• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.20 no.2
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• pp.147-156
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• 2008

In an uniaxial compressive test of a concrete standard specimen (150$\times$300 mm) the crack initiation and extension with the stress increase are the major reason of the failure, which is similar to the breakage of the particle bonding in the simulation by using particle bonded model, especially particle flow code in 3 dimensions (PFC3D) developed by Itasca Consulting Group Inc. That is the main motive to study the possibility of an uniaxial compressive strength test simulation. It is important to investigate the relationship between the micro-parameters and the macro-properties because the 3-dimensional particle bonded model uses the spherical particles to analyze the physical phenomena. Contact bonded model used herein has eight micro-parameters and there are five macro-properties; Young's modulus, Poisson's ratio, uniaxial compressive strength and the crack initiation stress and the ratio concerning the crack propagation with the stress. To simulate the compressive test we made quantitative relationships between the micro-parameters and the macro-properties by using the fractional factorial design and various sensitivity analyses including regression analysis, which result in the good agreement with the previous studies. Also, the stress-stain curve and the crack distribution over the specimen given by PFC3D showed the mechanical behavior of the concrete standard specimen under the uniaxial compression. It is concluded that the particle bonded model can be a good tool for the analyzing the mechanical behavior of concrete under the uniaxial compressive load.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.174-174
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• 2021

지표면에서 소규모의 요철로 이루어진 미세지형 (Micro Topography)은 자연 지형의 일반적인 특징이다. 지표면에서의 흐름해석 시 이러한 미세지형에 의한 효과를 정확히 고려하기 위해서는 고해상도의 지형격자를 사용하여야 하나, 대부분의 지표유출모델은 미세지형이 존재하지 않는 저해상도의 거친 표면으로 간주함으로써 바닥 마찰 효과를 증가시켜 미세지형에 의한 영향을 대략적으로만 반영한다. 본 연구에서는 보다 정확한 강우-유출 및 유사-유출 해석을 목적으로 고해상도의 지형격자를 사용하여 미세지형을 포함한 건조 및 반건조 지대에서의 흐름을 수치적으로 모의하였다. 미세지형의 형태는 마루와 골 사이가 직선으로 이루어진 파동의 형태로 이상화 하였으며, 파동의 진폭과 파장을 조절하여 다양한 형태의 미세지형을 고려하였다. 수치모형은 흐름의 움직임에 대한 Saint-Venant 방정식과 침식 및 유사이송에 대한 Hairsine-Rose 방정식을 함께 계산하는 통합모형인 tRIBS-FEaST를 사용하였다. 수치 모의 결과에서 나타난 미세지형의 핵심 영향은 최대 유량 및 유사량 도달시간의 지연, 유사 입자 크기별 유사-유출량 증감, 그리고 하천 유출(stream flow)의 생성이었다. 또한, 미세지형의 형태에 따라 미세지형과 강우-유출 및 유사-유출 사이에 비례 혹은 반비례 관계가 성립함을 보였다. 수치 모의 결과를 종합적으로 검토하여 미세지형이 강우-유출과 유사-유출에 미치는 영향에 대해 논의하였으며, 기존 Manning 거칠기 계수를 통한 해석 방법의 적부를 판단하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.245-245
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• 2019

