본 연구에서는 주어진 수위관측망이 유역의 유출특성을 효과적으로 잡아낼 수 있느냐 하는 것에 초점을 맞추어 수위관측망을 평가하였다. 어떤 특수한 목적의 수위관측이나, 댐과 같은 구조물의 영향은 고려하지 알았으며, 단지 현존하는 수위관측소가 자연유량을 관측한다는 전제 하에 주어진 관측망의 최적화를 시도하였다. 본 연구는 남한강유역 내 총 31개의 수위관측소를 대상으로 수행하였으며, 수위관측망의 최적화에는 엔트로피의 개념을 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 유역의 응답특성을 나타내는 대표단위도는 확률밀도함수로 변환하여 엔트로피의 개념에 효과적으로 적용할 수 있다. (2) 각 수위관측지점 대표단위도의 정확한 유도가 수위관측망의 평가 과정에서 가장 중요한 역할을 하였으며, 본 연구에서는 관측된 강우-유출 기록을 이용하여 유도한 단위도와의 비교를 통해 지형특성자료를 이용한 합성단위도의 이를 확인하였다. (3) 본 연구의 대상인 남한강 유역에는 대략 28개 이상의 수위관측소가 필요한 것으로 판단되며, 이 수는 단위도의 형상 및 유량의 크기를 모두 고려한 결과이다. 단위도의 형상만을 고려하는 경우에는 이보다 적은 23개의 수위관측소가 필요한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 유역의 동수역학적 특성을 고려할 수 있는 합성단위도 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 폭함수 GIUH 이론을 기반으로 하였으며 적용절차는 다음과 같다. 1) GIS에 의해 유역 각 격자 중심에서 유역출구점까지의 유하거리 분포도(폭함수) 산정, 2) 유역의 동수역학적 매개변수에 의한 유하시간 유하시간 분포도(재조정된 폭함수) 작성, 3) 재조정된 폭함수로 부터 순간단위도 및 지속시간 단위도 유도, 4) 기존 합성단위도와의 비교, 대상유역은 보청천 유역의 이평 및 탄부 유역을 선정하였다. 두 유역은 유사한 유역규모(유역면적)를 가지나, 배수구조(배수밀도 등)는 상이한 형태를 나타낸다. 따라서 두 유역은 동수역학적 특성에 따라 상이한 수문학적 응답함수를 나타낼 것으로 예상된다. 단위도 유도결과 기존 합성 단위도법은 두 유역에서 비슷한 형태의 형상을 나타낸 반면 제시된 방법은 상이한 형상의 수문학적 응답을 보였다. 실제사상의 적용결과 제시된 기법의 첨두유량은 기존 합성단위도법과 유사한 모의 양상을 나타냈으나, 첨두시간은 본 연구방법이 우수하게 모의되었다. 따라서 본 연구에서 제시된 방법과 합리적인 유속산정 방법이 결합된다면 미계측 유역의 단위도 합성에 유용한 도구가 될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 기존의 침사지 내부 수공구조물(격벽)로 사용되고 있는 둔턱을 대체하여 일반형 사다리꼴 래버린스 위어 (generic labyrinth weir)와 변형된 형태인 경사형 마루 래버린스 위어(inclined crest labyrinth weir)를 제시하였으며, 래버린스 위어 적용시 발생하는 수리학적 흐름특성을 이용하여 침사지에서 침전율을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 전수두비 (headwater ratio) $H_t/P$, 와 확폭비(magnification ratio) L/W, 그리고 총 마루길이 당 유입유량 $q_L$을 침전효율의 주요 분석지표로 제시하였으며, 기존의 침사지 형상과 래버린스 위어를 적용한 래버린스 침사지 형상을 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 래버린스 위어를 적용한 침사지는 확폭비 변화에 따른 전수두비의 변동이 침전효율(%)에 크게 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 래버린스 위어 반복배열수(N)가 2~4개 일 때 침전효율이 개선되는 것으로 분석되었다. 또한 회기분석을 통해 침전효율이 개선되는 유입조건 및 형상은 총 마루길이 당 유입유량이 $q_L{\geq}3.5cm^2/s$인 조건과 확폭비가 $L/W{\leq}3.5$ 인 경우 로 나타났으며, 이러한 침전효율이 개선되는 구간을 도표상으로 표현 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 분석지표를 통해 오탁수 유입량 및 침사지 소요면적 등 설계조건에 따른 적합한 침전효율을 갖는 구조적으로 최적화된 래버린스 침사지의 기초 설계에 활용될 수 있을 것이다.
