본 연구는 호흡을 통해 우라늄을 만성 또는 급성섭취한 경우 생물분석 결과의 해석을 통해 예탁유효선량을 평가하는 실질적인 방법을 기술하고 있다. 인체에서의 우라늄 거동의 해석을 위해 인체의 장기를 ICRP에서 권고하는 소화기 모델, 호흡기 모델 그리고 생체역동학적 모델에 따라 일련의 수학적 격실로 구성하였다. Birchall의 알고리듬을 이용하여 각 격실에서의 균형방정식의 해석적인 해를 얻었으며 우라늄의 소변 배설함수와 폐 잔류함수를 획득하였다. 소변 중 우라늄 농도와 폐 계수기로 측정된 폐 부하량에 각각 배설 및 잔류함수를 적용하여 섭취모드에 따른 초기 섭취량 또는 총 섭취량을 계산하였다. 예탁유효선량은 ICRP 78에서 제공하는 선량 환산계수를 계산된 섭취량에 적용함으로써 평가된다.
Airborne noise is one of the considerable environmental factors for navy ship personnel who should accomplish their tasks in restricted ship spaces against adverse health effect of noise. However, it is difficult to find studies on actual condition of airborne noise for navy ships. In this study, we measured airborne noise levels at 379 compartments of 33 Korean navy ships. Using the measured data, we presented mean values and their standard deviations of measured noise levels with factors of ship type, compartment category, and operation mode. Additionally, we evaluated the mean value and cumulative probability of airborne noise levels of compartments with those of the US navy ships. These results can be rationally used in making the proper airborne noise criteria of the navy ship for the future.
Vent ports are installed on the walls of closed compartments of a launch vehicle to control the pressure drop in the compartments. The ports can be modelled as an orifice, and the accurate prediction of the discharge coefficient of an orifice is essential for the design of vent ports. Experimental methods have been used to determine the discharge coefficients for various shapes of orifices, and extensive databases are available. Wind tunnel tests have been also done to evaluate the effect of interaction between venting outflow and freestream for limited conditions. The goal of the present research is to predict the discharge coefficient of an orifice using CFD and evaluate the accuracy of the method, especially for the orifices exposed to the external flow.
원자력 발전소에 대한 주기적 안전성 평가에서는 발전소 주변 환경감시 프로그램 적절성의 확보를 요구한다. 이를 위하여 고리 원자력발전소 주변에 대하여 과거에 측정된 삼중수소의 환경방사능 자료를 분석하고, 새로이 시료를 채취하여 농도를 측정하였다. 분석결과 고리 원자력 발전소 주변에서의 삼중수소 농도가 국내 자연 환경 방사능 농도와 유사하였다 국내 삼중수소 환경방사능 변화를 모델링을 통하여 추정하였다. 이 모델링에서는 NCRP 62에서 권고한 7격실 글로벌 삼중수소 순환 모델 중 지구 전체에 대한 것과 북반구에 대한 것을 비교하였다. 이들 모델식에 대한 수치해는 AMBER 프로그램을 이용하여 구하였으며, 대기 중으로 방출되는 삼중수소의 선원항으로 4가지 경우를 고려하였다. 계산결과, 지표수의 삼중수소 농도가 해수나 지하수의 농도보다 놀게 나타났고, 우주선에 의한 삼중수소 발생이 가장 중요한 삼중수소 발생원 이었으며, 핵실험에 의해 발생된 삼중수소는 많이 감소하였다.
[ $^{137}C_s$ ]의 토양침적으로 인한 농작물 오염 평가를 위한 동적격실모델이 제시되었다 토양침투(percolation), 쟁기질에 의한 토양혼합(soil mixing), 뿌리흡수(plant uptake), 용출(leaching to a deep soil), 토양고착(fixation to a clay mineral)이 모델에서 고려된 $^{137}C_s$의 주요 이동경로이며 $^{137}C_s$의 토양이동에 대한 토양특성(pH, 점토함량, 유기물함량, 이온교환성 K 농도)의 영향을 반영하기 위하여 Absalom 모델을 적용하였다. 모델의 검증을 위해 다른 토양특성을 가진 17종류의 논토양에서 2년 연속 벼를 재배하면서 수행한 $^{137}C_s$ 모의침적실험으로부터 구한 벼에 대한 $^{137}C_s$ 전이계수를 모델에 의한 예측치와 비교하였다. 측정된 벼의 $^{137}C_s$ 전이계수는 pH와 점토함량 변화에는 뚜렷한 경향을 보여주지 않았으나, 유기물함량의 증가 또는 이온교환성 K 농도의 감소에 따라 다소 증가하는 경향을 보여주었다. 측정된 전이계수는 모델에 의한 예측치와 대체적으로 유사한 값을 가졌다.
