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제안 방법
- 개발된 조파실험장치를 사용하여 동위원소를 추적자로 이용한 실험을 유속의 변화에 대해 2번의 실험을 실행하였다. 실험조건은 수로 상류단에서 10 cm 떨어진 지점에 동위원소를 투입하였으며 유속의 변화에 따른 농도 및 확산의 변화를 연구하기 위하여 인버터 모터의 RPM 조절을 이용하여 유속을 각각 0.
- 수리모형장치는 크게 파를 발생시키는 조파기, 주기를 조절하는 인버터장치, 해변에서 파를 감쇄시키는 쇄파대 등으로 구성하였다. 단반감기 감마선 방출 동위원소를 이용한 연안 수리 특성 분석을 수리모형장치를 이용하여 연안 수리 특성을 분석하고자 Tc-99m 동위원소를 추적자로 이용한 실험을 수행하였다.
- 실험에 사용된 동위원소는 Tc-99m으로 비교적 짧은 반감기를 갖는 동위원소로 실내실험에 적합한 안정성을 보이는 동위원소이다. 동위원소의 실험에 앞서 개발된 조 파 실험 장치의 조파기를 통하여 파를 발생시켰으며, 파고계를 통하여 규칙 파를 형성하고 파의 주기가 안정적으로 형성된 후 동위원소를 투입하였다.
- 총 실험시간은 각 측선별로 동위원소의 최대농도가 통과한 후 기저농도까지 감소될때 까지 측정하였다. 또한 실험시 파고 및 수심, 주기의 계측을 위하여 파고계를 이용한 관측도 동시에 실시하였다. 실험시 관측된 파고계의 관측값과 동위원소의 농도 값은 Fig.
- 수로 내부로 흐르게 하였다. 설계된 조파 모형 장치는 저수조, 인버터펌프, 조파발생장치, 반사파 감쇄장礼 유량 조절을 위한 유입소 유량 안정화 구간의 부분으로 구성되어 있으며, 완성된 실험장치를 Fig. 1 에 나타내었다.
- 실행하였다. 실험조건은 수로 상류단에서 10 cm 떨어진 지점에 동위원소를 투입하였으며 유속의 변화에 따른 농도 및 확산의 변화를 연구하기 위하여 인버터 모터의 RPM 조절을 이용하여 유속을 각각 0.08 m/sec, 0.2 m/sec로 설정하였다. 실험에 사용된 동위원소는 Tc-99m으로 비교적 짧은 반감기를 갖는 동위원소로 실내실험에 적합한 안정성을 보이는 동위원소이다.
- 연안역으로 유입된 오염물의 이동 특성을 평가하기 위하여 수리모형장치를 이용한 실내실험이 수행되었다. 실험결과 오염물은 분자확산보다는 이류에 의해 이동됨이 확인되었고, 추후 다른 외력 조건에서의 추가 실험이 필요한 것으로 생각된다.
- 일반적으로 모형의 축척은 실험의 목적, 실험대상의 지형 및 수리학적 특성 등을 고려하여 모형과 원형간의 상사성을 만족시키고, 수리모형의 제작 및 경제적 여건, 실험공간의 부지와 측정의 용이성 등을 고려하여 결정하게 된다. 이번에 설계한 조파실험은 활용 가능한 실험실의 면적을 감안하여 실험 대상 지역에서의 측정 범위를 나타내기 위해 수평방향 축적은 1/2, 083로 하였으며, 연직방향 축척은 1/200로 왜곡도 10.5인 모형으로 길이 4.8 m, 폭 0.45 m, 수심 0.5 m로 설계하였다.
- 오염물은 이동된다. 일반적으로 오염물 이동해석에는 현장조사, 실내실험, 수치모델링 등의 방법이 이용되고 있는데, 본 연구에서는 현장 조건을 반영한 수리모형 장치를 제작하여 외력의 변화에 대한 오염물이 동특성 실험을 수행하였다. 수리모형장치는 크게 파를 발생시키는 조파기, 주기를 조절하는 인버터장치, 해변에서 파를 감쇄시키는 쇄파대 등으로 구성하였다.
- 사용하였다. 총 실험시간은 각 측선별로 동위원소의 최대농도가 통과한 후 기저농도까지 감소될때 까지 측정하였다. 또한 실험시 파고 및 수심, 주기의 계측을 위하여 파고계를 이용한 관측도 동시에 실시하였다.
대상 데이터
- 2 m/sec로 설정하였다. 실험에 사용된 동위원소는 Tc-99m으로 비교적 짧은 반감기를 갖는 동위원소로 실내실험에 적합한 안정성을 보이는 동위원소이다. 동위원소의 실험에 앞서 개발된 조 파 실험 장치의 조파기를 통하여 파를 발생시켰으며, 파고계를 통하여 규칙 파를 형성하고 파의 주기가 안정적으로 형성된 후 동위원소를 투입하였다.
- 조파실험 장치는 경상북도 경주시에 위치한 월성원자력발전소 부근 해역을 대상으로 실험 장치를 제작하였다. 일반적으로 연안에서의 폭은 수심에 비해 상당히 큼으로, 수심을 확보하게 되면 모형이 너무 커져 경제성이 떨어지게 된다.
이론/모형
- 동위원소의 농도 및 확산을 계측하기 위하여 NaI 계측기를 사용하였다. 총 실험시간은 각 측선별로 동위원소의 최대농도가 통과한 후 기저농도까지 감소될때 까지 측정하였다.
- 정밀하게 측정 할 수 있는 장비이다. 본 실험에서는 파고 측정을 위해서 용량식 파고계를 사용하였다. 용량식 파고계는 사용되는 신호의 형태에 따라 아날로그와 디지털 신호 구간으로 나누어지며, 파고계로부터 증폭기까지는 아날로그 신호 A/D Converter 장치 이후는 디지털 신호로 존재하게 된다(NI 2009).
- 또한 폭을 확보하게 되면 수심이 지나치게 작아져 수심차의 측정이 어렵게 되며, 층류가 흐르고 표면장력이 흐름의 주요 지배요인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 왜곡모형을 적용하였다. 일반적으로 모형의 축척은 실험의 목적, 실험대상의 지형 및 수리학적 특성 등을 고려하여 모형과 원형간의 상사성을 만족시키고, 수리모형의 제작 및 경제적 여건, 실험공간의 부지와 측정의 용이성 등을 고려하여 결정하게 된다.
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