Earticle

수중촬영을 위해서는 촬영자가 장비를 갖추고 수중으로 진입하여 촬영해야 한다. 촬영자가 직접 수중에 진입하기 때문에 수중에 존재하는 다양한 장애물이나 깊은 수심으로 인해 안전사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해 결하기 위해 본 논문에서는 수중 입체촬영을 위한 수면호버링 드론에 대해 제안하였다. 레이저 센서를 이용한 수위측정을 통해 드론이 일정 높이의 수면에서 호버링한 상태에서 촬영부만 수중으로 이동시켜 수중상태를 입체로 촬영하는 최적의 기법에 대해 기술하였다. 제안한 수중 입체촬영기법은 수중촬영에 드론을 사용함으로써 촬영자가 직접 수중으로 진입하지 않아도 되기 때문에 안전사고에 대한 문제점을 해결할 수 있으며 저비용으로 수중입체영상을 획득할 수 있는 장점을 갖고 있다. 입체촬영용으로 제안한 캠의 촬영각을 분석하여 적정한 입체영상의 시청이 가능한 조건을 수중 18cm높이에서 바닥 면 거리가 41.4cm 일 때로 규정하고 수면호버링 드론의 엘리베이션 체인에 의해 하강하는 촬영부의 높이를 조정하도록 제안하였다.

In order to shoot underwater, the photographer must be equipped with shooting equipment and enter into the water. Since the photographer directly enters the water, safety accidents occur frequently due to various obstacles or deep water in the water. The proposed underwater stereo photography technique can solve the safety accident problem caused by the entry of the photographer into the water by using the drone for underwater photographing. In addition, this technique has the advantage of obtaining underwater images at low cost. In this study, the angle of the proposed cam for stereoscopic photography was analyzed and the condition that the proper stereoscopic image can be viewed was defined as the distance from the floor of 18cm to the floor distance of 41.4cm. This provision is proposed to be used to adjust the height of the shooting area descended by the elevation chain of the water surface hovering drones.

수자원 손실의 많은 부분을 차지하는 증발량은 정확하고 지속적인 데이터 생성이 어렵기 때문에 거의 모니터링 되고 있지 않다. 특히 자유 표면 증발은 아직 표준화된 모니터링 방법이 없기 때문에 경험적 공식을 사용하여 추정된다. 본 연구에서는 증발이 가장 활발했던 6월부터 9월까지 저수지 내 수면 증발량을 모니터링하기 위해 증발량 모니터링 시스템을 이용하였으며, 모니터링 결과와 실제 수면 증발량을 비교하여 실제 수면 증발량과 실험식을 사용하여 계산된 추정 값의 차이를 조사 하였다. 두 대상 유역인 쌍암저수지와 한계저수지의 예상 수면 증발량은 실제 모니터링 결과보다 작은 것으로 나타났다. 이는 실험식이 바람의 영향을 정확히 반영하지 못하며 실험식을 이용한 수면 증발량 모니터링에는 한계가 있음을 보여준다. 따라서 본 연구에서는 실험식을 이용한 계산 결과와 모니터링 데이터를 비교하여 수면 증발량을 모니터링하고 수면 증발 메커니즘을 조사하는 방법을 제시하고자 한다.

Monitoring natural evaporation is difficult because of the need for accurate and continuous data. Free surface evaporation is estimated using an empirical formula because of the absence of a standardized monitoring method. The evaporation monitoring system has been used to monitor the volume of water surface evaporation from reservoirs from June to September when the evaporation rate is high. The difference between the actual and estimated volume of water surface evaporation has been estimated by comparing the monitoring results with the values calculated by using the empirical formula. It appears that the estimated volume of water surface evaporation from two basins was less in comparison to the actual monitoring results. This shows that the empirical formula does not accurately reflect the effect of winds which is a major limitation of the empirical formula. Thus, this study suggests ways to monitor water surface evaporation volume and investigates the mechanism of water surface evaporation by comparing observed data with the results of the empirical formula.

