• 자원리싸이클링
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• 제23권5호
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• pp.36-43
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• 2014

광물찌꺼기에는 다양한 종류의 중금속이 함유되어 있어, 국내외에서 광물찌꺼기로부터 중금속을 제거하기 위해 많은 연구가 이루어졌으나, 중금속을 제거하기에는 여러 가지 문제점과 제약이 따르기 때문에 한계가 있었다. 따라서 이를 해결하고자 본 연구에서는 미립자의 선별까지도 가능한 다중비중선별기(Multi-gravity separator, MGS)를 사용하여 광물찌꺼기에 함유된 비소를 제거하기 위한 비중선별실험을 수행하였다. MGS를 이용하여 비중선별에 의해 비중이 높은 비소를 함유한 광물을 제거하고자 경사각, 세척수량, 광액농도, 드럼의 회전속도, 급광량에 따른 영향을 확인하였다. 실험결과 최적실험 조건인 MGS의 경사각 $3^{\circ}$, 세척수량 5 l/min., 광액농도 30%, 드럼 회전속도 208 rpm, 그리고 급광량 265.24 g/min. 에서 As 제거율과 산출율이 각각 88.21%와 92.25%인 결과를 얻었다.

• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.101-115
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• 2016

관정의 시멘팅 재료로 사용될 수 있는 두 시멘트 물질(KS-1 보통 포틀랜드, Class G)의 물/고체(고체=시멘트) 중량비와 첨가제인 비산재의 부피함량 변화에 따른 이들 물질들의 물리역학적 물성 변화를 파악하기 위해 실내물리역학실험을 실시하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체(고체=시멘트) 중량비를 변화시키며, Class G 시멘트의 경우 물/고체(고체=비산재+시멘트)을 고정한 채 비산재:시멘트의 부피비를 변화시키며 시료를 제작하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체 중량비가 증가할수록, Class G 시멘트의 경우 비산재의 함량이 증가할수록, 공극률 증가, 밀도감소, 음파속도(P, S파) 감소. 탄성상수(영율, 포아송비) 감소, 압축 및 인장강도 저하, 열전도도 감소, 비열 증가의 경향을 보였다. 또한 구속압(σ₃)의 증가와 비산재 함량의 증가는 재료의 소성파괴거동을 초래하였다. 이 실내실험결과를 이용하여, 여러 주입공 페라미터(케이싱, 시멘트층의 두께, 주입압, 주입공 경사방향 및 경사각, 주입공 심도)등을 변화 시키면서, 시멘트층의 안정성 분석을 실시하였다. 분석결과 낮은 주입압과 경사정 혹은 수평정에서는 시멘트층이 안정하였으나, 다른 조건에서는 시멘트층에서 주로 인장파괴가 관찰 되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.166-174
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• 2014

Velocity gradient, G, a measure of the average velocity gradient in the fluid has been applied for complete mixing of chemicals in mechanical mixing devices. G values were calculated by the power input transferred to fluid in turbulent and transient range. Chemical reactions occur so fast that total mass transfer time required for even distribution of the chemicals determine the overall reaction time. The total mass transfer time is composed of the time for complete mixing through the reactor and for diffusion of the chemicals into the eddy. Complete mixing time was calculated by CFD (computer fluid dynamics) and evaluated by tracer tests in 2 liter jars at different rotating speeds. Turbulent range, Reynolds number above 10,000 in regular 2 liter jars occurred at revolution speed above 100 rpm (revolution per minute), while laminar range occurred at revolution speed below 10 rpm. A typical range of rotating speed used in jar tests for water and wastewater treatment was between 10 and 300 rpm, which covered both transient and turbulent range. G values supplied from a commercial jar test apparatus showed big difference from those calculated with power number specially in turbulent range. Diffusion time through eddy decreased 1.5 power-law of rotating speed. Complete mixing time determined by pumping number decreased increases in rotating speed. Total mass transfer time, finally, decreases as rotating speed increases, and it becomes 1 sec at rotating speed of 1,000 rpm. Complete mixing times evaluated from tracer tests showed higher than those calculated by power number at higher rotating speed. Complete mixing times, however, calculated by CFD showed similar to those of experimentally evaluated ones.

