• 제목/요약/키워드: Flow configuration

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결빙 증식 최소화를 위한 다중 익형 형상 최적설계 (Design Optimization of Multi-element Airfoil Shapes to Minimize Ice Accretion)

  • 강민제;이혁진;조현승;명노신;이학진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권7호
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    • pp.445-454
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    • 2022
  • 항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

웹 기반 해운 선사 운영시스템 보안 요구사항 연구 (Study on security requirements for the web based operation system of a shipping company)

  • 정업;문종섭
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-68
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    • 2022
  • 해운 선사의 운영시스템은 주전산기를 이용한 단말기 접속 환경 또는 클라이언트/서버 구조의 환경을 유지하고 있는 경우가 아직 많으며, 웹서버 및 웹 애플리케이션 서버를 이용한 웹 기반 환경으로의 전환을 고려하는 해운 선사가 증가하고 있다. 그런데 전환 과정에서, 기존 구성 방식과 지식을 바탕으로 웹 기반 환경의 특성 및 해운 업무의 특성을 고려하지 않고 설계를 진행하는 경우, 다양한 보안상 취약점이 실제 시스템 운영 단계에서 드러나게 되고, 이는 시스템 유지보수 비용의 증가를 초래하게 된다. 그러므로 웹 기반 환경으로의 전환 시에는, 시스템 안전성 확보 및 보안 관련 유지보수 비용 절감을 위해 설계 단계에서부터 반드시 보안을 고려한 설계가 진행되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 위협 모델링 기법의 특성을 살펴보고, 해운 선사 운영시스템에 적합한 모델링 기법을 선정한 후, 데이터 흐름도와 STRIDE 위협 모델링 기법을 해운 선사 업무에 적용하여, 데이터 흐름도의 각 구성 요소에서 발생 가능한 보안 위협을 공격자 관점에서 도출하고, 공격 라이브러리 항목과의 매핑을 통해 도출된 위협의 타당성을 입증한다. 그리고, 이를 이용하여 공격자가 최종목표 달성을 위해 시도할 수 있는 다양한 공격 시나리오를 공격 트리로 나타내고, 보안 점검 사항과 관련 위협 및 보안 요구사항을 체크리스트로 구성한 후, 최종적으로 도출된 위협에 대응할 수 있는 23개의 보안 요구사항을 제시한다. 기존의 일반적인 보안 요구사항과는 달리, 본 논문에서 제시하는 보안 요구사항은 해운 선사의 실제 업무를 분석한 후, 여기에 위협 모델링 기법을 적용하여 도출된 해운 업무 특성을 반영한 보안 요구사항이므로, 추후 웹 기반 환경으로의 전환을 추진하는 해운 선사들의 보안 설계에 많은 도움이 될 것으로 생각한다.

국내 10개 댐저수지 인공습지의 운영현황 및 개선방안 (Operating Status and Improvement Plans of Ten Wetlands Constructed in Dam Reservoirs in Korea)

  • 최광순;김세원;김동섭;이요상
    • 한국습지학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.431-440
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    • 2014
  • 국내 10개 댐저수지 인공습지를 대상으로 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름분포, 체류시간, 수처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등 습지의 운영현황 및 구조적 형상에 대한 분석을 통해 인공습지의 수질정화기능을 회복시킬 수 있는 개선대책 및 운영방안을 제시하였다. 조사대상 인공습지의 처리수는 하수처리장 방류수 또는 하천수였으며, 처리수의 수질은 외국의 인공습지에 비해 전반적으로 낮은 것으로 나타났다. 특히 처리수의 BOD는 모든 습지에서 3 mg/L 이하로 매우 낮았는데, 이는 하수처리장의 고도처리 및 평수기 저농도 하천수 취입에 기인된 것으로 판단된다. 수처리효율은 TN이 7.6~67.6%(평균 24.9%), TP가 -4.9~74.5%(평균 23.7%)의 범위로 하수처리장 방류수를 처리수로 하는 인공습지에서 높은 값을 보였다. BOD는 -133.3~41.7% 범위로 습지에 따라 큰 차이를 보였으며, 대부분 습지에서 처리효율이 없거나 낮은 것으로 나타났다. 인공습지의 낮은 처리효율은 습지의 부적합한 종행비, 과도한 개방수역 면적 등의 구조적인 문제와 수위관리 미흡, 초기우수 취입시스템 및 운영관리 미흡, 강우시 모니터링 부재 등의 운영적인 문제에 의한 것으로 나타났다. 그러므로 댐저수지 인공습지가 비점오염 저감시설로서의 역할을 할 수 있기 위해서는 댐저수지 인공습지에 적합한 습지설계 및 운영방안이 필요하다. 또한 습지 운영매뉴얼에 비점오염물질이 유출되는 강우시 모니터링이 반드시 포함되어야 하며, 댐저수지 인공습지의 수처리효율도 강우시 모니터링 자료를 토대로 평가되어야 할 것이다.