저수지의 온실가스(GHG) 배출량을 정확하게 산정하는 것은 국가 온실가스 인벤토리 보고서(NIR) 작성에 있어 필수적인 요소이다. 그러나 현재 NIR에서 사용되는 산정법은 농업용수 수요에 따른 계절적 수위 변동을 반영하지 못하고, 만수위 기준의 지적 통계상 면적 자료에 의존하고 있어 실제 배출량과 차이가 있다. 본 연구에서는 저수지의 실제 수표면적을 기반으로 월별 메탄(CH4) 배출량을 분석하였다. 이를 위해 국내 저수지를 형태지수를 이용해 분류하고, 저수율 변화에 따른 수표면적의 변동 양상을 추정하였다. 분석 결과, 얕은 저수지는 깊은 저수지에 비해 저수율 변화에 따른 수표면적의 변동성이 크게 나타났으며, 이를 국내 농업용 저수지에 적용한 결과, 실제 메탄 배출량은 기존 NIR 보고치보다 약 2,999.12tCO2-eq(7.37%) 낮은 것으로 추정되었다. 이는 NIR 산정의 정확성을 높이기 위해 저수율 변화에 따른 수표면적 반영이 필수적임을 시사한다.

Accurately estimating greenhouse gas (GHG) emissions from reservoirs is essential for the compilation of the National Greenhouse Gas Inventory Report (NIR). However, the current estimation methodology used in the NIR relies on cadastral statistics based on full water level conditions, which do not account for seasonal fluctuations in water levels caused by agricultural water demand. As a result, discrepancies may arise between eported and actual emissions. This study analyzes monthly methane(CH4) emissions from reservoirs based on their actual water surface area. To estimate surface area variations corresponding to storage rates, domestic reservoirs were classified using shape indices. The results indicate that shallow reservoirs exhibit greater variability in surface area with changes in water storage compared to deep reservoirs. When this approach was applied to agricultural reservoirs in Korea, the actual methane emissions were estimated to be approximately 2,999.12tCO2-eq(7.37%) lower than those reported in the NIR. These findings suggest that incorporating water surface area changes due to reservoir storage variations is critical for improving the accuracy of GHG estimations in national inventories.

미국 캘리포니아 주의 Searsville 호수와 인근 생태습지의 지하수-지표수의 상호작용을 3차원 지하수 수치 모형을 사용하 여 모의하였다. 특히, 호수 수위의 급격한 저하가 호수를 둘러싸고 있는 생태습지의 지하 수위를 어떻게 변화시키는지에 대해 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 모의 결과, 모형에 적용된 다양한 대수층의 수문지질학적 매개변수에 상관 없이 습지의 생태에 큰 영향을 줄 정도로 지하수위의 변화가 크지 않다는 결론을 도출하였다. 이러한 연구 결과는, 댐 및 보의 수문 개방, 가뭄 등으로 인한 지표수위의 급격한 저하에 따른 주변 생태습지에서의 지하수위 및 이에 큰 영향을 받는 생 태계의 변화에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

The groundwater-surface water interaction of Searsville Lake area, California, US was analyzed using 3-dimensional groundwater model. This study especially focuses on investigating the groundwater head drawdown near the lake when the abrupt decline of the lake water table occurs due to the implementation of the options to remove the accumulated sediments along the dam. The result of the investigation revealed that the groundwater head drawdown near the lake is not significant enough to adversely affect the wetland habitat of the area regardless of the hydrogeologic parameters of the aquifers. We expect this result provides useful information to the similar Korean case studies in which the surface water level abruptly changes due to the operation of the hydraulic gates of dams and wiers and the corresponding environmental impact should be considered.

금강수계의 논산 양지리에 위치한 인공습지는 축산폐수처리시설에서 방류되는 처리수의 추가처리와 함께 강우시 유역에서 유출되는 비점오염물질을 처리하기 위하여 설치되었다. 본 시설은 2008년 설치된 이후부터 시설검증을 위한 모니터링을 수행중에 있으며 본 연구결과는 시설의 설치 직후로부터 1년간의 모니터링 결과를 정 리한 것이다. 모니터링 결과, 평균 오염물질 저감효율은 TSS가 86%, BOD가 60%, TN은 45%, TP의 경우 70%로 산정되었다. 대부분의 모니터링에서 입자상 물질과 인의 평균 저감효율이 60% 이상의 높은 저감효율을 보이는 반면 질소의 경우 축산폐수의 높은 질소농도에 비해 낮은 유기물 농도에 의하여 낮은 저감효율을 나타내는 것으로 분석되었다. 따라서 유출수내 질소제거능 향상을 위해서는 긴 수리학적 체류시간 및 추가적 DO공급이 필요한 것으로 평가되었다.

