• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2022

본 연구는 지표수-지하수 연계 2차원 흐름 및 용질거동 수치모의를 통해 혼합대 흐름에 의한 지표수-하상 경계층 용질교환이 지표수 내 용질거동에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저, 혼합대 흐름이 부재한 불투수성 하상의 경우 사련 하상파에 의해 발달한 바닥면 근처 재순환 흐름의 포착 효과가 용질 파과곡선 형태를 결정하였다. 반면, 용질이 혼합대로 유입되는 투수성 하상에서는 지표수 대비 유속이 느린 혼합대 흐름에 의해 파과곡선 꼬리 부분 농도가 증가하여 파과곡선 꼬리 연장이 급격히 증가하였다. 또한, 지표수 유속 증가는 바닥면 압력 상승과 함께 혼합대 흐름을 빠르게 하여 파과곡선 꼬리의 연장을 단축시켰다. 이러한 본 연구의 결과는 지표수 내 용질 체류시간 예측에 있어 혼합대 흐름의 중요성을 시사하는 바이다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.117-123
• /
• 2024

수중에서 발생한 기포는 주변 유체의 밀도와 압력 차이에 의해 상승하는 부력을 받는다. 또한 주변 유체와의 점성, 표면장력, 상승 속도 그리고 크기 차이에 따라 기포의 거동, 형상, 열교환 과정 등이 달라진다. 본 연구에서는 원기둥 수조 내 상승하는 고온 단일 기포의 속도 그리고 열전달 해석에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 이론적 식을 통해 기포의 속도 그리고 온도 등을 계산하여 수치 해석 결과와 비교하기 위한 자료를 설정하였다. 그리고 상용 프로그램으로 수치 해석을 수행하였으며, 격자의 변화에 따른 수치 해석 결과의 안정성을 격자 수렴성 지수 계산을 통해 확인하였다. 수치 해석 결과 단일 기포의 상승 속도와 온도는 최소 격자의 크기가 기포 지름의 1/160이 될 때 수렴성을 보였으며, 온도 감소는 0.05초 이내에 주변 유체와 동일한 수준으로 감소하는 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권2호
• /
• pp.109-121
• /
• 1995

인도네시아 빠찌딴 광화대 동-아연 광상은 금 또는 연 광화작용을 수반하여 동부자바 Southern Mountain zone내 제3기 퇴적암류와 화산암류의 열극을 충진한 열수 석영 백상광체로 까시한(Kasihan), 점퐁(Jompong), 금뽈(Gempol) 지역에 밀집 분포한다. 주 광화시기의 광석광물로는 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 등이 각 지역별로 특징적인 광석광물들과 공생관계로 보이며 산출한다. 즉 까시한 지역의 경우 초기 공생광물군으로써 황철석 자류철석 철함유량이 높은(약 20 mole % FeS) 섬아연석과 Au 함량이 매우높은 (91.4 to 94.0 atomic % Au) 에렉트럼 및 (Cu-)Pb-Bi계 유염광물 등이 산출하며, 점퐁지역은 황철석, 유비철석(29.5~30.3 atomic % As), 섬아연석 등이 공생관계를 보여주며 산출된다. 반면, 금뽈지역의 경우 황철석, 자철석, 적철석 등의 초기 산출이 특징적이다. 광석광물의 침전은 0.8~10.1 wt. % NaCl 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 약 $350^{\circ}C$에서 약 $200^{\circ}C$에 걸쳐 진행되었으며, 까시한 및 점퐁지역의 경우 초기 광화유체의 비등현상과 이에 수반된 냉각 회석 작용에 기인한 광액 진화에 의하여, 금뽈지역의 경우 천수의 유입에 의한 냉각 희석작용이 우세하게 진행된 광액 진화에 기인하여 야기되었다. 광화유체의 비등현상 및 유체포유물 연구결과에 근거한 빠찌딴 광화대 주 광화시기의 압력조건은 약 (${\geq}95{\sim}255$ bars로, 까시한($\approx$ 140~255 bar) $\rightarrow$ 점퐁 ($\approx$ 120~170 bar) $\approx$ 금뽈 (${\geq}95$ bar)의 순으로 광화대내 지역별 상대적인 광화심도 차이가 확인된다. 광물공생관계를 이용한 열역학적 연구결과, 온도감소에 따른 유황분압의 변화와 산소분압 조건이 각 지역별로 상이함은 광화대내 각 지역별 열수계에서 상기 광화심도에 관련한 천수의 역할(water/rock 비등)차이에 기인된 결과로 해석된다. 유체내 산소 및 수소안정동위원소 연구결과, 이들 동위원소 값이 광화작용의 진행과 함께 점차 감소함은 상대적으로 낮은 water/rock 비 값은 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이뤄 평형상태에 이른 광화초기 열수계내에 광화작용의 진행과 함께 산화상태의 차갑고 동위원소적 교환반응이 적게 이뤄진 천수의 혼입이 점증하였음을 지시하며, 각 지역별 동위원소비 값의 차이는 광화심도에 관련된 water/rock비 및 동위원소 교환반응차 등에 의한 결과로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제46권5호
• /
• pp.628-635
• /
• 1999