• 상하수도학회지
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• 제21권2호
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• pp.243-252
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• 2007

Effects of alum dosage on the particle growth were investigated by monitoring particle counts in a rapid mixing process. Kaolin was used for turbid water sample and several other chemicals were added to adjust pH and ionic strength. The range of velocity gradient and mixing time applied for rapid mixing were $200{\sim}300sec^{-1}$ and 30~180 sec, respectively. Particle distribution in the synthetic water sample was close to the natural water where their turbidity was same. The number of particles in the range of $10.0{\sim}12.0{\mu}m$ increased rapidly with rapid mixing time at alum dose of 20mg/L, however, the number of $8.0{\sim}9.0{\mu}m$ particles increased at alum dose of 50mg/L. The number of $14.0{\sim}25.0{\mu}m$ particles at alum dose of 20mg/L was 10 times higher than them at alum dose of 50mg/L. Dominant particle growth was monitored at the lower alum dose than the optimum dose from a jar test at an extended rapid mixing time(about 120 sec). The number of $8.0{\sim}14.0{\mu}m$ particles was lower both at a higher alum doses and higher G values. At G value of $200sec^{-1}$ and at alum dose of 10-20mg/L, residual turbidity was lower as the mixing time increased. But at alum dose above 40mg/L and at same G value, lower residual turbidity occurred in a short rapid mixing time. Low residual turbidity at G value of $300sec^{-1}$ occurred both at lower alum doses and at shorter mixing time comparing to the results at G value of $200sec^{-1}$.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구는 산림조성사업에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 인건비와 생산비용을 절감시키고 경사가 험준한 우리나라 산림지형에서 유용하게 이용 가능한 경량 식혈기를 개발하고자 수행하였다. 제작된 1차 시제품은 토양을 굴취하는 스크류(screw) 부분과 동력원인 배터리로 구성되고, 제원은 스크류의 길이 170mm, 상단폭 60mm, 하단폭 47mm, 나선각(Helix angle)은 23°, 그리고 Tip은 송곳형태로 길이 50mm로 설계·제작하였고 무게를 줄이기 위해 1줄 스크류를 채택하였다. 또한, 동력원으로는 회전용 DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea)로 최대 Torque는 30㎏f-cm, 회전속도는 20~30rpm으로 설정하였다. 감속비는 30:1의 K6G30C 감속기에 무부하 상태로 사용한 결과 48시간 작동하였다. 그리고 배터리는 경량식재기의 개발을 목표로 하기 때문에 무게를 고려하여 리듐배터리를 사용하였으며, 포트묘의 길이가 15cm 내외인 점을 고려하면 스크류의 회전력이 최대 100kgf-cm정도로 설계하였다. 1차 시제품의 성능을 평가하기 위해 조사지에서 굴취시 스크류에 소요되는 회전력을 측정한 결과, 회전력이 가장 큰 곳은 A area(단단한 초지), 그 다음은 F area(경사가 40°인 산지), E area(경사가 30°인 산지)의 순서로 나타났다. 토양의 굴취 회전력은 일반적으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 대체적으로 토양의 깊이 10cm 부근에서 높은 경향을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.337-343
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• 2020

지난 수십 년간, 소형 로봇 가운데 동물과 곤충을 모방한 생체모방 로봇은 인간이 신체적으로 접근할 수 없는 영역에서 특별한 임무를 위해 개발되어 왔다. 최근 들어, 사람의 접근이 제한되는 공간(예 : 고농축 방사능 보관지역, 바이러스 지역, 대테러 위험지역 등)이 늘어나면서 로봇의 활용범위가 더욱 다양해지고 있으며, 과거에는 사람만 가능했던 많은 행위들이 소형 로봇으로의 대체가 시도 되고 있다. 그 중에서도 보행 로봇의 최적 움직임은 이동하는 표면의 특성(예: 거칠기, 곡률, 경사, 재료 등)에 의해 결정될 수 있다. 본 연구에서는 소형 보행 로봇에 적용하기 위한 구조가 간단하고 효율적으로 구동 가능한 압전세라믹 벤더 엑츄에이터를 제안하였다. 유한요소 해석법을 활용한 동적 모델링을 통해 구동원의 형상을 최적화하여 로봇의 이동 성능을 극대화 하였고, 제작과 실험을 통하여 그 결과를 검증하였다. 제작된 엑츄에이터는 무부하 조건에서 최대속도 236mm/s로 이동 하였고, 5g의 부하를 적재하고 156mm/s의 속도로 이동 가능함을 확인 하였다. 제안된 다족형 액추에이터는 수행해야 할 임무와 요구 성능에 따라 모듈식으로 추가가 가능한 장점이 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권4호
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• pp.252-261
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• 2012

해저지하수와 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화특성을 알아보기 위해 2009년 9월부터 2010년 9월까지 2-3개월 간격으로 제주도의 방두만에서 지하수의 유출속도와 영양염류 농도를 측정하였다. 해저지하수의 유출속도는 0~330 cm/day(평균 약 170 cm/day)였으며 조석주기 동안 육상 지하수면과 해수면사이의 수리학적 압력경사의 변화로 인해 고조에서 저조로 갈수록 빨라지는 경향을 보였다. 또한, 해저지하수의 유입량은 겨울철에 비해 여름철에 상대적으로 높았다. 지하수 기원 영양염류 유입량은 방두만내 전체 영양염류 유입양의 용존무기질소는 90~100%, 용존무기인은 70~95%, 용존무기규소는 65~100% 이었으며, 이는 0.9~33 g $carbon/m^2/day$의 유기탄소 생성에 기여를 하는 것으로 나타났다. 따라서, 해저지하수를 통한 영양염류의 유입은 제주도 연안의 부영양화 및 생물생산에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.256-263
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• 2013