Various development activities have lead to the destruction of the ecosystem such as natural wetlands. In order to protect these natural wetlands, the Ministry of Environment (MOE) in Korea enacted the Wetland Conservation Act in 1999 and designated protected areas for wetland conservation. The MOE adapted the use of Best Management Practices (BMP) such as retention ponds and constructed wetlands to treat the polluted water before entering the water system. One of these projects was a free-water surface flow (FWS) constructed wetland built as a secondary treatment unit for piggery wastewater effluent coming from a livestock wastewater treatment facility. Water quality monitoring for the constructed wetland was conducted during rainfall events. The results showed that the average removal efficiencies of TSS, BOD, TN, TP were 86, 60, 45, 70%, respectively. It was observed that the removal efficiency of particulate matter and phosphorus was high compared to nitrogen. Therefore, a longer hydraulic retention time was needed in order to improve the treatment efficiency of nitrogen. The results of this study can contribute to the wetland design, operation and maintenance of constructed wetlands.

수중 열교환기의 성능은 수열원냉동기 및 히트펌프 효율에 큰 영향을 준다. 일반적으로 내식성과 관련하여 두껍고 열전도도가 낮은 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 배관이 수중 열교환기에 적용됨에 따라 열성능이 충분치 못한 실정이다. 본 연구는 수중열교환기의 내식성을 확보하면서도 열교환 성능을 개선하기 위하여 에폭시도장 STS주름관을 제안하였다. 본 연구는 제안배관의 에너지성능 검증을 위하여 제안배관과 STS주름관 나관의 열관류율을 측정하였다. 15A 제안배관, 15A STS주름관, 16A HDPE배관의 열관류율은 35.657, 32.653, 7.101(W/K)로 각각 나타났다. 수중 열교환배관에 본 연구 제안배관을 적용할 경우 수열원냉동시스템의 에너지성능을 증진시킬 수 있을 것으로 본다. 향후 제안배관의 실제 적용에 관한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

The thermal performance of surface water heat exchanger(SWHE) has been significantly influenced the system efficiency in the surface water source chiller(SWSC) and the heat pump system. In general, it is insufficiency because the material of submersible tube in SWHE such as the high density poly ethylene(HDPE) has low thermal conductivity as well as the tube have thicker HDPE. For the U value increasing in SWHE, 15A STS corrugated tube(CT, STS 0.25㎜), and 15A epoxy coating stainless steel corrugated tube(EPCT, STS 0.25㎜, epoxy coating 0.15㎜ for anti corrosion) apply to SWHE in SWSC system in this study. U value of CT, EPCT in SWHE will higher than the traditional HDPE tube because CT and EPCT consist of high thermal conductivity material such as STS, the thickness of epoxy coating layer is very tinny(0.15㎜), and the convection heat transfer rate of inner/outer layer is higher than the traditional HDPE tube. The purpose of this study is the verification of thermal performances about CT, EPCT in SWHE through the comparison of U values of two tubes and the traditional HDPE tube. U values of two tubes were experimentally obtained by the small SWSC system(1HP), the water chambers in the laboratory. U value of the traditional HDPE tube was obtained by the existing research. This study show that U values of CT(15A), EPCT(15A), the traditional HDPE tube(15A) were 35.657, 32.653, 7.101(W/K) per meter in the summer condition, respectively. As a result, if SWHE consist of the epoxy coating STS corrugated tube, the thermal performance will increase in the SWSC system. There is require that the additional experiment about the big diameter EPCT such as 25~32A apply to SWHE for the real building.

