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접선식 유입구와 다단식 나선 유입구의 공기 배출 효과에 관한 실험적 연구
Experimental study of the air emission effect in the tangential and the multi-stage spiral inlet 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.52 no.4, 2019년, pp.235 - 243  

성호제 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부) ,  이동섭 (한국건설기술연구원 복합재난대응연구단) ,  박인환 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부)

초록
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급격한 기상변화로 인한 극한 강우와 집중폭우의 발생빈도 증가로 기존 수방시설의 한계 용량을 초과해 도심지 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 최근 도시화 추세가 급격하게 빨라지면서 수방시설 등 사회기반시설에 대한 지하공간 개발의 필요성이 증가하고 있으며, 지하공간을 활용한 지하방수로와 지하저류지 기술이 급부상하고 있다. 본 연구에서는 지하유입시설의 대표적 형상인 접선식 유입구와 나선식 유입구에 대한 공기 배출효과를 분석하기 위해 유입유량 변화에 따른 수직갱 내부 공기공동(air-core)의 형상 크기를 계측했다. 나선식 유입구의 경우, 저유량 유입조건에서 와류 유도 효과를 개선하기 위해 유입부 바닥면에 계단형 다단식 구조를 도입했다. 수직갱 내부 공기공동의 전체적인 평균 단면적의 경우, 다단식 나선 유입구가 접선식 유입구보다 10% 정도 크게 나타나 고유량 유입조건에서 높은 공기 배출 효과와 유입효율을 나타냈다. 접선식 유입구의 경우, 유입구가 가지는 고유 성능을 유지할 수 있는 최대 유량 조건을 초과하면서 공기 배출 효과가 감소하기 시작했다. 또한, 실험에서 사용된 접선식 유입구와 다단식 나선 유입구 모형에 활용 가능한 기초자료를 제공하기 위해 수직갱 내부 위치에 따른 공기공동 단면적에 대한 실험식(empirical formula)을 제시했다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, urban inundation was frequently occurred due to the intensive rainfall exceeding marginal capacity of the flood control facility. Furthermore, needs for the underground storage facilities to mitigate urban flood are increasing according to rapidly accelerating urbanization. Thus, in this s...

주제어

#접선식 유입구   #다단식 나선 유입구   #공기 배출 효과   #공기공동  

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • (2016)이 수직갱 내 공기 배출 감소로 인한 수리학적 위험성에 대해 언급했다. 본 연구에서는 Jain and Ettema (1987)와 Yu and Lee (2009)의 연구를 기초로 기존 접선식 유입구와 지하유입구의 성능 개선을 목적으로 새롭게 개발한 다단식 나선 유입구의 유입유량 변화에 따른 수직갱 내부 공기공동의 형상 크기를 계측했다. 다단식 나선 유입구는 나선식 유입구 바닥면에 계단형 다단식 구조를 도입해 저유량 유입조건에서 감소하던 와류 유도 효과를 개선한 형상이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
접선식 유입구란? 와류식 유입구는 Drioli (1947)에 의해 처음으로 제안되었으며, 대표적인 형상으로는 접선식(tangential)과 나선식(spiral) 유입구가 있다. 접선식 유입구는 Jevdjevich and Levin (1953) 이 처음으로 제안했으며, 유입부 바닥면에 경사를 도입해 유입 흐름을 상류(Fr < 1)에서 사류(Fr > 1)로 가속시켜 유입효 율을 높이는 형상이다. 나선식 유입구에 비해 크기가 작고 구조가 단순하지만, 유입유량이 설계 유량보다 작으면 와류 흐름이 제대로 형성되지 못하는 단점이 있다.
도심 토지 이용의 고도화를 통한 지하공간 개발의 필요성이 증가하는 사회적 환경 변화는 무엇인가? 일반적으로 도시 지역의 침수피해를 방지하기 위해서는 제방을 쌓아 물길을 돌리거나 하천 주변 또는 도시 인근 지역에 저류 공간을 조성한 뒤 많은 양의 초기 홍수량을 일시에 저류시켜 도시로 유입되는 홍수량을 인위적으로 감소시키는 방법을 사용한다(DSD, 2003). 하지만 최근 도시의 인구 밀도 증가와 도시화 추세가 급격하게 빨라지면서 가용부지의 고갈과 높은 지가 상승으로 인해 수방시설 등 사회기반시설에 대한 부지 활용이 어려워지고 있다. 이러한 사회적 환경 변화와 도시화 추세에 맞추어 도심 토지 이용의 고도화를 통한 지하공간 개발의 필요성이 증가하고 있으며, 지하공간을 활용한 도심 수방시설의 개발 수요도 크게 늘어날 것으로 예상된다.
도시지역의 홍수량을 조절하는 방법은 무엇인가? 이러한 강우 사상의 갑작스러운 증가는 산업화와 도시화로 인한 도심지의 불투수 면적 증가와 함께, 기존 수방시설의 한계 용량을 초과해 내수 배제 용량 부족으로 인한 도심지 침수피해를 일으킨다. 일반적으로 도시 지역의 침수피해를 방지하기 위해서는 제방을 쌓아 물길을 돌리거나 하천 주변 또는 도시 인근 지역에 저류 공간을 조성한 뒤 많은 양의 초기 홍수량을 일시에 저류시켜 도시로 유입되는 홍수량을 인위적으로 감소시키는 방법을 사용한다(DSD, 2003). 하지만 최근 도시의 인구 밀도 증가와 도시화 추세가 급격하게 빨라지면서 가용부지의 고갈과 높은 지가 상승으로 인해 수방시설 등 사회기반시설에 대한 부지 활용이 어려워지고 있다.
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참고문헌 (16)

