• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.191-194
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 NAPL (Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하는데, 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토양들을 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 충진시켰으며, 빨갛게 염색된 TCE 또는 toluene 4 g이 주입되었다 공기 유량계를 설치하여 0.03L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 가스크로마토그래피로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand 칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며, 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20 liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기 위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.6
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• pp.625-632
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• 2012

The objective of this paper is to demonstrate the cathode channel flooding effects at different stoichiometries in proton exchange membrane (PEM) fuel cells by using visualization techniques. The phenomena of liquid water formation and removal caused by current variations were also examined experimentally. Tests were conducted at cathode stoichiometries of 1.5 and 2.0, and the anode stoichiometry was fixed at 1.5. It is found that at an air-side stoichiometry of 2.0, liquid water begins to form and the flooding occurs faster than at an air-side stoichiometry of 1.5. Also, when the air-side stoichiometry of 1.5 is maintained, the dry-out phenomena is observed in the dry-out area 7.8 A following the field of flooding. Thus, a stoichiometry of 1.5 produced better performance in terms of membrane electrode assembly (MEA) durability and hydrogen ion conductivity than did a stoichiometry of 2.0, in which dry-out occurs beyond 8A.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.5
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• pp.161-168
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• 2008

The freeze-thaw deterioration and chloride attack, which are the typical degradation factors for durability of marine concrete, are significantly affected by pore structures in terms of penetration and diffusion. These pore structures of concrete are closely related to the types and amount of AE agent, used to guarantee the resistance of freeze-thaw deterioration, and the elapsed time before concrete pouring. This paper evaluates the durability of concrete based on the results of tests on cylinder specimens and core specimens from mock-up members with different air content of 4~6% and 8~10%, respectively. According to the test results, the air content of hardened concrete is 2.5~5.2% at 7 days and 2.4~5.1% at 28 days. These air contents are about half of the initial values just after the concrete mixing. Judging from the amount of scale after the freeze-thaw test completed, air content of 8~10% is slightly more beneficial against the deterioration of concrete than air content of 4~6%. Meanwhile, the core specimens from mock-up members exhibit somewhat unfavorable freeze-thaw deterioration and chloride migration characteristic compared with the cylinder specimens tested in the laboratory under the same mixing condition, as to show 106% in freeze-thaw test and 160% in chloride diffusion coefficient test, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.549-555
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• 2015

A measurement technique of interfacial velocity in air-water separated flow by particle tracking velocimetry using an infrared camera (IR-PTV) was developed. As infrared light with wavelength in the range of 3-5 um could hardly penetrate water, IR-PTV can selectively visualize only the tracer particles existing in depths less than 20 um underneath the air-water interface. To validate the measurement accuracy of the IR-PTV technique, a measurement of the interfacial velocity of the air-water separated flow using Styrofoam particles floating in water was conducted. The interfacial velocity values obtained with the two different measurement techniques showed good agreement with errors less than 5%. It was found from the experimental results obtained using the developed technique that with increasing air velocity, the interfacial velocity proportionally increases, likely because of the increased interfacial stress.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.4
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• pp.594-598
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• 2012

Polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) performance degrades seriously when sulfur dioxide and hydrogen sulfide are contaminated in the fuel gas at anode and air source at cathode, respectively. This paper reveals the effect of the combined sulfur impurity poisoning on both PEMFC cathode and anode parts through measuring electrical performance on single FC operated under 1 ppm to 10 ppm impurity gases. The severity of $SO_2$ and $H_2S$ poisoning depended on concentrations of impurity gases under optimum operating conditions($65^{\circ}C$ of cell temperature and 100 % relative humidity). Sulfur adsorption occured on the surface of Pt catalyst layer on MEA. In addition, MEA poisoning by impurity gases were cumulative. After four consecutive poisonings with 1, 3, 5 to 10 ppm, the fuel cell performance of PEMFC was decrease upto 0.54 V(76 %) from 0.71 V.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.149-149
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• 2020

하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

• Fire Science and Engineering
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• v.33 no.3
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• pp.37-43
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• 2019