분포형 수문모형 WRF-Hydro와 기상수치예보모형 GDAPS를 활용한 고해상도 중기 유량 예측 (High-resolution medium-range streamflow prediction using distributed hydrological model WRF-Hydro and numerical weather forecast GDAPS)

  • 김소현;김보미;이가림;이예원;노성진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.333-346
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    • 2024
  • 수량과 수질 및 수생태를 동시에 고려한 수자원 관리를 위해서는 신뢰도 높은 중기 유량 예측 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 기상자료의 특성에 대한 이해와 더불어, 시공간 해상도가 낮은 기상예측 정보를 고해상도 분포형 수문모형에서 효과적으로 활용하는 기술이 중요하다. 본 연구에서는 분포형 수문모형 WRF-Hydro와 선행시간 288시간까지의 기상정보를 제공하는 Global Data Assimilation and Prediction System (GDAPS)를 활용해 고해상도 중기 유량 예측을 수행하고 적용성을 검토하였다. 이를 위해 대상 유역인 낙동강 지류 금호강 유역에 대해 100 m 공간해상도의 WRF-Hydro모형을 구축하고 기상지상관측자료 Automatic Weather Stations (AWS)& Automated Synoptic Observing Systems (ASOS), 기상수치예보모형 GDAPS, 기상재분석자료 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)를 입력자료로 적용한 유량 예측 모의 결과를 비교하였다. 2020~2022년 기간 3개의 강우사상에 대해 유역 평균 누적 강우량을 분석 결과, AWS&ASOS대비 GDAPS는 36%~234%, GLDAS 재분석자료는 80%~153% 범위의 과소 및 과대 산정되었음을 확인하였다. AWS&ASOS입력자료로 한 유량 예측 결과는 KGE, NSE지표가 유역 말단 강창교 지점 기준 0.6이상이었으나, GDAPS 기반 유량 모의는 강우 사상에 따라 KGE 값이 0.871~-0.131로 큰 변동성이 확인되었다. 한편, 첨두 유량 오차는 GDAPS가 GLDAS보다 크거나 비슷했지만, 첨두 홍수 발생시간의 오차는 AWS&ASOS, GDAPS, GLDAS가 각각 평균 3.7시간, 8.4시간, 70.1시간으로, 첨두 발생시간 측면에서는 GDAPS의 오차가 GLDAS보다 적었다. GDAPS를 입력자료로 한 WRF-Hydro 고해상도 중기 유량 예측은 첨두 유량의 불확실성은 크지만, 첨두 유량 발생시점에 대한 정확도는 상대적으로 높아 수자원 시설 운영에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

해양레저 산업의 통합 정보 시스템 구축에 관한 연구 (A Study on Integrated Information System for Marine Leisure Industry)

  • 김용섭;김대진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.17-24
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    • 2013
  • 해양레저 산업의 후발주자인 국내 해양레저 산업이 국내 시장 및 세계시장에 경쟁력을 가지기 위해서는 기획, 설계, 계획과 준비 등 제품 개발 및 제조의 각종 업무에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜 높은 수준의 시장 적응력을 확보해야 한다. 위 사항들을 만족하기 위해서는 해양레저 산업 전반을 관리 할 수 있는 통합 시스템 구축이 절대 적으로 필요한 상황이다. 유관 산업 시스템간의 유기적 연결고리를 찾아서 요구되는 통합 정보를 확보하고 이를 단순 순차적 정보의 흐름이 아닌 통합적 정보 흐름과 객체 지향적 정보 분류체계를 확보하는 것이 주요 연구 핵심 사안이다. 이를 위하여 다른 유사 산업에서 실재 정보 체계를 활용한 사례 및 산업생산에 적용된 제품수명주기관리(PLM), 제품 데이터 관리(PDM), 가상 생산(DM)과 같은 방법론을 검토 하고 이를 구성 및 적용하여 실질적으로 활용되고 있는 정보 체계 및 작업분류체계(WBS)의 사례를 연구하여 비교 한다. 이를 통하여 해양레저산업을 위한 기본적인 작업분류체계 구성을 추진하며 실재 업체에서 현재 활용중인 정보를 입력, 대입을 통하여 실증적으로 검증하고 해양 레저 산업의 고유한 영역을 추가하여 해양레저 작업 분류 체계(MLWBS)를 완성한다. 본 해양레저 작업 분류 체계를 바탕으로 여러 가지 정보체계 및 제품, 설계, 엔지니어링, 생산, 구매, 영업, 마케팅, AS, 고객지원 등에 다양한 형태의 활용이 가능 하도록 할 수 있을 것이다.