The appearance of CSR changes the concept of the hull form design as well as structural design, since the application of CSR inevitably brings the lightweight increase of a ship. Keeping the original design constraints such as principal particulars, deadweight, and speed performance, designers have to increase the volume of the hull form. As a result, the entrance angle at bow end should become larger, which results in blunter waterline shape. For a slow and full ship having high $C_B$ more than 0.85, a new concept of bow shape has been required to alleviate the increase of wave-making resistance, since it is very difficult to improve waterline and frameline shape for such a full ship. In this paper a new bow shape of Capesize Bulk Carrier was developed to improve its wave-making characteristics without incompliance with the design constraints. For loading manual calculation, NAPA software was used. FLUENT6.3.26 and WAVIS1.4 were used to evaluate resistance performance of the subject hull forms. The newly designed hull form was tested at SSPA model basin for the final confirmation of resistance and propulsion performance of the ship. It was found that the new bow shape of a Capesize Bulk Carrier improved the resistance characteristics greatly compared to a conventional bulbous bow. The other benefits of new bow shape on the manufacturability were also investigated.
Moonpools are vertical wells in a floating body used onboard many types of vessels like Exploration and drilling vessels, Production barges, Cable-laying vessels, Rock dumping vessels, Research and offshore support vessels. Moonpool gives passage to underwater activities for different types of ships as per their mission requirements. It is observed that inside a moonpool considerable relative motions may occur, depending on shape, depth of the moonpool and on the frequency range of the waves to which the ship is exposed. The vessel responses are entirely different in zero and non-zero Froude number. Former situation is paid attention in this study as the mission requirement of the platform is to be in the particular location for long period of operation. It is well known that there are two modes of responses depending on the shape of the moonpool viz., piston mode for square shape and sloshing mode for rectangular shapes with different aspect ratios of opening like 1:1.5 and 1:2 ratios. Circular shaped moonpool is also tested for measuring the responses. The vessel moored using heavy lines are modelled and tested in the wave basin. The pretensions of the lines are varied by altering the touchdown points and the dynamic tensions on the lines are measured. The different modes of oscillations of water column are measured using wave gauge and the vessel response at a particular situation is determined. RAOs calculated for various situations provide better insight to the designer.
Zongxi Zhang;Xiang Fan;Wenhao Lu;Jian Yao;Zhike Sui
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제15권1호
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pp.132-151
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2024
Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) has received extensive attention as it is the most common hydrogen energy utilization device. This research not only investigated the effect of obstacle number and shape on PEMFC performance, but also studied the effect of the blockage degree in the channel of PEMFC on its performance. It was found that compared with traditional scheme, longitudinally distributed obstacles scheme can significantly promote reactants transfer to catalyst layer, and the blockage degree in the channel effect PEMFC performance most. The scheme with 10 rectangular obstacles in single channel and 60% channel blockage had the best output performance and the most uniform distribution of reactants and products. Obstacle height distribution can significantly affect PEMFC performance, the blockage degree in the whole basin was large, particularly as the channel was blocked to higher degree in region 2 and region 3, higher net power density and better mass transfer effect can be obtained. Among them, the fuel cell with the blockage degree of 40%, 60% and 60% in region 1, region 2 and region 3 have the best PEMFC output performance and mass transfer, the net power density was 29.8% higher than that of traditional scheme.
