight, lea weight and leaf number per subquadrat (cell) increased along the number of individual, that is, increased from marginal part to center. But rhizome weight and rhizome length per individual were vice versa. Therefore, the individuals in marginal part reproduced longer and stronger asexual propagules than that in center. The distribution pattern of D. smilacinum was contageous and that of D. viridescens was random or regular. Therefore, population growth of former was independent on density and that of latter was dependent on density. The distributions of size-class showed normal curves in two population, but the curves based on data of total dry weight showed positive skewness and those of leaf number showed negative skewness The correlation coefficient (CC) values between the properties of each organ were high in two population and significant at 0.1% level. The CC values of D. viridescens were higher of the two. Therefore, the former allocated the energy to each organ stable. The rhizome depth of d. viridescens was 2 times deeper than that of D. smilacinum. And rhizome length and weight of D. viridescens were longer (2 times) or heavier (4 times) than those of D. smilacinum. The patch size of D. viridescens increased 60 cm per year and that of D. smilacinum 30 cm. On this results, the intrinsic increase velocity of d. viridescens patch was 2 times faster than that of d. smilacinum, therefore, on the competition, the former had an advantage over D. smilacinum. The reason why d. viridescens defeated D. smilacinum resulted from that the leaf area of former was 4 times broader than that of latter. in Mt. Nam Park, it was thought that two disporum Population would change with the 3 thpes of environmental change as followings. First, no human impact and increase of soil moisture content resulted in increase of D. viridescens population. Second, mild human impact and similar condition of soil moisture content resulted in slow increase or no changes of D. smilacinum and d. viridescens population. Third, severe human impact and dry condition resulted in decrease or vanishment of two disporum populations.

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다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장의 열유동 특성 (Thermal Flow Characteristics of a Hybrid Plant Factory with Multi-layer Cultivation Shelves)

  • 윤지환;유봉조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7990-8000
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    • 2015
  • 식물공장은 환경적 조건을 조절하여 계절이나 장소에 관계없이 농산물을 일정하게 생산하는 식물재배 시스템이다. 식물공장에 있어서 내부의 열 유동은 식물공장의 중요한 변수이다. 본 논문에서는 다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장 내의 열유동 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 열 유동 특성의 수치해를 얻기 위해 유한체적법(Finite Volume Method)을 이용하였다. 수치해석 모델에 있어서는 저 레이놀드수(low Reynolds number) ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 이용하였으며, 해석방법으로는 비압축성 점성유동 영역과 압력경계 조건을 사용하였다. 수치해석에 있어, 3종류의 유입 공기속도와 재배선반의 위치변화에 따른 식물공장 내의 열유동 특성을 상용 프로그램인 Solid Works Flow simulation을 사용하였다. 수치해석을 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 송풍기를 통한 식물공장 내의 유입 공기속도를 1.6 m/s로 하였을 때, Case 3의 재배선반 배치가 비교적 균일한 온도 분포를 나타내었고, LED광만을 사용한 Case 1의 배치는 시험베드(test bed) TB2와 TB3 영역의 낮은 온도분포로 인하여 서큘레이터 등을 통한 추가적인 온도 제어가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 식물재배 LED 인공광(DYLED47)의 청색광과 적색광의 비율을 1:1로 100% 구동 시, 재배선반의 평균 온도가 약 $3^{\circ}C$ 증가하였다. 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 심사용 투고요령입니다.

