• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.12
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• pp.1181-1191
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• 2013

This study have implemented finding the optimal water temperature parameter set for Hapcheon dam reservoir using CE-QUAL-W2 model. In particular the sensitivity analysis was carried out for four water temperature parameters of wind sheltering coefficient (WSC), radiation heat coefficient (BETA), light extinction coefficient (EXH2O), heat exchange coefficient at the channel bed (CBHE). Firstly, WSC, BETA, EXH2O shows relatively high sensitivity in common during April to September, and CBHE does during August to November. Secondly, as a result of identifying depth range of parameter influence, BETA and EXH2O show 0~9 m and 8~14 m which is thermocline layer close to water surface, CBHE is deep layer 12 m away from bottom. Finally, applying annual or monthly optimal parameter sets indicates that the bias between two sets does not show much differences for WSC and CBHE parameters, but BETA and EXH2O parameters show $0.20^{\circ}C$ and $0.51^{\circ}C$ of monthly average biases for two parameter sets. In particular the bias reveals to be $0.4^{\circ}C$ and $1.09^{\circ}C$ during May and August that confirms the necessity of use of monthly parameters during that season. It is claimed that the current operational custom use of annual parameters in calibration of reservoir water quality model requires the improvement of using monthly parameters.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.15 no.4
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• pp.292-301
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• 2012

The rise in sea surface temperature (SST) as a global warming enhance overall typhoon activity. We assumed that there exist thermodynamic limits to intensity that apply in the absence of significant interaction between storms and their environment. The limit calculations depend on SST and atmospheric profiles of temperature and moisture. This approach do appear to provide resonable upper bounds on the intensities of observed storms and may even be useful for predicting the change in intensity over a long period time. The maximum storm intensities was estimated through the global warming scenarios from IPCC-AR4 report over the North-East Asia. The result shows stronger intensities according to scenarios for increase of carbon dioxide levels. And storm surge simulations was performed with the typhoons which were combined route of the typhoon Maemi (2003) and intensity as climate change scenarios. The maximum increase of storm surge heights was shown about 29~110 cm (36~65%) regionally. Especially at Masan, the result of simulated maximum surge height exceed the 200 years return period surge.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.230-230
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• 2010

질화갈륨 기반의 III족-질화물 계열의 반도체 물질은 녹색-자외선 영역의 발광다이오드에 응용되어 왔으며 고효율, 고휘도 발광소자의 구현 및 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로 널리 사용되어온 c축 방향으로 성장된 질화갈륨 기반 발광다이오드에서는 활성층의 에너지 밴드구조가 내부전기장에 의해 변형되어 전자와 정공의 재결합 확률이 저하된다. c축 방향으로 형성되는 내부전기장은 축방향으로의 자발적 분극화와 높은 압전 분극 현상에 기인한다. 이와 같은 분극 성장에서의 내부양자효율 저하 현상을 해결하기 위하여 내부 전기장이 존재하지 않는 a축과 m축과 같은 무분극 방향으로의 성장이 집중적으로 연구되고 있다. 현재 사파이어 기판위에서 무분극 성장된 박막은 높은 밀도의 결함이 발생하여 고품위의 발광다이오드 동작에 어려움을 겪고 있다. 최근 결함 밀도를 낮추고 높은 결정성을 갖는 무분극 질화갈륨 박막을 성장하기 위하여 2-단계 성장 방법, 나노구조층 삽입, 산화규소 마스크 패턴 등 다양한 성장 방법들이 연구되어 주목할 만한 연구 결과들이 보고되고 있다. 다양한 성장 방법들에 의해 성장된 박막들은 고유한 특성들을 보이는데, 특히 박막 성장방법에 따라 박막 내부에 형성되는 깊은 준위의 특성들은 발광다이오드의 소자 특성에도 큰 영향을 미치게 되므로 무분극 박막에서의 깊은 준위에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 금속-유기 화학기상증착 방법으로 r면의 사파이어기판 위에 a면의 질화갈륨을 성장시켰다. 고품질의 결정성을 구현하기 위해 저온 핵형성층, 3차원 성장층, 2차원 중간온도 성장층, 2차원 성장층의 4개 버퍼층을 사용하였으며, 질화규소 나노구조층을 삽입함으로써 고품 위의 a면 질화갈륨 박막을 구현하였다. 성장된 a면 질화갈륨 박막에 형성된 깊은 준위들은 접합용량과도분광법을 이용하여 분석되었으며 질화규소 삽입층의 유무에 따른 깊은 준위의 특성 차이에 대한 연구를 수행하였다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.33 no.5
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• pp.82-88
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• 2013

