• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.10 no.3
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• pp.161-170
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• 2012

To provide domestic values of input parameters in a safety assessment of radioactive waste disposal under domestic deep underground environments, various kinds of experiments have been carried out under KURT (KAERI Underground Research Tunnel) conditions. The input parameters were classified, and some of them were selected for this study by the criteria of importance. The domestic experimental data under KURT environments were given top priority in the data review process. Foreign data under similar conditions to KURT were also gathered. The collected data were arranged and the statistical calculations were processed. The properties and distribution of the data were explained and compared to foreign values in view of their validity. The following parameters were analysed: failure time and early time failure rate of a container, solubility of nuclides, porosity and density of the buffer, and distribution coefficients of nuclides in the geomedia, hydraulic conductivity, diffusion depth of nuclides, groundwater flow rate, fracture aperture, length of internal fracture, and width of faulted rock mass in the host rock.

• Clean Technology
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• v.23 no.3
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• pp.270-278
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• 2017

This study introduces a method to easily fabricate highly monodisperse pectin hydrogel microfibers in a microfluidic device by using partial gelation. The hydrodynamic parameters between the pectin aqueous solution and the calcium ions containing oil solution are precisely controlled to form a stable elongation flow of the pectin aqueous solution, and partial gelation of the pectin aqueous solution is performed by the chelating of the calcium ions at the interface between the two phases. The partially gelled pectin aqueous solution is phase-separated from the oil solution in an aqueous calcium chloride solution outside the microfluidic device and is completely gelled to produce monodisperse pectin hydrogel microfibers. The thickness of the pectin hydrogel microfiber is controlled in a reproducible manner by controlling the volumetric flow rate of the initially injected pectin aqueous solution. The pectin hydrogel microfibers were 200 to 500 micrometers in diameter and had a coefficient of variation below 5% under all thickness conditions, indicating that the pectin hydrogel microfibers produced by partial gelation are highly monodisperse. In addition, biomaterials can be immobilized to the pectin hydrogel microfibers produced by a single process, demonstrating the possibility that our pectin hydrogel microfiber can be used as carriers for biomaterials or tissue engineering.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.30 no.2
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• pp.320-332
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• 2013

The feed air to MSW incinerator influences on the residence time of combustion gas, removal of unburnt ash and exiting gas temperature. Thus the secondary air volume could present sufficient residence time which can maintain the exiting temperature over $850^{\circ}C$. The secondary air also relates directly with the turbulence in the inside of combustion chamber, which finally provide the stable combustion condition. The present study designed a modern incinerator for a field scale, and evaluation of the potential amount of primary air based on the daily combustible quantity. From the evaluated primary air volume, the secondary air flow rate could be estimated, and its dynamic behavior was verified. In addition, the obtained air volume enables to find an optimum operation condition of the combustion. As a result of the CFD simulation, the air ratio 75 : 25 between primary and secondary air amount was optimum ratio than design criteria 72 : 28. And the flow velocity ratio of front-back of secondary air jet nozzle was found excellent at 1 : 3. In addition, the result of applied to the plant, the removal efficiency of NOx and CO generation would concentration of CO.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.24 no.2
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• pp.97-108
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• 2012

A Lagrangian particle tracking model coupled with the ECOM3D were used to study on the behavior of fresh water released from the Namgang Dam in terms of residence time in Kangjin Bay, South Sea, Korea. Model was calibrated until skill cores for elevation, velocity, temperature and salinity are satisfied over 85%. In the numerical simulation, particles were released in 1 hour time interval from the northern boundary. The different patterns of particle trajectory are identified under the varying dynamics from tidal to density-driven current. The average residence time of total particles are approximately 65.9 hours in the entire Kangjin Bay. The average residence time were increased from 55~65 to 70~80 hours during maximum discharge period. Discharge rate of fresh water and average residence time in the Kangjin Bay is high correlated with correlation coefficient over 0.81.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.30 no.2
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• pp.119-125
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• 2017

Ablative material in a rocket nozzle is exposed to high temperature combustion gas, thus undergoes complicated thermal/chemical change in terms of chemical destruction of surface and thermal decomposition of inner material. Therefore, method for conjugate analysis of thermal response inside carbon/phenolic material including rocket nozzle flow, surface chemical reaction and thermal decomposition is developed in this research. CFD is used to simulate flow field inside nozzle and conduction in the ablative material. A change in material density and a heat absorption caused by the thermal decomposition is considered in solid energy equation. And algebraic equation under boundary layer assumption is used to deduce reaction rate on the surface and resulting destruction of the surface. In order to test the developed method, small rocket nozzle is solved numerically. Although the ablation of nozzle throat is deduced to be higher than the experiment, shape change and temperature distribution inside material is well predicted. Error in temperature with experimental results in rapid heating region is found to be within 100 K.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.5
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• pp.453-460
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• 2013

The surface roughness and heat transfer enhancement devices are known to increase the performance of a flat plate soar collector. This study includes the experiments on the effect of the several heat transfer enhancement devices inserted in duct to simulate the flat-plate solar collector. Experiment was basically at a constant heat flux on the upper duct wall. Inserted heat transfer enhancement devices are Chamfered rib $10^{\circ}$, Chamfered rib $20^{\circ}$, Rib & Groove and Rib & Dimple. Reynolds number is in the range of 2,300 to 22,000 which corresponds to turbulent regime. With the heat transfer enhancement devices, heat transfer would increase by the secondary flow and the increase of the heat transfer area. Pressure drop also increases with the insertion of the enhancement devices. Rib & Dimple model is the best in heat transfer enhancement, however, Chamfered rib $10^{\circ}$ model is the lowest in the pressure drop. Considering the heat transfer enhancement simultaneously with low pressure drop increase, performance factor was the best for the Chamfered rib $10^{\circ}$.