안정성과 기능성 저하 등의 이유로 인한 노후 콘크리트 구조물의 해체시 기존의 해체 공법에 비해서 고압 워터젯을 이용한 해체 공법은 저소음, 무진동, 저분진 그리고 공기단축으로 인해 공사비를 절감하는 효과가 있을 뿐만 아니라 무인 로봇의 활용으로 작업자의 안전도 확보할 수 있는 환경 친화적인 해체 공법이라 할 수 있다. 본 연구에서는 워터젯으로 콘크리트 절삭시 수리변수, 절삭변수, 가속변수로 구분되는 장비운용변수 중 수리변수인 펌프압력과 오리피스직경, 절삭변수인 노즐이송속도와 노즐회전속도, 노즐왕복속도 그리고 노즐이동패턴이 부피제거율에 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 이로부터 펌프압력과 부피제거율의 관계, 노즐회전속도 또는 노즐왕복속도에 따른 적정 노즐이송속도, 적정 절삭각도, 오리피스 직경과 부피제거율의 관계, 적정 노즐이동패턴을 제시하였다. 본 연구에 사용된 펌프는 플런저 타입이며, 최대유량 268 l/min, 최대토출압력 145 MPa으로 콘크리트 제거에 적합한 고압 대유량의 펌프를 사용하였다. 본 연구의 결과는 국내의 건물해체용 노즐헤드 설계나 유사 장비 개발과 운용시 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

Dilapidated concrete buildings with lowered stability and function should be properly reinforced or removed. Water jet systems enable us to selectively remove materials with a low level of vibration and dust, which means they can provide an environment-friendly way to break up or chip off the concrete structures securing the workers' safety. In this study, an efficient use of the water jet system in concrete chipping was studied by examining the water jet parameters on the chipping performance: pump pressure, orifice diameter, nozzle rotation/ oscillation velocity, traverse velocity, jet impingement angle, and nozzle movement pattern on volume removal rate. A 1 m3 of concrete block was cured for the test. A triplex plunger pump having the maximum flow rate of 268 l/min was used with 145 MPa of driving pressure. The result of this study is expected to provide useful information in designing the water jet nozzle head and concrete chipping process.

신재생 에너지원에 있어서, 수열원히트펌프시스템(SWHPS)는 효율적인 에너지 시스템이며 공기조화용 지열히트펌프보다 건설비용이 싼 장점이 있다. 수열원 히트펌프용 수중 열교환기 배관의 열관류율은 COP, EER에 큰 영향을 미치지만 이는 열전도도가 낮은 HDPE 배관(k; 0.3~0.4W/mK)을 사용하고 있다. 우리 연구팀은 이의 열관류 성능 증대를 위하여 기존 PE 배관에 동선을 감는 새로운 열교환기용 배관을 제안하였다. 제안된 샘플 배관은 16A HDPE 배관 18.2m에 반원형의 홈을 내고 D2.25 동선을 피치 4mm 간격으로 감은 것이다. 이 샘플 배관은 두 가지 장점이 있는데, 하나는 기존의 HDPE 배관의 내구성을 그대로 유지하는 것이며, 다른 하나는 높은 열전도도의 동(k; 386W/mK)에 의한 열관류성능의 개선이다. 연구팀은 기존의 배관과 제안 배관의 열교환 성능을 실험적으로 비교하였다. 실험에서 나타난 바에 따르면, 기존의 배관에서 냉각수 입출구 온도차는 3.3℃, 제안 배관의 온도차는 3.8℃로 나타났으며, 개선 전, 후 배관의 냉각수 출구 온도차는 0.5℃로 나타났다. 이 때 수조의 온도는 19~23℃ 이었다. 향후 본 연구의 개선 효과를 더 검증하기 위하여 실대 실험 등이 필요하다.

Surface Water Heat Pump System(SWHPS) is a cheap and energy efficient heat recovery system compared to Geothermal Heat Exchanger(GHE) in HVAC system. The heat transmission coefficient of Surface Water Heat Exchanger(SWHE) impacts on COP, EER in SWHPS, but the existing SWHE made of HDPE tube has a problem with the low conductivity(k; 0.3~0.4W/mK). In this experimental work, a new concept of SWHE was developed. The purpose was to increase heat transmission coefficient of SWHE by winding 2.25φ spiral copper coil with 4mm pitch to the grooved HDPE tube 16A(length 18.2m). This tube has two advantages; the first is the same durability as existing HDPE tube, and the second is higher conductivity that was introduced by winding copper wire(k; 386W/mK) to HDPE pipe. The comparison experiments were conducted on two samples in the same condition baths, one with reference sample(only with HDPE pipe) and the other with the winded copper coil. The experimental results presented that the cooling range of new SWHE system(cooling range was 3.8℃) was approximately 0.5℃ higher than the reference HDPE tube system(cooling range was 3.3℃) when experiments were conducted at the 19~23℃ water baths. According to the results, it was found that further experimental works are necessary in the real condition in order for the successful application of the new SWHE system.

