• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권2호
• /
• pp.197-212
• /
• 2008

최근 하천의 흐름해석 분야에서는 수위 및 하상변동 양상과 오염된 지류유입으로 인한 본류에서의 유속분포 양상 및 혼합과정 등의 실제적인 문제를 해결할 수 있는 1, 2차원적 해석이 이루어지고 있으며, 이는 복잡한 하천을 균일화된 모양과 단순화된 방정식으로 일괄 적용함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 본 연구에서는 서울시 관내 지방 2급 하천인 우이천 시험유역을 대상으로 하천의 물리적인 특성 변화에 따른 흐름해석을 수행하기 위하여 3차원 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation)를 지배방정식으로 하는 CFD (Computational Fluid Dynamics)모형인 FLOW-3D를 이용하였고, ${\kappa}-{\varepsilon}$, RNG (Renormalized Group) ${\kappa}-{\varepsilon}$, LES (Large Eddy Simulation) 등의 난류모형을 적용하여 각각의 수치모의 결과를 비교 분석 하였다. 또한, 수치 해석을 통한 교량 설치부와 하류 횡단월류형 구조물에서의 난류영향 및 유속분포, 수위 압력분포, 와류특성 등을 분석하였고, 구조물의 철거에 의한 영향을 비교하여 분석하였다. 이는 향후 도시하천의 기능을 상실한 횡단 구조물 철거에 의한 장기적인 하상변동과 토사의 퇴적, 세굴 및 수질악화 등의 영향을 파악해 볼 수 있는 기초자료로 활용될 수 있으리라 사료된다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.294-306
• /
• 2005

지금까지 침매터널에 대한 대부분의 연구들은 건설기술자의 경험에 바탕을 둔 연구들이었다. 공학적인 관점에서 파랑하중에 의한 침매터널의 안정성은 지반기초의 거동에 큰 영향을 받으므로 파${\cdot}$지반${\cdot}$침매터널의 상호작용에 대한 이해는 매우 중요하다. 본 연구에서는 파${\cdot}$지반${\cdot}$침매터널의 상호작용의 메커니즘에 대한 이해를 위하여 부산-거제간 연결도로 민간투자사업 구간 중 침매터널 구간에 직접수치해석기법을 적용하여 침매터널 주변의 지반 및 피복층 내에서 파랑하중에 의한 간극수압, 와도 및 흐름의 특성을 종합적으로 살펴보았다. 또한 다양한 파랑조건 및 피복층의 평균입경변화에 따른 비선형성의 파랑과 침매터널 및 지반의 상호작용이 침매터널의 안정성과 관련하여 논의되었다.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1-12
• /
• 2005

Treatment level and pond reactions of a pond system were examined from May to October 2002. The system was constructed in July 2000 for purifying water of Sinyang stream that flows into Koheung Estuarine Lake located in the southern part of the Korean Peninsula. The system was composed of a primary and a secondary pond in series and established on the rice field near the lake. Water pumped from the stream was funneled into the primary pond, whose effluent was discharged into the secondary pond by gravity flow. Effluent from the secondary pond was funneled into wetlands. About 130 $m^3$/day of water was pumped into the primary pond and detention time of the primary and secondary pond was about 2 days. DO from the surface to the 1.0 m depth of the primary and secondary pond was in the rage of 5.2 to 11.0 mg/L and 4.3 to 0.7 mg/L, respectively. DO at the bottom layer of the primary pond was 0 mg/L and that of the secondary pond ranged 3.0~4.7 mg/L. The primary pond functioned as a facultative pond and the secondary as an aerobic one. The temperature difference between the surface and bottom layers of the ponds in August was about $2.5^{\circ}C$ and that in May and October was about $1.0^{\circ}C$. Thermocline was observed in the primary pond during the high ambient temperature of August. The sludge depth of the primary pond in May, August, and October was 2.4, 1.9, and 2.2 cm, respectively. That of the secondary pond was 1.2, 1.0, and 1.1 cm, respectively. SS, $BOD_5$, T-N, and T-P concentrations in influent averaged 16.64, 6.71, 6.21, and 0.23 mg/L and those in effluent from the primary pond averaged 11.48, 4.97, 4.81, and 0.17 mg/L, respectively. The removal rates of the primary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 31%, 26%, 22%, and 24%, respectively. Average concentrations of SS, $BOD_5$, T-N, and T-P in effluent from the secondary pond were 9.81, 4.07, 4.03, and 0.14 mg/L, respectively and the abatement rates of the secondary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 20%, 12%, 13%, and 15%, respectively. SS, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations in effluent from the primary pond were significantly low(p=0.001) when compared with those from the secondary one.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제45권5호
• /
• pp.605-612
• /
• 2013

