• 한국수자원학회논문집
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• 제47권11호
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• pp.1077-1086
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• 2014

댐붕괴에 의해 발생하는 홍수파는 초기수심의 깊이에 따라서 하류부로 전달되는 수리학적 특성이 다르게 나타나며, 수치모의 시 흐름저항응력은 충격파의 전파 속도, 도달 거리 및 접근 수심 등에 영향을 미친다. 본 연구에서는 천수방정식을 SU/PG 기법으로 이산화한 모형을 개발하고 해석해를 이용하여 모형을 검증한 후, 초기수심 및 흐름저항응력에 따른 댐붕괴류의 전파특성을 분석하였다. 바닥마찰력을 적용한 경우 수심은 상대적으로 컸으나 충격파의 도달거리는 짧게 나타났다. Coulomb 응력을 적용한 경우 댐붕괴 후면에서의 유속이 상대적으로 작게 나타났으나, 충격파가 도달하는 영역에서는 바닥마찰력을 적용한 값과 흐름저항응력을 고려하지 않은 값 사이의 유속을 보였다. 또한 초기수심에 관계없이 흐름 저항응력을 고려하지 않은 경우의 불연속면에서의 Fr 수가 1.0에 가장 근사하였다. 초기수심이 얕은 경우 Coulomb 응력에 의한 모의결과가 난류응력을 적용한 경우에 비해 우수한 모의결과를 도출하였으나, 초기수심이 깊어지는 경우 흐름저항항의 영향력이 소멸되므로 반대의 양상이 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.81-96
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• 2007

단조해안에서의 비선형 천수거동을 가장 강건한 파랑모형인 Navier Stokes 식에 기초하여 수치모의 하였다. 이와 더불어 SUPERTANK LABORATORY DATA COLLECTION PROJECT(Krauss et al., 1992)에서 취득한 자료를 활용하여 Reynolds 응력에 대한 구배모형의 한계를 검증하였다. 취득한 쇄파대 유동계의 자기상관함수는 상당한 특성길이를 지니며 이러한 결과는 구배모형이 큰 오류를 야기할 수 있다는 사실을 시사한다. 이러한 인식에 기초하여 파랑모형은 Large Eddy Simulation(LES), Smooth Particle Hydrodynamics(SPH), Gaussian kernel function을 사용하여 수치 적분하였다. 잔차응력은 Lagrangian Dynamic Smagronski 모형(Meneveau et al.,1996)을 활용하여 모의하였으며 모의 기간 중 유체 알갱이간의 이격거리는 관성부영역의 특성길이보다 작게 유지되도록 노력하였다. 천수과정에서 진행되는 동조 비동조 고차 조화성분으로 전이된 파랑에너지로 인해 상당히 예리하고 왜도된 파형, 파형의 마루로부터 시작되는 물입자 자유낙하, 착수로 인한 커다란 물보라의 형성, 물보라 형성층의 해변으로의 이행, wave finger(Narayanaswamy와 Darlymple, 2002) 등이 비교적 정확히 재현되는 등 상당히 고무적인 결과를 얻었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.225-233
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• 2019

여름철에 자연환기는 온실의 온도를 낮추는데 중요한 역할을 한다. 온실의 형태, 환기창 종류, 환기창의 위치 등은 자연환기 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 다양한 천창구조에 대하여 측창에 따른 부력환기 효과를 비교분석 하였다. Boussinnesq 가정을 사용하여 전체 계산영역에 대한 부력효과를 시뮬레이션 하였다. 또한 RNG $K-{\varepsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 일사량 효과를 시뮬레이션 하기 위해 Solar ray tracing과 함께 Discrete originates (DO) radiation 모델을 사용하였다. 실험온실 내부의 온도를 측정하여 CFD모델을 검증하였으며, 실험값과 계산값이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 7가지의 천창구조에 대하여 온실의 내외부 온도차이와 환기횟수를 비교하였다. 내외부온도의 차이는 $3.2{\sim}9.6^{\circ}C$ 범위로 나타났고, 환기횟수는 $0.33{\sim}0.49min^{-1}$ 범위로 나타났다. 고깔형 천창구조 온실의 경우 내외부 온도차이가 $3.2^{\circ}C$로 가장 낮았고 환기횟수도 $0.49min^{-1}$로 가장 높게 나타나 환기효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.316-322
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• 2022

선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권2호
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• pp.286-305
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• 2013

