도시홍수 실험연구를 위한 대형 강우발생장치 개발 및 검정

• 영문명: Development and Calibration of a Large-scale Rainfall Simulator for the Urban Flood Experimental Research
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 정태성(Cheong Tae Sung) 최현석(Choi Hyeon seok) 고택조(Ko Teak jo)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 17권6호, 433~441쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.12.30

국문 초록

본 연구에서는 최대 250 ㎜/h의 강우강도를 발생시킬 수 있는 길이 30 m, 폭 30 m 그리고 높이 12 m 규모의 대형 강우발생장치를 개발하였다. 본 장치에는 발생강우를 등분포로 유지하기 위하여 부채꼴 형태의 강우가 일정하게 분사되는 KJ-V 타입의 회전형 노즐을 설치하였다. 노즐 하단부에는 강우조절케이스를 설치하고 중심부에 76×67 cm의 사각구멍을 두어 이 구멍으로만 강우가 분사되도록 유도하였다. 이때 강우강도와 분사간격은 노즐의 회전속도와 노즐이 조절케이스 내부에 머물러 분사가 지연되는 시간으로 조절이 가능하다. 본 연구에서는 개발된 강우발생장치의 강우강도 재현성과 강우분포의 등분포성을 검증하기 위하여 펌프압력, 노즐 회전속도, 지체시간을 변화시켜가면서 강우량과 강우의 공간적 분포를 측정하였다. 연구결과 펌프압력과 강우강도는 비례관계에 있으며, 자연강우와 유사한 강우를 발생시키기 위해서는 펌프압력이 최소 0.9 kg/㎠ 이상이어야 함을 밝혔다. 100 ㎡의 실험공간에 대한 크리스티안센 등분포계수 범위는 75.8~83.0% 정도로 강우의 공간적 분포는 일정하게 재현하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발된 강우발생장치는 향후 도시방재 실험연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

A large-scale rainfall simulator with maximum rainfall intensity of 250 mm/h, with dimensions of 30 m long, 30 m wide and 12 m high is developed in this study. The simulator has fan-shaped spray nozzle as a KJ-V type nozzle to create uniform rainfall across the test plot. The rectangular spray box opening is established under the nozzle to cut off the spray for the desired spray area with size of 76 cm long and 67 cm wide. Rainfall intensity and spray frequency are controled by rotation speed of nozzle and delay time when spray is cut off because nozzle is stay in spray box. The flow discharge and spatial distribution of simulated rainfall are measured with changing variables such as pump pressure, rotation speed of nozzle and delay time to evaluate the rainfall simulator. The results show that pump pressure is relative to rainfall intensity and higher pump pressure than 0.9 kg/㎠ is needed to provide a very close resemblance of natural rainfall. The spatial distribution of simulated rainfall is satisfactory and the Christiansen Coefficient of Uniformity (CuC) ranged from 75.8 to 83.0% can be obtained using 100 ㎡ plot area. The developed large-scale rainfall simulator can be used for the urban flood risk reduction research.

목차

Abstract

요지

1. 서론

2. 강우발생장치 개발

3. 실험방법 및 조건

4. 강우강도 및 강우분포 검정 결과

5. 결론

References

키워드

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