Removal of decay heat from an operating reactor during a prolonged station blackout condition is a big concern for reactor designers, especially after the recent Fukushima accident. In the case of a prolonged station blackout condition, heat removal is possible only by passive means since no pumps or active systems are available. Keeping this in mind, the AHWR has been designed with many passive safety features. One of them is a passive means of removing decay heat with the help of Isolation Condensers (ICs) which are submerged in a big water pool called the Gravity Driven Water Pool (GDWP). The ICs have many tubes in which the steam, generated by the reactor core due to the decay heat, flows and condenses by rejecting the heat into the water pool. After condensation, the condensate falls back into the steam drum of the reactor. The GDWP tank holds a large amount of water, about 8000 $m^3$, which is located at a higher elevation than the steam drum of the reactor in order to promote natural circulation. Due to the recent Fukushima type accidents, it has been a concern to understand and evaluate the capability of the ICs to remove decay heat for a prolonged period without escalating fuel sheath temperature. In view of this, an analysis has been performed for decay heat removal characteristics over several days of an AHWR by ICs. The computer code RELAP5/MOD3.2 was used for this purpose. Results indicate that the ICs can remove the decay heat for more than 10 days without causing any bulk boiling in the GDWP. After that, decay heat can be removed for more than 40 days by boiling off the pool inventory. The pressure inside the containment does not exceed the design pressure even after 10 days by condensation of steam generated from the GDWP on the walls of containment and on the Passive Containment Cooling System (PCCS) tubes. If venting is carried out after this period, the decay heat can be removed for more than 50 days without exceeding the design limits.

• 멤브레인
• /
• 제17권4호
• /
• pp.352-358
• /
• 2007

비다공성 중공사막 접촉기를 이용하여 수용액 내 용존 산소의 농도를 조절하고자 하였으며, 용존 산소의 농도를 전산모사를 통하여 예측하였다. 공급 기체와 공급 수용액이 같은 방향으로 흐르는 병류 흐름 시스템에 대한 분리막 접촉기 공정 지배 미분 방정식을 5차 Runge-Kutta-Verner 법으로 해석하였다. Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어로 용존 산소농도 예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 수치해석을 수행한 결과, 분리막 수가 16,000개로 일정하며 공급기체의 유속이 0.536 mol/sec이고 압력이 486 kPa이며 공급 수용액의 유속이 16.69 mol/sec이고 산소의 몰분율이 0.995으로 유지된 상태에서, 분리막의 길이가 0.4에서 1.2m로 증가함에 따라 용존 산소는 30에서 64 ppm으로 증가하였음을 알 수 있었다. 분리막의 길이가 0.4 m일 때 공급수용액의 유속이 9.26에서 26.85 mol/sec로 증가함에 따라 용존 산소가 40에서 20 ppm으로 감소함을 알 수 있었다. 또한 공급 기체 압력이 298에서 847 kPa으로 증가함에 따라 용존 산소는 33에서 69 ppm으로 증가함을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.29-39
• /
• 2017

본 논문에서는 효율적이고 사실적으로 수면거품과 웨이브거품을 표현할 수 있는 통합된 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 거품입자가 생성되어야 하는 곳을 결정할 때 발생하는 계산 복잡도를 줄이기 위해 3차원 공간의 물 입자들을 2차원 스크린 공간으로 투영하도록 설계되었다. 거품효과는 빠르고 복잡한 물의 흐름에서 생성되기 때문에, 가속도와 곡률 값을 분석하여 복잡한 유체의 흐름 패턴을 갖는 영역을 2차원에서 찾고 이를 3차공간으로 변환한다. 변환된 3차원 영역에서 거품입자가 방출되고, 각 거품입자는 속도가 따라 분류되며, 그 종류에 따라 다르게 이류됨으로써 웨이브거품의 본질적인 특징을 잘 포착해 낸다. 우리는 거품입자들을 두 가지 유형인 수면 거품과 웨이브거품으로 분류하여 결과적으로 거품의 사실감을 향상시킨다. 웨이브거품은 급류와 같은 부분에서 날카로운 웨이브패턴이 표현되는 특징이 있고, 수면거품은 느린 유속에서 뿌연 거품형태로 표현되는 특징이 있다. 이러한 특징을 표현하기 위해 거품입자의 속도와 위치를 올바르게 가이드해주는 기법을 제안한다. 또한 스크린공간의 밀도를 이용한 커널함수를 제안한다. 이 함수를 이용하여 거품입자의 속도와 위치를 올바르게 조정하여 불필요한 거품입자들을 효율적으로 제거하며, 결과적으로, 거품효과의 시각적인 손실없이 전반적인 메모리 효율성을 향상시켰다. 우리는 신빙성있는 실험결과를 보여주며 제안된 접근법은고품질의 결과를 제공하는 동시에 사용하기 쉽다는 장점이 있다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.28-35
• /
• 2006

