• 생물환경조절학회지
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• 제11권3호
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• pp.101-107
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• 2002

본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능을 개선하기 위하여 각각 상이하게 설계된 3개의 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. A형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분한 것으로 판단된다. B형 및 C형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기 흐름방향이 180$^{\circ}$굴절로 저항이 크게 발생되어 송풍팬의 전압 증가에 따른 유속 증가가 미미하며 동일한 열 교환면적에서는 송풍팬의 공기저항 증대로 열 회수 성능이 현저히 개선되지는 못했지만, 직선형보다 B형의 경우 약 5%. C형의 경우 약 13%정도 높은 열 회수효율을 보였다. 송풍팬의 용량은 A형에 사용된 용량인 25m$^3$/min전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍팬 용량 하에서 열회수성능은 헤어핀형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 헤어핀형은 물론 직선형에서도 열교환 파이프의 배치밀도, 파이프 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제30권6호
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• pp.673-679
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• 2012

본 실험은 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 광조사 시간에 따른 잎상추 '선홍적축면' 품종의 적정 생육 조건을 구명하고자 수행하였다. 상추 유묘를 3종류의 인공광원인 형광등과 에프씨 포이베(사)와 헤파스(사)의 백색 LED 아래에서 재배하였고, 광조사 시간을 각각 12/12, 18/6, 24/0(명기/암기)으로 처리하였다. 광파장대를 측정한 결과 형광등은 400-700nm 범위에서 다양한 피크를 나타냈지만, 2종류의 백색 LED에서는 450nm와 550nm의 파장대역에서만 피크를 나타냈다. 초장, 생체중 및 건물중은 광조사 시간을 24/0(명기/암기)으로 처리하였을 때 가장 우수했다. 또한 엽면적도 광조사 시간 24/0(명기/암기) 처리구에서 좋았다. 형광등 처리가 2종류의 백색 LED와 비교하여 최대근장, 엽수, 생체중 및 총 안토시아닌 함량이 우수하였다. 엽록소 형광값은 형광등을 사용하여 광조사 시간을 12/12(명기/암기)로 처리하였을 때 가장 높았다. 형광등 광원에서 광 에너지 사용 효율은 LED 등이 형광등과 비교하여 약 35-46% 더 높았다. 본 결과는 식물공장 시스템에서 상추 재배를 위한 형광등의 대체 광원으로써 LED의 이용가능성을 보여 주었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.55-55
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• 2011

연안 및 해안공학의 발달과 더불어 부유식방파제의 기능적 효율성이 중요시 되고 있다. 흔히 사용되어오던 착저식방파제는 설치에 많은 시간과 경비가 소요되고 환경 및 생태계에 많은 변화를 줄 수 있으며, 설치 예정지의 수리학적 특성 등의 여건에 많은 제약을 받는 단점이 있다. 부유식방파제는 일본 등의 선진국을 중심으로 활용이 잦아지고 있는 방파제로서 수면 위에 설치되기 때문에 수중 생태계에 미치는 영향이 적은 친환경방파제이다. 또한 기존에 시공된 중력식방파제와는 달리 수심에 제한을 덜 받고, 공사기간이 짧기 때문에 경제적이다. 실제 시공사례로는 2007년 마산 원전항에 완공된 부유식방파제가 대표적이며, 지금까지도 부유식방파제에 대한 여러 연구자들의 관심이 증가하고 있는 추세이다. 방파제뿐만 아니라 우리나라처럼 국토의 면적이 작은 지역에서 증가하는 해상물동량을 소화하기 위해서 부유식방파제 등을 이용한 항만의 시공이 필요한 실정이다. 이러한 부유식방파제의 분석적인 측면에 있어서 수치해석은 파랑과 구조물의 상호작용을 해석하는 데 한계가 있으며, 부유식방파제 단면형상을 정확하게 재현할 수 없으므로, 수리모형실험을 통한 부유식방파제의 연구가 필요할 것으로 판단된다. 최근 기술의 발달로 인한 유동장 해명이 가능해 졌으며, PIV(Particle image velocimetry) 및 LDV시스템은 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, LDV시스템은 측정하려는 한 지점에 대하여 레이저 빔을 단면(Cross-section)으로 만들고 입자의 산란광을 후방산란(Back scatter)으로 받아서 도플러 효과를 이용, 속도에 대한 주파수를 획득하며, 유속을 측정하는 장비로 매우 높은 정확도와 비접촉식 이라는 장점을 가지고 있다. 또한, PIV 시스템에 비하여 측정시간이 오래 걸리는 반면 데이터를 가공하지 않고 활용할 만큼 높은 정확성을 가지고 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 단독형, 2열형 및 3열형 부유식방파제의 형상, 흘수 및 거리를 변화시키며 유동장을 수집하였으며, 방파성능에 따른 와의 생성 및 소멸시점에서의 파랑변형과의 관계를 분석하였다. 방파제의 형상과 흘수를 달리하여 수리모형실험을 수행하였으며, 와류의 상관관계를 분석하였다. 또한, 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형을 이용하여 수치모형실험을 수행하였으며, 수치모형실험 결과와 수리모형실험 결과를 비교 분석하였다. 후방방파제에서 발생되는 파랑은 입사파의 주기가 길어질수록 상대적으로 커지는 현상을 보였으며, 흘수심이 깊어질수록 전방방파제 입사 면에서 자유 수면이 높게 관측되는 결과를 보였다. 또한, 비교적 장주기파랑에 해당하는 입사파랑의 경우 전달파고비 산정에 있어서 설계기준인 0.5를 대다수 초과하는 반면, 3열형 구조에서는 대부분이 0.5이하로 상당히 높은 방파성능 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1005-1012
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• 2011

