• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제1권1호
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• pp.48-62
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• 1998

Seasonal volume transport on the Texas-Louisiana continental shelf is investigated in terms of objectively fitted transport streamfunction fields based on the current meter data of the Texas­Louisiana Shelf Circulation and Transport Processes Study. Adopted here for the objective mapping is a method employing a two-dimensional truncated Fourier representation of the streamfunction over a domain, with the amplitudes determined by least square fit of the observation. The fitting was done with depth-averaged flow rather than depth-integrated flow to reduce the root-mean-square error. The fitting process filters out $11\%$ of the kinetic energy in the monthly mean transport fields. The shelf-wide pattern of streamfunction fields is similar to that of near-surface velocity fields over the region. The nearshore transport, about 0.1 to 0.3 Sv $(1 Sv= 10^6\;m^3/sec)$, is well correlated with the seasonal signal of along-shelf wind stress. The spring transport is weak compared to other seasons in the inner shelf region. The transport along the shelf break is large and variable. In the southwestern shelf break, transport amounts up to 4.7 Sv, which is associated with the activities of the encroaching of energetic anticyclonic eddies originated in Loop Current of the eastern Gulf of Mexico. The first empirical orthogonal function (EOF) of streamfunction variability contains $67.3\%$ of the variance and shows a simple, shelf-wide, along-shelf pattern of transport. The amplitude evolution of the first EOF is highly correlated (correlation coefficient: 0.88) with the evolution of the along-shelf wind stress. This provides strong evidence that the large portion of seasonal variation of the shelf transport is wind-forced. The second EOF contains $23.7\%$ of the variance and shows eddy activities at the southwestern shelf break. The correlation coefficient between the amplitudes of the second EOF and wind stress is 0.42. We assume that this mode is coupled a periodic inner shelf process with a non-periodic eddy process on the shelf break. The third EOF (accounting for $7.2\% of the variance) shows several cell structures near the shelf break associated with the variability of the Loop Current Eddies. The amplitude time series of the third EOF show little correlation with the along-shelf wind.

• Wind and Structures
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• 제33권6호
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• pp.437-446
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• 2021

As wind turbine rotors increase, the overall loads and dynamic response become an important issue. This problem is augmented by the exposure of wind turbines to severe atmospheric events with unconventional flows such as tornadoes, which need specific designs not included in standards and codes at present. An experimental study was conducted to analyze the loads induced by a tornado-like vortex (TLV) on horizontal-axis wind turbines (HAWT). A large-scale tornado simulation developed in The Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Dome at Western University in Canada, the so-called Mode B Tornado, was employed as the TLV flow acting on a rigid wind turbine model under two rotor operational conditions (idling and parked) for five radial distances. It was observed that the overall forces and moments depend on the location and orientation of the wind turbine system with respect to the tornado vortex centre, as TLV are three-dimensional flows with velocity gradients in the radial, vertical, and tangential direction. The mean bending moment at the tower base was the most important in terms of magnitude and variation in relation to the position of the HAWT with respect to the core radius of the tornado, and it was highly dependent on the rotor Tip Speed Ratio (TSR).

• Wind and Structures
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• 제34권3호
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• pp.303-312
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• 2022

As wind turbine rotors increase, the overall loads and dynamic response become an important issue. This problem is augmented by the exposure of wind turbines to severe atmospheric events with unconventional flows such as tornadoes, which need specific designs not included in standards and codes at present. An experimental study was conducted to analyze the loads induced by a tornado-like vortex (TLV) on horizontal-axis wind turbines (HAWT). A large-scale tornado simulation developed in The Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Dome at Western University in Canada, the so-called Mode B Tornado, was employed as the TLV flow acting on a rigid wind turbine model under two rotor operational conditions (idling and parked) for five radial distances. It was observed that the overall forces and moments depend on the location and orientation of the wind turbine system with respect to the tornado vortex centre, as TLV are three-dimensional flows with velocity gradients in the radial, vertical, and tangential direction. The mean bending moment at the tower base was the most important in terms of magnitude and variation in relation to the position of the HAWT with respect to the core radius of the tornado, and it was highly dependent on the rotor Tip Speed Ratio (TSR).

