• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.499-503
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• 2008

국제해사기구(IMO) 해양환경보호위원회(MEPC)의 회의 결과 새로이 제정된 선박의 밸러스트 수 처리 기준(D2규정)에 부합하는 밸러스트 수 처리 공정의 개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 밸러스트 수 처리 시스템에서 여과공정의 경우 $10{\mu}m$ 이상의 미세물질을 시간당 500톤 이상의 대용량으로 처리해야하며, 선내의 좁은 공간에 최소의 부피로 설계되어야 하는 제한요소가 전제되므로 실용적인 처리장치의 개발이 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 제한요소를 극복하기 위한 방안으로 차세대 자기 역세형 메디아 필터에 관한 연구를 추진하게 되었으며 여재층의 두께에 따른 압력과 유량의 측정변화와 어느 크기의 입자까지 여과할 수 있는지 확인하기 위하여 진공여과 후 여과수 중의 입자의 입도 분석실험을 수행한 결과 원하는 성능옳 얼기 위한 각 메디아별 입자크기와 여재층의 두께를 구할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.287-296
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• 2019

본 논문에서는 지반경계조건의 설정이 프리캐스트 아치구조물의 폭발저항성능 평가에 미치는 영향을 수치해석적 기법을 사용하여 파악하고자 하였다. 지반경계조건은 고정조건과 PML(perfectly matcher layer)을 이용한 경계조건의 두 가지로 적용하였으며, 폭발하중은 대상 구조물의 설계하중보다 큰 하중을 사용하여 경계조건의 영향을 명확히 비교할 수 있도록 하였다. 폭발압력의 분포 및 경로, 구조물에 발생하는 변위, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근의 응력을 비교 분석하였으며, PML을 적용하였을 때 지반 경계면에서 발생하는 반사파를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이로 인해 구조물 기초부의 변위가 감소하는 것으로 나타났다. 하지만, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근에 발생하는 응력을 포함한 전반적인 구조물의 거동에는 뚜렷한 차이가 발생하지 않았다. 따라서 방호시설의 설계를 목적으로 폭발시뮬레이션을 수행하는 경우에는 지반경계조건에 고정조건을 적용하였을 때 안전측의 결과를 얻을 수 있으며, 해석시간이 단축되는 이점도 있으므로 이러한 면을 종합적으로 고려하여 지반경계조건을 고정조건으로 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권3호
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• pp.343-350
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• 2017

초고압 공정(HPP)은 비가열 공정 중 하나로 식품 중의 세균 증식을 억제하는 방법으로 근래 들어 상업적으로 각광 받고 있다. 자작나무 수액은 여과 및 UV 살균과정을 거쳐 유통되지만 상업적으로 사용하기에는 식품공전 미생물 규격에 적합하지 않아 추가 살균처리 없이 유통을 하기에는 적합하지 않은 단점이 있었다. 본 연구에서는 그 단점을 보완하고 저장유통기한을 연장하기 위해 비가열가공 살균법으로 최근 주목받고 있는 HPP를 적용하고자 하였다. 최적 조건을 설정하기 위해 HPP 조건을 달리 하여 63일 동안 저장하여 변화를 관찰하였고, 그 결과 압력이 높고 처리시간이 길어질수록 미생물제어에 효과적이였다. 설정된 550 MPa, 120 sec의 조건으로 HPP 처리한 후 $5^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에 저장하며 미생물 및 품질변화를 관찰하였다. HPP 미처리군의 경우에는 4-7일차에 급격한 미생물 증식 및 이화학 변화가 일어났지만 HPP 처리군의 경우 $5^{\circ}C$에서 45일, $10^{\circ}C$에서 28일간 저장하는 동안 일반세균, 대장균, 대장균군, 진균 모두 증식이 없어 미생물학적으로 안전한 것으로 나타났다. 또한, pH, 산도, 당도, 탁도 및 갈변도의 변화를 살펴본 결과 $5^{\circ}C$에서는 45일까지 변화가 없었고, $10^{\circ}C$에서는 28일 차에서 pH 감소, 산도, 갈변도, 탁도의 증가로 급격한 변화로 24일 저장하는 것이 이화학적으로도 안정하다고 평가하였다. 이상의 결과로 볼 때 자작나무 수액은 효과적인 살균처리를 하지 않으면 미생물증식, 탁도 및 갈변도 변화, 산도증가로 유통기한이 4일 이하로 저장성이 많이 낮지만, HPP 처리함으로 인해 미생물 증식을 막고 그에 따른 수액의 이화학적 안정성을 확보하여 수액의 품질수명을 기존 미처리군에 비해 6배 연장시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.475-483
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• 2019