본 논문에서는 환자의 산소 민감도와 선호패턴을 고려하여 개인별 산소치료 프로파일을 지정하고, 여기에 따라 자동적으로 시간별 산소압을 조정하여 제공하는 3단 분리형 단격실 산소챔버를 설계한다. 고압산소치료는 대기압보다 높은 100% 산소를 환자에게 제공하는 방법으로 개인에 따라 기압차에 따른 귀의 통증을 호소하는 단점이 있었다. 제안 시스템은 임베디드 시스템을 기반으로 환자의 산소치료 선호패턴 및 치료기록을 DB화하여 환자 맞춤형 산소치료 프로파일을 작성하고, 환자의 이름만 입력하면 산소챔버가 자동적으로 작성된 프로파일 패턴에 따라 산소압을 자동적으로 조정함으로써 산소치료 효과를 극대화 할 수 있다. 향후 관리자의 스마트폰과 연동하여 작동하는 산소챔버용 원격관리 시스템으로 확장함으로써 관리의 용이성 및 산소치료의 안전성을 제고하고 부가가치를 극대화 할 수 있기를 기대한다.
본 논문은 벼에 $^{14}CO_2$ 가스를 단기간 동안 직접 노출시켜 시간대 별 $^{14}C$의 전이 현상에 대한 동적 예측 모델과 동 모델의 타당성을 조사하기 위해 수행된 벼의 $^{14}CO_2$ 피폭 실험에 대해 기술하였다. 본 모델에서 작물은 몸체와 이삭(쌀알)의 두 격실로 구분되었고, 식물의 광합성과 연관된 매개변수의 함수로 표현되는 5개의 격실 간 탄소이동을 고려하였다. 모델예측을 통해 작물의 $^{14}C$ 방사능 오염에 대한 $^{14}CO_2$, 누출 시기 및 지속시간, 매개변수의 영향을 분석하였다. $^{14}CO_2$ 누출 지속시간이 길어지면 본 모델은 비 방사능 모델 적용 영역으로 수렴되었다. 작물의 $^{14}C$ 오염은 광합성이 가장 왕성한 개화기부터 수확기 사이에 작물이 $^{14}CO_2$에 노출되었을 때 가장 큰 것으로 예측되었다. $^{14}CO_2$에 대한 벼 노출 실험결과와 모델예측결과의 비교로부터 본 모델은 벼의 $^{14}C$ 흡수 예측 모델로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 발사체의 지상대기 및 운용 중 격실 내부의 열제어 및 화재/폭발 방지를 위해서 적용되는 열제어/화재안전계에 대한 설계 및 시험에 대해서 기술한다. 고려된 시스템은 한국형발사체 개발의 일환으로 진행되고 있는 시험발사체의 열제어/화재안전 시스템으로 이 시스템은 나로호의 경험을 토대로 고압 시스템을 적용한다. 고압 및 저압 시스템의 선정은 발사대의 가스공급 설비 및 발사체의 특성을 고려해서 선정하며 이에 따라 시스템의 구성도 달라진다. 결과적으로 개발된 시스템은 시험을 통해서 초기의 설계 조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있음이 확인되었으며, 이러한 시스템은 한국형발사체의 개발에 그대로 확장되어 적용될 예정이다.
선박 구조 특성상 격실 구조는 복잡하고 협소하여 작업 과정에서 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 사고의 주된 원인은 구조물 충돌, 낙하물, 독성물질 누출, 화재, 폭발, 질식 등이 존재한다. 사고 발생 시 작업자의 현장 상황을 파악하는 것이 피해를 완화하는 요소 중 하나이다. 이에 안전성을 확보하기 위해 선박 내 CCTV로 현장 상황을 모니터링하고 있으나, 기존의 방식으로는 사고를 예방하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 안전 기술로 위치 식별, 음성/영상 통신 기능이 탑재되는 스마트 안전모가 개발 중에 있다. 또한, 작업 구역 내 환경 정보 수집 및 저장기능을 포함한 온도, 습도, 진동, 소음, 기울기(자이로 센서), 가스 센서를 사용하여 스마트 안전모를 착용한 작업자에게 위험 상황을 알릴 수 있다. 이를 통해 스마트 안전모 및 환경 센서의 사용으로 선박 내 작업자의 안전성을 강화할 수 있을 것이다.
작전 수행시 고속으로 운행해야 하는 고속정의 경우 프로펠러에 의한 진동이 크게 발생하며 이로 인하여 승조원의 근무환경이 악화되고 피탐 가능성이 증가된다. 본 논문에서는 프로펠러에서 기인하는 고속정 진동을 저감시키기 위한 하나의 방안으로 프로펠러 감쇄기에 대한 연구를 수행했다. 프로펠러 감쇄기는 프로펠러 변동압력이 직접적으로 작용하는 선체의 하부평판의 일정영역을 고립시키는 (isolated) 방식으로 고안되었다. 본 연구에서는 프로펠러 감쇄기를 높은 감쇄비를 갖는 고립된 평판으로 단순화시켜 프로펠러 변동압력에 대한 DnV식과 유한요소 모델 (ANSYS)을 이용해 고속정의 선미부에 대해 진동해석을 실시했다. 이 해석을 통해 감쇄기의 감쇄효과를 확인하였으며 실제 고속정에 측정된 실측자료를 근거로 프로펠러 감쇄기 장착후의 격실별 진동가속도 감소율을 예측하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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