• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.258-267
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• 1993

A mathematical model has been developed to describe heat transfer phenomena in a PCM (phase change material) module for development of an energy recovery system. The PCM module, melting point of which is around 1673 K, consists of silicon(96.8%), aluminium(2.7%) and marginal amounts of impurities such as Ca, Fe and Ti. The module is covered by a capsule that consists of SiC(58%) and graphite(42%). Physical properties that are required for model predictions were cited from the references. The apparent capacity method and the postiterative method wert used in the mathematical model to describe the phase changing mechanism. Temperature and velocity of fluid are the major variables in the model calculation. For the gas temperature of 1773 K that simulates real operating conditions, the prediction shows that PCM is rapidly melted to axial direction. However, for the gas temperature of 3000 K that is higher than the real conditions, PCM is melted rapidly to the radial direction. The gas velocity has no influence on the melting phenomena of the PCM except when the gas velocity is relatively low. At the low gas velocity asymmetry of the temperature profiles in PCM is obtained.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.27 no.3
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• pp.233-244
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• 2017

We conducted hydraulic fracturing experiments on cement samples to investigate the dependency of fracture propagation on the viscosity of injection fluid and the in situ stress state. Ten cubic samples (20 cm side length) were produced using cement that was cured in water for more than one month. Samples were placed in a tri-axial compression apparatus with three independent principal stresses. An injection hole was drilled and the sample was hydraulically fractured under a constant injection rate. We measured injection pressures and acoustic emissions (AE) during the experiments, and investigated the fracture patterns produced by hydraulic fracturing. Breakdown pressures increased exponentially with increasing viscosity of the injection fluid. Fracture patterns were dependent on differential stress (i.e., the difference between the major and minor principal stresses). At low differential stress, multiple fractures oriented sub-parallel to the major principal stress axis propagated from the injection hole, and in some samples the fracture orientation changed during propagation. However, at high differential stress, a single fracture propagated parallel to the major principal stress axis. AE results show similar patterns. At low differential stress, AE source locations were more widespread than at high differential stress, consistent with the fracture pattern results. Our study suggests that hydraulic fracturing during shale gas extraction should be performed parallel to the orientation of minimum differential stress.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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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.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.89-89
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• 2011

