• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.3
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• pp.45-53
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• 2022

In order to improve the emission of diesel engines, natural gas-diesel dual fuel combustion compression ignition engines are in the spotlight. In particular, a reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion strategy is investigated comprehensively due to its possibility to improve both efficiency and emissions. With advanced diesel direct injection timing earlier than TDC, it achieves spontaneous reaction with overall lean mixture from a homogeneous mixture in the entire cylinder area, reducing nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) and improving braking heat efficiency at the same time. However, there is a disadvantage in that the amount of incomplete combustion increases in a low load region with a relatively small amount of fuel-air. To solve this, sensitive control according to the diesel injection timing and fuel ratio is required. In this study, experiments were conducted to improve efficiency and exhaust emissions of the natural gas-diesel dual fuel engine at low load, and evaluate combustion stability according to the diesel injection timing at the operation point for power generation. A 6 L-class commercial diesel engine was used for the experiment which was conducted under a 50% load range (~50 kW) at 1,800 rpm. Two injectors with different spray patterns were applied to the experiment, and the fraction of natural gas and diesel injection timing were selected as main parameters. Based on the experimental results, it was confirmed that the brake thermal efficiency increased by up to 1.3%p in the modified injector with the narrow-angle injection added. In addition, the spray pattern of the modified injector was suitable for premixed combustion, increasing operable range in consideration of combustion instability, torque reduction, and emissions level under Tier-V level (0.4 g/kWh for NOx).

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.4
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• pp.407-416
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• 2023

Demand for leisure facilities such as mooring facilities for berthing leisure vessels and floating pensions based on floating bodies is increasing owing to the rapid growth of the population and related industries for marine leisure activities. Owing to its relatively light weight as a fluid, inclination is easily generated by waves and surcharges flowing to the coast, resulting in frequent safety accidents because of the low stability. As a solution to this problem, a motion reduction device for floating bodies is proposed in this study. The device (motion reduction device based on the air pressure dif erence) was attached to a floating body and the effect was analyzed by comparing the results with those of a floating body without motion reduction. The effect analysis was further analyzed using a computer analysis test, and the method for increasing the stability of the floating body was studied, and its the effect was verified. Based on the analysis of the test results, the stability of the floating body increased with a motion damping device is higher than that of the floating body without a motion reducing device as the wave momentum reduces, owing to the air pressure difference. Therefore it was concluded that the use of such a device for reducing motion a floating body is useful not only for non-powered ships but also for powered and semi-submersible ships, and further research should be conducted by applying it to various fields.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.54-59
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• 2000

전자부품 및 시스템의 고속/고밀도화 추세에 따라 발열밀도가 계속증가하고 있다. 최근 팬티엄 II 급이상의 노트북 컴퓨터의 CPU에서는 칩당 발열량이 10W 이상으로 증가하고 있고 패키징 공간의 제한 때문에 소형히트파이프를 이용한 냉각이 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 모세압구동력이 크고 생산성등이 고려된 편조 형태의 새로운 윅을 개발하였으며 , 노트북 컴퓨터의 CPU 등 소형 전자부품냉ㄱ가에 적용가능한 직경 3, 4 mm 히트파이프를 설계 및 제작하였다. 직경 3, 4 mm Miniature Heat Pipe (이하 MHP) 의 작동특성은 일반적인 중형히트파이프와 다르므로 MHP 의 열전달 특성 및 작동성능에 미치는 각종 인자들의 영향을 파악하고자 성능시험을 수행하였다. 고려된 작동인자로는 작동유체 충전률, 전체 파이프길이 및 증발부, 응축부길이, 설치 경사각, 윅의 가닥수, 열부하 등이다. 작동인자의 영향과 관련된 연구결과는 향후 패키징을 위한 응용연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Clean Technology
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• v.27 no.3
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• pp.261-268
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• 2021

Equilibrium, kinetics, and thermodynamics of adsorption of acid black 1 (AB1) by coal-based granular activated carbon (CGAC) were investigated with the adsorption variables of initial concentration of dye, contact time, temperature, and pH. The adsorption reaction of AB1 by activated carbon was caused by electrostatic attraction between the surface (H⁺) of activated carbon and the sulfite ions (SO₃^-) and nitrite ions (NO₂^-) possessed by AB1, and the degree of reaction was highest at pH 3 (97.7%). The isothermal data of AB1 were best fitted with Freundlich isotherm model. From the calculated separation factor (1/n) of Freundlich, it was confirmed that adsorption of AB1 by activated carbon could be very effective. The heat of adsorption in the Temkin model suggested a physical adsorption process (< 20 J mol^-1). The kinetic experiment favored the pseudo second order model, and the equilibrium adsorption amount estimated from the model agreed to that given by the experiments (error < 9.73% ). Intraparticle diffusion was a rate controlling step in this adsorption process. From the activation energy and enthalpy change, it was confirmed that the adsorption reaction is an endothermic reaction proceeding with physical adsorption. The entropy change was positive because of an active reaction at the solid-liquid interface during adsorption of AB1 on the activated carbon surface. The free energy change indicated that the spontaneity of the adsorption reaction increased as the temperature increased.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.7
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• pp.412-417
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• 2017

