• 한국농공학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.83-93
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• 2006

In unsaturated porous media, the air-water interface (AWI) plays an important role in removing of biocolloids such as bacteria, viruses, and protozoan (oo)cysts. In this study, four models related to calculation of specific AWI area are analyzed to determine the appropriate model, and the selected models are verified using the previously reported experimental data. The results indicate that the modified model from Niemet et al. (2002) is the most appropriate tool for calculating the specific AWI area using the van Genuchten (1980) parameters obtained from the water retention curve. Hence, it is expected that this model could be used to quantitatively determine the attachment of biocolloids to AWI in the transport modeling of biocolloids in unsaturated porous media.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1100-1103
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• 2003

One of the good ways to raise the rate of the electrochemical reaction is to broaden the effective surface area of the electrode by developing cylindrical nano-pores on the surfaces. The numerous pores of several nanometer in diameter can be used to enhance a specific faradaic reaction so that the nano-porous structure attract keen attention in terms of implication of new bio/chemical sensors, in which no chemical modification is involved. Amperometric glucose sensor is a representative example that needs the selective enhancement of glucose oxidation over the current due to physiological interferents such as ascorbic acid. The present paper reports how the ascorbic acid and glucose diffuse around the nano-porous surface by simulation study, for which 2D-FDM (Finite Difference Method) was adopted. The results of the simulation not only consist with those from electrochemical experiments but also reveal valuable potential for more advanced application of the nano-porous electrode.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권4호
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• pp.82-89
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• 2013

Database of a bleed model has been corrected and numerical simulations have been performed to control buzz using the corrected bleed model. The existing bleed model, which was developed as a part of a boundary condition model for porous bleed walls, underestimates bleed flow rate because flow accelerations near the bleed regions are ignored. Also, it overpredicts the sonic flow coefficient when the bleed plenum pressure ratio is high. To correct these problems, and to enhance the performance of the bleed model, the database has been corrected using CFD simulations to compensate for the flow acceleration near the bleed region. Futhermore, the database of the bleed model is extended with the second order extrapolation. The corrected bleed model is validated with numerical simulations of a shock-boundary layer interaction problem over a solid wall with a bleed region. Using the corrected bleed model, numerical simulations of supersonic inlet buzz are performed to find the deterrent effects of bleed on buzz. The results reveal that bleed is effective to prevent buzz and to enhance the inlet performance.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권8호
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• pp.82-90
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• 2019

We propose an equivalent model of a sintered metal mesh filter calculated by Ergun's equation and polynomial regression for the CFD analysis of breakaway devices at a hydrogen fueling station. CFD analysis of filters that cause high pressure loss is essential because breakaway devices in high-pressure hydrogen conditions require low pressure loss. A differential pressure experiment with a filter was performed in a low-pressure air condition considering similarities. An equivalent model was developed by deriving the resistance value by the polynomial regression using the experimental results. The results of CFD analysis using the equivalent model show that there was almost no error in the operating condition of the breakaway device compared to the experimental results. Through this work, we believe that the proposed equivalent model of a filter can be applied to the analysis of breakaway devices in hydrogen fueling stations. We will study how to optimize the shape and position of the filter in breakaway devices using the developed equivalent model.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.56-64
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• 2019

본 연구에서는 탄화수소를 이용한 탄소/탄소 복합재의 화학기상침투 공정에 대해 프리폼의 밀도 변화, 공극률 변화와 다단계 화학반응을 고려한 수치해석 모델을 개발하였다. 프리폼을 다공성 매질로 가정하여 공극률에 따른 확산 및 유동 특성의 변화를 도입하였다. 검증을 위하여 프리폼 내부 유동이 0으로 제약된 경우와 유동해석을 통해 계산된 경우에 대해 수치해석을 수행하였으며, 해석 결과가 문헌의 실험치와 일치하는 것을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권1호
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• pp.20-28
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• 1990