도로의 가드레일 지주 근입깊이의 부족에 의한 자동차의 전락사고 이 후, 일본의 국토교통성 등의 관계자들이 그 대책 세우기에 부심해 왔으나, 기설 지주의 근입깊이를 측정할 수 있는 방법은 아직까지 알려져 있지 않으며, 현재로서는 작업의 전 과정을 비디오로 촬영하여 그 기록을 남기도록 되어있다. 그러나 그것은 상당히 비효율적인 작업으로 엄밀한 감시기능을 다하지 못하고 있으며, 감독자와 시공자의 양자로부터 계측 도구의 개발이 절실히 요구되고 있다. 일부의 초음파 측정기 업자가 가드레일 지주의 근입깊이를 측정할 수 있다고 주장하고 있으나, 시장에는 아직 나타나지 않고 있으며, 그 측정시스템의 측정여부와 성능의 검증이 이루어지지 않고 있는 상황이다. 지금까지 충격탄성파법 또는 초음파법을 이용하여, 매설된 가드레일 지주의 근입깊이를 측정한 성공사례가 정식으로 보고된 바는 없으며, 같은 강관주인 눈사태 방지책의 지주 파이프에 대한 근입깊이의 측정은 본 연구그룹의 의해 행하여진 바가 있다. 검사봉이나 해머 등으로 대상물을 두드려서 탄성파를 발생시키고, 그것을 가속도계 또는 속도계의 진동센서로 감지하여 그 파형을 분석함으로써 대상물의 치수 등을 측정하는 충격탄성파법은, 특히 콘크리트를 대상으로 공동 및 매설물 등의 탐사, 균열깊이의 측정 등에 폭 넓게 사용되고 있다. 하지만 이 측정방법을 가드레일의 지주의 근입깊이 측정에 적용할 경우, 일반적으로 행하여지는 방법, 즉 진동센서를 대상물의 상단부(캡)에 설치하는 방법으로는 접합부에 의한 탄성파의 손실과 캡의 휨 진동에 의한 노이즈 등을 해결하기가 곤란해진다. 또한 지반의 존재로 인한 진동 모드의 변화와 진동에너지의 감소 등의 문제점을 해결하지 않으면 안 된다. 본 연구는 충격탄성파법을 이용하여 지반에 설치된 눈사태 방지책이나 가드레일의 지주와 같은 강관 구조물의 근입깊이를 측정하고자 하는 연구이다. 이를 위해 진동센서를 캡이 아닌 측면부에 취부장치를 이용하여 설치함으로써 길이방향의 탄성파를 측정할 수 있도록 하고, 실제 구조물에 대해 측정을 실시하여 그 측정시스템의 성능과 유용성을 검토하고자 한다. 또한 다양한 길이의 실험용 강관 파이프를 매설하고 측정실험을 실시하여 측정시스템의 적용성에 대해서도 검토하였다. 본 연구를 통하여, 수신센서를 파이프의 측면에 선접촉하게 함으로서 종파를 감지하여 근입깊이를 포함한 파이프의 전 길이를 측정하는 본 측정시스템은 매설된 강관 구조물의 길이 측정에 기본적으로 적용 가능함을 확인할 수 있었다. 특히 오거 굴착으로 시공된 경우에는 높은 정도의 측정성능을 보여주었다. 또한 항타관입 파이프에 대해서는 지반의 영향을 고려함으로써 길이의 측정이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 오거 굴착 또는 항타 관입 등 시공방법에 따라 측정결과에 대한 지반의 영향 정도가 달라지며 파형 분석 및 길이 산정시 그 영향을 고려하여야 함을 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.357-364
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• 1997

The objective of this study was to find optimum nonionic surfactants for clean up of soils contaminated by hydrocarbon oils. PIT(phase inversion temperature) measurements in ternary systems containing pure hydrocarbons, pure nonionic surfactants, and water were carried out and interfacial tensions were measured as a function of time for n-hexadecane oil drops brought into contact with various mixtures of nonionic surfactant and water. Batch surfactant washing experiments were performed based on the measurement, results of PIT and interfacial tension and the results showed that maximum removal of n-hexadecane occurred at the PIT of the system. For the $C_{12}E_5(C_{12}H_{25}O(CH_2CH_2O)_5H)$ system, maximum n-hexadecane removal of 73.4% occurred at the PIT of $52^{\circ}C$. In contrast, n-hexadecane removal at $25^{\circ}C$ and at $60^{\circ}C$, each corresponding to the conditions of below PIT and above PIT of the system, was found to be 57.1% and 57.0% respectively. The maximum removal of a hydrocarbon at the PIT of a system, where the hydrophilic and hydrophobic properties are balanced, was found to be due to the existence of high oil solubilization into a middle-phase microemulsion and ultralow interfacial of the order of $10^{-2}$ to $10^{-3}$ dyne/cm between middle-phase microemulsion and excess oil phase.

• The Journal of the Korean life insurance medical association
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• v.25
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• pp.49-62
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• 2006