작물재배 관행과 지형에 의한 농약의 유실양상의 차이를 파악하고자 고추재배 경사지 포장에서 농약유출 실험을 수행하였다. Fluazinam 50% 수화제를 2003년부터 2005년까지 7월 중에 살포한 후 작물체를 씻어 내리는 빗물(wash-off), 유출수, 유실토 및 토양 중 fluazinam의 잔류소실 양상을 추적하였다. 농약살포 후 작물체 표면에 부착되었던 fluazinam이 빗물에 씻겨 내리는 정도는 살포량의 1.4~8.2%이었다. Fluazinam의 유출률은 등고선방향 비닐피복구의 경우 1년차 0.14~0.90%, 2년차 0.01~0.04%, 3년차 0.16~0.37%이었고 상하경 비닐피복구 0.47~1.59% 및 등고선방향 무피복구 0.07~1.05%로 경사도에 따라 유출률이 증가하는 것으로 나타났다. 첫 번 유출에 의한 fluazinam의 유출농도는 대부분 10 ${\mu}gL^{-1}$ 이하였다. 상하경 비닐피복구를 제외한 토양유실에 의한 fluazinam의 포장외부로의 경사도별 유출률은 10% 경사구와 20% 경사구는 0.00~0.21%이었고 30% 경사구는 0.15~1.05%이었으며, 상하경 비닐피복구의 유실률은 경사도 10%구와 20%구에서 각각 0.47~1.59%와 0.75~1.05%이었다. 농약살포 10일 경과 후 비닐피복부분을 제외한 고추밭 토양 중 fluazinam의 잔류농도는 0.007~0.059 mg $kg^{-1}$이었고 토양반감기 20일의 속도로 소실되어 살포 60일 경과 후에는 0.01 mg $kg^{-1}$ 미만으로 감소하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1878-1882
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• 2010

이 연구는 제방의 침투 수리모형 실험의 자료를 이용해 안전도 평가 지표 선정을 위한 자료 제공하고 향후 수행할 침투 수치모의에 필요한 보정 및 검증 자료를 확보할 목적으로 수행하였다. 제방 축조 현장에서 구한 제체재료를 사용하여 실험실에 제방축소모형을 $14.5m{\times}0.6m{\times}1.6 m$의 수조 내부에 제작하였다. 제방 사면의 경사는 1:2, 제방 저면의 길이는 4.60 m, 제방 상부의 길이는 2.40 m, 제체의 높이는 0.55 m로 제작하였다. 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기위해 흙을 쌓으면서 0.20 m 높이 마다 다짐을 실시하였다. 다짐방법은 고무망치를 이용한 층다짐을 하였다. 들밀도실험에 의한 제방모형의 건조단위중량과 다짐도는 각각 1.71g/cm3, 93%로 측정되었다. 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 측정을 수행하였다. 수리모형실험은 약 8일 동안 수행하였다. 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 실험시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류부의 수두가 안정되는 현상이 나타났다. 측정된 침투수위의 변화 양상은 향후 수치모형을 이용한 침투해석의 검보정 자료로 활용할 계획이다.

• 상하수도학회지
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• 제18권2호
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• pp.254-269
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• 2004

Polysilicato-iron coagulant (PSI) is receiving attention in Japan as a substitute for aluminum-based coagulants. In the first part of this article, coagulation, sedimentation and filtration experiments were carried out using kaolin clay particles as the turbidizing material and four types of PSI with various molar ratios of polysilicic acid to ferric chloride (Si/Fe ratio). Results demonstrate that use of a PSI with a high Si/Fe ratio can cause a more dramatic decrease in treated water turbidity but a higher suction time ratio (STR) than when PACl is used. However, optimization by increasing the rapid agitation strength GR is found to greatly improve the STR. In addition, the series of filtration experiments verified that optimization of GR is greatly effective in controlling rapid increases in filter head loss, and also formation of a thin aging layer in the upper part of the filter bed by slow-start filtration is effective in improving filtered water turbidity over the entire filtration process. The second part of this article describes two innovative filtration techniques to increase the particle separation efficiency; (1) coagulant-coated filter medium by enhancing the electrical potential of the surface of the filter medium, and (2) coagulant dosing in influent by controlling the electrical potential of particles entering the filter layer. From the results of the various filtration experiments using a pilot plant, these two techniques were found to be very effective to reduce the effluent water turbidity from the start to the end of a filter run. Moreover, in the filtration experiments using these two methods simultaneously, higher removal efficiency of approximately 3-log (99.7%) was realized, resulting that the finished water turbidity was accordingly reduced to 0.004mg/L.