Removal characteristics of methyl orange and their dependence on operating parameters in a catalytic ozonation were investigated through a series of batch experiments. Activated carbon enhanced the self-decomposition of ozone, generating $OH{\cdot}$, thus promoting methyl orange degradation. As the carbon dose increases, the pseudo-first order rate constants of methyl orange degradation increased, resulting in the fast removal of methyl orange. The increase of gaseous ozone concentration enhanced the mass transfer to the aqueous solution, therefore, promoted the methyl orange removal. The methyl orange degradation was not significantly affected by the change of pH in the range of 5~12, and TOC removal was negligibly affected by the variation of pH over 7. The results indicate that the catalytic ozonation can be considered as an effective dye treatment technology.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.193-193
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• 2011

국제기구인 정부간 기후변화협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC)에서는 기후변화가 기온 상승에 따른 증발산량의 증가, 강수량 및 유출량의 시공간적 분포의 변동 등을 초래하여 수자원의 효율적 관리 및 안정적인 공급에 어려움을 증대시킬 것으로 전망하였다. 또한 IPCC 4차 보고서에 따르면 21세기말 지구의 평균기온은 현재보다 최대 $6.3^{\circ}C$정도 더 상승할 것으로 전망하였다. 전구평균기온이 $3.0^{\circ}C$ 증가할 경우 아시아에서만 연간 700만 명이상이 홍수피해 위기에 직면할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 기온은 전구평균기온에 비해 2배 이상 높은 $1.5^{\circ}C$ 정도 상승하였으며, 최근 50년간의 강우일수는 감소한 반면 일강수량이 80mm 이상인 호우일수의 발생빈도는 증가되고 있다고 보고되었다. 또한 최근의 물수지 해석과 관련하여 거시적인 관점에서 기온 및 강수량 증가에 따른 물순환 과정을 모의하고, 농업용수, 댐건설, 도시화, 토지이용의 변화 등 인위적인 환경 변화 및 기후변화에 따른 유출량의 변화를 정량화하려는 연구들이 수행되고 있다(한국건설기술원, 2007). 이를 위하여 단기적이 아니라 장기적인 측면에서 유출분석을 할 필요가 있으나, 현재까지 보유하고 있는 실측 자료의 한계 및 이러한 조사를 위해 요구되는 시간 및 비용의 한계 때문에, 유출해석 모형을 주로 이용하고 있다. 본 연구에서는 장래 건설예정인 미계측 호소의 유량과 수질을 모의하기 위하여 하천, 하구, 호소 및 해역에 고루 적용할 수 있는 3차원 수리 동력학적인 모델인 EFDC 모형과 시간의 변화에 따른 수질을 모의하는데 가장 널리 이용하는 WASP 모형을 도입하였다. 향후, 내성천의 영주댐 건설과 같은 큰 변화가 발생하였을 기후 변화의 영향을 파악하기 위하여 EFDC와 WASP모형을 이용하여 대상유역에 대한 유출량과 수온의 변화를 통하여 A2, B1 기후변화 시나리오별로 2020년, 2050년, 2080년의 수질(BOD, TN, TP)변화를 분석하여 보았다. 연구의 결과는 다음과 같이 나타났다. EFDC 및 WASP 모형의 연계를 통한 기후 변화 시나리오에 따른 미래의 저수지 수질예측 모의를 수행한 결과, BOD, TN, TP 등 수질농도 변화는 2020년에서 2080년도로 갈수록 BOD, TN 다소 증가하는 경향을 나타내었고, TP농도는 감소하였다. 시나리오별 변화 특성은 TN, TP 농도는 A2 시나리오가 다소 높고, BOD 농도는 B1 시나리오가 A2보다 높은 것으로 나타났다. EFDC와 WASP을 이용하여 미계측 호소에 대한 기후변화 시나리오별로 적용하여 수질변화를 예측하여 보았는데, 향후 기후변화에 따른 기온, 유량변화와 수질 항목간의 상간관계 정립 및 수질 모의의 불확실성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.5
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• pp.311-316
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• 2014

