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관망시설 LCC 분석을 통한 개량의사결정 도구 개발 연구
신홍철(Hong-Cheol Shin),이현동(Hyun-Dong Lee) 융복합지식학회 2017 융복합지식학회논문지 Vol.5 No.1
본 연구에서는 기존 자산관리의 한계점 보완하여 현장에서 활용이 가능한 LCC분석을 통한 상수도 관망시설의 개량물량 산출을 연구하고자 하였다. LCC 분석을 통한 상수도 관망시설의 연간 개량물량을 산출하였다. 2016년을 현재 계산년도로 가정하고 할인율은 4%, 계산기간은 30년으로 설정하였다. 1967년부터 2015년까지 설치된 관망시설들의 초기설치비용을 계산하면 174억 원이며 2016년부터 2045년까지 매년 발생하는 유지관리비용은 45억 원이며 미래의 교체비용을 현재가치로 환산하면 517억 원으로 나타났다. 연도별 개량물량을 산출해보면 2033년부터 2042년 사이에 가장 많은 279억 원의 물량을 교체해야 한다는 결과를 도출할 수 있고 규칙적이지 않게 발생하는 물량을 대비하여 최적화시킨 연간 개량물량을 산출하였다. 그 결과 2016년에는 10억 원을 예산으로 시작하여 2045년에는 현재가치로 31억 원의 예산을 사용한다면 계획된 물량을 안정적으로 분배하여 개량할 수 있는 것으로 분석되었다. This study aimed to compensate the limits of the existing asset management system, and study the introduction techniques of water supply systems through LCC analysis that could be applied in fields. The yearly rehabilitation quantities of water supply systems were calculated through LCC analysis. The year of 2016 was assumed to be the base year for calculation, the discount rate, 4%, and the calculation period, 30 years. The initial installation costs of water supply systems installed from 1967 to 2015 were calculated to be 17.4 billion won, and the maintenance costs that would occur annually from 2016 to 2045 was estimated to be 4.5 billion won. Future replacement costs converted to present values were 51.7 billion won. The yearly rehabilitation quantities were optimized to prepare for irregular demand for rehabilitation. It was analyzed that the planned quantities could be stably distributed and rehabilitated if the budget was gradually allocated from 1 billion won in 2016 to 3.1 billion won in 2045 (present value).
매크로채널 내 공기-오일 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력에 관한 실험적 연구
신홍철(Hong-Cheol Shin),김성민(Sung-Min Kim) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集B Vol.42 No.8
본 연구에서는 매크로채널 내 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력을 얻기 위해 내경이 40 mm인 매크로채널 내 공기-오일 혼합물의 압력강하를 측정하고 초고속카메라를 통해 유동양식을 관측하였다. 이미지 후처리를 통해 액체부피비를 측정하였으며, 성층유동 모델을 통해 경계면의 전단응력을 계산하였다. 측정한 액체부피비에 대해 Lockhart-Martinelli 파라미터를 이용해 액체부피비 예측 상관식을 제안하였다. 유동조건과 전단응력 간의 상관관계에 대해 살펴보았으며, 기체 겉보기 Reynolds수에 따른 경계면 마찰계수 예측 상관식을 제안하였다. 또한, 본 연구의 실험에서 얻은 유동양식의 대표사진과의 비교를 통해 경계면의 파형에 따른 전단응력의 변화를 확인하였다. In this study, frictional pressure drops and wavy flow patterns were measured for an air–oil twophase flow in a macro-channel with an inner diameter of 40 mm. The interfacial shear stress was calculated using a stratified flow model in which the liquid holdup was measured through post-processing of captured flow images. A correlation for the relationship between the Lockhart–Martinelli parameter and the liquid holdup was proposed. This study also examined the relationship between the interfacial friction factor and flow conditions, and proposed a predictive correlation for the interfacial friction factor based on the superficial gas Reynolds number. The variation in interfacial shear stress corresponding to interfacial waviness was also compared with representative flow images obtained in the experiments.