• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.181-181
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• 2022

상수도 관망은 비정상상황에서도 안전한 물을 안정적으로 공급하는 것을 목표로 한다. 따라서 상수도 관망의 최적 설계는 수리학적 제약조건 (i.e., 절점의 압력, 관의 유속)을 만족하는 설계안을 제시한다. 하지만 점차 커지는 도시 규모에 따라 수질적으로 안전한 물을 공급하지 못하는 문제가 발생하고 있다. 또한, 상수도시스템의 형식 (i.e., 수지상식, 혼합식, 순환식)에 따라 용수의 체류 시간, 절점의 압력 등이 상이하다. 따라서, 본 연구에서는 도시 규모 및 형식과 잔류염소 농도를 고려한 상수도시스템 최적 설계를 진행하였다. 절점의 개수에 따라 도시의 규모를 분류하였으며, BI(BI; Branch Index) 지수를 통해 상수도시스템의 형식을 분류하였다. 또한, 수리학적 제약조건(i.e., 절점의 압력)과 수질적 제약조건 (i.e., 잔류염소 농도)을 설정하여 수리-수질을 동시에 만족하는 최적 설계안을 도출하였다. 비상시에도 물을 안정하게 공급하기 위하여 시스템의 탄력성과 설계비용을 목적함수로 설정하여 다목적 최적 설계를 진행하였다. 이러한 연구는 압력만을 고려한 기존 설계단계에서 수질적 측면을 동시에 고려하여 수질 측면의 안전성을 향상할 수 있다. 또한, 시스템의 탄력성을 고려하여 비정상상황에서도 물을 공급하여 사용성을 향상하는 설계안을 도출하여 수리학적 안정성을 만족하며, 경제적 측면도 향상할 수 있다.

• Composites Research
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• v.19 no.1
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• pp.22-28
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• 2006

In manufacturing process of composite cylinders with metal liner, the autofrettage process which induces compressive residual stress on the liner to improve cycling life can be applied. In this study, a finite element analysis technique is presented, which can predict accurately the compressive residual stress on the liner induced by autofrettage and stress behavior after. Material and geometrical non-linearity is considered in the finite element analysis, and the Von-Mises stress of a liner is introduced as a key parameter that determines pressure cycling life of composite cylinders. Presented methodology is verified through fatigue test of liner material and pressure cycling test of composite cylinders.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.100.1-100.1
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• 2015

중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.3
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• pp.295-301
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• 2015

A theoretical analysis was carried out to examine the concentration behavior of methane from a biogas using a polysulfone membrane. After the governing equations were derived for the cocurrent flow mode in a membrane module, the coupled nonlinear differential equations were numerically solved with the Compaq Visual Fortran 6.6 software. At the typical operating condition of mole fraction of 0.7 in a feed stream, the mole fraction of methane in the retentate increased to 0.76 while the normalized retentate flow rate to the feed flow rate decreased from 1 to 0.79. When either the mole fraction of methane in a feed increased or the pressure of the feed stream increased, the methane mole fraction in the retentate increased. On the other hand, it was found that as either the membrane area decreased or the ratio of the permeate pressure to the feed pressure increased, the methane mole fraction in the retentate decreased. In case that the stage cut increased, the methane mole fraction in the retentate increased while the recovery of methane slightly decreased.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.6
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• pp.609-615
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• 2012

In LSP (laser shock peening) treatment, the laser source geometries when the laser beam strikes the metal target area are diverse. The laser spot geometry affects the residual stress field beneath the treated surface of the metallic materials, which determines the characteristics of the pressure pulse. In this paper, detailed finite-element (FE) simulations on laser shock peening have been conducted in order to predict the magnitude and of the residual stresses and the depth affected in Inconel alloy 600 steel. The residual stress results are compared for circular, rectangular, and elliptical laser spot geometries. It is found that a circular spot can produce the maximum compressive residual stresses near the surface but generates tensile residual stresses at the center of the laser spot. In the depth direction, an elliptical laser spot produces the maximum compressive residual stresses. Circular and elliptical spots plastically affect the alloy to higher depths than a rectangular spot.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.11
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• pp.830-835
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• 1994