본 논문은 자유수면을 갖는 2단 와류 수차의 성능에 관한 연구이다. 2단 러너의 성능은 원통형 와류발생부에서 유량 변화와 러너의 위치 변화에 따라 실험하였다. 실험결과로서 토크, 전압, 전류 및 회전 속도 등의 성능 매개변수는 유 량이 증가함에 따라 증가하였다. 러너 수심비는 2단 와류 수차의 성능에 중요한 영향을 미친다. 2단 러너에 의해 생성 된 가장 높은 발전량은 오리피스 근처의 러너 수심비 0.054∼0.162 범위에서 발생하였다. 2단 러너의 출력은 단일 러 너보다 더 많은 와류와 블레이드 접촉 면적으로 인해 7.2∼7.7 L/s의 유량 범위에서 높았다.

This research was conducted to determine the performance of a two-stage vortex turbine with a free water surface. The performance of the two-stage runner was studied by varying the flow rate and the position of the runner in the cylindrical vortex chamber. The experimental results showed that the performance parameters such as torque, voltage, current, and rotational speed increased with increasing flow rate. The runner depth ratio has a significant impact on the performance of the two-stage vortex turbine. The highest power generated by the two-stage runner occurred in the range of 0.054 to 0.162 runner depth ratio near the orifice. The power output of the two-stage runner was higher than that of the single runner due to more vortex and blade contact area in the flow range of 7.2 to 7.7 L/s.

본 연구는 자유수면 아래 원통형 와류발생부에서 와류 수차 성능에 대한 블레이드 수가 미치는 영향을 이해하는 것이 다. 동일한 블레이드 형상을 사용하여 상대 와류 수심비(y/hv) 0.065 ~ 0.417 범위에 설치된 2개, 3개, 4개, 5개 및 6개의 블레이드로 마이크로 와류 수차의 성능을 실험하였다. 연구 결과로서 블레이드 수가 증가함에 따라 회전수, 전 압, 전류 및 출력이 유속 0.7 m/s 이하일 때 상대 와류 수심비 0.065와 0.111 지점에서 증가한다. 5개 블레이드 수차 의 평균 출력은 다른 블레이드 수보다 높게 나타난다. 오리피스 근처에 설치된 직경 130 mm인 4개의 블레이드 수차 의 성능이 와류발생부에서 동일한 수의 직경 220 mm인 블레이드 수차보다 높다.

The aim of this paper is to understand the blade number effect on vortex turbine performance in the cylindrical vortex chamber below the free water surface. Using the same blade profile, the performance of gravitational vortex turbine is tested each with 2, 3, 4, 5 and 6 blades installed at the relative vortex height (y/hv) ranging from 0.065 to 0.417. The obtained results indicate that the rotation, voltage, current and power increase in the relative vortex height of 0.065 and 0.111 when increasing the number of blades at flow velocity of less than 0.7 m/s. The average power of the 5-blade turbine is more than others. The performance of the 4-blade turbine with a 130 mm diameter installed near the orifice is higher than that of the same number of blades with a 220 mm diameter in the vortex chamber.

수중에서 일어나는 흡착반응에 대해 고전적 Langmuir 등온흡착식에서 고려되고 있지 않은 흡착제 표면에서의 흡착질과 물분자간의 치환과정을 고려한 수정된 Langmuir 등온흡착식을 제시하였다. 활성탄 표면에 대한 Cd2+의 흡착을 대상으로 도출된 수정 등온흡착식을 적용한 결과, 흡착특성의 검토 및 반응양상의 해석에 있어 고전적 Langmuir 등온흡착식에 비해 그 적용성이 향상되는 것으로 파악되었다. 이에 의거하여 Langmuir 모델을 따르는 흡착계에 있어 제시된 수정 등온흡착식을 적용할 경우, 공정의 설계 및 운영과정에서 보다 정밀하고 향상된 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되었다.

Altered Langmuir adsorption isotherm has been suggested for adsorption reactions occurring in aqueous environment based upon the concept of the steric displacement between adsorbates and water molecules at the surface of adsorbent. For the adsorption of Cd2+ on activated carbon, the suggested adsorption isotherm was shown to be more well applied to the experimental results compared with the classical Langmuir adsorption isotherm. Based on this, regarding the adsorption system which following the Langmuir model more precise design and controllable operation of the process were considered to be attainable when the adsorption process is analyzed employing the altered adsorption isotherm.