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.132-139
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• 1997

대한해협 서수도 깊은 골의 냉수구조를 파악하기 위하여 1993년 10월에 해수물성 조사와 해류관측을 실시하였다. 냉수의 두께는 20-70 m로 수심에 따라 다르다. 냉수와 대마난류 사이의 수온약층은 남쪽으로 향할수록 깊어지며, 기울기는 약 0.00057이다. 냉수 두께의 시간적 변화는 조류와 관련이 있는 것으로 보여진다. 48시간동안 두께 변화는 최대 20m이다. 72시간 동안 관측된 냉수의 평균 남하 속도는 17 cm/sec이다 냉수의 남하와, 냉수층 상부의 반류를 이해하기 위하여 역학모델을 적용하였다 모델로 구한 남향류의 최대 유속은 약 7 cm/sec이며, 수직와도점성계수는 0.038 $m^2$/sec이다. 모델을 이용하여 구한 남하 수송량은 골의 북부에서 0.032$\times$$10^{6}$㎥/sec이다. 냉수의 위 부분에 반류가 존재하므로 남쪽으로 갈수록 남하하는 냉수의 양이 줄어든다. 남하하는 수송량은 상층의 수송량이 많을수록 증가하나, 상층의 밀도와 두 층 사이 경계면 기울기의 변화에는 영향을 받지 않는다

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.498-504
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• 2013

최근 기후변화에 의한 영향으로 태풍의 발생빈도가 증가하고 있으며 그 결과 산지하천의 경우 상류부의 유량증가와 하류부에 빈번한 수위상승을 가져오고 있다. 본 연구에서는 2012년 9월 17일~18일에 우리나라에 직접적인 영향을 준 태풍 산바의 영향으로 발생한 집중호우가 산지하천 하류부 수위 변동에 어떤 영향을 주는가를 분석하였다. 삼척 오십천 유역을 대상유역으로 선정하고 HEC-RAS모형을 적용하고 홍수위 분석을 실시하였다. 그 결과 2012년 측정된 관측수위와 HEC-RAS모형에 의해 모의된 수위가 유사한 결과를 나타냈으며 최대 홍수위는 5.32m, 평균유속은 2.33m/sec, 최대수로수심은 7.51m로 모의 되어 태풍산바에 의해 내린 집중호우가 오십천의 수위상승에 영향을 미친 것으로 판단되며, 향후 구축된 자료는 하천정비기본계획 수립시 수공구조물 설계에 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권2호
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• pp.151-163
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• 2012

산지하천의 자갈하상재료 분포는 최근 특정규모 홍수의 수류력에 의한 유사 이송 및 퇴적 과정에 의해 형성되며, 장갑화된 하천에서 한계수류력을 평가하는 것은 안정하도설계를 위해 중요하다. 자갈하상 하천 종단지점과 만곡부 일정구간의 세부지점에대한하상재료의입도분포를조사하고, 한계유속 및 한계수류력을 평가하였다. 자갈하상 재료에 대한 Yang의 한계단위수류력과 Bagnold의 한계수류력은 상류로 갈수록 급격히 증가했다. 계획홍수량에 근거한 무차원 전단응력은 Shields 도표에서대부분조사지점의자갈하상재료가소류사형태로이동하는것으로평가되었다. 만곡부에 대한 평균입경은 상류 유입수의 1차 수충지점에서 가장 컸으며, 반사흐름에 의한 2차 수충지점에서 두 번째로 큰 입경을 보였다. 수충직하류지점들에서상대적으로작은평균입경을보였다. 만곡부의 평균한계유속 범위는0.77~2.60m/s의 범위이며, 한계단위수류력은 경사가 급한 1차 수충부에서는 상당히 컸다. 한계수류력의 분포는 7~171W/m2의 범위로 하천 횡단보다는 종단에 따른 변화가 뚜렷했고, 만곡 외측 1차 수충지점과 반사흐름 2차 수충지점에서 크게 작용하는 것으로 평가되었다.