점착성 유사는 유사가 가지는 점착력에 의해 응집현상을 겪으며 그 크기와 밀도가 변화한다. 유사의 크기와 밀도는 침강속도에 직접적인 영향을 주며 침강속도는 변화는 유사의 거동에 매우 중요한 작용을 한다. 따라서 점착성 유사의 크기 특성을 파악하는 것은 필수적이다. 본 연구는 유사가 가지는 입도분포를 파악하기 위해 통계학적 접근법을 적용하여 분석하였다. 점착성 유사의 입자가 가지는 입도 분포를 구체화한 결과를 유사의 입도 분포를 위한 수치 모의 연구에 적용하여 모의 결과를 향상시키고 유사 문제의 분석에 용이하도록 하려 한다. 통계학적인 방법 중 적합도 검정을 이용하여 실제 점착성 유사의 입도가 어떠한 분포를 모사하는지 분석하였다. 수집된 입도 분포 자료에 적합도 검정 방법 중 Kolmogorov-Sminorv(K-S) 검정을 이용하였으며 유의수준 5%를 통과할 경우 이론 분포가 점착성 유사의 입도 분포를 잘 모사하는 것으로 판단하였다. 점착성 유사의 입도 분포를 수집하고 그 자료를 바탕으로 적합도 검정을 실시한 결과 많은 연구에서 점착성 유사의 입도 분포로 가정하고 있는 Log-normal 분포가 유의수준 5%를 기준으로 적합도 검정을 통과한 경우는 많지 않았다. 본 연구에서 검정한 결과로는 기존에 이용되는 Log-normal 분포는 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수 분포를 사용할 경우에만 점착성 유사의 입도 분포를 모사한다고 판단된다. 향후에는 점착성 유사의 입도 분포를 모사하고 사용함에 있어 Log-normal 분포를 무조건적으로 이용하는 것은 지양하고 점착성 유사가 가지는 특성을 파악하여 어떠한 입도 분포 형태를 나타낼지 미리 예측하여 이론 분포를 가정한다면 수치모형을 통해 점착성 유사의 입도 분포를 모사할 때 그 정확도가 크게 증가할 것으로 판단된다. 또한 점착성 유사의 입도 분포로서 제시한 GEV 분포와 Gamma 분포, Log-normal 분포를 FM 모형에 결합하여 입도 분포를 모의한 후 그 결과를 실제 현장에서 측정된 입도 분포와 비교하는 과정을 통해 실제 어떠한 분포가 가장 적합하게 모의하는지도 검증할 필요성이 있다고 판단된다. 또한 점착성 유사의 입도를 모사하는 분포를 새로 개발하여 사용한다면 점착성 유사의 이동과 특성을 연구할 때 가장 중요한 크기 특성에 대한 많은 정보를 제공할 수 있으며 유사와 관련된 문제를 용이하게 분석할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.11
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• pp.1139-1145
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• 2008

The objectives of this research are to investigate the mechanism of coagulation affecting UF and find out the optimum conditions of the combined of coagulation with UF membrane filtration for NOM removal. During the mixing period, substantial changes in particle size distribution occurred under rapid and slow mixing condition due to the simultaneous formation of microflocs and NOM precipitates. Therefore, combined pretreatment using coagulation (both rapid mixing and slow mixing) improved dissolved removal efficiency. Also, for combined coagulation to membrane process, flux reduction rate showed lower than only UF process. The rate of flux decline for the hydrophobic membrane was considerably greater than for the hydrophilic membrane. Applying coagulation process before membrane filtration showed not only reducing membrane fouling, but also improving the removal of dissolved organic materials that might otherwise not be removed by the membrane.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.31 no.2
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• pp.103-111
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• 2018

Mineralogical properties of two Asian dust (Hwangsa) samples collected during dust events in April 6 and 15, 2018 were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). XRD analyses showed that Asian dusts were dominated by phyllosilicates (62 wt%) comprising illite-smectite series clay minerals (ISCMs) (55%), chlorite (3%) and kaolinite (4%). Nonphyllosilicate minerals were quartz (18%), plagioclase (9%), K-feldspar (3%), calcite (3%), and gypsum (2-4%). Mineral compositions determined by SEM chemical analyses were consistent with XRD data. ISCMs occur as submicron grains forming aggregate particles or coating coarse mineral grains such as quartz, plagioclase, K-feldspar, chlorite, and calcite. The ISCMs are often associated with calcite nanofibers and gypsum blades. Mineralogical properties of 2018 dusts were similar to those of previous dusts although clay contents were higher than that of coarse 2012 dust.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.16 no.10
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• pp.33-38
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• 2015

This study conducted experimental observations of the settling velocity of a coarse particle in water varying material type and particle size and compared the results with preexisting empirical equations. Three types of materials, which are polyacetal, glass and steel, were used in this study and the diameter of particle ranged from 1 mm to 20 mm. Experiment results showed that the settling velocity of coarse particle had a significant difference from Stokes equation which is known applicable for a fine particle smaller than $50{\mu}m$. In addition, the observed particle velocity showed a significant difference when compared with other empirical equations, which was proposed for estimating the settling velocity of a particle regardless of particle size, depending on the material type and particle size. The results from experimental observations indicated that the settling velocity of a coarse particle was relatively in smaller difference to other empirical equations for the particle size smaller than 3 mm, but as the size increased the difference in the settling velocity also increased. This study clearly showed that the settling velocity of a coarse particle velocity can be significantly different depending on particle size and density and the empirical equations may not reliably estimate the settling velocity of a coarse particle so that they should not be used as it is and a verification of them is necessarily before any use. The study results would provide a useful information for a better understanding of settling velocity of a particle in water.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.20 no.3
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• pp.19-28
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• 2015