본 연구은 외국인 보호소의 다양한 보호외국인의 욕구와 필요에 부합할 수 있는 급식의 개선 방안에 대한 기초 자료로 활용하고, 보호소 급식의 질적 향상에 기여하고자 실시하였다. 설문이 가능한 1곳의 외국인 보호소의 보호외국인 중 2010년 외국인 입소자 현황에서 구성 비율이 높은 중국(조선족 포함), 태국, 베트남, 몽골, 러시아(우즈베키스탄 포함)의 보호외국인을 중심으로 자기기입식 조사로 설문 조사하였으며 2010년 2월22일부터 4월22일까지 조사하였다. 조사내용으로는 보호소 급식의 잔반 실태를 알아보았으며, 보호외국인들이 선호하는 식재료의 조리방법에 대한 선호도를 주식, 부식, 후식으로 나눈 후 품목별로 알아보았다. 또한 보호외국인이 선호하는 식재료와 식단 형태 및 구성을 알아보면서 이의 선호제공횟수를 또한 함께 조사하였는데 식단형태 및 구성은 현재 외국인 보호소에서 제공되고 있는 식단형태 및 구성을 기준으로 하였다. 보호외국인의 개인별 맛에 대한 선호도 및 보호소 급식 식단의 맛에 대한 만족도를 알아보았고, 보호소 급식의 품질 관련 고려사항과 보호소 급식의 음식 메뉴 위생 및 서비스 품질 특성에 대한 중요도 및 수행도를 조사하였다. 그리고 마지막으로 보호소 급식의 전반적인 만족도를 평가하였으며 결과는 다음과 같다. 먼저 급식의 잔반 실태를 살펴본 결과, 음식을 보면 김치(37.61%), 국류(17.95%), 부식(17.09%), 후식(12.39%), 주식(9.83%), 기타(5.13%) 순으로 나타났으며 잔반의 원인 식재료는 빵(21.76%), 콩 두부(17.99%), 오징어(16.74%), 채소(14.64%), 생선(10.46%), 쌀(6.28%), 기타(6.69%), 음료(5.44%)로 나타났다. 잔반 정도는 거의 다 먹는다가 54.75%이며 3/4 정도 먹는다가 25.1%, 1/2 정도 먹는다가 13.31%, 1/4 정도 먹는다가 5.32%, 거의 먹지 않는다가 1.52%로 나타났다. 잔반원인은 입맛에 맞지 않아서(31.84%), 아프거나 기분이 안좋아 먹고 싶지 않아서(19.85%), 간이 맞지 않아서(12.73%), 좋아하는 조리법이 아니어서(11.24%), 싫어하는 음식 또는 식재료여서(10.11%) 등의 순으로 나타났다. 외국인 보호소 급식의 식단에 대한 조리법 인식에서 주식으로 쌀밥에 대한 선호도(3.77점)가 빵류에서는 찐빵에 대한 선호도(3.73점)가 가장 높게 나타났다. 면류에서는 라면(3.51점)이나 잔치국수(소면) 등을 포함한 한식(3.48점)이 높게 나타났으며, 부식은 가금류를 제외한 어패류, 난류, 서류, 채소류, 육류, 김치류에서 조리법에 따라 선호도에 유의적인 차이가 나타났다(p<0.01)(p<0.001). 조리법 중 찜, 조림, 절임보다 볶음, 구이나 튀김을 더 선호하는 것으로 나타났으며, 김치류에서는 배추김치(3.64점)의 선호도가 높았다. 후식으로는 생과일(4.16점)을 가장 선호하는 것으로 나타났으며, 음료류에서는 우유(4.02점)의 선호도가 높았다. 외국인이 선호하는 식재료로는 소고기(64.12%), 돼지고기(60.31%), 닭고기(46.18%), 과일(33.59%), 생선(29.01%), 채소(22.14%), 콩 두부(16.03%), 감자 고구마(15.65%), 두유(6.87%), 기타(1.91%) 순으로 나타났으며, 급식 식단 형태 및 구성에 대한 선호도 조사에서 아침으로 선호하는 식단형태는 빵식(40.77%), 점심/저녁으로 선호하는 메뉴형태는 한식(48.08%), 중국식(20.77%), 서양식(18.46%), 빵식(9.62%), 기타(3.08%) 순으로 나타났다. 선호하는 국은 매운맛국(40.41%)을 가장 선호하는 것으로 나타났다. 선호하는 식단 구성을 보면 쌀밥/빵 중 쌀밥, 국/음료 중 국, 김치/샐러드 중 김치를 더 선호하는 것으로 나타났다. 급식 식단 품목별 희망 제공횟수로 빵은 1회/1일, 두유는 1회/1일, 국은 2~3회/1일, 김치는 2~3회/1일, 후식은 1회/1일로 나타났으며 급식 식단의 품목 구성별 희망 제공횟수로는 빵+두유+삶은 계란 1회/1일, 밥+국+반찬+김치의 희망 제공횟수는 2~3회/1일을 선호하는 비율이 많이 나타났다. 개인별 음식 맛에 대한 선호도에서는 단맛, 매운맛, 담백한 맛에서 선호도가 '보통이다(3점)'로 나타났으며 짠맛, 신맛, 쓴맛, 느끼한 맛에서 '싫어한다(2점)'로 나타났다. 식단의 맛에 대한 만족도는 담백한 맛(3.24점), 매운맛(3.15점), 짠맛(3.07점), 단맛(3.01점), 느끼한 맛(2.91점), 신맛(2.93점), 쓴맛(2.79점) 순이었다. 선호도와 만족도에서 유의적인 차이가 있는 맛으로 매운맛(p<0.001), 신맛(p<0.05), 쓴맛(p<0.001), 담백한 맛(p<0.01)으로 나타났다. 보호소 급식의 품질 향상을 위한 고려사항으로 우선적으로 고려되어야 할 사항으로는 맛있는 음식 제공(58.69%), 다양한 종류의 음식 제공(40.54%), 깨끗한 식기의 사용(36.68%), 영양을 고려한 건강지향적인 음식 제공(35.91%), 신선한 식재료의 사용(33.59%) 등의 순으로 높게 응답하였으며, 적당한 양의 음식제공(11.58%), 문화적 종교적 관습을 고려한 식재료의 사용(11.58%), 음식, 식재료 및 조리법에 대한 정보 제공(13.90%), 식품 알레르기를 일으키지 않는 식재료의 사용(16.22%), 음식을 주는 아주머니의 친절(18.53%) 등을 낮은 비율로 응답하였다. 외국인의 보호소 급식 식단의 음식영역, 메뉴영역, 위생 및 서비스영역의 중요도와 수행도의 점수를 비교한 결과 위생 및 서비스영역을 제외한 음식영역 및 메뉴영역의 모든 요인에서 중요도와 수행도간 유의적인 차이(p<0.05, p<0.01, p<0.001)를 보였으며 중요도의 대다수 항목에서 '보통이다(3점)'에서 '중요하다(4점)' 이상인 반면, 수행도에서는 '그렇지 않다(2점)'에서 '보통이다(3점)'로 나타났다. 속성에 따른 중요도에서 '식기의 깨끗함'(4.30점), '음식의 위생'(4.24점), '음식의 맛'(4.07점), '재료의 신선함'(4.03점)을 4.0 이상 중요하게 생각하고 있었으며 수행도속성에서는 '배식원의 청결한 옷차림'이 3.95점으로 가장 높게 나타났으나 '좋아하는 음식 제공'(2.74점), '음식의 맛'(2.94점) '음식의 양'(2.95점), '음식, 식재료 및 조리법의 정보 제공'(2.96점)은 3.0 미만으로 수행도가 낮게 나타났다. 보호소 급식 식단에 대한 전반적인 만족도는 '보통이다'인 3.26점으로 나타났다. 급식 식단의 형태에 대한 만족도를 보면 아침, 점심/저녁 식단구성 형태에 대해 3점대의 만족도 점수를 나타냈으며, 근소한 차이지만 빵식을 하는 아침의 식단 형태가 3.28점으로 1식 3찬을 하는 점심/저녁의 식단형태의 선호도 점수 3.30점보다 조금 낮은 것으로 조사되었다. 국적에 따른 급식 만족도를 살펴보면 국적에 따라 유의한 차이가 있었으며(p<0.001), 베트남/태국인 3.63점, 러시아인 3.37점, 중국인 3.19점, 몽골인 2.59점으로 대부분 3점대의 점수대를 나타냈고 몽골인의 급식의 만족도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 종교에 따른 전반적인 만족도를 조사한 결과 이슬람교인 3.44점, 불교인 3.31점, 종교 없음 3.27점, 기독교인 3.03점, 기타 종교인 2.83점으로 이슬람교의 만족도 점수가 높았으나 유의하지는 않았다. 국내체류기간에 따른 만족도를 조사한 결과 4년 이상 3.34점, 2년 미만 3.24점, 2~4년 미만 3.19점의 만족도 점수를 보였으며 유의한 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 다양한 국적, 종교, 국내체류기간을 가진 외국인 보호소는 법적보호와 처우 만족이라는 두 부분에 균형을 이룰 수 있는 급식 운영의 도입이 요구되는데 보호소 급식 만족도에 영향을 주는 품질 속성들에 대한 매뉴얼과 체크리스트의 지속적인 개발과 식품 기호도 조사, 섭취빈도조사, 관능검사, 잔반량 조사 등으로 급식대상자들에 대한 계속적인 연구의 진행과 이를 통한 개선 적용은 외국인 보호소 급식의 전반적인 만족도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.504-519
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• 2020