화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권8호
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• pp.555-563
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• 2019

상수도관은 시간이 흐름에 따라 부식이 발생할 수 있으며 이로 인해 관두께가 작아져 기존의 성능을 발휘하기 힘들어진다. 이에 본 연구에서는 관두께 변화에 따른 파괴확률을 정량적으로 산정할 수 있는 수치모형을 개발하였으며 이를 실제 상수도관망에 적용하여 사용연수가 증가함에 따라 파괴확률이 어떻게 변화하는지 분석하였다. 파괴확률은 FORM(First Order Reliability Method)를 사용하여 산정되었고 압력의 통계적 특성을 분석하기 위해 여러 가지 다른 시나리오를 이용하여 부정류해석을 수행하였으며 신뢰함수로는 주장력공식을 개선한 KCIP(Korea Cast Iron Pipe)식을 사용하였다. 또한 부식으로 인한 두께변화를 산정하기 위하여 Nahal and Khelif식과 Romanoff의 식을 사용하였으며 이를 통하여 10년, 20년, 30년 후의 부식으로 인한 관두께를 추정하였고 이에 따른 파괴확률을 산정하여 비교분석하였다. 본 연구에서 적용된 상수도관망A의 경우 Nahal and Khelif의 식을 사용하였을 때 100 mm 직경의 강관이 사용연수가 10년, 20년, 30년으로 증가할 경우 파괴확률은 상수도압 $12kg/cm^2$ 일 때 각각 6.8%, 7.8%, 8.5%로 점진적으로 증가하는 것을 알 수 있었고, Romanoff의 식을 사용하였을 경우 6.4%, 7.5%, 8.9%로 증가하는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.52-65
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• 2021

본 연구에서는 멕시코시티 외곽에 있는 프로판 저장기지인 PEMIX 터미널에서 발생한 프로판 누출에 따른 증기운 폭발을 분석하였다. 누출된 4750 kg의 프로판에 대한 TNT 등가량은 9398 kg으로 평가되었다. 폭원으로부터 40~400 (m) 떨어진 지점에서의 최대과압, 양의 압력 지속시간, 충격량과 같은 폭발변수를 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하여 구하였다. 폭발 변수들을 이용하여 구한 프로빗 함수를 적용하여 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격으로 인한 손상 확률을 평가하였다. 고려한 모든 거리에서 다중에너지법을 이용하여 구한 최대과압이 TNT 등가법을 적용하여 구한 최대과압보다 큰 것으로 나타났으나, 200 m 이후 지점부터는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 다중에너지법에 의해 구해진 최대과압을 적용하여 구조물 손상 범위를 평가한 결과 폭원으로부터 100 m 이내에 있는 구조물의 경우 완전히 붕괴될 것으로 예측되고, 400 m 떨어진 구조물의 유리창도 거의 파손될 것으로 추정되었다. 폐 손상에 의한 사망 확률은 충격파 진행방향으로 위치하고 있는 인체의 자세에 따라 달라지는 것으로 나타났으며, 인체 주변에 반사면이 있는 경우 사망 확률이 가장 큰 것으로 평가되었다. 충격파가 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격에 미치는 영향을 평가한 결과 전신 전위 충격 < 폐 손상 < 고막파열 < 머리 충격 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.160-172
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• 2022

현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출 압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.562-569
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• 2022

