• 스마트미디어저널
• /
• 제9권4호
• /
• pp.176-186
• /
• 2020

농작물들의 크기와 형태는 매우 다양하며 생육 환경도 각기 다르다. 따라서 드론을 활용하여 농약을 살포할 때에는 각 농작물에 대한 재배 환경과 특성이 고려되어야 하며, 이에 따라 드론의 비행고도, 전진속도 등 비행 조건이 달라져야 한다. 실제로 비행 조건에 따라 농약의 액적 유동이 크게 영향을 받게 되며, 살포 영역에 큰 변화가 발생하고 이로 인해 불균일한 액적 분포가 후류에 형성되어 농약의 전달 효율성이 떨어질 수 있을 뿐만 아니라 비산에 대한 위험성이 존재하게 된다. 본 논문에서는 농업용 드론을 사용하여 특성이 다른 3가지 농작물을 선정하고 드론의 비행 조건을 각각 다르게 하여 농약을 살포했을 때 후류에서의 노즐 유동을 수치해석을 통하여 분석하였으며, 전달되는 액체의 비율을 확률 밀도 함수의 평균 제곱근을 나눈 새로운 성능지수를 이용하여 비교함으로써 작물의 특성에 따른 드론의 농약 살포 가이드라인을 구축하고자 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.148-159
• /
• 2021

해수의 유동 및 염분 변화에 대한 재현성이 검증된 3차원 수치모델을 활용하여 한강 유량에 따른 경기만 염하수로에서의 담수 영향범위를 모의하였다. 염하수로 상류의 입구를 기준으로, 표층에서 28 psu의 염분이 나타나는 지점까지의 거리를 담수가 확산되는 거리로 정의하였으며, 한강으로부터 유출되는 담수 유량을 총 10가지(200~10,000 m³/s)로 구분하여 실험을 구성하였다. 수치모델 결과를 바탕으로, 비선형 회귀분석을 수행하여 유량과 담수 확산 거리에 대한 관계식을 산정하였다. 경기만 염하수로에서의 담수 영향범위는 한강 유량이 증가함에 따라 최소 강화도 남부 해역부터 최대 영흥도 북부 해역까지 확장된다. 유량과 담수 확산 거리는 비례하는 관계로 산정되었으며, 유량이 증가함에 따라 담수 확산 거리의 증가율은 점차적으로 감소하였다. 본 연구에서 산정한 관계식을 바탕으로 특정시기의 월 평균 한강 유량을 이용하여 염하수로에서의 담수 확산 거리를 추정할 수 있다. 이를 통해, 급격한 담수유출에 의한 수질 및 생태학적인 피해와 관련된 문제에 대응 및 예측할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.601-608
• /
• 2021

점몰개(Squalidus multimacultus)의 생태적 특징을 연구하기 위해 2020년 1월부터 12월까지 태화강 지류 척과천에서 조사를 실시하였다. 본 종의 서식지 하상구조는 모래(sand)가 매우 풍부하였으며, 수심은 25~164cm이었고 평균 68cm로 다소 깊었으며, 유속이 0.21±0.26(0.16~0.43)m/sec로 느렸다. 암수 성비는 1 : 0.99이었다. 전장빈도분포도에 따른 연령은 여름(6-7월)기준으로 50mm 미만(29.4~49mm)은 만1년생, 50~69mm은 만 2년생, 70~89mm은 만 3년생, 90mm 이상은 만 4년생으로 추정되었다. 생식가능 전장의 크기는 암컷과 수컷 모두 40mm 이상 되면 성적 성숙이 이루어졌다. 산란시기는 7월에서 8월(산란성기 8월)이었며 수온은 23.8~25.4℃이었다. 포란수는 평균 1,395(648~2,201)개 이었고 성숙란은 노란색 구형으로 직경이 0.67±0.24(0.62~0.83)mm이었다. 먹이생물은 부착조류(Attached algae), 동물플랑크톤(Zooplankton), 수서곤충(Aquatic insects), 연체동물(Mullusca) 등이었다. 식성은 잡식성이었으나 섭취한 먹이의 양이 95% 이상은 부착조류로 식물성 먹이를 섭취하고 있었다. 점몰개의 크기가 클수록 동물성 먹이인 수서곤충을 섭식하는 양과 섭식 빈도가 증가하였으며 수서곤충을 섭식한 개체는 식물성 먹이를 거의 섭취하지 않았다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.381-389
• /
• 2022