동해 후포분지는 동해안의 울진군과 영덕군에 걸쳐 있는 대륙주변부의 분지이고 후포분지 동쪽 경계부에는 주변 해저지형보다 높은 지형인 후포퇴(Hupo Bank)가 위치하고 있다. 한국해양과학기술원에서는 2011년부터 2013년까지 후포분지 북부해역, 왕돌초가 위치한 중부해역과 남부해역의 세 지역에 대하여 정밀 해저지형 조사를 실시하였다. 이 후포분지는 서쪽 연안부터 동쪽으로 가면서 점점 깊어져 최대 수심은 약 250 m에 이르며 후포퇴 급경사면을 만나면서 분지경계가 나타난다. 후포분지의 북부, 중부, 남부 세지역 모두에서 좁은 수로가 나타나며 그 수로에서 가장 깊은 수심대를 보인다. 후포분지 정밀 해저지형 자료에서 약 150 ~ 250 m 수심의 범위 해저에 수많은 pockmark들이 나타나고 있다. 이 pockmark들은 전반적으로 지름이 약 20 ~ 50 m이고 그 깊이는 약 4 ~ 6 m로 다양한 크기의 원형 화구형태(crater-like)의 해저지형구조를 보인다. Pockmark 지역의 표층 퇴적물은 세립한 실트로 구성되어 있다. 후포분지 pockmark의 형태와 크기를 해외 다른 지역들의 pockmark와 비교해보면 정상(normal) pockmark로 분류되는 것으로 판단된다. 후포분지 북쪽지역은 pockmark가 약 7개/1 ㎢ 있으며, 중앙부는 pockmark가 약 8개/1 ㎢ 나타난다. 남쪽의 조사구역은 pockmark가 약 5개/1 ㎢ 분포하는 것으로 파악된다. Pockmark 존재 가능성이 있는 구역을 후포분지 전체 약 150 ~ 250 m 수심지역으로 확대하면 그 pockmark 수가 약 4800개 이상일 것으로 판단된다. 후포분지의 pockmark는 가스보다는 액체와 같은 유체에 의해 생성되었을 가능성이 많은 것으로 생각되지만 생성원인에 대한 정밀 조사와 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to analyze how a downstream channel is affected in case of hypothetical dam failure. The object of it is Hwacheon dam basin within the basin of North Han river. This study has analyzed the influence on Pyeonghwa(Peace) dam and Hwacheon dam supposing that the Imnam dam in North Korea on the upper stream of North Han river is failed hypothetically at the MFWL(maximum flood water level) by a deluge of rain. The model applied at the main study is NWS(National Weather Service) FLDWAV(Flood Wave Routing Model). Dam breach characteristics data are analyzed by making nine hypothetical scenarios on the basis of other studies on the shape and size of dam breach, time of failure and so on. Expected peak discharge through the breach is verified to have the propriety in comparison with empirical function which is developed on the basis of the case of dam breach in the foreign countries and it is observed that peak discharge is more increasing, as the time of breach gets shorter and the breach width gets bigger. As a result of main study, even though the Imnam dam is hypothetically failed down, there has no influence on the Hwacheon dam of the downstream as the extended Pyeonghwa dam on the downstream controls the volume of discharge properly.
A numerical model of hydraulic resistance by hanging aquaculture facilities is developed and applied to a model basin and a field. A drag stress term formulated by the quadratic law of drag force is introduced Tn the equations of motion for a two-dimensional depth-averaged flow. In the model basin, numerical experiments ave tarried out for the various shape of obstructions, string density and layout of facilities etc.. The flow pattern around the facilities is affected sensitively by the density of string and the layout of facilities. On the other hand, the velocity decay due to the hanging oyster aquaculture facilities is observed in Kamak bay, where the maximum velcocity decay rate is $25\%$ in spring tide. The model is also applied to the field, Kamak bay. The velocity decay rate in the model is comparable with the field measurement data. The velocity decreases around the down-stream area of the facilities, .hut it increases in the other region. The water elevation decreases during the flood and it increases during the ebb.
낙동강 수계인 경남의 창녕, 창원, 김해 일대의 저수지, 하천, 수로에서 채집한 자라풀과 (Hydrocharitaceae)의 낙동나사말 (Vallisneria spinulosa S. Z. Yan)을 국내 미기록 식물로 보고한다. 본 분류군은 기존에 보고되어 있는 나사말 [Vallisneria natans (Lour.) Hara]과 동아의 유무, 수술의 수, 웅예 기부의 털의 유무, 암술과 가웅예의 부착상태, 열매와 종자의 모양으로 구별되며, 일본과 중국 남부에 분포하는 V. denseserrulata Makino와 유사하지만 종자에 3 - 5 개의 막질 날개가 있다는 점에서 구분된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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