  1. Drainage Services Department (DSD). (2003). Stormwater drainage master plan study in northern Hong Kong Island - Executive summary. The Government of Hong Kong Special Administrative Region, Drainage Services Department, Hong Kong. 

  2. Drioli, C. (1947). "Su un particolare tipo di imbocco per pozzidi scarico." L'Energia Elettrica, Vol. 24, No. 10, pp. 447-452. 

  3. Giudice, G. D., and Gisonni, C. (2011). "Vortex dropshaft retrofitting: case of Naples city (Italy)." Journal of Hydraulic Research, Vol. 49, No. 6, pp. 804-808. 

    상세보기 crossref

  4. Hager, W. H. (1999). Wastewater Hydraulics. Springer, Berlin, New York, USA. 

  5. Jain, S. C. (1984). "Tangential vortex-inlet." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 110, No. 12, pp. 1683-1699. 

    상세보기 crossref

  6. Jain, S. C., and Ettema, R. (1987). Swirling flow problems at intakes-Vortex-flow intakes. IAHR Hydraulic Structures Design Manual, Balkema, Rotterdam, Netherlands, pp. 125-137. 

  7. Jevdjevich, V., and Levin, L. (1953). "Entrainment of air in flowing water and technical problems connected with It." Proceedings of the Minnesota International Hydraulics Convention, ASCE. 

  8. Mulligan, S., Casserly, J., and Sherlock, R. (2016). "Effects of geometry on strong free-surface vortices in subcritical approach flows." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 142, No. 11, 04016051. 

    상세보기 crossref

  9. Oh, J. O., Park, J. H., Park, C, K., and Jun, S. M. (2016). "Hydraulic stability evaluation for deep tunnel on continuous precipitation." Proceedings of Korea Water Resources Association, Daejeon, Korea, p. 99. 

  10. Park, S. W., Kim, H. J., and Rhee, D. S. (2016). "Hydraulic analysis of air-core patterns with various discharge and improving inlet part of the underground bypass model." Proceedings of Korea Water Resources Association, Daejeon, Korea, p. 369. 

  11. Quick, M. (1990). "Analysis of spiral vortex and vertical slot vortex drop shafts." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 116, No. 3, pp. 309-325. 

    상세보기 crossref

  12. Seong, H., Park, I., and Rhee, D. S. (2018). "Study of hydraulic characteristics with the shape of the intake of an underground inflow facility using hydraulic experiments", Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 33, No. 4, pp. 119-126. 

  13. Szirtes, T. (2007). Applied dimensional analysis and modeling. Elsevier, Burlington, Massachusetts, USA. 

  14. Vischer, D. L., and Hager, W. H. (1995). Energy dissipators - Vortex drops. IAHR Hydraulic Structures Design Manual, Taylor & Francis, New York, USA, pp. 167-181. 

  15. Yu, D., and Lee, H. W. (2009). "Hydraulics of tangential vortex intake for urban drainage." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 135, No. 3, pp. 164-174. 

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  16. Zhao, C. H., Zhu, D. Z., ASCE, M., Sun, S. K., and Liu, Z. P. (2006). "Experimental study of flow in a vortex drop shaft." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 132, No. 1, pp. 61-68. 

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