In this study, ethanol pool fire extinguishing experiments were conducted using a twin-fluid nozzle. Ethanol pool fires, 5.027×10^-3 ㎡ and 1.131×10^-2 ㎡ in size (80 mm and 120 mm in fuel pan diameter, respectively), were tested, and the flow rates supplied to the twin-fluid nozzle for fire extinguishing were 156-483 g/min and 20-70 L/min for water and air, respectively. The heat release rate increased with increasing fire source area, and heat release rates of 5.027×10^-3 ㎡ and 1.131×10^-2 ㎡ in size were measured to be 1.01 kW and 5.51 kW, respectively. For both fire source cases in the present experimental range, regardless of the water flow rates, the ethanol fires were extinguished successfully under the high air flow rate condition (e.g., above 40 L/min). On the other hand, under all water flow rate conditions, the fire extinguishing time and water consumption decreased with increasing air flow rate, which were approximately 23 s and 185 g under high air flow rate conditions (e.g., above 50 L/min), respectively. Based on the water consumption per heat release rate, the present experimental data were compared with the previous ones using a single-fluid nozzle, and it was found that the twin-fluid nozzle could extinguish a fire with a lower water consumption than a single-fluid one.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.331-334
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• 2009

An air-independent propulsion (AIP) system based on fuel cell technologies was developed for space and underwater applications in the present study. Hydrogen peroxide was selected as an oxidizer for space and underwater power applications where air independence is a must. Catalytic decomposition of hydrogen peroxide was used to generate oxygen and water. The pure oxygen was provided to a fuel cell and the water was stored separately. Sodium borohydride in the solid state was used as a hydrogen source in the present study. Pure hydrogen can be generated by a catalytic hydrolysis reaction. A fuel cell system was fabricated to validate the fuel cell based air-independent power system and was evaluated at the various conditions.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.506-509
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• 2011

압축공기 포는 공기포혼합기를 사용하여 약제와 물 그리고 압축공기를 혼합하여 방출하는 방식으로, 물의 확보가 곤란한 장소라도 소화 효율을 높이는 시스템으로서 주목되고 있으며, 현재 해외 선진국에서는 이미 개발되어 상용화 되어있다. 본 연구에서는 국제적 기준에 따른 압축공기포소화설비의 성능평가시험을 위해 미국, 캐나다 등에서 채택한 UL-162 시험방법을 적용하여 시험을 수행하였으며, 그 결과 기존의 포소화시스템과 압축공기포소화시스템의 성능비교시험을 통해 압축공기포가 기존의 포소화방식 보다 소화성능이 우수한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1993.04a
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• pp.80-84
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• 1993

공기베어링은 기체으 압축성에 의한 평균화 효과로 운전정밀도가 우수하고 기체의 낮은 점도에 의한 효과로 마찰력과 열발생량이 매우 적으며, 사용가능 온도구간이 저온에서 고온까지 넓고 프로세스 계통내의 기체를 윤활제로 사용할 수 있기 때문에 그 경우 불순물에 의한 오염이 문제되지 않는 장점등이 있다. 이와 같은 특성과 더불어 공기베어링은 지지 물체를 완전히 부상시켜 운전하므로써 마찰$\cdot$마모와 온도변화에 다른 열변형이 문제되지 않는다. 이러한 장점으로 인해서 공기베어링은 현재 정밀기기의 미끄럼면, 각종 측정장치의 테이블지지 기구로 많이 사용되고 있다. 반면 공기베어링의 단점으로는 기체의 낮은 점성계수로 인해서 부하능력이 적고 강성, 감쇄계수 또한 적다. 그리고 기체의 압축성으로 인해 뉴메틱 헤머라는 불안정 현상이 생기기도 한다. 본 연구에서는 스퀴즈 효과를 이용한 능동 공기베어링을 설계, 제작하여 실험하였다. 본 연구의 목적은 강성과 감쇄 계수가 작은 공기 베어링의 단점을 보완하기 위해 드러스트베어링을 대상으로 능동베어링을 설계, 제작하여 그 특성을 연구하고 기초 설계자료를 축적하는데 있다.