• 제목/요약/키워드: Turbulence Characteristics

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캐나다 앨버타주 전기 백악기 맥머레이층의 유성이토 퇴적층 (Fluid-mud deposits in the Early Cretaceous McMurray Formation, Alberta, Canada)

  • 오주현;조형래
    • 지질학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.477-488
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    • 2018
  • 유성이토는 현생 염하구 환경에서 흔히 발달하지만, 고기의 퇴적층에서 보고되고 퇴적학적으로 연구된 예는 드물다. 캐나다 앨버타주의 전기 백악기 맥머레이층에서 시추한 염하구 하도 퇴적층 내의 여러 이암층들은 고농도부유점토류에 의한 퇴적특징을 보인다. 이러한 이암층들을 현미경으로 자세히 관찰하여 3개의 미퇴적상(microfacies, <1~25 mm 두께)으로 구분하였다. 미퇴적상 1은 무구조의 이암(structureless mudstone)으로 주로 점토 입자로 구성되고 무질서하게 분포하는 조립질 입자(조립질 실트~세립질 모래)들을 포함한다. 조립질 입자들을 지지할 수 있는 양력을 지닌 점착성의 이토류, 즉 유성이토가 정지하여 미퇴적상 1이 퇴적된 것으로 해석된다(quasi-laminar plug flow). 미퇴적상 2는 실트엽층을 포함하는 이암(silt-streaked mudstone)으로 산재한 조립질 입자를 포함하는 이암으로 구성되며, 불연속적이고 매우 얇은 실트엽층을 포함한다. 미퇴적상 1과 유사한 조직을 보이므로, 미퇴적상 2도 점착성의 유성이토에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 하지만 불연속적인 실트엽층은 plug 아래에 간헐적이고 약한 난류운동이 있었음을 제시한다(upper transitional plug flow). 미퇴적상 3은 이질 엽층리의 이암(heterolithic laminated mudstone)으로 실트엽층과 점토엽층의 교호로 구성되며, 평행엽층리 또는 저각도 사엽층리를 보이고 간혹 낮은 기복의 연흔 형태를 보인다. 이질 엽층리는 점착성 plug 아래의 난류층에서 입자크기에 따른 분급작용이 일어났음을 지시하며, lower transitional plug flow 아래에서 발달하는 낮은 층면구조에 의해 형성되었을 것으로 해석된다. 이 미퇴적상들은 유속과 부유이토농도에 따라 달라지는 유성이토의 여러 가지 상을 나타낸다고 볼 수 있다. 다른 지역에서 유성이토층을 인지하고 이암의 퇴적작용을 보다 잘 이해하는데 본 연구의 결과가 중요한 지식을 제공하리라 생각된다.

공동이 있는 수직 분사 초음속 연소기 내의 불안정 연소유동 해석 (Numerical Analysis of Unstable Combustion Flows in Normal Injection Supersonic Combustor with a Cavity)

  • Jeong-Yeol Choi;Vigor Yang
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.91-93
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    • 2003
  • A comprehensive numerical study is carried out to investigate for the understanding of the flow evolution and flame development in a supersonic combustor with normal injection of ncumally injecting hydrogen in airsupersonic flows. The formulation treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentration for a multi-component chemically reacting system. For the numerical simulation of supersonic combustion, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry of H2-Air is considered. It also accommodates a finite-rate chemical kinetics mechanism of hydrogen-air combustion GRI-Mech. 2.11[1], which consists of nine species and twenty-five reaction steps. Turbulence closure is achieved by means of a k-two-equation model (2). The governing equations are spatially discretized using a finite-volume approach, and temporally integrated by means of a second-order accurate implicit scheme (3-5).The supersonic combustor consists of a flat channel of 10 cm height and a fuel-injection slit of 0.1 cm width located at 10 cm downstream of the inlet. A cavity of 5 cm height and 20 cm width is installed at 15 cm downstream of the injection slit. A total of 936160 grids are used for the main-combustor flow passage, and 159161 grids for the cavity. The grids are clustered in the flow direction near the fuel injector and cavity, as well as in the vertical direction near the bottom wall. The no-slip and adiabatic conditions are assumed throughout the entire wall boundary. As a specific example, the inflow Mach number is assumed to be 3, and the temperature and pressure are 600 K and 0.1 MPa, respectively. Gaseous hydrogen at a temperature of 151.5 K is injected normal to the wall from a choked injector.A series of calculations were carried out by varying the fuel injection pressure from 0.5 to 1.5MPa. This amounts to changing the fuel mass flow rate or the overall equivalence ratio for different operating regimes. Figure 1 shows the instantaneous temperature fields in the supersonic combustor at four different conditions. The dark blue region represents the hot burned gases. At the fuel injection pressure of 0.5 MPa, the flame is stably anchored, but the flow field exhibits a high-amplitude oscillation. At the fuel injection pressure of 1.0 MPa, the Mach reflection occurs ahead of the injector. The interaction between the incoming air and the injection flow becomes much more complex, and the fuel/air mixing is strongly enhanced. The Mach reflection oscillates and results in a strong fluctuation in the combustor wall pressure. At the fuel injection pressure of 1.5MPa, the flow inside the combustor becomes nearly choked and the Mach reflection is displaced forward. The leading shock wave moves slowly toward the inlet, and eventually causes the combustor-upstart due to the thermal choking. The cavity appears to play a secondary role in driving the flow unsteadiness, in spite of its influence on the fuel/air mixing and flame evolution. Further investigation is necessary on this issue. The present study features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous works. In particular, the oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is not related to the cavity, but rather to the intrinsic unsteadiness in the flowfield, as also shown experimentally by Ben-Yakar et al. [6], The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The work appears to be the first of its kind in the numerical study of combustion oscillations in a supersonic combustor, although a similar phenomenon was previously reported experimentally. A more comprehensive discussion will be given in the final paper presented at the colloquium.