처분 안전성 평가를 위해서는 지하매질을 통한 방사성핵종의 이동특성 규명과 신뢰성 있는 지하 핵종이동 모델의 확보가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 지하핵종이동 모델 개발을 위한 기초연구로서 충전층 실험을 수행하고, 실험결과를 제안된 핵종이동모델과 비교ㆍ검토하였다. 실험에서는 분쇄응회암으로 충전된 칼럼에서의 핵종이동 현상을 규명하고, 모델 시뮬레이션을 통해서는 세공확산을 모델에 고려하여 핵종이동에서 세공확산의 역할을 검토하였다. 충전층 실험에서 수력학적 분산계수는 비흡착성의 iodine을 사용하여 측정하였으며, 이 때 측정한 분산계수는 공극율 $\varepsilon$=0.483, 평균유속 (equation omitted)=0.915$\times$$10^{-2}$ cm/min에서 D$_{L}$=0.11$\times$$10^{-2}$ $\textrm{cm}^2$/min이었다. 그리고 중ㆍ저준위 방사성폐기물의 대표 핵종으로 사용한 Cs-137은 응회암에 대해 높은 지연특성을 보였으며, 파과곡선은 비대칭 형태로서 단말현상이 길게 나타났다. 모델 시뮬레이션 결과, 매질 세공내 확산과정은 다공성의 지하매질을 통한 핵종이동에서 중요한 율속단계 역할을 하였다.다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.14-21
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• 1995

지하수에 콜로이드가 있을 경우 지체계수 감소로인한 오염물의 가속이송이 일어난다. 세균은 콜로이드 크기이며, 비중이 물과 비슷하고. 또 특유의 표면조건으로 인하여 오염물을 가속이송시킬 수 있다. 유동 세균이 지하수에 있으면 그 system 은 액상, 고상, 그리고 입상의 3 상 (phase) 으로 해석되어야 한다. 본 연구에서는 물질수지에 기초한 수학적 모델을 개발하여 다공매질에서의 오염물의 이동을 예측했다. 세균과 오염물의 각 상사이의 분배는 평형분배 모델을 이용했다. 모델결과를 일반화하기 위하여 무차원화 기법이 사용되었다. 모델의 해는 수치해법이 사용되었고, 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 유동 세균이 존재하므로써 오염물이 가속이송되었고, 오염물을 섭취하므로써 그 농도를 낮출 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.399-405
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• 2010

동결융해과정이 지속적으로 반복되면서 발생되는 응력이력현상으로 인해 암반내의 피로현상이 누적되면서 암반내 누적 변위가 증가할 뿐 아니라 강도 역시 지속적으로 감소된다. 동결융해로 인한 응력의 hysteresis 현상은 대기온도의 영향에 의한 것으로, 일반적으로 점탄성 거동을 하게 된다. 그러므로, 이상물체를 이용한 암반해석을 위해, 일반적으로 점탄성 거동해석에 사용되는 Kelvin 모델을 적용할 수 있다. 또한 다공질암의 동결융해에 따른 열화 과정을 정량적으로 파악하기 위한 새로운 지표를 설정하고자 동결-융해 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 다공성 응회암을 이용 동결-융해 실험을 실시 암석의 열화과정의 분석을 시도하였다. 실내실험 결과, 공극률의 변화를 정량화하여 열화특성을 설명하였다. 탄성계수 및 일축압축강도 등 암석의 물성변화를 공극률을 이용 열화 특성 함수로써 표현하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권10호
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• pp.667-673
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• 2017

공개소스 전산유체 해석 라이브러리인 OpenFOAM을 이용하여 음극 지지체형 고체산화물 연료전지의 온도균일성에 관한 연구를 수행하였다. 3가지 유형의 유동흐름(병행류, 대향류, 직교류)에 대하여 수치해석이 이루어졌다. 다공성 물질내에서의 기체의 흐름은 유효확산계수를 이용하여 계산하였고 분리판의 리브 영향도 고려하였다. 전기화학반응의 계산을 위하여 실험식으로부터 얻은 집중내부저항 모델이 사용되었다. 수치해석 결과 대향류가 가장 균일한 온도분포를 나타내었다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.28-34
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• 2005

In the study application of volcanic scoria concrete to artificial reefs is investigated. Volcanic scoria is a natural volcanic product that shows light weight, mil/i-porous, and far-infrared irradiation characteristics. The properties of volcanic scoria concrete using Jeju scoria aggregate are evaluated by conducting a comprehensive series of tests on strength and void ratio. It is concluded that the volcanic scoria concrete has the sufficient strength of 4MPa-13MPa and adequate void ratio of $12\%-35\%$ to be accepted as artificial reef concrete. The field experiments are performed through observation by scuba diver's at the Seogwipo coast. Porous specimen and plane concrete specimen are prepared for comparison purposes. Seasonal changes of soft coral on the two series of test specimens were have been observed from Apr. 9, 2004 to Mar. 18, 2005. The soft coral is well grown on the porous specimen however there are no significant changes on the conventional plain concrete specimen. Thus it is concluded that the volcanic scoria concrete is highly suitable as artificial reef concrete.