• 한국해안해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.265-273
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• 2002

본 논문에서는 수면 밑에 잠긴 수평형 타공판의 소파특성을 이론계산과 모형실험을 통하여 살펴보았다. 타공판은 일정한 크기의 구멍이 균일하게 배열된 형태로, 파가 타공판 위를 통과하면서 타공판의 구멍을 통하여 강한 제트 흐름이 형성되면서 파 에너지가 소멸되는 특징을 가지고 있다. 이론해석 방법으로 선형파 이론에 근거한 고유함수전개법을 사용하였다. 타공판을 통과하는 유체의 법선방향속도는 타공판 전후의 압력차에 선형적으로 비례한다는 Darcy의 법칙을 가정하였다. 이때 공극율 계수라 불리는 비례상수는 타공판의 공극율과 밀접한 관계가 있다. 공극율 계수와 공극율사이의 함수 관계식을 얻기 위하여 수직벽 앞에 놓여진 6개의 서로 다른 공극율을 가진 타공판에 대하여 규칙파중에서 반사율을계측하였다. 해석결과와 모형실험결과를 비교하여 공극율 계수와 타공판의 공극율사이에는선형관계(b=57.63P-0.9717)가 있음을 밝혔다. 또한 최대 소파성능을 발휘하는 타공판의 공극율은 0.1근방이며, 잠긴깊이의 범위는 $d/h\\leq0.2$임을 확인하였다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.311-314
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• 2000

자기차폐형 고온초전도한류기에서 철심의 포화 문제와 더불어 가장 문제가 되는 것은 공극의 크기이다. 고온초전도 tube 와 철심 또는 일차 권선과 초전도 tube 사이에서의 공극은 정상상태에서 불필요한 전압강하의 원인이 된다. 이러한 전압강하는 시스템에서의 불안정성을 초래할 수 있기 때문에, 공극의 결정은 고온초전도한류기의 설계에 있어 가장 중요한 요소가 된다. 또한, 사고 발생시 나타나는 고온초전도한류기의 임피던스는 사고 전류를 제한하는 주요한 요소이다. 다양한 parameter의 변화를 통하여 고온초전도한류기의 임피던스변화를 관찰하였고, 임피던스 변화에 따른 전류제한 효과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션의 결과를 이용하여 440v급 Rod type 고은초전도한류기를 설계하였으며, 동작 특성을 해석하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.644-647
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• 2011

지형 및 환경에 따라 해안 사면의 침식, 세굴을 막기 위한 효과 있는 해안구조물의 설치가 필요하다. 본 연구에서는 유체-구조 상호작용을 고려해서 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 조파 실험모델링을 하고, 해안사석구조물과 상호작용에 의한 유체 흐름을 분석하였다. 사석의 유무와 크기, 개수 등의 변수를 조정하여 서로 다른 4가지 경우에 따른 결과를 비교 분석하였다. 또한 해안사석구조물을 구성하는 투수 콘크리트의 특성 분석을 위하여 CT 이미지를 사용하여 투수 콘크리트의 공극 분포를 관찰하였다. 투수 콘크리트의 특성에 큰 영향을 미치는 공극 분포의 파악을 위하여 확률 분포 함수를 사용하여 투수 콘크리트 공극의 공간적 분포를 분석하였다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.209-218
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• 2021

비전통(unconventional) 에너지 자원 중 최근 각광받고 있는 셰일 가스의 회수율을 높이기 위해서는 저류층의 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 대면적으로 입자나 형상 분포를 확인 할 수 있도록 개발된 분석 장치인 대면적 자동화 입자 분석 시스템(Scanning Electron Microscope Particle Analysis, SELPA)을 활용하여 셰일 가스 저류층 시료의 공극 분포를 관찰하였다. 본 연구에서는 리아드 분지에서 시추된 A-068 시추공 시료 중 방해석이 주 구성 광물인 시료를 대상으로 연구를 수행하였다. SELPA를 이용하여 시료 내 수십 나노에서 수백 마이크로미터 크기의 공극을 관찰하였고 각 공극의 크기 별 비율을 확인하였다. 같은 영역의 표면을 대상으로 각각 1000배, 3000배, 5000배의 배율로 이미지를 관찰하여 공극의 분포를 확인한 결과 최소 3000배 이상의 배율에서 관찰해야 100 nm 이하의 공극까지 관찰되어 작은 스케일의 공극 분포까지 분석할 수 있는 것이 확인되었다. 본 연구에서 소개된 방법론을 통해 셰일 가스 저류층을 포함한 비전통 자원의 저류층 내공극의 분포를 단시간에 파악할 수 있는 방법론이 확인되었으며 향후 비전통 저류층 내 공극 구조 파악에 활용할 수 있을 것이 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.131-144
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• 2000