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서남극 남 쉐틀랜드 군도 마리안 소만에서 바람 및 강수에 의한 여름철 수층 구조의 변화와 부유물질 분산 (Wind-and Rain-induced Variations of Water Column Structures and Dispersal Pattern of Suspended Particulate Matter (SPM) in Marian Cove, the South Shetland Islands, West Antarctica during the Austral Summer 2000)

  • 유규철;윤호일;오재경;강천윤;김예동;배성호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권4호
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    • pp.357-368
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    • 2003
  • 남극 세종기지 앞에 위치한 마리안 소만의 여름 수층 구조과 부유물질 분산기작을 이해하기 위해 빙벽 앞에서 CTDT 연속측정을 하였으며, 측정기간 동안의 조석, 부유물질농도, 유속, 그리고 기상요인도 함께 분석되었다. 45 시간동안 1시간 간격으로 측정된 연속 수층 특성 분포에 의하면, 수심 0∼20 m에는 저온$.$저염$.$고탁도의 혼합 표층수가 존재하였고, 수심 20∼40 m에 고온$.$고염$.$저탁도의 최대수온층인 맥스웰 만 유입수가 나타난다. 그 아래의 수심 40∼70 m에는 주변 해수에 비해 저온$.$고탁도의 아빙하성 유출수인 중층 플름(빙하기저부)이 위치한다. 마지막으로 수심 70 m 이하에 나타나는 저층수는 저온$.$고염$.$저탁도의 특성을 보였다. 늦여름 (2 월초)에 연안의 높아진 설선에서 녹아 소만으로 유입하는 담수의 특성은 유입지역의 특성(지형, 빙하조건, 퇴적물의 구성 등)에 따라 수온과 부유물질농도에서 차이를 보였으며, 바람이 거의 불지 않는 측정시기 동안에는 저염$.$고탁도의 표층 플름이 유입지역에 제한적으로 나타났다. 지속적으로 강한 바람이 불 경우, 빙벽 앞에서 육성기원의 혼탁한 담수성 플름, 저온의 중빙하성 용승수/조수빙하 융빙수 그리고 맥스웰 만 유입수가 혼합되면서 표층에 혼합층(저온$.$저염$.$고탁도)이 발달하였다. 소만의 강수는 단기간 빙하성 유출 증가의 가장 큰 요인이며, 중빙하성 용승수의 발생은 조수빙하의 상태와 강수량이 크게 좌우하였다. 특히 많은 양의 강수로 인해 아빙하성 중층 플름의 유출량이 커지면서 중층 이하의 수심에 저염화를 초래하였다. 그러나 입자가 거의 없을 정도로 깨끗한 중앙 빙벽에서 나오는 중빙하성 용승수와 중층 플름의 유입량이 클지라도, 낮은 부유물질농도로 인해 육성기원 입자의 소만 퇴적율은 작을 것이다.