강제대류시 계절에 따른 KURT 내 열전달계수 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of the Seasonal Heat Transfer Coefficient in KURT Under Forced Convection)

  • 윤찬훈;권상기;황인필;김진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.189-199
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    • 2010
  • 고준위 방사성 폐기물 처분장의 경우 폐기물의 방사성 붕괴에 의해 열이 발생되며, 암반을 통한 열전달에 의해 처분장 주변 환경이 변화됨으로써 처분장의 안전성에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 지하 처분장 대기의 열전달계수를 결정하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 Korea Atomic Energy Research Institute Underground Research Tunnel (KURT)에서 내부 환경 인자들의 측정을 통해 강제대류시 열전달계수를 산정하였다. 실험을 위해 KURT 내 히터구간의 막장 벽면에는 길이 2 m, 용량 5 kw의 히터를 삽입하여 암반 내부를 $90^{\circ}C$로 가열하였고, 외부와 연결된 급기용 팬에 의해 신선한 공기를 공급하였다. 연구결과, 외부공기 공급 후 히터구간 대기의 기류속도는 평균 0.81 m/s로 측정되었고 레이놀즈수는 약 310,000~340,000의 값을 나타냈다. 그리고 강제대류조건에서 히터구간 내 계절별 열전달계수는 각각 여름철 $7.68\;W/m^2{\cdot}K$와 겨울철 $7.24\;W/m^2{\cdot}K$의 수치를 나타냈다.

초고속 스핀들의 내구성 향상을 위한 WC-Co 분말의 HVOF 용사 코팅 (HVOF Thermal Spray Coating of WC-Co for Durability Improvement of High Speed Spindle)

  • 김길수;백남기;윤재홍;조동율;윤석조;오상균;황순영;천희곤
    • 한국표면공학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.179-189
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    • 2006
  • High velocity oxygen fuel(HVOF) thermal spray coating of WC-Co powder is one of the most promising candidate for the replacement of the traditional hard chrome plating and ceramics coating because of the environmental problem of the very toxic $Cr^{6+}$ known as carcinogen and the brittleness of ceramics coating. WC-Co micron and nano powder were coated by HVOF thermal spraying method for the study of durability improvement of the high speed spindle. Coatings were planned by Taguchi program for the four spray parameters of spray distance, flow rates of hydrogen, oxygen and powder feed rate. Optimal coating process was obtained by the studies of coating properties such as porosity, surface roughness, micro hardness, and micro structure. WC-Co micron and nano powder were coated on the Inconel 718 substrate by the optimal coating process obtained in this study. The wear behaviors were studied by the sliding wear tester at room temperature and at an elevated temperature of $500^{\circ}C$ for the application to high speed spindle. Sliding wear test was carried out for four most promising hard coatings of chrome coating, ceramics coatings such as $A1_2O_3,\;Cr_2O_3$ and HVOF Co-alloy T800 for the comparison of their wear behaviors. HVOF WC-Co coating was better than other coatings showing highest micro hardness of 1400 Hv and comparable friction coefficients with others. HVOF WC-Co coating is a strong candidate for the replacement of the traditional hard chrome plating for the high speed spindle.

고압$\cdot$저온 가스 배관에서 수분에 의한 하이드레이트 플러깅 형성 (A Study on the Formation of Hydrate Plugging due to water molecules in High Pressure and Low Temperature Gas Pipeline)

  • 이정환;백영순;성원모
    • 한국가스학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 가스 하이드레이트는 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 등과 같은 천연가스-성분이 물에 의해 포획된 얼움형태의 고체연료로서, 세계적으로 가스 하이드레이트 추정 매장량은 기존 화석연료 매장량에 비해 약 2배 이상인 것으로 예측되어 미래의 신 에너지 자원으로 기대되고 있다. 그러나 이러한 에너지 자원측면과는 반대로 파이프라인을 통한 가스 수송과정에서 형성된 하이드레이트는 유동저해나 배관손상을 유발 할 수 있는 요인으로 영구동토지연인 시베리아는 물론이고 북해와 멕시코만 등의 여러 유전이나 가스전에서 심각한 문제를 발생시키고 있다. 해저 가스 파이프라인이나 동토지역을 통과하는 가스 파이프라인에서는 관내 압력과 온도에 따라 하이드레이트가 생성될 수 있으며, 특히 송출압력을 높게 할 경우에는 파이프라인 안에 하이드레이트가 생성될 가능성은 더욱 높아져, 플러깅 형성에 의한 유동저해 및 배관손상이 예상된다. 본 연구에서는 실제 파이프라인 내부에서 하이드레이트로 인한 플러깅 생성 메카니즘을 규명하고 이에 대한 형성조건을 측정함으로써, 그 방지기준 및 방지책을 선정하는데 활용하고자 실험실 규모의 환상형 파이프라인 실험장치를 개발하려다. 개발된 실험장치를 통해 파이프라인에서의 하이드레이트 평형조건을 도출하고, 다양한 속도 및 압력 조건하에서 하이드레이트 플러깅 형성온도를 측정하였다 이를 통해 유통속도 및 압력, 온도에 관한 상관관계를 파악하고 그 경향을 도출함으로써 실제 가스 파이프라인에의 하이드레이트 플러깅 형성조건을 파악할 수 있었다.