최근들어 빌딩내에 있는 많은 전기 전자 통신설비들은 기기 보호 및 안전을 위하여 반드시 접지를 필요로 하며, 고장 전류가 같은 빌딩내에 있는 어떤 접지 시스템으로 흐를 때, 이 전류에 의한 전위상승에 영향을 받아 다른 접지시스템의 전위 상승을 유도할 수 있다. 이러한 전위간섭은 접지극의 표면전위에 의해 영향을 받으며, 전각의 형상과 깊은 관련이 있다. 본 논문에서의 기본적 공식은 전위간섭을 받는 접지극과 전위간섭의 원천이 되는 두 접지극의 표면 전위에 기초하여 추론되었으며, 다중 접지극에 있어서의 전위간섭의 정도는 미리 간단한 모델을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 이는 대지위에 설치되는 건조물의 접지저항을 추정하기 위한 것이며, 실제의 현장에서 측정한 접지 저항값과 추정값과의 일치성을 입증하기 위하여 반구형 수조에서 모의 접지시스템의 축적 모델로 실험을 행한 결과, 확실한 메쉬접지극의 접지저항을 얻을 수 있었다. 따라서 수조 모델 실험을 통하여 메쉬접지각의 접지저항을 추정할 수 있음을 보여주고 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1123-1129
• /
• 2015

자동차부품 세척장비는 엔진과 변속기 블록 등의 가공과정에서 잔류하는 기름때를 제거하며, 잦은 수류방향 전환과 고압수의 분사를 위해 한 쌍의 2 방향 밸브를 사용한다. 그러나 정교한 밸브제어장치 없이 2 방향 밸브를 사용하는 경우 급격한 수류방향 전환에 따른 맥동현상이 발생하여 사용에 어려움이 따른다. 대안으로 하나의 3 방향 절환밸브를 사용하는 방법은 정교한 제어장치 없이도 정확한 수류방향 절환이 원활히 이루어져 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 복잡한 유로 및 바텀플러그 형상으로 인해 유속변화가 심하게 발생하여 공동현상이 나타날 수 있다. 본 연구에서는 3 방향 절환밸브 내의 유동특성을 해석적으로 평가하였으며, 바텀플러그 하부에서 나타나는 공동현상을 공동화지표와 POC(Percent of cavitation)를 도입하여 정량화하였다. 공동현상의 저감을 위해 바텀플러그 형상을 매개변수화하고, 해석의 수렴성 개선과 해석시간을 단축시킬 수 있는 단순 유한요소모델을 이용하여 유동해석을 통한 형상최적설계를 실시하였다. 완전요인배치법을 통한 실험계획법과 인공신경망 기반 반응표면모델을 적용하여 공동현상이 발생하지 않는 POC 가 30% 미만인 바텀플러그의 형상을 제시하였다. 얻어진 최적해는 POC 27%에 대하여 바텀플러그의 허리길이와 꼬리길이가 각각 6.42mm 및 6.96mm 이다.

• 한국습지학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.25-33
• /
• 2010

본 연구에서는 국내 최대 인공습지인 시화호 인공습지에서 수질정화기능 향상을 위해 수립된 3개의 방안 (물 흐름 개선방안, 혐기성환경 개선을 위한 산소공급장치 설치방안, 탁도유발 물고기 제어방안)에 대한 효율평가 및 습지의 적용성을 제시하였다. 인공습지 하류구역(가로 122m${\times}$세로 103m)에 설치한 물 흐름 유도시설에 의한 BOD, SS, TN, TP의 평균 제거효율은 12.8~7.4%로 나타났으며, BOD가 가장 높은 제거효율을 보였다. 이는 습지내 물흐름이 수질정화기능 향상에 매우 중요하며, 시화호 인공습지와 같이 규모가 큰 습지의 경우 유출부의 일부 구간에 물 흐름 개선만으로도 습지의 수질정화기능을 향상시킬 수 있음을 시사한다. 산소공급장치 가동 후 DO농도 증가율이 산기식폭기장치에서 15.5%과 표면폭기장치에서 37.2%를 보였고, 습지내 DO 농도가 낮은 구역에 한하여 새벽시간에 운영하는 것이 효율적인 것으로 사료된다. 그리고 물고기를 포획을 한 실험군과 대조군의 평균 탁도가 6.2 NTU와 10.6 NTU로 물고기 포획에 의해 41.5%의 탁도 제거효율을 보였다. 습지내 어류현황과 하류부의 탁도에 대한 지속적인 모니터링을 통한 체계적인 어류관리 방안이 필요할 것으로 본다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제60권3호
• /
• pp.186-192
• /
• 2023

According to the regulation on the pollution of the marine environment, SOx emission from ships has to be reduced. A SOx scrubbing system installed in a funnel of a ship is considered in order to reduce SOx emission. A scrubbing layer with a porous material is present in the funnel to increase the contact area between exhaust gas and water. In this study, experiments on the pressure drop characteristics in the scrubbing layer are conducted to investigate the effect of the scrubber on the engine load. The pressure drop according to flow rate of air instead of exhaust gas was measured for fillers such as sphere, pall ring and saddle in the scrubbing layer. First of all, porosity is experimentally measured for the three types of filler and it is confirmed that the porosity of the saddle-type filler was the largest. The pressure drop according to the change in air flow rate was measured for the three types of fillers in the scrubbing layer. As a result, the pressure drop was the smallest in the scrubbing layer with the saddle-type filler which has the largest porosity. In addition, the effect of spraying water flowing counter flow against air flow is experimentally examined. It is known that the pressure drop is increased because the air flow space is reduced when water is sprayed. In the case of the saddle, the pressure drop is about 1.5 to 2 times greater than that when only air flows at the optimum exhaust gas-water injection ratio.