본 연구에서는 혁신적인 연소시스템의 최적 연소조건을 도출하기 위해 반응기 내부 유동 특성, 온도분포, 속도분포 및 체류시간 등에 대해 전산유체역학(CFD)을 이용한 3차원 모사를 수행하였다. 연료 투입량 1.5 ton/hr, 체류시간 1.25초, 공기비 2.1의 조건에서 연소시킬 때 로의 출구의 면적가중(area-weighted) 평균온도는 $1,077^{\circ}C$로 나타나 에너지 회수 및 유해가스 처리에 적합한 온도임을 알 수 있었다. 배가스는 연소실 중앙부위에서 강한 선회류를 따라 최고속도 약 40~50 m/s로 덕트를 통해 배출되므로 연소실의 중심부에 강한 난류가 형성되어 연소 속도 및 연소 효율이 향상되는 것으로 나타났다. 본 시스템의 경우, 불완전 연소를 방지하고 또한 thermal NOx의 생성도 억제하기 위한 적정 조업조건은 공기비 1.9~2.1, 연료 투입량 1.25~1.5 ton/hr 정도인 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권2호
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• pp.126-135
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• 2015

도시지역의 소하천은 불투수 면적의 증가 및 우수관거의 발달로 인해 유역의 오염물질 및 강우 유출수의 유달률이 증가한 반면 비강우시에 현저하게 유량이 감소되어 하천환경에 심각한 문제를 나타내고 있다. 본 연구에서는 도시 하천의 유량과 수질 문제를 저감하기 위해 개발된 초기강우 저류 및 처리시설을 효율적으로 운영하기 위해 SWMM 도시유역모델 적용 결과와 자동모니터링 시스템을 이용하는 종합관리시스템을 개발하였다. 본 연구의 대상 지역인 관평천 유역의 대부분의 강우사상에서 오염물질은 초기 4시간의 강우 유출수에 집중되어 있는 것으로 관찰되었으며 이는 처리시설의 용량 결정에 있어 가장 중요한 인자로 작용한다. 본 시험 유역에서 유역모델인 SWMM을 이용하여 계산한 결과 처리시설에서 수용할 수 있는 초기우수 유출량은 약 6 mm의 누적강우량으로 산정되었으며 이는 대상지역에서 발생하는 대부분의 소규모 강우에 대해 처리가 가능하다는 것을 의미한다. 본 연구 결과는 강우-유출 모델과 연계한 초기우수 처리시설 운영을 위한 가이드라인을 제시하고 있으며, 하천 수질 모델과 연결할 경우 유입하천에 미치는 영향을 사전에 예측할 수 있으며, 유역의 조건과 연계하여 도시하천의 유역연계 종합 수질관리를 위한 중요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제13권4호
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• pp.340-347
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• 2000