해수의 서로 다른 물성이 만나는 해양 전선은 해수의 열교환 및 운동량 교환, 물성의 혼합과정과 같은 해양 역학적 과정과 해양-대기 상호작용으로 기상변화와 기후 변화를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 해양 전선이 중등학교 교과서에는 해류가 만난다는 의미를 가지는 '조경 수역'이라는 용어로 사용되고 있으며 동해 어장과의 관련성을 제시하고 있다. 그러나 고등교육과 해양과학자들은 지난 수십 년 동안 이 이 용어를 사용하지 않고 있어서 용어의 적절성이 조사되어야 하며 오개념을 제거할 필요성이 있다. 본 연구에서는 2015 개정교육과정에 기반한 중등학교 교과서 11종(중학교 5종, 고등학교 6종)을 활용하여 이와 관련된 교과 내용을 분석하였다. 또한 중등학교 과학교사 30인을 대상으로 설문 조사를 실시하여 이 문제에 대한 교사들의 인지 정도를 분석하였다. 조경 수역과 어장에 관한 교과서의 내용을 분석한 결과, 과학적 사실과 부합하지 않는 상당히 많은 오류와 오개념이 발견되었다. 교과서에서 조경 수역이라는 개념이 한류와 난류가 만나는 의미로 주로 활용되고 있으나, 수온, 염분, 밀도, 유속 등 해양의 서로 다른 물성이 접하는 '해양 전선'이라는 포괄적인 용어로 대체하는 것이 바람직하다. 교과서에서는 어장의 계절변동을 겨울에 남하하고 여름에 북상하고 북한한류의 계절변동과 연결하고 설명하고 있지만 이는 북한한류의 여름철 강화에 관한 그동안의 과학적 사실에 위배되는 내용이다. 동해의 어장은 동해안 좁은 영역에 국한된 것이 아니라 훨씬 더 넓은 해역에 광범위하게 분포하고 있다. 교사들의 설문 결과는 이러한 오개념이 지난 수십 년 동안 지속되어 왔음을 입증하였다. 본 연구는 조경 수역, 어장, 북한한류와 관련된 오개념을 수정하기 위한 과학적 지식의 중요성과 교육과정으로의 전달 과정의 중요성을 강조하였다. 향후 이 연구가 교과서 수정과 교사교육에 중요한 역할을 할 수 있기를 기대한다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.115-123
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• 2013