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임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상 자연대류운동 (Unsteady Free Convection Flow in Horizontal Channels with Arbitrary Wall Temperatures)

  • 임굉
    • 공학논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.23-30
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    • 1997
  • 실내를 따뜻하게 하기위한 고온의 라디에이터, 냉동코일, 변압기, 전기가열장치 및 전자장비에서와 같이 자연대류에 의한 에너지전달은 여러 공업분야에 응용되고 있다. 일반적으로 임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상자연대류흐름과 수학적.물리적 대류이동에 관한 기본법칙을 고찰하였다. 전달문제에 관한 물리적 의미있는 엄밀해는 표준유한정현변환기법을 적용함으로써 폐쇄형에 있어서 얻어진다. 또한 최종 정상상태의 유동과 열전달을 초래하는 Pr수와 Ra수 등 기본매개변수의 영향에 대해서 각각 검토하였다. 축방향의 평균속도를 측정하는 Pr수가 Pr>1 과 Pr<1 일 경우 각각 시간차에 접근하고 또한 축방향의 온도구배를 대표하는 함수는 기본매개변수가 없으므로 영향을 받는 것이라 본다. 그러나 정상상태의 유동현상은 Ra수에 따라서만 영향을 받게된다. 자연대류는 여러 가지 전기기구들은 물론이고 파이프장치 등의 열전달에 큰 영향을 미친다. 또한 열전달과정이 포함되는 바다와 대기의 운동과 같은 지구의 환경과학에도 중요하다.

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수제간격과 설치각에 따른 수제역내 와형성에 대한 실험 연구 (An experimental study on vortex formation in groyne fields according to groyne spacing and installed angles)

  • 강준구;김성중
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권1호
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    • pp.35-48
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    • 2018
  • 수제는 일반적으로 하천에서의 흐름 방향과 유속을 제어하여 하안 또는 제방을 유수에 의한 침식작용으로부터 보호하기 위한 목적으로 설치될 뿐만 아니라 과거에는 운하를 위한 충분한 수심 확보 목적으로 이용되었다. 2000년대 이후 하천복원 및 자연하천 정비에 대한 관심이 커지면서, 수제 설치로 인해 발생되는 수제주변 국부적인 흐름제어와 다양한 하상조건이 수중서식처 기능을 줄 수 있어 환경적 주요 수공구조물로 제시되고 있다. 수제는 주로 여러 개의 군수제로 설치되는데 설치간격에 따라 주수로에서 변화되는 흐름과 수제역내 흐름이 다양하게 발생하기 때문에 군수제 설계에 있어서 수제의 간격은 중요한 설계인자라 할 수 있다. 본 연구는 수제간격 및 설치각도에 따라 다양하게 변화되는 수제역내 재순환구간의 흐름현상을 검토하여 수제목적에 따른 적정 수제간격을 결정하는데 정보를 제공하고자 하였다. 특히 흐름분석은 수제역내 재순환영역에서 발생하는 와의 형성, 와 중심점의 위치 및 제방부 유속을 주로 분석하여 제방부의 안정성에 영향을 미치는 제방주변에서의 흐름특성을 검토하였다. 실험의 결과는 군수제 설치에 따른 수제역 내의 하상변화와 제방안정성 검토를 위한 중요한 기초자료가 될 것이다.