• Clean Technology
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• v.14 no.1
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• pp.53-60
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• 2008

The condensation heat transfer coefficients and pressure drops of hydrocarbon refrigerants (R-290 and R-600a) and hydrochlorofluorocarbon (HCFC) refrigerants were measured in the two horizontal double pipe heat exchangers with inner diameters of 10.07 mm and 5.80 mm at a mass flux of $35.5{\sim}210.4\;kg/m^2s$ and the condensation temperature of $40^{\circ}C$. The average condensation heat transfer coefficients of hydrocarbon refrigerants were higher than that of HCFC refrigerant(R-22). The pressure drop had a magnitude in the order of R-600a > R-290 > R-22. The pressure drops in the tubes with inner diameter of 10.07 mm were approximately $6{\sim}15%$, $9.8{\sim}12.5%$ and $2.1{\sim}4.6%$ higher for R-600a, R-290 and R-22, respectively, than those with inner diameter of 5.80 mm. The condensation heat transfer coefficients were compared with the published experimental data, and showed the best agreement with Haraguchi et al.'s correlation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.91-101
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• 1993

To predict accurately the thermal hydraulic behavior of light water reactors during normal or abnormal operation, the accurate estimation of the void distribution is required. Up to date, many techniques for predicting void fraction of two-phase flow systems have been suggested. Among these techniques, the drift-flux model is widely used because of its exact calculation ability and simplicity. However, to get more accurate prediction of void fraction using drift-flux model, slip and flow regime effects must be considered more properly In the drift-flux method, these two effects are accounted for by two drift-flux parameters ; $C_{o}$ and (equation omitted). At earlier stage, $C_{o}$ is measured in a circular tube. In this study, $C_{o}$ is experimentally determined by measuring local void fraction and vapor velocity distribution in a rectangular subchannel having 4 heating rods which simulates nuclear subchannels. The measurements are peformed with two-electrical conductivity probes which are known to be adequate for measuring local parameters. The experiments are performed at low flow rate and the system pressure less than 3 atmo spheric pressure. In this experiment, (equation omitted), is not measured, but quoted from well-known empirical correlation to formulate $C_{o}$. Finally, $C_{o}$ is expressed as a function of channel averaged void fraction. fraction.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.245-245
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• 2022

최근 국내 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 인한 시간당 강우량의 증가로 도로부 유출량의 증가와 배수관거에서의 내수배제 불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 우수유출저감시설이 설치되고 있다. 그러나 대단위의 지하 저류시설의 지속적인 설치는 과밀화된 도심지에서 설치 지하공간의 구조적인 한계 및 적정 설치 위치의 미확보 등의 다양한 문제가 발생하여 저류시설의 침수저감 효과에 대한 추가적이고 새로운 저류시설에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 내수 침수 저감 및 배수 능력 향상을 위한 도로 배수시설과 연계된 도로 측구부 저류시스템 구축이 필요하다. 이를 위해 역류 방지 및 노면수 저류 빗물받이에 적용되는 부력식 역류차단장치를 개발하였으며, 역류차단장치의 최적 형상 개발을 위해서 기존 빗물받이 연결관과의 통수능 비교 및 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 빗물받이 연결관 및 연결관 내에 역류차단장치가 적용된 역류차단 빗물받이의 흐름분석을 위해 Fluent 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 구성으로는 전체 형상을 40×50cm의 빗물받이 유입부와 50×50cm의 빗물받이로 결정하고 격자는 빗물받이 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 1.2~2mm 크기로 생성하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-𝜔모형을 적용하였다. 해석조건으로는 김정수(2021) 등이 제시한 4차선 기준 설계빈도별(5~30년) 빗물받이 유입유량을 산정하여 빗물받이 유입조건으로 선정하였으며, 빗물받이와 연결관에서의 통수능력 분석 조건으로는 빗물받이에 기존 연결관이 부착된 조건과 연결관 내에 역류차단장치가 설치되어 역류차단장치가 개방된 조건에서의 통수능을 비교하였으며, 역류상황을 가정한 연결관에서의 통수능을 비교하기 위하여 역류차단장치의 개폐정도를 15도(통수단면 33%감소) 닫힌 상태 및 30도(통수단면 67% 감소) 닫힌 상태 조건을 대상으로 빗물받이와 연결관에서의 흐름을 모의하였다. 수치모의 결과 역류차단장치의 계폐조건에 상관없이 5년 빈도유입량 조건에서는 완전 배수가 되었으며, 개폐조건 15도에서는 10년 빈도의 유입량에서는 완전 배수가 되었으나 20년 빈도 이상의 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로의 역류가 발생하였으며, 개폐조건 30도에서는 5년 빈도 이상 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로 역류가 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 30년 빈도 이상의 유입량부터는 빗물받이 연결관 내에 역류차단장치 개페조건과 관계없이 빗물받이 유입부로의 역류로 인한 도로 침수가 발생하기 때문에 유휴공간인 도로 측구부를 저류공간으로 활용할 수 있는 도로 측구부 저류시스템의 구축은 필수적이라고 판단되며, 유량 조건에 따른 빗물받이 내부 와 흐름과 유출부에서의 유속 변화 특성을 확인하였다. 그러므로 측구 저류조 개발 형상과 연결한 3차원 흐름의 구현 및 분석에 Fluent 모형의 적용이 가능하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.