생명공학의 시대로 일컬어 지고 있는 오늘날, 재생의학 분야에서는 난치성 질환 치료를 목적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 줄기세포를 이용한 세포 대체치료 관련 연구는 최근 국내 황우석 박사의 체세포 핵이식 배아세포주 확립에 이르기 까지 괄목할 만한 발전을 보여 주고 있다. 이와 관련해 생명보험산업에 적잖은 파장이 예상되며, 생명보험사 내부적으로 기존에 판매된 상품의 사차손 관리와 함께 급속도로 발전하는 줄기세포 연구에 직접적으로 대응하는 상품개발, 언더라이팅, 지급 심사 등 보험사 내외에서의 전방위적인 변화가 필요하다는 문제 제기가 있다. 줄기세포란 조직 분화 과정에서 볼 수 있는 세포이며 근육 뼈 뇌 피부 등 신체의 어떤 기관으로도 전환할 수 있는 만능세포로서, 간 폐 심장 등 구체적 장기를 형성하기 이전에 분화를 멈출 배아 단계의 세포를 말한다. 한편, 성체줄기세포는 조직이나 기관의 분화된 세포들 사이에서 발견되는 미분화 세포로써, 자기 스스로 증식할 수 있으며, 조직이나 기관의 특수한 기능을 가지고 있는 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 신체줄기세포를 말한다. 배아줄기세포와 생체줄기세포를 통한 장기이식 등 난치병 정복은 윤리적, 사회적으로 많은 논란이 예상되며, 기술적으로도 해결해야 할 문제점들이 산적해 있기 때문에 아직은 요원한 것이 사실이다. 현재 유럽 대부분의 나라와 미국에서는 인간 배아의 복제가 금지되어 있으며, 일본 정부는 연구용 배아 복제를 제한적으로 허용하고 있다. 하지만, 우리 나라의 경우 2005년 1월에 '생명윤리 및 안전에 관한 법'이 발효되었지만 정부는 관련 부작용에 대한 깊은 고찰 없이 전폭적인 지원들 약속하고 있는 실정이다. 줄기세포 연구의 발달로 인해 인류가 난치병 치료의 첫 장을 열었다고 하더라도 그 영향이 당장 보험사에 미친다고 할 수는 없다. 왜냐하면 앞으로 이러한 신기술이 실제 의료행위에 적용되기 위해서는 여러 단계의 안정화 작업과 임상시험이 필요한데 이러한 작업이 기술적으로 어렵고 그 시간도 만만치 않게 걸리기 때문이다. 또한, 보험사의 보장은 크게 사망/수술/입원/암/기타보장으로 구별할 수 있는데, 줄기세포 연구의 발달과 관련이 있는 보장이 제한되어 있어 보험사에 미치는 영향이 당장 우려할 만한 수준이라 할 수 없다. 하지만 만약 치료용 줄기세포 배양으로 인한 장기 기관의 이식이나 손상세포의 대체 등과 같은 의학신기술의 예상 외로 급격하게 발전한다면 보험사의 Risk 관리에 상당한 저해요인으로 작용할 것으로 판단된다. 특히 진단 입원 수술로 대표되는 생존보장에 대한 사차 Risk 및 사차손의 급증이나 역선택 증가는 보험사의 경영수지 악화를 유발하여 보험산업 전반에 위험으로 작용할 수도 있다. 따라서, 장기적인 안목으로 업계 공동의 대응이 필요하고, 각 사에서도 상품개발, 언더라이팅, 지급심사 간의 긴밀한 협조가 요구된다. 생명보험산업의 Risk 관리는 기존의 시장환경에 영향을 받는 비차, 이차중심에서 보험회사가 어느 정도 관리를 통해 적정규모를 유지할 수 있는 사차로 그 중심축이 이동하고 있다. 보험산업이 계속 활력을 갖고 성장하기 위해서는 체계적인 Risk나 관리가 핵심일 것이며, 보험사의 사차 Risk의 중요성이 더욱 커져 가고 있는 현실에서 거시적으로 의학신기술 발달 등 위험요인에 대해 미리 분석하고 이에 대한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.37 no.4
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• pp.293-305
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• 2009