수열원냉동기 수중 열교환 배관에는 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 배관이 주로 사용되고 있지만, 이는 낮은 열전도도와 재료의 두께 때문에 열성능이 미흡한 실정이다. 본 연구는 수중 열교환 배관의 열성능 개선을 위하여 32A 폴리에틸렌피복STS주름관의 수열원냉동시스템 적용을 제안하였다. 그리고 이의 적용에 관한 검증을 위하여 실험실 내에서 구성된 1RT 수열원냉동실험장치를 통하여 재래의 HDPE배관과 제안배관의 열성능을 실험적으로 비교분석하였다. 수조의 자연대류 조건에서 HDPE배관과 제안배관의 열관류율은 각각 7.499, 11.153(W/K)로, 강제대류 조건에서 각각 8.151, 13.759(W/K)로 나타났다. 두 배관의 마찰계수는 0.024, 0.048로 각각 나타났다. 두 배관의 COP는 강제대류 조건에서 각각 2.129, 3.485로 나타났다. 제안 배관은 적정한 내압과 내구성을 지니고 있지만, 얇은 배관 두께와 관련하여 내부 부식억제제 투입장치의 필요성이 있다고 본다.

Thermal performance of surface water heat exchanger(SWHE) is insufficiency because the material of submersible tube in SWHE such as the high density poly ethylene(HDPE) has low thermal conductivity as well as the tube have thicker HDPE. For the U value increasing in SWHE, 32A polyethylene(PE) covered stainless steel corrugated tube(PECCT, STS 0.25㎜, PE 0.5㎜ for anti corrosion) apply to SWHE in the surface water source chilling(SWSC) system in this study. U value of PECCT in SWHE will higher than the traditional HDPE tube because PECCT consist of high thermal conductivity material such as STS, the thickness of PE layer is tinny(0.5㎜), and the convection heat transfer rate of inner/outer layer is higher than the traditional smooth HDPE tube. The purpose of this study is the verification of thermal performances about PECCT in SWHE through the comparison of thermal performances of PECCT(32A) and the traditional HDPE tube(32A). U values of two tubes were experimentally obtained by the small SWSC system(1HP), the water chambers in the laboratory. The experiment show that U values of HDPE tube, PECCT were 7.499, 11.153(W/K) per meter, friction factor of HDPE tube, PECCT were 0.024, 0.048, COP of HDPE tube, PECCT were 1.903, 3.248 at conditions that the natural convection of outer tube and 0.7m/s fluid velocity, respectively. At conditions that the forced convection of outer tube(approximately 0.1m/s velocity of outer water) and 0.7m/s fluid velocity, U values of HDPE tube, PECCT were 8.151, 13.759(W/K) per meter, COP of HDPE tube, PECCT were 2.129, 3.485 respectively. Proposed tube in this study has reasonable pressure rating, long term durability. However, since the thickness is so thin, the system may require the chemical agent for protection from inner surface corrosion.

본 논문은 자유수면에서 마이크로 중력식 와류 수차의 성능에 블레이드 상대위치 변화의 영향을 이해하는 것이다. 일정한 와류 유동에서 자유수면 아래 상대 와류 수심비(y/hv)의 범위 0 ~ 0.778 지점에 설치된 블레이드의 위치 변화에 따른 마이크로 와류 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정하였다. 유량은 0.0063 ~ 0.00662 m3/s 범위이다. 실험 결과는 유입되 는 유속과 난류강도의 분포가 변하기 때문에 블레이드의 상대위치가 마이크로 와류 수차의 성능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 와류 수차에서 발생하는 에너지의 최대량은 상대 와류 수심비 0.111 ~ 0.222 지점에서 발생했다. 상대 와류 수심비 0.111 지점의 출력은 자유수면 아래 상대 와류 수심비 0.588 지점보다 약 2.4배 더 크게 나타난다.