There are the stirring test and drain test in the daily performance test to determine the thermal performance of a domestic solar hot water system. The drain test is a test that measures the discharge heating rate while drain the hot water from the top of the storage tank and supply the city water to the bottom of the tank. From the perspective of the user, this drain test is more effective than the stirring test. In this study, the thermal performance were compared through the drain test for a passive type and an active type domestic solar hot water systems consisting of the same storage tank and collectors. At this point, a passive type was used the horizontal storage tanks, and an active type was used vertical storage tank. In the drain test, when the hot water drained up to the reference hot water temperature, an active type which have vertical storage tank represents excellent daily performance than a passive type which have horizontal storage tank regardless of weather conditions. The reason for this is because the vertical storage tank is advantageous to thermal stratification in the tank. After the drain test, the residual heat for the horizontal storage tank was much more than the vertical storage tank, but in the next day the amount of discharged heat were less than the those of vertical storage tank neither. Thus, the solar water heating system which have horizontal storage tank should be adopted preheating control method rather than separate using control method when connected with auxiliary heat source device.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.494-494
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• 2017

국내의 호소는 대부분이 농업용수 공급을 목적으로 설치된 인공 호소이다. 최근 이상기후 및 유역 오염원 증가로 호소의 수질오염도가 증가 추이에 있으며, 특히 하절기 외기온도 상승과 함께 녹조 대량발생, 어류 집단폐사 등 수질오염사고가 야기되고 있다. 이러한 수질오염사고는 호소의 지역적 특성으로 인한 여러 가지 원인이 있겠지만 직접적인 원인으로는 호소의 산소 고갈에 기인된다. 본 연구에서는 농업용 호소의 수온, DO, EC 등에 대한 일주기 및 계절적 동적변화를 규명하여 호소의 수질개선대책수립에 활용하고자 하였다. 연구대상 지구는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 농업용 저수지이며, 2015년 6월 4일부터 9월 22일까지 수온, DO, EC을 측정할 수 있는 연속 자동측정장치를 설치하였고, 측정지점은 저수지 수심을 상(바닥층에서 1.5m 상부), 중(바닥층에서 1.0m 상부), 하(바닥층에서 0.5m 상부)로 구분하여 각각 측정하였다. 호소의 수온은 일주기로 수온성층 형성과 대류혼합이 반복되었으며, 상 하층간의 수온 차이가 평균 $1.4^{\circ}C$, 최대 $5.0^{\circ}C$의 차이를 보였다. 또한 강우가 발생한 이후에는 일시적으로 저수지 상 하 층간 수온 차이가 거의 없는 것으로 나타났는데, 이는 강우에 의한 수체의 수직혼합으로 저수지 전체의 물질순환에 영향을 미친 것으로 판단된다. 호내 DO 농도는 일(day) 주기 동안 농도변화가 크게 나타났으며, 여름철 무강우 기간에는 저수지 바닥층의 평균 DO 농도가 약 0.5mg/L로 거의 무산소 상태가 지속되는 것으로 관측되었다. DO는 기온이 낮아지거나 강수가 발생할 때 대류에 의한 수직혼합에 의해 간헐적으로 회복되다가 다시 고갈되는 현상이 반복되는 것으로 나타났다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.26 no.6
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• pp.553-562
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• 2017