상용급 석탄가스화플랜트 최적설계에 관한 연구 (A study on the engineering optimization for the commercial scale coal gasification plant)

  • 김병현;민종선;김재환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.131.1-131.1
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    • 2010
  • This study was conducted for engineering optimization for the gasification process which is the key factor for success of Taean IGCC gasification plant which has been driven forward under the government support in order to expand to supply new and renewable energy and diminish the burden of the responsibility for the reduction of the green house gas emission. The gasification process consists of coal milling and drying, pressurization and feeding, gasification, quenching and HP syngas cooling, slag removal system, dry flyash removal system, wet scrubbing system, and primary water treatment system. The configuration optimization is essential for the high efficiency and the cost saving. For this purpose, it was designed to have syngas cooler to recover the sensible heat as much as possible from the hot syngas produced from the gasifier which is the dry-feeding and entrained bed slagging type and also applied with the oxygen combustion and the first stage cylindrical upward gas flow. The pressure condition inside of the gasifier is around 40~45Mpg and the temperature condition is up to $1500{\sim}1700^{\circ}C$. It was designed for about 70% out of fly ash to be drained out throughout the quenching water in the bottom part of the gasifier as a type of molten slag flowing down on the membrane wall and finally become a byproduct over the slag removal system. The flyash removal system to capture solid particulates is applied with HPHT ceramic candle filter to stand up against the high pressure and temperature. When it comes to the residual tiny particles after the flyash removal system, wet scurbbing system is applied to finally clean up the solids. The washed-up syngas through the wet scrubber will keep around $130{\sim}135^{\circ}C$, 40~42Mpg and 250 ppmv of hydrochloric acid(HCl) and hydrofluoric acid(HF) at maximum and it is turned over to the gas treatment system for removing toxic gases out of the syngas to comply with the conditions requested from the gas turbine. The result of this study will be utilized to the detailed engineering, procurement and manufacturing of equipments, and construction for the Taean IGCC plant and furthermore it is the baseline technology applicable for the poly-generation such as coal gasification(SNG) and liquefaction(CTL) to reinforce national energy security and create new business models.

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단면수리모형 및 해수유동모델링 결합기법에 의한 저마루 구조물 배후의 평균수위 상승 및 개구부 유출유속 예측 (Prediction of Mean Water Level Rise Behind Low-Crested Structures and Outflow Velocity from Openings by Using a Hybrid Method Based on Two Dimensional Model Test and Hydrodynamic Numerical Modeling)

  • 이달수;이기재;윤재선;오상호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.410-418
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    • 2017
  • 저마루구조물의 안정성 및 배후 호안의 월파량은 배후수역의 수위에 영향을 받음에도 단면 수리모형실험 수행 시 수위상승량이 알려지지 않아 계측 결과가 왜곡될 수 있다. 본 연구에서는 저마루 구조물 제체 배후면의 평균수위 상승량을 예측하기 위해 단면수리모형실험과 해수유동수치모형실험을 수위-유량 관계식으로 결합하는 결합기법을 시도하였다. 이 기법을 사용함으로써 평균수위 상승량과 유속장을 단면수리모형실험과 동시간대에 얻을 수 있어 이러한 문제점들을 상당한 수준으로 해소할 수 있게 되었다. 또한 구조물의 개구부를 통한 유출유속의 강도에 관해서도 개략적인 정보를 얻을 수 있어 저마루구조물의 적정 평면배치안 선정에도 도움이 될 수 있다.

V형 여울에서 발생하는 세굴에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Scour at V-shaped Riffle)

  • 유대영;박정환;우효섭
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.507-520
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    • 2003
  • V형 여울은 하천 양안에 설치하여 여울의 가운데로 물의 흐름을 집중시켜 하도 중앙 직하류에 세굴로 인한 소(pool)를 형성하는 역할을 하는 인공 여울이다. V형 여울의 설치 목적은 평탄화된 하도에 소를 형성시켜 갈수시 어류의 서식처 노는 피난처를 제공하고, 홍수시에는 유속이 약한 구간을 발생시켜 어류의 피난처를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 V형 여울의 수리 모형 실험을 실시하여 각 조건에 따른 세굴심을 측정하여 세굴 특성을 분석하였고, 나아가 수리량 조건 및 V형 여울 형태와 세굴 간의 정량적인 관계를 실험 결과로부터 도출하였다. 또한 V형 여울과 형태가 유사한 수제에서의 세굴심에 대한 기존의 연구 결과와 V형 여울의 경우를 비교하였다. 그 결과 Breusers와 Raudkivi(1991)가 제안한 수제에서의 세굴심 예측식은 V형 여울에서의 세굴심을 과소평가하지만 V형 여울께서의 세굴 특성을 일부 반영하는 것으로 나타났다. V형 여울의 세굴에 영향을 주는 인자들의 무차원화를 통해 V형 여울에서의 세굴심 예측식을 제안하였고 제안된 예측식은 V형 여울의 적용에 있어서 세굴심을 추정하는데 사용될 수 있고 판단된다. V형 여울의 세굴에 지배적인 영향을 주는 인자는 여울 중앙에서의 프루드 수이고, 그밖에 여울과 흐름의 각도와 여울 개구부의 폭도 부분적으로 영향을 준다.

