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- 저자 : 강준구(Kang Joon Gu) (검색결과 66 건)
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강준구(Joon-Gu Kang),이창훈(Chang-Hun Lee),김종태(Jong-Tae Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.12
보 설계 시 세굴을 고려한 설계가 요구되지만 실험 시설의 한계와 제한된 실험 수행 기간 등으로 설계 기준 및 감세공의 효과 분석 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 보 하류부의 세굴 문제 개선을 위해 다방향 감세공의 세굴 감세효과를 분석하였으며 세굴을 최소화하기 위한 설계 기준을 제시하였다. 수리모형실험은 낙동강 합천창녕보를 대상으로 실험을 수행하였으며 수평 축척 1/25, 연직 축척 1/25의 모형으로 제작하였다. 실험 장치는 수로와 유량 공급부로 구분하였으며 최대 2.0 m³/s의 유하가 가능하도록 수중펌프를 설치하였다. 실험 시 유입 유량은 1.3 m³/s, 상류수위는 0.36 m, 하류 수위는 0.24 m이며 감세공인 배플은 나무를 이용해 지름 0.05 m 원기둥형으로 제작하였다. 배플 설치 전과 설치 후 뿐만 아니라 배플의 길이 변화에 대한 정확한 세굴심 비교를 위해 3D 광대역 레이져 스캐너를 활용하였다. 실험결과 배플의 V형 배치시, 배플 설치 전에 비해 흐름 감세로 인해 세굴심은 36%, 세굴 길이는 49% 감소 효과가 나타났다. While the design of weirs requires a scour-considered strategy, research on the analysis of the effectiveness of hydraulic energy dissipaters and design criteria are scarce due to the limited experimental facilities and restraint in the experiment conduction period. The study analyzed the scour dissipation effect of multidirectional dissipaters to improve the scour problems of a weir downstream and suggests design criteria to minimize scour. A hydraulic model experiment was conducted for Nakdong River Hapcheon-Changnyeong Weir and a model in 1/25 of horizontal accumulation and 1/25 of vertical accumulation was produced. The experimental equipment was classified into channels and a flow rate supply and an underwater pump were installed to enable flow at a maximum of 2.0 m³/s. The experimental inflow was 1.3 m³/s, the upstream water level was 0.36 m, downstream water level was 0.24 m, and a cylinder wooden baffle, a dissipater, with a diameter of 0.05 m was made. A 3D scanner was also used for an accurate scour depth comparison for a length change of the baffle before and after installing the baffle. When the baffle was arranged in the shape of a V, the depth of scour decreased by 36% while the scour length decreased by 49% due to flow reduction compared to that before installing the baffle.
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강준구(Joon-Gu Kang ),김종태(Jong-Tae Kim) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.2
외래어종의 유입은 토종어류의 감소 및 수중생태계의 교란을 가져올 수 있기 때문에 어류의 차단 및 관리 방안은 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 외래어종의 유입을 차단하기 위해 버블을 이용한 어류 차단 시스템을 개발하였으며 실험수로를 제작하여 차단 가능성을 평가하였다. 버블 발생장치는 공기압축기로 공기를 발생시켜 버블커튼을 만든 후 어류를 차단하는 시스템이며 실험어류는 국내 외래어종인 파랑볼우럭을 대상으로 하였다. 파랑볼우럭의 크기는 0.10 m ~ 0.15 m이며 수심은 0.70 m를 유지하였다. 실험수로의 유속은 어류의 유영능력을 고려하여 3단계로(0.20 m/s, 0.10 m/s, 0.05 m/s) 나누어 실시하였다. 실험 결과 파랑볼우럭은 버블 적용 전 70.07%가 상류로 거슬러 올라가려는 움직임을 보였으며 하류를 서식처로 생각해 움직임이 거의 없는 개체를 고려하면 어류 소상률은 더 높을 것으로 판단된다. 그러나 차단시설을 설치할 경우 대부분의 어류가 버블커튼에 의해 다시 하류로 회귀하는 움직임을 보여 차단효과가 매우 높게 나타났다. 특히 버블을 종료할 경우 빠른 시간 내 다시 상류로 거슬러 올라간 것으로 보아 버블을 이용한 어류 차단효과는 뛰어난 것으로 판단된다. The introduction of exotic fish species may reduce the number of native fish species and disturb the aquatic ecosystem. Therefore, measures to block and manage fish species are required. Accordingly, a fish species blocking system using bubbles was developed in this study to block exotic fish species. An experimental channel was produced and the possibility of blocking such exotic fish species was evaluated. The bubble generator is a system that produces a bubble curtain by generating air with an air compressor that blocks fish species. Bluegill, which is an exotic fish species in the country, was tested with this generator. The size of bluegill was between 0.10 m and 0.15 m and the depth of water was maintained at 0.70 m. The flow velocity of the experiment channel was classified into 3 levels (0.20 m/s, 0.10 m/s, and 0.05 m/s) considering the natatorial ability of the fish species. The results revealed that 70.07% of bluegill showed movements to swim upstream before applying the bubble, but it is considered that the ascending rate would be higher given that the fish species thinks downstream is a habitat and showed almost no movement. However, when the blocking facility was installed, most fish species showed movements to return to the downstream again by the bubble curtain, indicating a very high blocking effect. In particular, when the generating bubble was terminated, the fish species swam back to the upstream area very soon, so the fish species blocking effect using the bubble was excellent.