수심에 따른 득량만 키조개 어장의 환경특성 (Environmental Characteristics According to the Depth in Deukryang Bay , Culturing Ground of Pen Shell ( Atrina Pectinata ))

  • 최용규
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권2호
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    • pp.127-141
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    • 1995
  • 득량만의 키조개 어장의 해양 환경을 알아보기 위하여 1994년 7월 12일(대조기)과 19일(소조기)에 걸쳐 득량만의 수형 분포 특성을 조사하였다. 득량만은 관측 기간중에 대조기와 소조기에 따른 빛의 연직감쇠계수(k)가 0.6인 곳을 경계로 하여 3개 해역으로 구분될 수 있었다. 조석 주기에 따른 k가 0.6인 등치선의 변화는 대조기에는 약 10m인 등수심선, 소조기에는 약 5m인 등수심선과 유사하게 분포하였다. 따라서 득량만의 수심 약 5~10m인 해역은 조석 주기에 따라서 수형의 특성이 뚜렷하게 바뀌는 수역이라고 할 수 있다. 즉, 수심 약 5~10m인 만 중앙 해역은 T-S diagram에서 대조기때는 수심이 얕은 해역의 수형군에 가까이 분포하고, 소조기때에는 수심이 깊은 수형군에 가까이 분포하였다. 그리고 성층 정도를 나타내는 변수인 log 하(10)(H/U 상(3))의 값은 수심 5m와 10인 등수심선에서 약 2.1~2.2의 값을 나타내었다. 특히, 본 연구 기간인 1994년 7월 동안은 혹서와 갈수로 인하여 예년치보다도 기온은 약 2$^{\circ}C$이상 높았으며, 강수량은 예년치보다도 훨씬 낮은 음의 값을 나타내었다. 이러한 영향으로 인하여 득량만의 수괴의 밀도는 관측 기간동안 주로 수온에 의해서 결정되고 있었다. 앞으로는 기상 자료 및 득량만에서의 과거 누년자료를 분석하여, 이상(abnormal) 고수온년에 대한 만내의 물리적인 변동, 조류와 해저 지형에 기인한 내부파의 형성이나 연속 관측에 의한 급조등에 관한 연구도 필요하리라 생각된다.

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2000년 12월 9일 $M_L$ 3.7 영덕 해역 지진의 지진원 상수 (Source Parameters for the 9 December 2000 $M_L$ 3.7 Offshore Yeongdeok Earthquake, South Korea)

  • 최호선
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권2호
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    • pp.137-143
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    • 2010
  • 2000년 12월 9일 경북 영덕 해역에서 국지규모$(M_L)$ 3.7의 지진이 발생하였다. Chang and Baag (2006) 지각속도구조 모델을 적용할 경우 진앙의 위치는 $36.4462^{\circ}N,\;129.9789^{\circ}E$이며, 지체구조구상 한반도 대륙붕에 해당한다. 동해에서 대륙지각이 해양지각으로 변이되는 점을 고려하여 지각의 두께를 5 km 얇게 조정한 모델을 사용해도 진앙 위치의 변화는 거의 없었다. 파형역산을 두 모델에 적용하여 지진의 깊이와 발진기구를 계산하였다. 영덕 해역 지진의 깊이는11 ~ 12 km로 계산되었다. 지진모멘트는 $1.0{\times}10^{15}N{\cdot}m$로 추정되었는데, 이 값은 모멘트규모$(M_W)$ 3.9에 해당한다. 영덕해역 지진은 2004년 5월 29일에 발생한 울진 해역 지진과 함께 전형적인 역단층 특성을 보여주며, P축의 방향은 동남동-서북서 방향이다. 스펙트럼 분석을 통해 추정된 모멘트규모는 4.0이며, 이는 파형역산에 의해 추정된 모멘트규모와 거의 비슷하다. 평균 응력강하는 3.4 MPa로 추정되었다.