Effects of operating parameters such as activated carbon dose and pH on the phenol oxidation in ozone-activated carbon hybrid process were investigated through a kinetic study. Activated carbon enhanced the self-decomposition of ozone, generating $OH{\cdot}$, thus promoting phenol degradation. The pseudo-first order rate constants of phenol degradation increased and half-life of phenol decreased with activated carbon dose. The increase of pH enhanced $OH{\cdot}$ generation through chain reactions initiated by $OH^-$, therefore increasing the phenol degradation rate. TOC removal efficiency increased about 3.2 times by adding activated carbon in ozonation process.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.10
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• pp.59-64
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• 2013

Effects of weathering intensity on the adsorption of heavy metals such as lead(Pb) and copper(Cu) onto decomposed granite soils were investigated by a series of batch tests. The chemical components such as $SiO_2$, $K_2O$ and $Na_2O$ having relatively high solubility were reduced and the oxidized $Fe_2O_3$ content was increased with the increase of weathering intensity. Weathering of granite soils increased the ignition loss and specific surface area, while it decreased the permeability. The lead and copper adsorptions onto the decomposed granites were enhanced with the increase of weathering intensity, mainly due to the increase of specific surface area and clayed contents. Adsorption of lead and copper onto the weathered granites could be more adequately described by the pseudo-second-order kinetic model than the pseudo-first-order model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.501-501
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• 2023

하천에서의 여가활동에 대한 수요가 증가함에 따라 각종 친수활동에 대한 안전도 평가가 사고예방을 위해 중요해지고 있다. 친수 활동의 안전은 수리 및 수질 인자에 크게 영향을 받지만 기존 친수지수는 수질 인자에만 집중되어 개발되어왔다. 하지만, 세일링, 패들링, 저동력보트 등 입수형 친수활동의 경우, 다양한 수리 현상에 큰 영향을 받기 때문에 유속, 흐름 방향, 수심 및 수면 폭 등의 수리인자를 친수지수에 반영할 필요가 있다. 또한, 친수활동에 위험이 되는 수리적 조건은 유량 조건과 하천의 평면적 공간에 따라 상이하게 발생하기에 이를 공간적으로 평가하는 것 역시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수리학적 요소를 기반으로 하천 친수 활동에 대한 안전도를 평가하기 위해 공간적으로 친수활동의 안정성을 평가할 수 있는 SRRI (Spatial River Recreation Index)를 제안하였다. SRRI의 개발을 위해 1단계에서는 다양한 유량 조건에서 EFDC 동수역학모형을 이용하여 수리 인자들의 공간적 분포를 재현한 후, 2단계에서는 퍼지합성법 (FSE)를 적용하여 수리인자의 모든 소속도와 가중치를 종합하여 하천 지점별 하천친수지수를 산정하였다. 개발한 SRRI를 낙동강-금호강 합류부에 적용한 결과, 유량 및 지형 조건에 따라 각 수리인자가 친수활동 안전성에 미치는 영향이 공간적으로 매우 상이하게 나타났다. 유향(흐름 방향)은 합류지점 부근에서 친수활동의 위험성을 크게 증가시키는 반면, 사행구간에서는 수심이 중요한 요인으로 나타났다. 고유량 조건에서는 유속이 세일링 및 패들링에서 가장 큰 영향을 미치는 요소로 작용하였다. 특히 세일링은 유량 변화에 민감하여 고유량시에는 주흐름부와 합류부 부근을 제외하고 일부 공간에서만 안전하게 이용이 가능한 것으로 나타났다. 반면 무동력 및 저동력보트는 유량 변화에 덜 민감하여 고유량 조건에서도 부분적으로 허용될 수 있었지만 사행구간의 고수심부에서는 위험 등급으로 권고되었다. 이러한 결과를 바탕으로 SRRI는 다양한 수리학적 조건을 기반으로 공간적 안전정보를 제공함으로써 많은 이용자들이 하천에서 보다 안전한 친수활동을 즐기는 데에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.4 no.4
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• pp.343-353
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• 2002

In the past many tunnels have been built to lowest capital investment cost without adequate regard for the cost of operation. But according to increasing the capacity of a ventilation system and to becoming diverse, it is to become more important to come up with the optimal operation stage of ventilation system. In this study, the tunnel ventilation dynamic simulation program had been developed. it is used to calculate the unsteady-state tunnel air velocity and concentration of pollutants according to the assumed average day traffic profile and summarize the energy consumption for the operation of ventilation system. And the operation energy consumption for the electric precipitation system and vertical vent shaft system are evaluated and compared in various operation mode. As the results of this study, the optimal operation stage for these ventilation system are provided.