본 연구는 비검측공 시험법으로서 널리 사용되고 있는 충격반향기법(impact-echo test)의 적용서을 수치해석 및 실내 실험을 통하여 분석해 보았다. 즉, 결함이 없는 말뚝과 결함이 있는 말뚝에 대하여 1차원 및 2차원 축대칭 유한요소해석을 실시하였으며, 또한 모노캐스트라고 하는 일종의 플라스틱 원형 봉의 말뚝에 축대창 공극, 비축대칭 공극, 병목부 및 단면 확대부와 같은 결함을 각각 크기와 깊이를 변화시켜 제작한 후 공기 중과 지반 내부에서 충격반향기법 실험을 수행하였다. 실험결과 충격반향기법의 말뚝 결함 탐지능력은 수치해석에서 얻은 결과와 함께 결함의 크기와 위치에 영향을 받는 것으로 나타났으며 결함의 크기가 커질수록 탐지의 정확도가 향상되는 것을 알 수 있었다. 결함의 상대면적이 말뚝 단면적의 50% 이상이면 충격반향기법에 의하여 결함의 위치를 파악할 수 있는 것으로 나타났으며, 공기 중 보다 지반에 근입 된 말뚝의 경우가 더욱 명확한 신호를 제공해주는 것으로 나타났다. 그리고 시간영역의 신호가 주파수 영역의 신호 보다 말뚝의 결함 크기에 더 민감히 반응하므로 주파수 영역에서 탐지할 수 없는 작은 크기의 결함을 시간 영역에서는 탐지할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.40-49
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• 2008

평평한 fractures에서 공극을 가진 모암으로의 NAPL 확산을 수치적인 방법으로 해석하였다. 2D와 3D에 대한 일회성 디스크 소스와 3D 연속 디스크소스에 대한 모델은 Caralaw and Jaeger(1959)의 이론을 바탕으로 개발하였다. 3D 연속 디스크소스에 대해 공극모암으로 확산되는 NAPL의 총량을 계산할 수 없기 때문에 확산이 반구형으로 이루어진다고 가정하여 등농도선의 합을 이용하여 공극모암으로 확산되는 NAPL의 총량을 계산하였다. 수치적 계산에 따르면 2D 대비 3D의 경우에 NAPL 손실 시간이 현저히 빠른 것으로 나타났으며, 디스크 소스의 중심점에서 normalized된 농도는 일회성 디스크 소스는 시간에 따라 감소하고, 연속 디스크 소스는 증가하는 것으로 나타났으며, 시간과 공간에 따라 확산율은 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 NAPL의 mass 손실은 1에 도달하지 못하였으며, 이는 연속 디스크 소스를 semi-infinite로 가정하고 적분했기 때문이다. 확산에 의해 사라지는 시간은 소스의 크기 및 모암 공극률 크기 증가에 비례해서 지수함수적으로 증가하고, 반면 NAPL의 용해성이 증가하면 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.95-102
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• 2011