• 한국농공학회지
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• 제18권2호
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• pp.4116-4120
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• 1976

With the use of many rivers increased nearly to the capacity, the need for information concerning daily quantities of water and the total annual or seasonal runoff has became increased. A systematic record of the flow of a river is commonly made in terms of the mean daily discharge Since. a single observation of stage is converted into discharge by means of rating curve, it is essential that the stage discharge relations shall be accurately established. All rating curves have the looping effect due chiefly to channel storage and variation in surface slope. Loop rating curves are most characteristic on streams with somewhat flatter gradients and more constricted channels. The great majority of gauge readings are taken by unskilled observers once a day without any indication of whether the stage is rising or falling. Therefore, normal rating curves shall show one discharge for one gauge height, regardless of falling or rising stage. The above reasons call for the correction of the discharge measurements taken on either side of flood waves to the theoretical steady-state condition. The correction of the discharge measurement is to consider channel storage and variation in surface slope. (1) Channel storage As the surface elevation of a river rises, water is temporarily stored in the river channel. There fore, the actual discharge at the control section can be attained by substracting the rate of change of storage from the measured discharge. (2) Variation in surface slope From the Manning equation, the steady state discharge Q in a channel of given roughness and cross-section, is given as {{{{Q PROPTO SQRT { 1} }}}} When the slope is not equal, the actual discharge will be {{{{ { Q}_{r CDOT f } PROPTO SQRT { 1 +- TRIANGLE I} CDOT TRIANGLE I }}}} may be expressed in the form of {{{{ TRIANGLE I= { dh/dt} over {c } }}}} and the celerity is approximately equal to 1.3 times the mean watrr velocity. Therefore, The steady-state discharge can be estimated from the following equation. {{{{Q= { { Q}_{r CDOT f } } over { SQRT { (1 +- { A CDOT dh/dt} over {1.3 { Q}_{r CDOT f }I } )} } }}}} If a sufficient number of observations are available, an alternative procedure can be applied. A rating curve may be drawn as a median line through the uncorrected values. The values of {{{{ { 1} over {cI } }}}} can be yielded from the measured quantities of Qr$.$f and dh/dt by use of Eq. (7) and (8). From the 1/cI v. stage relationship, new vlues of 1/cI are obtained and inserted in Eq. (7) and (8) to yield the steady-state discharge Q. The new values of Q are then plotted against stage as the corrected steadystate curve.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.67-72
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• 2010

본 연구에서는 조류발전용 헬리컬 수차를 발전소 냉각수 배수로에서의 수력 개발에 이용하기 위하여 수차구조물의 설치로 인한 수위 증가가 냉각수 순환 계통에 미치는 영향을 파악하였다. 배수로 암거 출구부에 가로 3.6 m $\times$ 세로 1.5 m의 헬리컬 수차 1 set(2기 일체형)를 설치하는 경우에 대하여 배수로의 수위변화 및 압력변화를 수치해석을 통해 분석한 결과, 평균해수위시에는 seal well 하류의 수위 변화 영향이 seal well의 weir에 의해 차단되어 상류로 전파되지 않았다. 그러나 고조시에는 weir의 월류 흐름형태가 잠김 월류가 되고 seal well 전 후단이 모두 만관흐름상태가 되어 하류의 압력변화가 상류로 전파되었다. 방류 개시 후 약 10분간 불안정한 압력변화가 발생하나 이후 안정되며, 약 0.2 m 내외의 수두 증가로 냉각수 순환펌프 소요 동력이 증가할 수 있으나 안전성에는 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 수력 개발 타당성 평가시 냉각수 순환펌프의 소요전력 증가를 고려할 필요가 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.115-123
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• 2010

