수문 구조물, 예컨대 가동 여수문(w movable weir gates)은 다양한 목적을 위해 하천과 개울에 널리 설치되어 있다. 그중 본 연구의 초점이 되는 것은 상승(sector) 섹터 게이트(rising sector gate)이다. 본 연구는 게이트 개구(열림) 정도에 따른 유속 및 게이트 입구(gate mouth)에서의 난류 분포의 변화를 조사하였다. 상승 섹터 게이트 모델의 입구 부근에서의 유동 및 난류 특성에 대한 수력학적 분석은 Particle Image Velocimetry (PIV) 시스템을 이용하여 다양한 유동 조건과 게이트 개구를 적용한 실험실 실험을 통해 수행되었다. 실험은 두 가지 게이트 개구 각(30도 및 45도)으로 수행하였다. PIV 측정 결과는 게이트 개구와 유동 조건에 따라 유속 및 난류 특성이 유의미하게 달라짐을 보여주었다. 특히 상류와 하류 구역 간의 유동 영역이 급격히 전환되는 게이트 입구 인근에서는, 게이트 입구의 상류 측 부분에서의 난류 특성이 하류 측 부분보다 2배 이상 높았다. 또한 깊이평균 상대 난류강도(depth-averaged relative turbulence intensity)의 종방향 분포를 분석하였다. 그 결과 게이트 개구가 30도에서 45도로 증가함에 따라 깊이평균 상대 난류강도는 거의 절반 수준으로 감소하였으며, 게이트 입구에서 최저값이 관측되었고 그 다음 하류 방향으로 증가하는 경향을 보였다. 월류(underflow) 운전 시 게이트 입구에서의 최대 유속과 Froude 수 간의 기능적 관계를 정립하여 현장 적용을 위한 실질적인 게이트 운전 지침을 제공하고자 하였다.

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