In these days, agricultural reservoirs are considered as a useful resource for recreational purposes, tour and cultural amenity for vicinity communities as well as irrigation water supply. However, many of the agricultural reservoirs are showing a eutrophic or hyper-eutrophic state and high level of organic contamination. In particular, about 44.7% of the aged agricultural reservoirs that constructed before 1945 exceed the water quality criteria for irrigational water use. In addition to external loading, internal nutrient loading from bottom sediment may play an important role in the nutrient budget of the aged reservoirs. The objectives of this study were to characterize variations of thermal structure of a shallow M reservoir (mean depth 1.7 m) and examine the potential of internal nutrient loading by continuous monitoring of vertical water temperature and dissolved oxygen (DO) concentration profiles in 2015 and 2016. The effect of internal loading on the total loading of the reservoir was evaluated by mass balance analysis. Results showed that a weak thermal stratification and a strong DO stratification were developed in the shallow M Reservoir. And, dynamic temporal variation in DO was observed at the bottom of the reservoir. Persistent hypoxic conditions (DO concentrations less than 2 mg/L) were established for 87 days and 98 days in 2015 and 2016, respectively, during the no-rainy summer periods. The DO concentrations intermittently increased during several events of atmospheric temperature drop and rainfall. According to the mass balance analysis, the amount of internal $PO_4-P$ loading from sediment to the overlying water were 37.9% and 39.7% of total loading during no-rainy season in 2015 and 2016, respectively on August when algae growth is enhanced with increasing water temperature. Consequently, supply of DO to the lower layer of the reservoir could be effective countermeasure to reduce nutrient release under the condition of persistent DO depletion in the bottom of the reservoir.

• Journal of Marine Life Science
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• v.2 no.2
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• pp.62-69
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• 2017

In order to assess the potential environmental factors in the vicinity of a fish cage farm, we investigated the biotic and abiotic factors during a short-term period in summer 2016 in two inner stations of Tongyeong Obi. High water temperature on August 10^th was apparent among the full depth of up to 29℃, which might have been related to the abnormally high temperatures of large amounts of the Changjiang River discharge along the Tongyeong coast. The concentration of nitrate+nitrite, ammonium, phosphate, and silicate ranged from 0.08 to 5.11 μM, 0.08 to 34.62 μM, 0.01 to 1.15 μM, and 1.46 to 31.79 μM, respectively. The nutrients were mainly supplied by precipitation and leaching from the bottom sediments in the fish culture farm area. It was not retained for a long duration because of the phytoplankton consumption and diffusion by water currents. The chlorophyll a concentration varied from 0.49 ㎍ l^-1 to 7.39 ㎍ l^-1. At that time, Chaetoceros debilis, C. pseudocurvisetus, and Pseudo-nitzschia delicatissima were rapidly proliferated and reached the level of 4.74 × 10⁹ cells l^-1. In particular, the lowest dissolved oxygen was recorded at 4.52 ㎍ l^-1 at the bottom layer after bloom. Therefore, even though phytoplankton blooms in summer have frequently occurred in a fish culture farm area, the oxygen-deficient environments were not found in neither the surface nor bottom layers, which implied that the water masses might be well exchanged from the mouth of the northwest and southeast between Obi and Mireuk Island in the study area.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.24 no.3
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• pp.217-225
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• 2015

Local heating system providing hot air locally to growing parts including shoot apex and flower cluster which were temperature-sensitive organs of cherry tomato was developed to reduce energy consumption for greenhouse heating without decline of crop growth. Growing part following local heating system was composed of double duct distributer which connected inner and outer ducts with hot air heater and winder which moved ducts up and down following growing parts with plant growth. Growing part local heating system was compared with conventional bottom duct heating system with respect to distributions of air and leaf surface temperatures according to height, growth characteristics and energy consumption. By growing part local heating, air temperature around growing part was maintained $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ higher than that of lower part of crop and leaf surface temperature was also stratified according to height. Investigations on crop growth characteristics and crop yield showed no statistically significant difference except for plant height between bottom duct heating and growing part local heating. As a result, the growing part local heating system consumed 23.7% less heating energy than the bottom duct heating system without decrease of crop yield.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.3
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• pp.301-316
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• 1995