This paper contributed to the understanding of the effect of the blade relative position on performance of micro gravitational vortex turbine in free water surface. In a constant vortex flow, the rotation, voltage and current of micro vortex water turbine were measured according to the position change of the blade installed at the relative vortex height (y/hv) ranging from 0 to 0.778 below the free water surface. The flow rate ranged from 0.0063 to 0.00662 m3/s. The results of the experiments showed that relative positions of the blade affected the performance of vortex water turbine because the distributions of incoming flow velocity and turbulence intensity were changed. The highest amount of the energy generated by the vortex water turbine occurred in the relative vortex height ranging from 0.111 to 0.222. The output power at the relative vortex height of 0.111 was about 2.4 times larger than the relative vortex height of 0.588 below the free water surface.

천연재료인 흙과 우유, 아마인유로 제조되는 외부용 흙페인트의 표면경도를 측정하고 내수성을 확인하여 흙페인트의 기초자료로 제공하기 위한 본 연구에서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 표면경도 실험에서 아마인유 함량이 10～11%일 때에 3회 도장시 3H의 값이 나와서 3회 도장하여야 함을 판단 할 수 있었다. 또한 발수성 실험은 기존 발수 성능을 가지고 있는 재료들과 비교해보는 실험으로 진행되었는데, 외부용 흙페인트는 기존의 친환경 발수제로 이용되는 아마인유와 비슷한 양상을 보여주어, 외부용 페인트로서의 가능성을 보여주었다. 1년이 경과한 후, 발수성 실험을 진행 한 결과 , 도장 후 1년이 경과한 외부용 흙페인트는 기존의 화학 발수제와 같은 성능을 보였다. 외부용 흙페인트는 충분한 건조시간을 두고 사용한다면 외부에서 사용할 수 있을 만큼의 높은 내수성을 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 외부용 흙페인트는 표면경도와 내수성 측면에서 시중에서 판매되는 페인트를 대체할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 향후 표면경도와 내수성뿐만 아니라 페인트의 기본성능을 충족시키는 실험들을 통하여 일반페인트를 대체할 수 있도록 추가적으로 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.

Based on the surface hardness experiment of earth paint for outside wall, the painting performed six times, and there is a gap when dried completely after painting over four times because the paint applied thickly, so the surface hardness experiment cannot be measured over four times paining. Surface hardness value 3H is measured when painting three times with content of linseed oil is 10~11%. The water proofing experiment for earth paint is performed with the comparison of existing water proofing materials. Based on it, it is confirmed that earth paint based on linseed oil has water proofing which is one of the performance for exterior paint. Furthermore, earth paint over one year elapsed from the production, the water proofing condition is similar with water repelling agent, so there can be better performance when drying time is enough. In conclusion, earth paint can be used as alternative product of the selling products in the market. The surface hardness and water proofing performance is judged as enough to use. Additional research to fulfill the basic performance of the paint besides surface hardness and water proofing should be performed to produce the eco-friendly paint with natural materials.

본 연구에서는 국가대표 아티스틱 스위밍팀 선수들의 연기 및 동작 촬영 지원을 위해서, 수상 및 수중 카메라에 서 생성된 영상을 실시간으로 하나의 통합 영상으로 재구성하는 아티스틱 스위밍 수상 수중 영상 통합 시스템을 개발하 였다. 개발된 시스템은 방수 처리가 된 4대의 USB 카메라(USB 2.0 카메라 2대, USB 3.0 카메라 2대) 와 1대의 노트북 컴퓨터를 이용하여 구현 되었으며, 수집된 영상의 처리를 위해서 LabVIEW 기반의 영상 합체 프로그램을 개발하였다. 구현된 장비를 이용하여 아티스틱 스위밍의 아크로바틱 동작을 관찰한 결과 협동 동작에서 발생하는 문제점 관찰 및 원인 파악이 가능하였으며, 현장에서 효과적인 동작 지도가 가능함을 확인 할 수 있었다. 개발된 장비는 현장 실험을 통한 성능 검증 후, 국가대표 아티스틱 선수들의 경기력 향상 지원에 활용되고 있다.

In this study, a real time image integrating system which can reconstruct two images from a surface camera and an under water camera into one new image was developed to support Korea artistic swimming team. The developed system consists of four USB cameras (two USB 2.0 and two USB 3.0) sealed in water proof case and one note book computer, and a LabVIEW based real time image merging program was developed. During field test, problem in cooperative motion of acrobatic formation was found, and it was proved that correction of motion to improve skill of the player could be possible in real time with aid of the developed system. After the filed test, the developed system has been being used to support Korea artistic swimming team.