연구배경 : 만성 폐쇄성 폐질환을 대변하는 폐기종에서 주요 기능적 장애는 호기의 장애이며, 최대 호기류량은 기도의 크기, 폐의 탄력반동압 그리고 기도의 함몰성에 의해 결정된다. 기도의 항몰성은 폐기종에서 기류를 제한하는 하나의 기전으로 작용하지만, 폐용적과 폐의 과팽창을 유지하는 기전으로 작용하여 가스교환을 증진시킨다는 주장도 있다. 따라서 폐기종에서 기관이 호흡에 미치는 생리학적 역할이 무엇인지를 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 방 법 : 1997년 1월 1일부터 8월 31일까지 보라매병원 호흡기내과를 방문하여 단순 흉부방사선검사, 체간용적기록계(body plethysmography)를 포함하는 폐기능검사 및 HRCT를 통해 폐기종으로 진단된 20명을 대상으로 하였다. HRCT에서 대동맥궁의 정상부위에서 기관의 단면적을 호흡주기에 따라 측정하고 이를 체표면적으로 보정한 값과 동맥혈의 이산화탄소분압 및 산소분압, 기도저항, 폐유순도 등 폐기능지표와의 상관 관계를 분석하였다. 결 과 : 폐기종에서 기관의 단면적은 호기시 동맥혈의 이산화탄소분압(r=-0.61, p<0.05) 및 산소분압(r=0.6, p<0.05) 그리고 매분환기량(r=0.73, p<0.05)과 유의한 상관관계가 있었지만, 흡기시에는 상관관계가 없었다(이산화탄소분압과는 r=-0.22, p>0.05, 산소분압과는 r=0.26, p>0.05, 매분환기량과는 r=0.44, p>0.05). 매분환기량은 상시호흡량(tidal volume)과는 r=0.45(p<0.05)로 유의한 상관관계가 있었지만, 호흡수와는 r=-0.31(p>0.05)로 상관관계가 없었다. 폐기종에서 기관의 단면적은 호흡주기와 상관없이 $FEV_1$ FVC, $FEV_1$/FEC, 최대 호기류량, 잔기용적, 폐확산능, 기도저항, 폐유순도 등의 다른 폐기능지표와는 상관관계가 없었다. 결 론 : 폐기종에서 호기시 기관의 단면적은 주로 가스 교환(gas exchange)의 지표들과 유의한 상관관계가 있었지만, 폐용적이나 폐의 과팽창을 시사하는 지표와는 상관관계가 없었다. 따라서 폐기종에서는 호기시 동일 압력점의 개념에 의해 발생하는 기도압박으로 기관의 단면적이 감소하고 이러한 현상이 기류를 제한하는 하나의 기전으로 작용하는 것이지 폐용적이나 폐의 과팽창을 유지시켜 가스교환을 증진시키는 것은 아니라고 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제37권3호
• /
• pp.201-209
• /
• 2004