권우(卷宇) 홍찬유(洪贊裕) 시문학(詩文學) 연구(硏究) 시론(試論) - 『권우집(卷宇集)』 소재(所載) 한시(漢詩)를 중심(中心)으로 - (An Essay in a Research on Gwonwu Hong Chan-yu's Poetic Literature - Focussing on Classical Chinese Poems in Gwonwujip)

  • 윤재환
    • 동양고전연구
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    • 제50호
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    • pp.55-88
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    • 2013
  • 권우(卷宇) 홍찬유(洪贊裕)(1915~2005)는 대한민국 근 현대 시기 대표적 한학자(漢學者)의 한 사람이자 시대의 지성인(知性人)으로, 학계의 후예들에 의해 사표(師表)로 추앙받고 있는 인물이다. 권우(卷宇)는 일제강점기와 한국전쟁, 독재와 민주화의 투쟁기라는 한국 사회의 지난한 혼란기를 몸소 겪으며 당대의 젊은 학자들을 교육하고 이끌었던 시대의 스승이었지만, 운명 이후 지금까지 그의 생애와 업적에 관한 학계의 조명이 이루어지지 않고 있다. 이 글은 아직까지 학계에서 논의되지 않았던 근 현대의 대표적 한학자 권우(卷宇) 홍찬유(洪贊裕)의 시문학 세계에 대해 살펴보고자 한 글이다. 그간 학계에서 논의되지 않았던 권우(卷宇) 홍찬유(洪贊裕)의 문집에 근거한 최초의 작업이고, 그에 대한 본격적인 탐구의 시작으로 최소한의 의미를 지닌다는 점에서, 이 글은 그의 문집 속 시문학 작품에 대한 세부적인 점검을 우선적인 목표로 삼는다. 그렇지만, 이와 같은 의도에도 불구하고 필자의 부족한 지식과 학문적 역량, 자료의 불비(不備)로 인해 이 글의 곳곳에서 한계가 노정될 수밖에 없다. 권우(卷宇)의 문집을 통해 본 권우(卷宇)의 시세계는 그의 시가 자신의 내적 정서의 표출을 시의 중심에 두고 있다는 특징을 보여준다. 이와 같은 특징은 권우(卷宇)가 지니고 있었던 시 의식이 시의 대사회적 효용보다 개인적 정서의 표출이라는 개인화에 보다 주목하는 것이었음을 말해준다. 이와 같은 권우(卷宇)의 시 의식은 그의 시문학 세계 전반에서 고르게 확인이 된다. 이에 따라 권우(卷宇)는 고시보다 근체시를, 연작시보다 단형시를 중심으로 하였으며, 송별시나 증여시 만시와 같은 대사회적 관계 속에서 이루어지는 시의 창작을 꺼렸다고 생각된다. 그런데 권우(卷宇)의 시문학 세계가 지니는 특성을 이렇게 정리하였을 때 몇 가지 의문점이 남게 된다. 우선적으로 지닐 수 있는 의문은 그의 문집 속 시문학 작품들이 그의 시세계 전부인가 하는 것이다. 현재 필자가 확인한 권우(卷宇)의 시문학 작품은 모두 문집 속에 수록되어 있는 것이지만, 권유의 시문학 세계가 이 작품들만으로 정리될 수 있는 것인가 하는 것에는 의문의 여지가 크다. 다음으로 지니게 되는 의문은 권우(卷宇)의 시문학 작품들이 내적 정서의 표출을 시의 중심에 두고 있으며, 흥(興)의 정서를 표출한 시와 감회(感懷)와 감개(感慨)의 정서를 표출한 시가 각기 다른 시문학 작품의 창작 공간과 상황에서도 동일한 모습으로 드러난다면, 각기 다른 성격의 흥취(興趣)와 감회(感懷) 감개(感慨)라는 정서를 시문학 작품 속으로 옮겨간 구체적인 창작 방법은 어떠한가 하는 것이다. 마지막 의문점은 만약 지금까지 문집을 통해 확인한 권우(卷宇)의 시문학 세계가 그의 시가 지니는 실상을 있는 그대로 보여주는 것이라고 한다면, 혹은 그의 생애 중 한 시기의 실상을 있는 그대로 보여주는 것이라고 한다면 그 의미는 무엇인가 하는 것이다. 이상과 같은 의문점은 권우(卷宇) 개인에 대한 탐색과 아울러 시대에 대한 탐색이 입체적으로 동시에 진행되어야 해소될 수 있을 것이라고 생각한다. 특히 권우(卷宇)의 시문학 세계에 대해 던지는 새로운 방향의 심화 연구 촉구는 근 현대 한문학사의 온전한 구성과 한문학사 한문학 연구의 연속성 확보를 위해서도 중요한 의미를 지닐 것이다. 이와 같은 점에서 앞으로 더 많은 연구자의 노력이 필요하리라 생각된다.