도시폐기물 소각로는 일반적으로 전처리 설비가 필요 없고 대용량에 적합한 스토커타입의 소각로를 많이 사용하고 있다. 그러나 음식물 쓰레기의 직매립 금지 등에 따라 반입폐기물의 가연분이 증가하고 수분함량이 감소되어 폐기물의 발열량이 소각로 설치 초기에 비해 매우 증가하고 있는 실정이다. 이에 소각로 열부하의 증가에 따라 소각량 감소와 가동률 저하 등 소각로 운영에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 D시의 소각로를 대상으로 하여 소각량과 함습공기 양등 중요 변수에 따른 NO 모델을 포함한 난류반응 유동에 대한 일련의 전산해석을 수행하여 기초 자료를 축적하고 그것을 바탕으로 최근 도시 폐기물의 고 발열량화에 따른 문제점 및 해결방안에 대한 연구를 수행하였다. 이에 따라 운전조건 등을 최적화하여 기존의 운전시설의 활용을 극대화 하고자 하였다. 폐기물의 소각량을 저감하지 않고 고발열량화의 문제를 해결할 수 있는 실질적인 방법으로 연소용 공기에 수분의 양을 10%와 20%로 증가시키며 가습공기를 주입하는 방안을 검토하였다. 그 결과 연소공기의 비열증가와 상변화 등에 의하여 최대 화염온도의 감소가 발생하여 전반적인 소각로 내부의 온도가 낮아지는 것으로 나타났으며 그에 따라 NOx 발생량이 실질적으로 감소되는 것으로 나타났다. 특히 가습공기 20%주입시 기존에 설치되어 있는 SNCR 설비의 환원제 주입구 위치가 대부분 SNCR 반응에 적합한 온도 영역으로 나타나서 현재 고발열량 문제로 전혀 가동하지 못하고 있는 SNCR 설비의 재가동을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다.