돌마자(Microphysogobio yaluensis)의 생태적 특징을 연구하기 위해 2021년 1월부터 12월까지 금강지류인 두계천에서 조사를 실시하였다. 본 종의 서식지 하상구조는 조약돌(pebble)과 자갈(gravel)이 풍부하였으며, 수심은 12~85cm로 평균 23cm로 얕았으며, 유속이 1.03±0.34(0.72~1.47)m/sec로 빨랐다. 암수 성비는 1 : 0.86이었다. 전장빈도분포도에 따른 연령은 여름(6~7월)기준으로 50mm 미만(30.4~49mm)은 만1년생, 50~69mm은 만 2년생, 70~92mm 이상은 만3년생으로 추정되었다. 생식가능 전장의 크기는 6, 7월에 암컷과 수컷 모두 50mm 이상의 만2년생에서 성적성숙이 이루어졌다. 산란시기는 7월에서 8월(산란성기 7월)이고 수온은 25.8~28.2℃이었다. 성숙란은 노란색 구형으로 직경이 0.52±0.16(0.33~0.77)mm이고 포란수는 평균 2,593(1,343~4,672)개 이었다. 돌마자의 먹이생물은 하천 여울의 돌과 자갈에 부착하여 생육하는 부착조류(Attached algae)만 확인되었다. 식성은 식물성이었으며 부착조류인 남조류(Cyanophyta), 녹조류(Chlorophyta), 규조류(Bacillariophya) 등을 섭식하였고 규조류와 녹조류에 속하는 종이 풍부하였다.

• 청정기술
• /
• 제28권4호
• /
• pp.316-322
• /
• 2022

선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.550-559
• /
• 2022

연구목적: 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있습니다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있습니다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 연구방법: 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV) 평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 연구결과: 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다. 결론: 유동 해석을 통하여 후크조인트 체결 시 발생하는 압력 및 진동 등을 검토한 결과 일반적인 배관계의 고유진동수가 50Hz 이하에서 형성되는 것을 고려했을 때, 난류유동에 의해 유발되는 진동이 배관계의 공진을 발생시킬 가능성은 희박한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제55권4호
• /
• pp.294-304
• /
• 2022

본 연구는 고유종인 얼록동사리(Odontobutis interrupta) 의 이동 패턴과 서식지 특성을 파악하기 위해 PIT telemetry를 이용하여 금강 수계의 지류 하천인 용수천의 상류 지점(충남 공주시 반포면 공암리 공암교, St. 1)과 용수천 중류 지점 (세종특별자치시 금남면 두만리 백룡교. St. 2)에서 2021년 3월부터 10월까지 수행되었다. 어류 채집은 족대(망목: 5×5 mm)와 통발(5×5 mm)을 이용하였고, PIT tag 삽입은 현장에서 즉시 수행하였다. 총 21회 모니터링에서 70개체가 115회 감지되었으며, 분석결과 얼록 동사리의 평균 총이동거리는 36.5 (±6.6) m로 확인되었으며, 전장에 따른 얼록동사리의 이동거리는 크기가 큰 개체일수록 더 멀리 이동하는 것으로 나타났다 P≤0.05). 얼록동사리가 감지된 지점의 평균 수심은 36.2 (±1.9) cm, 평균유속은 0.03 (±0.07) m s^-1 , 평균 수변부로부터의 거리는 4.4 (±0.3) m로 나타났다. 또한, 감지된 돌 면적에 대해 방류 후 최초선택하는 돌의 면적과 이후에 선택하는 돌의 면적을 비교한 결과 통계적으로 차이가 없는 것으로 나타났으나(P>0.05) 방류 후 24시간 이전 감지를 제외한 나머지 감지에 대한 전장과 돌의 면적을 비교한 결과 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(P<0.01). 따라서, 서식지 복원을 위해서는 개체크기별 다양한 서식조건(수심, 유속, 돌 등)을 제공하여 개체별 다양한 하상 구조를 조성하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.84-84
• /
• 2023

소하천의 유속계측을 위해 가장 많이 사용되고 있는 표면영상유속계는 표면유속을 계측하는데, 계측된 표면유속을 이용하여 유량을 산정하기 위해서는 수심 평균유속으로 변환할 필요가 있다. 이때 평균-표면유속 환산계수가 주로 사용되는데, 적정 환산계수를 산정하기 위해서는 수심별로 유속을 직접 계측하고 계측된 유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 방법을 사용한다. 그러나 소하천은 홍수시 유속이 매우 빨라 물속에 직접 들어가는 것이 어렵고 장비를 이용하여 간접적인 방법으로 계측을 한다고 하더라도 소류사와 유송잡물 등으로 계측기가 파손되어 직접 계측에는 한계가 있다. 또한 직선구간 확보나 식생 등으로 부자를 이용한 계측도 어려워 계측 결과를 이용하여 환산계수를 산정하는 방법은 한계가 있다. 이런 이유로 대부분은 USGS가 제시한 0.85 ~ 0.95 범위 값 중에서 현장 여건을 고려하여 최적값을 결정·사용하고 있다. 본 연구에서는 홍수시 수심-유속분포를 직접 계측하기 어려운 소하천에서 표면영상유속계를 이용하여 계측한 수심별 표면유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 방법을 개발하였다. 개발한 방법을 정량적으로 평가하기 위하여 건설기술연구원의 안동 하천실험시설에서 표면영상유속계로 수심상승에 따른 횡방향 유속분포를 계측하고 수위가 완전히 상승한 이후의 안정된 흐름 조건에서 플로우트래커를 이용하여 수심별 횡방향 유속분포를 계측하여 두 계측결과를 1:1로 비교하였다. 비교 결과 표면영상유속계로 계측한 수심별 표면유속분포와 플로우트래커로 계측한 수심-유속분포 결과는 유사한 분포를 보이는 것으로 나타나 표면영상유속계로 계측한 수심별 표면유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 것이 가능하다는 결론을 도출하였다. 본 연구에서는 개발한 평균-표면유속 환산계수 산정방법의 적용성을 검토하기 위하여 표면영상유속계가 설치된 5개 시범소하천에서 7년(2016~2022)간 계측한 수심별 표면유속 자료를 수집하고 이 결과를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하였다. 산정결과 대부분 USGS가 제시한 범위내의 값을 보이는 것으로 나타나 향후 본 연구의 개발 방법을 평균-표면유속 환산계수 산정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 개발한 환산계수 산정방법은 향후 보다 많은 수리실험과 현장실험 등으로 정밀검증을 수행한다면 홍수시 수심-유속분포를 직접 계측하기 어려운 소하천에서 간편하면서도 적용성이 큰 신기술 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제56권1호
• /
• pp.100-116
• /
• 2023