옥정호의 육수생물학적 연구 (Limno-Biological Investigation of Lake Ok-Jeong)

  • 송형호
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-25
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    • 1982
  • 우리나라 남서부에 위치한 대표적 인공호인 옥정호에서 1980년 5월부터 1981년 8월까지 16개월 동안 매월 호소의 이화학적 요인들과 동식물 Plankton의 계절적 변동과 수직적 변동, 그리고 어류상 등을 조사하여 종합적인 육수생물학식 연구를 시행하였다. 표층수의 수온은 8월에 최고 $28.2^{\circ}C$, 1월과 2월에 최저 $3.5^{\circ}C$였다. 저층인 수신 40m 깊이의 수온은 9월이 최고 $8.5^{\circ}C$, 2월에 최저 $3.5^{\circ}C$로서 그 차이는 $5^{\circ}C$였다. 수온 만화에 따른 수온 탁층의 분포 및 수직 안정도를 보면 11월부터 3월까지 저수온기에는 완전 수직혼합이 일어나며 2월에는 표층에서 저층까지 모두 $3.5^{\circ}C$였다. 4월부터 6월까지 표층수 수온의 상승으로 인하여 표층부터 l0m 수신의 층까지에 걸쳐 양층이 형성되며, l0m 이하의 저층수는 $5.6\sim7.1^{\circ}C$의 범위로 성층이 생겼다. 고수온의 표층은 점점 깊어져 $7\sim10$월에는 $15\sim25m$ 수신에 수온탁층이 형성되어 수직 혼합이 일어나는 표층과 안정된 저층으로 구분되었다. 8월의 표층수는 $28.2^{\circ}C$, 저층수온도 상당히 상승되어 9월에는 $8.5^{\circ}C$까지 상승하여 호수의 혼합이 의외로 큰 것을 알 수 있었다. pH의 년중변화는 표층에서 6.8(1월)$\sim$9.0(8월)의 범위이며, 중층에서는 $6.5\sim7.0$, 저층에서는 $6.0\sim7.5$ 였다. DO는 년중 보화상태였고, 저수온기인 겨울철에는 약간 과보화 상태였으며, 년중 각 DO의 약층은 나타나지 않아, 저층까지 DO양은 비교적 높았다. 투명도는 최고가 2월에 4.6m 였고, 최저가 8월에 1.7m 였으며 1980년 8월의 예비조사시에도 8월에 0.9m로 조사기간중 최하였다. 이렇게 낮은 투명도는 이 때 최대로 번모한 Anabaena spiroides, Melosira granulata 등 때문인 것으로 생각된다. 염소양, 지산태 지소, COD, 인산염의 분석결과는 1980년의 값에 비하여 1931년의 값이 다소 증가된 경향을 보인다. 또 칼슘, Mg, Fe와 같은 무기물질들의 분석결과로 보아 옥정호의 수질은 연수로 평가되었고 크룸이나 수은과 같은 중금속물질들도 극히 미양 검출되었다. 조사기관신 본 호에서 채집된 Plankton의 출현종은 모두 7과 72속 107종이었다. 그 중 Phytoplankton은 Cyanophyta가 12종, Bacillariophyta 19종, Chlorophyta 23종이었고, Zooplankton은 Protozoa14종, Rotifera 29종, Cladocera 4종, Copepoda 6종이었다. Phytoplankton의 생산은 $7\sim10$월의 대번식(Peak는 10월 $1,504\times10^3\;cells/l$)과 $1\sim4$월의 소번식(Peak2월 $236\times10^3\;cells/l$)의 2회의 Peak를 나타냈다. Phytoplankton의 종 조성 만화의 양상을 보면 Melosira granulata, Anabaena spiroides와 같이 고수온기인 $7\sim10$월에 번무하는 무리, Asterionella gracillima, Synedra acus, S. ulna와 같이 저수온기에 다양 출현하여 겨울철에 번무하는 무리, 그리고 Microcystis aeruginosa, Ankistrodesmus falcatus와 같이 소양씩 주년 출현하는 세 무리로 대별할 수 있다. Zooplankton의 종 조성 및 출현 양상을 보면 주요 종들은 Thermocyclops taihokuensis, Difflugia corona, Bosmina longirostris, Bosminopsis deitersi, Keratella quadrata, Asplanchna priodonta, A. herricki 등이며, 이들은 $10\sim11$월부터 익년 2월 혹은 4월까지의 저수온기에 출현이 없거나 있어도 매우 적었다. 수직 일견변동은 주로 Microcystis aeruginosa, M. incerta, Anabaena spiroides, Melosira granulata, Bosmina longirstris에 의하여 나타났다. 특히 M. granulata는 일몰과 더불어 저층으로 밀집하는 이동을 했으며 B. longirostris는 일몰과 더불어 표층으로 부상하고 일출과 더불어 전 수층에 확산되는 양상을 보였다. 본 호에서 채집된 어류는 10과 31속 41종이었다. 그 중 Pseudoperilampus uyekii와 Coreoleuciscus splendidus를 포함한 13종의 어류는 한국 특산종으로 우리나라의 다른 호소들에 비하여 어류상이 다양하였다.

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