순환굵은골재 콘크리트에서 혼합전의 순환굵은골재에 부착되어 있었던 모르타르의 성상변화를 조사하기 위한 방법으로, 시멘트풀 속에 순환굵은골재를 투입하여 경화시킨 다음 순환굵은골재에 부착된 모르타르의 비캇경도와 공극분포를 검토하였다. 이때 순환굵은골재는 모재콘크리트의 압축강도를 3수준(25.5MPa, 41.7MPa, 60.1MPa)으로 변화시켜 제조한 것을 파쇄시킨 다음 표면건조포화상태 및 절대건조상태에서 사용되었다. 실험결과 순환굵은골재에 부착된 모르타르의 비캇경도는 순환굵은골재의 모재콘크리트의 강도가 클수록 크며, 재령이 증가할수록 크게 되는 것으로 나타났다. 또한, 시멘트풀 속에서 부착모르타르의 공극분포는 $100nm{\sim}10{\mu}m$ 크기의 공극이 감소되며, 6nm~100nm 크기의 작은 공극이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제22권4호
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• pp.313-324
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• 2009

지표-지각환경을 구성하는 지질매체의 구조와 성질의 정량적-체계적 이해를 위한 예비연구로, 매질을 구성하는 입자의 모양, 크기, 충전 밀도가 공극 구조의 특성과 매질의 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 입자의 모양이 구형인 글래스 비드와 모양이 불규칙한 실리카 젤을 이용하여 입자 크기와 공극률이 서로 다른 다양한 다공성 매질을 준비하였고, 핵자기공명 현미영상을 이용하여 약 $50\;{\mu}m$의 분해능으로 삼차원 영상을 획득하였다. 분석 결과, 지름 약 0.2~1.3 mm 크기의 입자로 구성된 다공성 매질의 비표면적은 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.21에서 0.38, 투수율은 11.6에서 892.3 D이며, 이는 일반적인 미고결 샌드가 갖는 값의 범위에 해당된다. 비표면적, 공극률, 투수율의 관계는 Kozeny 식에서 예상된 경향과 비교적 일치하였다. 상자집계 프랙탈 차원은 공극률, 비표면적과의 관련성이 높으며, 공극률이 0.29~0.38일 때 비표면적이 약 2.5부터 $6.0\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.6에서 3.0까지 선형으로 증가하며, 공극률이 0.21~0.28일 때 비표면적이 약 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.5에서 3.0까지 선형으로 증가한다. 실제 다공성 사암에 포함된 유체의 삼차원 구조를 핵자기공명 현미영상으로 영상화하였고, 이에 대한 비표면적은 $0.33\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.017, 투수율은 30.9 mD, 상자 집계 프랙탈 차원은 1.59로 계산되었다. 본 연구에서 제시된 것과 같이 핵자기공명 현미영상은 다양한 다공성 매질의 삼차원 공극 구조를 영상화할 수 있고, 삼차원 공극 구조에 대한 상자집계 프랙탈 차원은 본 연구에서와 같이 다양한 공극 구조에 대해 분석이 가능하며, 다공성 매질의 이동 특성을 나타내는 매개 변수들과 지진파 감쇠 등에 대한 조절 인자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2001년도 임시총회 및 제18차 학술발표회 발표논문초록집
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• pp.139-139
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• 2001

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.75-83
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• 2012

콘크리트내의 공극률은 콘크리트 구조물의 내구적인 특성과 밀접한 관련성이 있다. 특히, 콘크리트 시공시 가수된 물은 콘크리트의 비빔과 작업성에 일시적으로 도움이 되지만, 이러한 가수는 콘크리트의 공극을 증가하게 하며, 이는 콘크리트 구조물의 내구적인 성능저하를 야기하게 된다. 본 연구에서는 물시멘트비 0.45의 시멘트 모르타르에 대하여, 단위수량을 증가시켜 물멘트비를 0.45에서 0.60으로 증가시키면서 내구성능을 평가하였다. 즉, 각 물시멘트별로 소정의 재령까지 양생한 시험체에 대하여 강도, 염화물 확산, 투기성, 포화도 및 수분 확산계수 등의 다양한 내구성 실험을 수행하였으며, 이러한 실험결과들은 변화하는 공극률과 함께 분석되었다. 또한 내구성능의 변화 비율 및 그 패턴은 공극분포, 공극률, 그리고 단위수량을 고려하여 정량적으로 평가되었다.