With the aim of developing a smartphone-based point-of-care device that is small, inexpensive, and easy to handle by non-expert, we designed a fluorescence smartscope for counting particles and a DC motor-controlled particle positioning system. Our smartscope can count the number of fluorescent particles and fluorescently-stained white blood cells through a phone camera with an adaptor containing a LED, a ball lens and optical filters and an application running on a smartphone. The motor was controlled wirelessly via Bluetooth with an Android smartphone. We found that axial spinning of a helical microfluidic channel allows arrangement of particles having size similar to the white blood cells. The motor-controlled particle positioning system can minimize time-consuming manual processes and automate sample preparation process and thus, if integrated with the smartscope, it can be used for a point-of-care testing device based on a smartphone.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.1
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• pp.21-26
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• 2005

In order to simulate the powder compaction process and to assess the effects of packing randomness and particle arrangement 2-dimensional model of rod array compaction using quasi-random multiparticle array is introduced. The elastic modulus of porous ceramics is computed by the homogenization method. With 3 Al₂O₃ and 3 Al particles the compaction processes associated with the porosities are simulated by the explicit finite element method, based on the elastic modulus found by the homogenization method. The simulation results are compared with both previous analytical ones and experimental measurements. Finally, in order to find the relationship between the friction coefficient of powder particles and the relative density, the sensitivity analysis is performed.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.4
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• pp.381-385
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• 2006

We applied a new analyzing technique for the polyurethane acrylate hybrid emulsion sample composed of polyurethane resin and acrylate resin using the phase-lag mapping techniques of atomic force microscopy. For the analysis, we synthesized similarly sized pure polyurethane dispersion and acrylate emulsion particles, which were used for measuring the standard phase-lag intensities for each material. Based on these signal intensity, we could discriminate acryl particle in the polyurethane dispersion matrix with the resolution of a few tens of nanometers. Thus, the techniques show a new possibility in the analysis of the organic two-phase particles, and we believe the techniques are helpful to design organic particles.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.50-50
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• 2020

하천, 강어귀 및 해안 지역의 점착성 유사는 흐름 내에 입자의 충돌에 의한 흡탈착으로 인해 다양한 크기의 플록을 형성한다. 이 플록은 오염물과도 군집을 형성하여 하상이 퇴적되는 경우가 많으며 홍수 등과 같은 외부 충격으로 인해 재부 되어 하천 환경 및 생태계에 악영향을 미친다. 군집의 형성은 화학적인 결합과 물리적인 응집으로 분류할 수 있는데, 미세 점착성 유사의 군집형성에 대한 연구는 주로 화학적인 결합에 대한 연구가 활발하다. 반대로 물리적인 결합 혹은 외부 충격에 대한 플록형성 매커니즘에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 교반기를 활용한 실험을 통하여 점착성 유사에 대한 물리적인 흡탈착 과정을 분석하였다. 유입된 점착성 유사를 교반기로 외부충격을 주어 흡착과 탈착하는 정도를 탁도와 농도를 통해 정량화하였다. 실험은 원통 수조에서 수행되었으며, 교반기의 RPM을 조절하면서 외부충격의 강도를 조절하였다. 초기 실험을 통해 탁도-농도의 관계를 제시하였고 이를 활용하여 교반강도와 점착성 유사의 농도를 분석하였다. 실험 결과 교반강도가 증가할수록 플록 형성이 활발하게 진행되었으나, 일정 교반강도 이상에서는 다른 흡착 과정을 보였다. 이를 토대로 점착성 유사의 흡탈착의 임계값을 제시하였다. 향후 본 연구결과와 유속 혹은 난류강도 등의 하천특성과 연관성을 분석한다면 하천 내 오염물 관리에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.