화재에 의해 손상을 입은 압력용기에 대해 유한요소법을 이용하여 응력해석을 수행하여 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 응력해석 결과, 압력용기의 자중, 열응력 및 바람의 영향은 내부압력에 비해 무시할 수 있을 정도로 미미하였다. (2) 기하학적 형상변화가 발생한 손상용기의 손상 부위에서의 부식 전\ulcorner후에서의 안전계수는 각각 3.5와 2.1로 손상이 없는 단순용기의 6.3과 4.6보다 상당히 작음을 알 수 있었다. 따라서, 손상 부위에서의 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. (3) 원형 링과 수직 보조대로 보강된 보강용기 모형의 등가 응력값은 상당히 감소되어 화재로 발생한 기하학적 형상 변화에 따른 응력 집중을 줄일 수 있었다. 앞서 정의된 안전계수를 이용 하면 부식 전의 안전계수는 5.3, 부식 후는 3.8 이상으로 증가하였다. (4) 안전계수는 운전 중의 부식 진행과 더불어 두께에 반비례하여 감소하므로, 운전중 부식의 진행을 억제 또는 최소화할 수 있는 방법이 강구되어야 하겠다. (5) 복구방안으로 본 연구에서 해석된 보강책을 채택하는 경우, 작업시 보조대 주위에서의 잔류 응력이 발생되지 않도록 특히 유의해야 하며, 복구 작업 후 철저한 시험검사(비파괴 검사, 스트 레인 측정)가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.23 no.6
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• pp.85-95
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• 2007

In this study, in order to propose the prediction method of the residual settlement of clayey ground improved by vertical drains, a series of numerical analyses for a model ground were carried out using the elasto-viscous consolidation model. And the effects of ground improvement conditions of the ratio of effective radii $(r_e/r_w)$, consolidation pressure $({\Delta}p)$ on normally consolidated state, and the OCR (overconsolidation ratio) on overconsolidated state to reduce the residual settlement in three-dimensional consolidation by vertical drains were investigated by performing a series of numerical analyses. Furthermore, based on the results of a series of numerical analyses for the model ground, the predicting method of the residual settlement of clayey ground with vertical drains and the determination method of the value of OCR required to control the residual settlement within an acceptable value are proposed.

• Membrane Journal
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• v.24 no.3
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• pp.223-230
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• 2014

A numerical analysis was performed for concentration of methane from the biogas using a polysulfone hollow fiber membrane permeator. Governing equations were derived for the countercurrent flow and numerically solved by using the Compaq Visual Fortran 6.6 software. When the methane mole fraction of feed was 0.5, the mole fraction of retentate increased from 0.5 to 0.8; the normalized retentate flow rate to the feed flow rate decreased from 1.0 to 0.57 at the given typical operating condition as the feed gas flowed from the inlet to the outlet of the membrane. As the methane mole fraction of feed was changed to 0.9, the methane mole fraction of retentate became 0.93 and the normalized retentate flow rate was changed to 0.91. When the pressure ratio of the permeate to the feed was varied from 0.33 to 0.17, there was a little difference in the methane mole fraction of retentate for the low stage cut of 0.1, whereas there was an significant increment for the high stage cut of 0.3. The retentate methane mole fraction remained relatively high despite the change of a stage cut as the area of the membrane increased from $1.14m^2$ to $2.57m^2$.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.30 no.4
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• pp.848-854
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• 1998

To concentrate polyunsaturated fatty acids from anchovy oil by supercritical carbon dioxide $(SC-CO_2)$, effects of different adsorbents, cosolvents and extraction pressures on the extraction yield and fatty acid composition in the extract and the residue fractions were investigated. Anchovy oil mixed with silver nitrate-coated silica gel showed higher extraction yield and concentration of EPA and DHA in the residual fraction than that mixed with only silica gel at $60^{\circ}C/345{\;}bar$. Ethyl acetate was a promising cosolvent for concentrating polyunsaturated fatty acids in the residual fraction from anchovy oil mixed with silica gel. For the extraction pressures tested, 276 bar showed a maximum value in the extraction yield and concentration of EPA and DHA in the residue. Starting with anchovy oil containing 13.3% EPA and 16.2% DHA mixed with a silver nitrate-coated silica gel, the residue fraction containing 28.2% EPA and 38.3% DHA was obtained when ethyl acetate was used as a cosolvent with $SC-CO_2$ at $60^{\circ}C/276{\;}bar$.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.9-15
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• 2009

The flow of combustor in scramjet engine has supersonic speed so that the residence time and mixing ratio are very important factors for the efficient combustion. This study used open cavity(L/D=4.8) as a fuel/air mixing model. Laser schlieren visualization and pressure measurement were carried out to observe the flow characteristics around a jet orifice and a cavity at the time of fuel injection. As a result of 10ns laser schlieren, unsteady flow which was around the cavity could be observed effectively. Pressure was measured that momentum flux ratio(J) was changed. And the change of critical ignition point could be observed by the momentum flux ratio changed.