생명구조장치(ECLS)는 호흡부전 및 심부전에 적용하는 장치로 세계적으로 많은 연구개발과 임상시도가 계속되고 있다. 현재까지 생명구조장치의 혈류펌프로는 비박동형 구동장치가 표준으로 사용되고 있으며, 박동형 구동장치는 생리적인 측면에서 유리하지만 급격한 회로압 상승과 그에 따른 혈구손상에 대한 우려가 있고 특히 막형산화기를 사용하는 인공폐 회로에서 기피되어 왔다. 본 연구는 인공폐 실험모델에서 단일 박동형 구동펌프와 막형 산화기 사이에 압력완충장치를 설치함으로써 언급한 부작용을 최소화시키면서 생리적인 박동혈류를 유도할 수 있을 것이라는 가능성을 검증하였다. 실험대상은 올레익산으로 급성 호흡부전증이 유발된 잡견(N=16)을 사용하였다. 실험군은 사용된 구동펌프의 종류와 압력완충장치의 유무에 따라 3개 군으로 분류하였다. 제1군(n=6)은 대조군으로 원심펌프를 이용하였고, 제2군(n=4)은 단일 박동형 구동펌프를 사용하였으며, 제3군(n=6)은 단일 박동형 구동펌프에 압력완충장치를 설치하였다. 실험모델은 흉강 절개 후 우심방-대동맥을 우회시키는 부분 체외순환 형태로, 1.8～2 L/min의 펌프박출량에서 2시간을 구동하였다. 관찰지표는 주로 혈역학 변화, 회로압, 혈액검사 및 혈구세포에 미치는 영향 등에 한정하였다. 맥동압(pulse pressure)은 박동형 구동펌프를 이용한 2군(47$\pm$10 mmHg)과 3군(41$\pm$9 mmHg)에서 비박동형 원심펌프를 이용한 1군(17$\pm$7 mmHg)에 비해 유의하게 높았다(p<0.001). 막형산화기에 걸리는 회로압은 1 군의 경우 222$\pm$8mmHg, 2군의 경우 739 $\pm$ 35 mmHg, 3군의 경우 470$\pm$ 17 mmHg였다(p<0.001). 순환 2시간째의 동맥혈 산소분압은 1군에 비해 박동혈류를 사용하는 2군과 3군에서 현저하게 높았다(77$\pm$41, 96$\pm$48, 97$\pm$25 mmHg; p<0.05). 혈구손상지표인 혈장 유리 헤모글로빈치는 1군에서 가장 낮았고, 2군에서 가장 높았으며, 3군에서 유의하게 감소하였다(55.7$\pm$43.3, 162.8$\pm$113.6, 82.5$\pm$25.1 mg%; p<0.05). 기타 혈액검사치는 특별한 차이가 없었다. 이상의 결과에서 단일 박동형 구동펌프는 비박동형 원심펌프에 비해 막형산화기의 산소교환에 유리한 반면, 회로압과 혈구세포 손상 측면에서 불리하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 단일 박동형 구동펌프와 막형 산화기 사이에 압력완충장치를 설치하는 경우, 회로압 상승과 혈구세포손상을 유의하게 감소시킬 수 있었다.