지리산국립공원의 쌍계사지의 불일폭포-성불재 계곡부(해발 600-1.1200m)의 해발고와 사면부위에 따른 교목층의 산림구조를 조사하기 위하여 해발고와 사면부위에 따라 42개 조사구를 설정하였다 교목상층의 밀도 평균흉고직경 흉고단면적의 범위는 각각 545-1,700본/ha 11.0-23.5cm, 19.1-27.8m2/ha 이었다 교목상층의 평균흉고직경과 흉고단면적 교목층 전체의 흉고단면적은 계곡중부에서 가장컸다 해발고가 높아짐에 따라 중요치가 증가하는 경향을 보이는 수종은 신갈나무 소나무 등이었으며 감소하는 수종은 굴참나무 졸참나무, 비목나무 등이었다 사면하부에서 상부로 갈수록 중요치가 증가하는 수종은 굴참나무 쇠물푸레 철쭉꽃 등이었으며 감소하는 수종은 노각나무 비목나무 느티나무 당단풍 때죽나무 등이었다 해발고와 사면부위가 높을수록 종수와 종다양도는 감소하였으며 해발고대별 종다양도는 0.626-1.320 의범위를 보였다 계곡정부를 제외한 해발고대간 유사도지수는 36.1-60.6% 사면부위간 유사도지수는 59.2-74.4% 로서 사면부위보다 해발고에 따른 종구성 상태의 차이가 심한 것으로 나타났다 수종별 중요치에 의한 Cluster 분석결과 계곡하부의에 위치한 서어나무-활엽수군집 계곡상부의 사면중 하부에 위치한 신갈나무-활엽수군집 계곡정부와 계곡상부의 사면상부에 위치한 신갈나무-소나무군집 등 4개 유형군집으로 구분되었다 종상관 분석결과 소나무 신갈나무 쇠물푸레 철쭉꽃 등 4개 수종간 비목나무 산뽕나무 생강나무 등 3개 수종간에는 유의적인 정의 상관이 있었다. 신갈나무, 쇠물푸레 철쭉꽃 등은 졸참나무와 소나무 쇠물푸레 등은 비목나무 서어나무와 유의적인 부의 상관이 있었다.증가에 따라 250 g/L까 지 증가하여 최대 51.0%의 수율과 0.63 g/L-h의 생산성을 나타내었다. 얻을 수 있었다. 따라서 이 방법이 일단 생산성 향상을 위한 세포의 고농도 배양에는 조사한 여러 배양 시스템 중에 가장 효율적인 시스템임올 알 수 있었다 하지만 이 시스템 에서 포도당을 낮은 level로 유지할 수 있었으나, 초산의 과도한 축적으로 항체 생산성의 향상은 예상에 비해 크지 않았다. 81%), C18 0(12.38%), C18: 1(25.93%), C22:6(9.95%)이며 결합지방질(結合脂肪質)은 C14 : 0(11.60%), C16 : 0(18.94%), C16: 1(10.42%). C18 : 1(10.89%), C22 : 6(23.44%)이었다. 총필수지방산(總必須脂肪酸) 함량(含量)은 극성지방질(極成脂肪質)$(20.14{\sim}31.12%)$이 비극성지방질(非極成脂肪質)$(6.97{\sim}11.13%)$보다 훨씬 높았고, 결합지방질(結合脂肪質)이 유리지방질(遊離脂肪質)보다 높았으며 부위별(部位別)로는 피부(皮部)$(15.18{\sim}15.41%)$가 육질부(肉質部)$(6.97{\sim}11.13%)$보다 높았다. 또${\omega}3$고도부포화지방산(高度不飽和脂肪酸) 함량(含量)은 육질부(肉質部)$(15.15{\sim}28.32%)$가 피부(皮部)$(6.77{\sim}18.18%)$나 내장부(內臟部)$(8.35{\sim}9.74%)$보다 높았으며, 육질부(肉質部)에서는 극성지방질(極成脂肪質)

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.419-426
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• 2020