Methane, as a greenhouse gas, is some 21~25 times more detrimental to the environmental than carbon dioxide. Landfills generally constitute the most important anthropogenic source, and methane emission from landfill was estimated as 35~73 Tg per year. Biological approaches using biocover (open system) and biofilter (closed system) can be a promising solution for older and/or smaller landfills where the methane production is too low for energy recovery or flaring and installation of a gas extraction system is inefficient. Methanotrophic bacteria, utilizing methane as a sole carbon and energy source, are responsible for the aerobic degradation (oxidation) of methane in the biological systems. Many bench-scale studies have demonstrated a high oxidation capacity in diverse filter bed materials such as soil, compost, earthworm cast and etc. Compost had been most often employed in the biological systems, and the methane oxidation rates in compost biocovers/boifilters ranged from 50 to $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$. Some preliminary field trials have showed the suitability of biocovers/biofilters for practical application and their satisfactory performance in mitigation methane emissions. Since the reduction of landfill methane emissions has been linked to carbon credits and trading schemes, the verified quantification of mitigated emissions through biocovers/biofilters is very important. Therefore, the assessment of in situ biocovers/biofilters performance should be standardized, and the reliable quantification methods of methane reduction is necessary.

• Journal of Conservation Science
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• v.36 no.2
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• pp.82-92
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• 2020

Modern artworks are constructed using a variety of materials and techniques. Sculptures, which predominantly consist of metals, usually have different shapes and consist of different material mixtures. The structural and material properties of these sculptures are often controlled by conservation treatment methods. However, the application of existing treatment methods is challenging at times, indicating that more diverse treatment materials and techniques are necessary. Therefore, in this study, a treatment method that employs volatile corrosion inhibitor(VCI) powder, rather than an anti-corrosion solution, for the conservation and management of metal artworks was used. VCI powder and VCI films containing VCI powder were used, and the results obtained confirmed that both of them showed anti-corrosion effect. Only a slight change in the chromaticity of metal samples was observed, and compared to the untreated samples, the application of the VCI powder resulted in a decrease in the rate of corrosion by half. Moreover, VCI film tests revealed that comparing to the untreated or polyethylene film-treated samples, VCI film treatment resulted in a decrease in the occurrence of corrosion compounds. The contact angle, surface energy, and surface electrical resistance were measured, and the evaluation of these surface properties established the anti-corrosion effect of VCI. Additionally, direct application of VCI and VCI films on actual sculptures further confirmed the anti-corrosion effect of VCI.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.19 no.4
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• pp.521-532
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• 2014

ATSC-M/H based hybrid 3DTV, which is one of the service compatible 3DTV system, has considerable quality gap between the left and right views. And CRA(Conditional Replenishment Algorithm) has been proposed to deal with the issue of resolution mismatch and improve the visual quality. In CRA, the disparity vectors of stereoscopic images are estimated. The disparity compensated left view and simply enlarged right view are compared and conditionally selected for generating the enhanced right view. In order to implement CRA, a fast algorithm is strongly required because the disparity vectors need to be obtained at every layer and the complexity of CRA is quite high. In this paper, we adopted SDSP(Small Diamond Search Pattern) instead of full search and predicted the initial position of search pattern by examining the spatio-temporal correlation of disparity vectors and also suggested the SKIP mode to limit the number of processing units. The computer simulation showed that the proposed fast algorithm could greatly reduce the processing time while minimizing the quality degradation of reconstructed right view.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.3 no.1
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• pp.48-54
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• 2008

With the increasing events of natural disasters caused by unpredictable atmospheric movements, the importance of weather forecasting is increasingly emphasized. In this paper, we adopt satellite radar imageries to deal with unusual weather events over Korean region including yellow sand that swept over Korea in spring 2007 and typhoon EWNIAR in 2006. Korea has suffered from these natural events with increasing frequencies over last decades and the satellite radar imaging is considered the most appropriate method to track and analyze the characteristics of the events spanning from mainland China to Japan. The yellow sand mostly comes from Manju area in China and consists of tiny particles so that they move with high speed resulting in difficulty in predicting their moving paths. With the use of various radar images taken at regular time intervals, we could possibly derive the expected movement of the yellow sand particles. In the future, with the help of radar images taken at very short intervals, satellite radar image analysis will become a very useful tool to predict and prepare for the natural disastrous events caused by abrupt change in the atmosphere and deserts around Korea.