당진 신암사는 고려 후기에 창건된 사찰이며, 경내의 극락전에는 금동여래좌상이 봉안되어 있다. 이 불상의 개금층은 박락과 광택이 저하되는 등 여러 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 재료학적 분석과 비파괴 진단을 통해 불상의 내부와 외부에 대한 보존상태를 정밀 검토하였으며, 이를 근거로 제작기법을 해석하였다. 이 결과, 개금층은 순금을 사용한 것으로 판단되며 안료에서 흑색은 먹, 녹색은 석록과 염화동 및 동록 등으로, 적색은 연단 또는 진사가 사용된 것으로 추정된다. 손상도 평가 결과, 개금층의 벗겨짐, 균열, 탈락 및 박리 등이 확인되나 보존상태는 비교적 건전하다. 그러나 개금층의 광택은 유지부에 비해 저하부가 더 넓게 산출된다. 이 불상에 대한 초음파 속도측정 결과 1,230~3,987(평균 2,608)m/s로 비교적 넓은 범위를 보였으며, 적외선 열화상으로 박리는 확인되지 않았고 특별한 접합흔도 발견되지 않는다. 내시경 검사에서는 내부 소지금속의 부식과 생물학적 피해가 다소 관찰되었으며, 봉안된 복장물이 확인되었다. 이를 종합하여 제작기법을 검토한 결과, 이 금동여래좌상은 통주조로 제작하였으며 주형을 거꾸로 뒤집어 용탕을 주입한 것으로 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제43권6호
• /
• pp.627-634
• /
• 2010

배경: 조직판막의 내구성은 심장 판막 수술에서 기계판막과 조직판막을 선택하는 중요한 기준이 된다. 본 연구는 조직판막이 사용된 대동맥판막치환술의 중기성적을 분석해 보았다. 대상 및 방법: 이 연구는 1990년 3월부터 2009년 3월까지 조직판막을 이용하여 대동맥판막치환술을 시행한 380명의 환자들을 대상으로 하였다. 술 후 평균 관찰 기간은 $46.7{\pm}40.8$월(0~196개월)이었으며 외래 경과 기록과 의무기록을 통하여 후향적으로 분석하였다. 결과: 총 380명의 환자에서 389예의 수술이 시행되었으며 환자들의 평균 연령은 $69{\pm}9$세, 남녀 비는 227 : 162였다. 조기 사망은 15명 (3.9%)이었다. 1년, 5년, 10년 생존율은 92.3%, 78.1%, 54.2%였다. 재수술의 l년, 5년, 10년 회피율(Freedom from reoperation)은 98.4%, 97.1%, 91.7%였으며 구조적 판막 손상 1년, 5년, 10년의 회피율(Freedom from structural valvular deterioration)은 96.1%, 92.3%, 88.0%였다. 수술 전 위험인자의 다변량 분석에서 젊은 나이 (p<0.001)가 재수술의 위험인자였으며 수술 후 판막 부하 최고속도(p=0.034)와 젊은 나이(p=0.029)가 구조적 판막 손상의 위험인자였다. 고령(p=0.001), 장시간의 심폐기사용(long bypass time) (p=0.035), 관상동맥 우회술을 동시에 실시한 경우(concomitant CABG) (p=0.003), 술 전 중등도 이상의 좌심실 기 능부전(Left ventricular ejection fraction, LVEF<40%) (p=0.003)이 조기 사망의 위험인자였으며 술 전 신기능저하(estimated glomerular filtration rate, eGFR<60 mL/min) (p=0.025)와 지속적인 좌심실비대(persistent left ventricular hypertrophy, LVH) (p=0.032)가 만기 사망의 위험인자였다. 결론: 이 연구를 통해 조직판막을 이용한 대동맥판막치환술은 재수술과 구조적 판막 손상 회피율 등의 측면에서 만족할 만하다고 할 수 있으며, 향후 더 많은 환자에서 보다 장기적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.