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강준구(Joon-Gu Kang),강수진(Su-Jin Kang),김종태(Jong-Tae Kim) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.9
어류는 빛에 대해 민감한 반응을 보이므로 이를 이용한 어류 관리 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 빛을 이용한 어류 차단 시설을 개발하였으며 국내 대표 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 조도 차이를 이용한 차단 효과를 분석하였다. 빛은 발광 다이오드를 이용해 발생시켰으며 바닥에서 수직 방향으로 향하게 설치하였다. 유속은 어류의 소상 능력을 고려하여 총 3단계(0.2, 0.1, 0.05 m/s)로 구분하였으며 학습효과를 방지하기 위해 양육수조에서 1일 이상 휴식한 어류를 대상으로 실험하였다. 실험은 차단시설 적용 시 소상하는 어류 개체수와 차단시설 종료 후 소상하는 개체 수를 비교하는 방식으로 수행하였으며 차단 시설의 효과를 높이기 위해 일몰 후 수행하였다. 실험 결과 조도 차이에 따른 어류 차단효과는 높았으며 전반적으로 배스의 차단율이 블루길보다 낮았다. 전체 실험 개체수를 기준으로 배스의 차단율은 96.33%, 블루길의 차단율은 99.00%이며 소상 개체수를 기준으로 하면 배스는 91.73%, 블루길은 98.73%로 나타났다. Fish respond sensitively to light, so it is possible to develop fish management technology using this feature. In this study, we developed a light-based fish barrier and analyzed itsblocking effect using the difference in illuminance for the major fish species in Korea, bass and bluegill. The light was generated by a light emitting diode and the facility was installed vertically from the bottom. Considering the fish"s ability to travel upstream, the flow rate was divided into three stages (0.2, 0.1, and 0.05 m/s). To prevent the learning effect, an experiment was carried out with fish that had rested for more than one day in a rearing tank. The experiment was carried out in such a way as tocompare the number of fish which travelled upstream after the introductionof the fish barrier and that of the fish which travelled upstream after itsremoval. It was also carried out after sunset to increase the effectiveness of the barrier. According to the results of the experiment, the fish blocking effect depending on the difference in illuminance was high and, overall, the blocking rate for bass was lower than that for bluegill. Based on the total size of the experimental population, the blocking rates for bass and bluegill were 96.33% and 99.00%, respectively. Based on the number of fish that travelled upstream, the blocking rates for bass and bluegill were 91.73% and 98.73%, respectively.
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강준구(Joon-Gu Kang),김종태(Jong-Tae Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.9
본 연구에서는 국내에서 서식하는 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 소상능력 실험을 수행하였다. 실험은 대상어류의 크기에 따라 4개 그룹으로 구분한 후 각 그룹별 4단계 유속에 대한 실험을 진행하였다. 분석방법은 유속에 따라 기준선을 통과하는 개체 수를 영상촬영을 이용해 분석하였으며 어류의 유영 및 소상 가능정도를 육안으로 관찰하였다. 또한 고유 속 급류로 인해 5분 내 하류로 내려오면 기준선 통과 개체 수에서 제외하였으며 유속은 좌안, 우안, 중앙에서 측정하여 평균값을 사용하였다. 실험 결과 어종 및 개체 크기에 상관없이 유속이 빠를수록 소상하는 외래어종은 감소하는 것으로 나타났다. 어종별 비교 결과 배스의 소상능력이 블루길보다 높게 나타났으나 개체 크기를 고려하면 차이는 크지 않는 것으로 판단된다. 소상 후 급류로 인해 하류로 밀려 내려오는 경우를 제외하고 실험오차를 고려하면 외래어종이 소상 가능한 한계속도는 1.11 m/s 이상인 것으로 판단된다. 실험 결과는 고유속 흐름을 이용한 어류 차단과 외래어종의 관리를 위한 기초자료로 활용이 가능하며 향후 고유속에서 기준선을 통과하는 어류가 돌발속도에 의한 것인지 순항속도에 의한 것인지 판단하기 위해서는 지속적인 실험과 검증 및 모니터링이 필요하다. 또한 외력에 의한 반응 및 유량에 의한 압력 차이 등을 고려한 어류의 반응 검토도 필요할 것으로 판단된다. In this study, an ascending capability experiment was performed with largemouth bass and bluegill, which are exotic fish species inhabiting (the freshwaters) in Korea. The experiment was performed by dividing the subject fish into four groups according to their size and at four flow rates for each group. The number of fish passing through a reference line was analyzed by recording videos, and their swimming and ascending capabilities were observed by the naked eye. The number of fish passing through the reference line did not include those returning downstream within five minutes due to the high flow rate. The flow rate used for the analysis was the mean of the flow rate values measured at the left bank, the right bank, and in the middle of the stream. The results showed that the number of exotic fish migrating upstream decreased as the flow rate increased, regardless of the species and size of the fish. The comparison between the fish species showed that the ascending capability of bass was higher than that of bluegill, but the difference was not significant when considering the difference in the size of the fish. In addition, the upper limit flow velocity allowing the ascending of the exotic fish species was 1.11 m/s, when considering the fish returning to the downstream after the upstream migration and experimental error. The results of the experiment may be used as fundamental data for the blocking of fish and the management of exotic fish species by means of a high flow rate current. Further experiments, verification, and monitoring may need to be conducted continuously to determine whether the fish are able to pass through the reference line at a high flow rate, when they attain a high or cruising velocity. Additionally, the reaction of the fish species should be investigated by considering the response to external forces as well as pressure differences due to the flow rate.
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