• 태양에너지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.3-12
• /
• 1990

본 실험연구에서는 탱크의 직경에 대한 높이의 비(H/D)가 3이고 유입 유량이 8LPM, 유입수의 온도와 기존 저장수와의 온도차, ${\Delta}T=30^{\circ}C$일때, 운동량교환을 최소화하여 가장 좋은 성층을 얻었고 또한 실험에서 사용한 유입구(Inlet Port)의 경우 수정 Richardson수(Modified Richardson Number), Ri가 0.004(Q=10LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$) 이하의 값에서는 완전 혼합(Fully Mixing)이 발생하고 H/D가 작아질수록 혼합층의 두께($H^*/H$)가 증가하여 성층 축열에는 바람직하지 못하였다. 그리고 성층은 성층을 촉진시키기 위하여 Distributor를 사용했을 때가, Distributor를 사용하지 않은 유입구(Inlet Port)의 경우 보다 잘 형성되어 저장효율이 Distributor를 사용한 경우(Q=8LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3)에 Distributor를 사용하지 않은 유입구(Inlet Port)의 최저효율 63%(Q=12LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3인 경우)보다는 31% 정도, 최대효율 84%(Q=8LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3인 경우)보다는 11% 정도 높은 95%까지 저장 효율을 증가시킬 수 있었다. 더 나아가서 단면이 균일한 원형 Distributor(A=D=Constant)의 경우에, 유량이 8LPM인 경우에 관내의 압력차가 작아 부분혼합(Partial Mixing)이 감소하여 안정된 성층을 얻을 수 있었다. 그리고, Distributor의 직경을 다음식과 같이 $$\frac{D}{D_L}=(\frac{x}{L})^{1/2}(1+\frac{fL}{2D})-\frac{fx}{2D_L}$$ 길이에 대하여 변화시켜 Distributor를 제작함으로써, 보다 안정된 열성층과 높은 열저장 효율을 얻을 수 있을 것으로 예상한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제34권6호
• /
• pp.44-50
• /
• 2006

아임계 및 초임계수 특성에 따른 목질 바이오매스의 당화특성을 분석하기 위하여 물의 초임계 압력인 23 MPa로 고정하고 아임계 온도($325^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)와 초임계 온도($380^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $425^{\circ}C$)에서 현사시나무 목분을 각각 60초 동안 처리하였다. 생성된 현사시 목분의 분해산물에는 액상과 고형분의 분해산물이 섞여 있었다. 각 처리조건에 따른 목분의 분해율은 처리 온도가 상승함에 따라 증가하였으며 초임계 온도인 $425^{\circ}C$에서 최고 83.1%의 분해율을 나타냈다. 아임계 및 초임계수 분해에 의해서 생성된 단당류는 액상의 분해산물을 대상으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래프(HPAEC)를 이용하여 분석하였다. 목질바이오매스의 초임계수 분해과정에서 처리온도가 높아지면서 단당류 수율은 증가하는 경향을 보였으며, $425^{\circ}C$에서 가장 높은 7.3%의 단당류 수율을 나타내었다. 아임계 온도 범위에서는 현사시나무의 섬유소 성분 중에서 자일란이 우선적으로 분해되어 자일로스의 생성비율이 비교적 높았으며, 처리온도가 높아지면서 셀룰로오스의 분해에 의한 글루코오스 생성율이 급격히 상승하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권6호
• /
• pp.818-823
• /
• 2015

본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 마이크로채널 내부의 Fischer-Tropsch(FT) 반응을 모사하였고, 나아가 반응채널의 너비와 높이, 냉각채널과의 거리 그리고 채널 사이 간격을 변수로 두고 채널 내부 온도에 대해 민감도 분석을 수행하였다. 마이크로채널 반응기는 채널 간의 열교환을 고려하기 위한 5개의 반응채널과 냉각채널을 대신한 냉각면으로 이루어져 있으며 채널의 높이와 너비를 포함한 변수들의 길이는 0.5 mm ~ 5.0 mm 범위에서 설정하였다. 반응물로는 $H_2$와 CO의 혼합기체($H_2/CO$ molar ratio=2)를 사용하였으며 반응기의 운전 조건은 $GHSV=10000h^{-1}$, 압력 20 bar와 온도 483 K($210^{\circ}C$)이다. 민감도 분석의 결과로 반응채널 내부의 최대 온도는 채널의 높이에 비례하며 너비에 대해서는 특정 길이 이상에서 영향을 받지 않는 것을 확인하였으며 이 중에 냉각채널과의 거리와 채널 사이 간격은 채널 내부 온도에 거의 영향을 미치지 않았다. 따라서 채널 레이아웃에서 반응채널의 높이는 짧을수록(약 2 mm 이하), 너비는 길수록(약 4 mm 이상) 열제거뿐만 아니라 생산량 측면에서 이득을 얻을 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.931-934
• /
• 2002