비전통 저류층에서 에너지 자원의 회수율을 높이기 위해서는 저류층 내의 미세 공극 형태와 연결도 등을 포함하는 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 셰일 저류층 내 나노스케일의 공극 구조 연구에 적합한 조건과 방법을 찾기 위해 집속 이온 빔 시스템(Focused Ion Beam, FIB)과 이온 밀링 시스템(Ion Milling System, IMS)을 이용하여 분석을 진행하였다. 셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위해 리아드 분지에서 획득된 A-068 시추공의 시료를 사용하였다. 각 시료마다 특성이 다르기 때문에 시료 전처리 방법과 조건을 달리하여 최적의 조건을 찾았고 FE-SEM을 이용하여 공극 이미지를 획득하였다. 연구 결과 국소 부위의 공극구조를 관찰하기 위해서는 FIB를 사용하여 시표 표면을 밀링 후 바로 공극 이미지를 얻는 것이 효율적이고 반면에 넓은 면적을 단시간에 밀링하여 여러 공극 구조를 관찰하기 위해서는 IMS를 이용해야 한다는 것을 확인했다. 특히 탄산염 광물 함량이 높고 강도가 큰 암석에 대해서는 FIB보다는 IMS를 활용하여 밀링을 수행해야 공극 구조 관찰이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 셰일 저류층 내 공극 구조 관찰을 위한 방법이 정립되었으며 향후 이를 이용한 셰일 가스 저류층 시료 분석을 통해 공극의 크기나 형태가 셰일가스 회수 증진에 미치는 영향을 밝힐 수 있을 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.62-69
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• 2022

EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)는 기존의 중앙집중식 유압시스템에 비해 높은 에너지 효율을 가진다. 특히 항공기용 EHA는 고장상황에 대비하여 이중화 설계가 일반적이다. 또한 장착공간의 한계로, 구동기 길이를 최적화 하여야 한다. 따라서 양로드형 실린더와 단로드형 실린더의 직렬 구성이 유리하다. 하지만 피스톤 수압부 면적의 비대칭성으로 인해, 일반적인 제어 기법으로 이중화 구동 시 두 실린더 사이에 Force Fighting 현상이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이중화된 EHA의 시뮬레이션을 통해 Force Fighting 현상을 확인하였다. 이를 억제하기 위한 방법으로 Load Compensation 제어기와 힘 제어 기반 위치 제어기를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 각각의 성능을 비교 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.53-63
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• 2024

액체 로켓 엔진의 작동 신뢰성 확보를 위하여 높은 효율과 점화 성능을 가진 점화기가 필수적이다. 본 연구에서는 450 N급 메탄-산소 액체 로켓 엔진에 사용할 수 있는 스파크 토치 방식의 점화기를 개발하였으며, 이를 위해 수치해석, 제작 및 검증을 수행하였다. 구체적으로, 점화 성능 확보를 위해 점화기 출구에서의 엔탈피를 최대화하도록 질량 유량, 노즐 면적비, 연료-산화제 혼합비 및 세장비를 설계변수로 설정하고 파라메트릭 해석을 수행하였으며, 3차원 반응 유동 수치해석을 통해 출구 열량을 산출하였다. 나아가, 도출된 설계를 바탕으로 점화기를 제작하여 연소 실험을 수행하였으며, 안전을 고려하여 설정한 최대 압력 이내에서 수치해석 결과에 부합하는 점화 성능 확보가 가능한 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 설계 및 제작한 점화기는 차후 소형 우주발사체 상단 엔진 등 실제 추진 시스템 구성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.577-585
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• 2024

인프라는 국가의 산업 발전과 경제 성장에 주요한 역할을 하고 있다. 그러나 최근 국내 인프라는 노후화로 인해 안전사고의 위험 뿐만 아니라 사회·경제적 비효율성을 야기하고 있어 유지관리의 필요성이 커지고 있다. 특히 교량의 노후화 비율이 심각해 적절한 보수보강 공법과 물량 산출이 필요하다. 본 연구에서는 시설물통합정보관리시스템(FMS) 데이터 중 교량에서 빈번하게 적용되는 보수공법을 도출하였고 이를 바탕으로 손상·결함 대비 유지보수공법 물량 간의 상관관계를 파악하였다. 교량통합관리시스템(BMS) 데이터를 활용하여 교량의 손상과 유지보수공법의 물량 간의 경험적인 상관관계를 분석하였다. 분석결과 보수물량과 손상물량의 비율은 1.0으로 나타났으며, 세부지침에서 제시하고 있는 균열률 및 손상면적률을 산정하는 방식은 손상물량의 1.5배를 권고하고 있어 차이를 보이고 있었다. 세부지침에서는 안전을 고려하여 보수적인 수치를 제시하고 있지만 데이터 분석 결과를 통해 실무적인 비율을 제시하였다는 점에서 의의가 있으며, 향후 다양한 시설물의 보수보강 물량을 산정할 수 있는 모델 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.