기존 운항선박에 적용되어 있는 알람 모니터링 기술은 온도, 압력 등의 데이터 항목을 AMS(Alarm Monitoring System)으로 관리하고 해당 센싱 데이터가 정상 수준 범위를 초과할 경우만 선원에게 알람을 제공한다. 또한 기존 선박의 정비는 PMS(Planned Maintenance System)를 따른다. 이는 장비로부터 측정된 센싱 데이터가 설정범위 이상으로 측정되어 이에 따른 알람을 통해 정비하거나, 대상 기기의 고장 유무에 관계없이 일정 시간 사용 후 해당 부품을 사전에 교체하는 방식으로 운영되고 있다. 하지만 선박 기관운영의 신뢰성과 운항 안전성을 확보하기 위해서는 실시간 상태 모니터링 데이터 기반의 사전적 진단 및 예측이 가능해야 한다. 그러기 위해서 실선 데이터를 종합적으로측정하여 데이터베이스화 하고 이를 선박의 보조기기와 배관의 상태기반 예지보전을 위한 상태 진단 모니터링 시스템을 구현하고자 한다. 특히 반응형 웹 기반으로 선박의 보조기기와 배관 상태 정보를 관리할 수 있도록 하였으며, 선내 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC)에서 보는 용도뿐만 아니라 스마트폰 등 다양한 모바일 기기의 접근 및 활용이 가능하도록 화면과 해상도에 맞춰 최적화된 상태 관리가 가능하도록 하여 업데이트 비용이 적게 들며, 관리 방법도 쉽다. 본 논문에서는 자율운항선박 핵심 기술인 상태기반정비(Condition Based Management, CBM) 기술력을 확보하기 위해 선박의 보조기기 중 펌프와 청정기, 그리고 배관 중 해수 및 스팀 배관의 상태 진단 모니터링을 통해 이상 현상을 파악하고, 이를 통해 융합 분석할 수 있도록 선박 보조기기 및 배관의 성능 진단 및 고장 예측에 활용하여 예방정비 의사결정을 지원하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.879-887
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• 2022

본 연구에서는 체압 측정형 침대의 기계식 순차 상승 방식이 실제로 척추의 부분별 분절운동을 유도하는지 확인하고자 하였다. 이를 위해 측면 X-선 검사를 하여 순차적 압력을 주는 장치가 척추의 각 부분에 기계적 수직 상승을 주어 척추의 계단식 분절을 유도함을 확인하였다. 이후 요통을 인지하고 있는 대상자에게 통증, 보행 능력, 우울 척도를 측정하고 분석하였다. 10일 동안의 시각적 상사 척도(p<0.05), 요통 장애지수(p<0.05)는 침대 사용 후 평균이 감소하는 경향을 보였다. 보행 능력 검사(p<0.05)에서는 침대 사용 횟수가 증가함에 따라 검사에서의 이동 시간이 감소하였으며 이동 거리는 증가하였다. 또한, 침대 사용 후 노인 우울 척도(p<0.05)가 감소함을 나타냈다. 그 결과, 침대가 제공하는 온열과 지압으로 인한 척추의 분절은 통증의 완화와 더불어 보행과 우울감에도 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.227-234
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• 2023

근래 하천구역은 지자체의 여가 활용 공간 및 지역 축제장으로 인식되면서 개발압력이 크게 증가하고 있다. 하지만 하천구역의 고유 기능과 시설의 유지관리 및 훼손지 복원에 소모되는 시간과 비용을 고려한다면 개발계획은 매우 신중히 결정되는 것이 필요하다. 본 연구에서는 하천구역의 보전과 자연친화적인 공간활용을 유도하기 위해, 사업계획의 제도적 이행절차 중 하나인 환경영향평가의 개선에 대한 연구를 수행하였다. 연구는 환경영향평가 검토 가이드(안)의 마련을 목적으로 수행되었으며, 연구배경에 대한 이해와 목적달성을 위해 하천구역의 법·제도 현황, 개발계획 현황, 환경영향평가서 검토·협의의견 등의 조사결과를 포함하였다. 연구결과, 하천기본계획의 전략환경영향평가는 하천구역의 지구지정과 공간활용 범위 및 방향성을 계획하는 중요한 상위계획이므로, 향후 실시계획과 연계되는 소규모 환경영향평가 단계에서의 합리적인 평가를 위해 사업계획을 보다 면밀하게 수립하여 평가·검토하는 것이 필요한 것으로 도출되었다. 또한, 소규모 환경영향평가단계에서 입지적 특성을 고려한 친수시설 조성계획의 적정성 판단과 환경영향을 저감하기 위한 사항들이 반영될 수 있도록 환경영향평가 검토 가이드(안)을 마련하였다. 추후, 본 연구결과가 하천구역내 친수시설 조성계획 수립시 자연친화적인 개발의 지침 및 가이드로서의 기틀이 되기를 기대한다.