experimental and computational studies ore carried out to investigate the natural convection of the single phase flow in a tank with a heated horizontal plate facing downward. This is a simplified model for investigations of the influence of a core melt at the bottom of a reactor vessel on the thermal hydraulic behavior in a oater filled cavity surrounding the vessel. In this case the vessel is simulated by a hexahedron insulated box with a heated plate Horizontally mounted at the bottom of the box. The box with the heated plate is installed in a water filled hexahedron tank. Coolers are immersed in the U-type water volume between the box and the tank. Although the multicomponent flows exist more probably below the heated plate in reality, present study concentrates on the single phase flow in a first step prior to investigating the complicated multicomponent thermal hydraulic phenomena. In the present study, in order to get a better understanding for the natural convection characteristics below the heated plate, the velocity and temperature are measured by LDA(Laser Doppler Anemometry) and thermocouples, respectively. And How fields are visualized by taking pictures of the How region with suspended particles. The results show the occurrence of a very effective circulation of the fluid in the whole How area as the heater and coolers are put into operation. In the remote region below the heated plate the new is nearly stagnant, and a remarkable temperature stratification can be observed with very thin thermal boundary. Analytical predictions using the FLUTAN code show a reasonable matching of the measured velocity fields.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.519-519
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• 2015

2007년 발간된 IPCC의 4차 평가보고서에서 자연재해, 환경, 해양, 농업, 생태계, 보건 등 다양한 부분에 미치는 기후변화의 영향에 대한 과학적 근거들이 제시되면서 기후변화는 현세기 범지구적인 화두로 대두되고 있다. 또한, 기후변화에 의한 지구 온난화는 대규모의 수문순환 과정에서의 변화들과 연관되어 담수자원은 기후변화에 대단히 취약하며 미래로 갈수록 악영향을 받을 것으로 6차 기술보고서에서 제시하고 있다. 특히 우리나라는 지구온난화가 전 지구적인 평균보다 급속하게 진행될 가능성이 높기 때문에 기후변화에 대한 담수자원 취약성이 더욱 클 것으로 예상된다. 따라서 지표수에 용수의존도가 높은 우리나라의 댐 저수지를 대상으로 기후변화에 따른 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 SRES A1B 시나리오를 적용하여 기후변화가 주암호 저수지의 수환경 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 지역스케일의 미래 기후시나리오 생산을 위해 인공신경망(Artificial Neural Network.,ANN)기법을 적용하여 예측인자(강우, 상대습도, 최고온도, 최저온도)에 대해 강우-유출모형에 적용이 가능한 지역스케일로 통계적 상세화를 수행하였으며, 이를 유역모델에 적용하여 저수지 유입부의 유출량 및 부하량을 예측하였다. 유역 모델의 결과를 토대로 저수지 운영모델에 저수지 유입부의 유출량을 적용하여 미래 기간의 방류량을 산정하였으며, 최종적으로 저수지 모델에 유입량, 유입부하량 및 방류량을 적용하여 저수지 내 오염 및 영양물질 순환 및 분포 예측을 통해서 기후변화가 저수지 수환경에 미치는 영향을 평가하였다. 기후변화 시나리오에 따른 상세기 후전망을 위해서 기후인자의 미래분석 기간은 (I)단계 구간(2011~2040년), (II)단계 구간(2041~2070년), (III) 단계 구간(2071~2100년)의 3개 구간으로 설정하여 수행하였으며, Baseline인 1991~2010년까지의 실측값과 모의 값을 비교하여 검증하였다. 강우량의 경우 Baseline 대비 미래로 갈수록 증가하는 것으로 전망되었으며, 2011년 대비 2100년에서 연강수량 6.4% 증가한 반면, 일최대강수량이 7.0% 증가하는 것으로 나타나 미래로 갈수록 집중호우의 발생가능성이 커질 것으로 예측되었다. 유역의 수문 수질변화 전망도 강수량 증가의 영향으로 주암댐으로 유입하는 총 유량이 Baseline 대비 증가 하였으며, 유사량 및 오염부하량도 증가하는 것으로 나타났다. 저수지 수환경 변화 예측결과 유입량이 증가함에 따라서 연평균 체류시간이 감소하였으며, 기온 및 유입수온 상승의 영향으로 (I)단계 구간대비 미래로 갈수록 상층 및 심층의 수온이 상승하는 것으로 나타났다. 연중 수온성층기간 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 남조류는 (I)단계 구간 대비 (III)단계 구간으로 갈수록 출현시기가 빨라지며 농도 역시 증가하였다. 또한 풍수년, 평수년에 비해 갈수년에 남조류의 연평균농도 상승폭과 최고농도가 크게 나타나 미래로 갈수록 댐 유입량이 적은 해에 남조류로 인한 피해 발생 가능성이 높아질 것으로 예상된다.