폐기화 되고 있는 포도씨를 대체 식용유지 자원으로 개발하고자 포도씨에 함유되어 있는 기름의 최적 추출 방법을 확립하고자 실시하였다. Campbell early 포도씨의 일반 성분 분석 결과 압착 법으로 추출한 기름의 수율은 분쇄 후 볶아 증숙한 처리구, 분쇄 후 볶음 처리구, 분쇄 후 증숙 처리구순이었고 볶음 후 분쇄 처리구에서 가장 낮은 수율을 나타내었다. 용매 추출에 의한 수율은 정치 추출하였을 때 ether 처리구가 24시간 77.4%, 48시간 80.9%로 가장 높았고, 그 다음이 methanol과 n-hexane으로 나타났다. 포도씨 기름의 추출수율을 높이기 위한 방법으로 여러 가지 처리를 조합하여 실시한 결과 다음과 같은 순으로 방법이 확립되었다. (1) 수분 $10{\sim}12%$의 포도씨를 $95{\sim}100^{\circ}C$에서 20분 정도 볶음 처리하고 30분간 실온으로 방냉한다. (2) 분쇄기로 1차 $1{\sim}2\;mm$ 정도 입자로 하여 2차 분쇄로 0.5 mm 이하 입자크기로 분쇄한다. (3) 분쇄된 씨를 steam boiler에서 $0.8{\sim}0.9\;kg{\cdot}f/cm^2$의 압력으로 10분 정도 증숙 시킨 후 열 교환 장치가 부착된 압착 추출기에 $6{\sim}\;8kg$ 정도 넣어 추출한다. (4) 이때의 압착력은 $400\;kg/cm^2$에서 $2{\sim}3$분, $550{\sim}600\;kg/cm^2$에서 10분 그리고 $700\;kg/cm^2$에서 기름 흔적이 없어 질 때까지 추출한다. 추출 방법을 달리하여 추출한다. 추출 방법을 달리하여 추출한 포도씨 기름에 대한 관능검사를 실시한 결과, 최적조건으로 추출한 기름이 맛, 향기 및 색깔에서 가장 좋은 것으로 나타났고 그 다음이 분쇄 후 볶아 추출한 기름이 좋게 나타났으며 분쇄 후 볶아 증숙하여 압착한 기름순으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.123-136
• /
• 1996

본 연구에서는 시 공간적으로 변화하는 밀도구조를 고려한 3차원 연직함수 전개모형을 제안한다. 정수압을 가정하며 열보존식과 상태방정식의 도입으로 밀도변화가 고려된다 수평방향으로의 변화는 유한 차분 격자상에서 계산되며 유속 및 수온의 연직구조는 선형보간함수를 사용하여 계산된다. 구성된 행렬방정식은 유사변환 개념을 도입하여 시간적분된다. 개발된 모델의 테스트를 위해 간단한 이상해역과 황해역에서 대기와 해양간의 열교환에 따른 수온구조 변동을 실험하였다. 이류효과는 열수송방정식에서만 고려하였으며 연직 와동점성계수와 와동확산계수는 시 공간적으로 일정한 값을 사용하였다. 이상해역에서의 수치실험결과 모델영역의 수심의 차이에 따른 열저장의 차이로 인해 수온의 수평적 구배가 발생하였다. 결과적으로 전향력을 고려하지 않을 경우에는 상층에서는 수심이 증가하는 방향으로 흐름이 발생하고 하층에는 반대방향의 흐름이 유도된 반면 전향력을 고려할 경우에는 수온차에 의한 압력구배력과 전향력이 균형을 이루면서 지형류가 뚜렷하게 나타났다. 황해역에서는 복잡한 흐름이 나타났지만 전체적으로는 지형류의 특성이 우세하게 나타났다.