전통시장 점포모듈 사례분석 연구 (Store Module Case Study of Traditional Market)

  • 이경식;유연우;김정렬
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.255-265
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    • 2017
  • 본 연구에서는 전통시장과 시장현대화사업과 관련한 선행연구를 분석하여 연구의 경향과 전통시장과 관련한 연구내용을 분석하였다. 이후 전국 각지의 시장현대화사업이 추진된 전통시장 4곳을 선별하여 점포모듈과 동선, 시설 구성과 영업형태에 대하여 현장조사 및 관계자 인터뷰를 진행하였다. 건축 하드웨어적인 현황에 대하여는 실측 및 관찰을 통하여 실증적인 비교분석을 실시하였으며, 영업환경 및 업종별 요구특성에 대하여는 해당 시장 상인회와의 인터뷰를 통해 데이터를 수집하였다. 가능한한 일관된 기준을 적용하여 4개의 시장현대화사례를 비교 분석 하였으며, 개별 시장만이 가지고 있는 고유한 특성에 대해서는 그 원인을 사업추진과정의 히스토리와 지역적 특성과 관련하여 파악하도록 하였다. 본 연구를 통하여 전통시장의 업종별 점포모듈의 가이드라인을 제시를 위한 기초데이터를 확보할 수 있었으며, 향후 시장현대화사업에서 필수적으로 고려해야할 시설설비 기준을 확인할 수 있었다. 이를 통해 향후 시장현대화사업의 시행착오를 최소화하고 사업의 효율성을 담보할 수 있는 정책적 시사점을 도출할 수 있을 것이다.

대형공간 구조형식별 이미지 분석에 관한 연구 (An Analytic Study on the Image of the long-span Structural Types)

  • 양재혁
    • 디자인학연구
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    • 제15권4호
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    • pp.263-274
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    • 2002
  • 본 연구는 대형공간 건축의 구조형식별 이미지를 분석하기 위해서 근대이후 대형공간 건축의 대표적인 20가지 구조형식들을 대상으로 구조재료, 마감재료, 주응력, 부재형상, 구성방식, 구조형상 등의 물리적 요소들을 중심으로 이들의 지각 및 감정분석 그리고 평가분석을 하였다. 그 결과, 대형공간 구조의 이미지는 $\ulcorner$친-소$\lrcorner$, $\ulcorner$동-정$\lrcorner$,$\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 등의 감정 이미지와 $\ulcorner$우-열$\lrcorner$의 평가 이미지, 그리고 $\ulcorner$규칙-불규칙$\lrcorner$ 이라는 지각 이미지로 대표되고 있다. $\ulcorner$친-소$\lrcorner$ 이미지는 재료의 재질에서 크게 비롯되고 있으며, 부분적으로는 형상에서도 비롯되고 있다. $\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 이미지는 대부분 부재형상에서 비롯되고 있다. 전단력, 압축력, 인장축력+압축축력, 인장력 등의 주응력들을 전달하는 부재들은 판, 봉, 골, 색, 막 등이며, 이들 순서대로 부재는 가늘어지고 얇아진다. 이러한 응력과 부재형상은 전체 구조의 시각적인 이미지에도 직접 투영되고 있다. $\ulcorner$동-정$\lrcorner$ 이미지는 구조체 형태의 형상에서 비롯되고 있는데, 구조가 동적으로 인지되는 경우는 개방적이고 예리하게 지각되는 구조이다. $\ulcorner$우-열$\lrcorner$이미지는 구성방법이 짜임새가 있는지, 정밀한지 등의 여부에 따라 결정되고 있다. 우수하게 평가되는 구조는 단순히 하중을 지지하는 것을 넘어서서 전체 건물디자인을 구축하는 디자인 요소로 적극 활용되고 있으며, 2가지 이상의 구조체계로 구성되어 다양한 형태 표현을 창출하고 있는 구조로 나타났다.

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