Cool-down performance after soaking is important because it affects passenger's thermal comfort. The cooling capacity of HVAC system determines initial cool down performance in most cases, the performance is also affected by location, and shape of panel vent, indoor seat arrangement. Therefore, optimal indoor designs are required in developing a new car. In this paper, initial cool down performance is predicted by CFD(computational fluid dynamics) analysis. Experimental time-averaging temperature data are used as inlet boundary condition. For more reliable analysis, real vehicle model and human FE model are used in grid generation procedure. Thermal and aerodynamic characteristics on re-circulation cool vent mode are investigated using CFX 12.0. Thermal comfort represented by PMV(predicted mean vote) is evaluated using acquired numerical data. Temperature and velocity fields show that flow in passenger's compartment after soaking is considerably unstable at the view point of thermodynamics. Volume-averaged temperature is decreased exponentially during overall cool down process. However, temperature monitored at different 16 spots in CFX-Solver shows local variation in head, chest, knee, foot. The cooling speed at the head and chest nearby panel vent are relatively faster than at the knee and foot. Horizontal temperature contour shows asymmetric distribution because of the location of exhaust vent. By evaluating the passenger's thermal comfort, slowest cooling region is found at the driver's seat.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.208-225
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• 2019

동해의 평균 표층 순환과 표층 해류의 변동성을 이해하기 위하여 1991년부터 2017년까지 동해를 지나간 표층 뜰개들의 궤적을 분석하였다. 표층 뜰개 자료를 분석하여 동해 표층 해류들을 그 주경로 별로 분류하고, 이들 해류의 변동을 조사하였다. 동한난류는 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흐르며 $36{\sim}38^{\circ}N$에서 이안한 후 동해 중앙($131{\sim}137^{\circ}E$)에서 동쪽으로 흐른다. 이때 해류 경로의 평균 위도는 $36{\sim}40^{\circ}N$의 범위를 가지며, 남북으로 큰 진폭을 갖고 사행한다. 표층 뜰개 경로의 평균 위도가 $37.5^{\circ}N$ 이남(이북)일 때 사행진폭이 상대적으로 크며(작으며) 진폭은 약 100 (50) km이다. 동해 중앙에서 표층 뜰개들은 $37.5{\sim}38.5^{\circ}N$를 따라 동쪽으로 흐르는 경로를 가장 빈번하게 지나간다. 동해 북부 블라디보스토크 연안에 투하된 표층 뜰개들은 연안을 따라 남서쪽으로 이동하다가 일본분지 서쪽에서 반시계방향 순환을 따라 남동쪽으로 이동한 후 $39{\sim}40^{\circ}N$에서 동쪽으로 사행하여 이동한다. 다음으로 동해를 $0.25^{\circ}$ 간격으로 격자를 나누어 각 격자를 통과하는 표층 뜰개들의 이동 속도 벡터 자료로 동해 평균 표층 해류 벡터장과 속력장을 구하였다. 그리고 $0.5^{\circ}$ 격자 간격으로 해류장의 분산타원을 계산하였다. 울릉분지 서쪽에서는 동한난류의 경로가 매년 변화하고, 야마토분지에서는 해류의 사행과 소용돌이가 많아 해류의 변동성(분산)이 크다. 표층 뜰개의 주 이동 경로, 평균 해류 벡터장, 분산을 모두 반영하여 표층 뜰개 자료에 근거한 동해 표층 해류 모식도를 제시하였다. 이 연구는 그동안 인공위성 고도계 자료를 이용하여 구한 표층 지형류와 해양수치모델로 모의한 해류를 중심으로 연구해 왔던 동해 표층 순환을 라그랑지 관측 자료를 통해 정리했다는 데 의의가 있다.