• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.869-876
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• 1996

접촉분해경유(LCO)중에 함유된 2,6-dimethylnaphthalene(2,6-DMNA)의 분리, 정제를 위한 후처리조작으로서 고농도의 dimethylnaphthalene(DMNA) 이성체 혼합물을 함유한 유출액으로부터 2,6-DMNA의 정제를 정석-재결정의 조합에 의해 검토했다. 유출액의 정석에 의해 회수된 결정중에는 2,6-DMNA, 2,7-dimethylnaphthalene(2,7-DMNA)과 2,3-dimethylnaphthalene(2,3-DMNA)이 농축되어, 이들 3 이성체와 그 외의 DMNA 이성체간 분리는 가능하였으나, 2,6-, 2,7-과 2,3-DMNA 이성체간의 분리는 곤란했다. 2,6-DMNA의 정제에 적합한 용매의 선정을 위해, 재결정 용매로 Hexane, iso-propyl ether, ethyl acetate와 ethanol을 사용하여 2,6-과 2,7-DMNA의 용해도를 측정한 결과, 2,6-DMNA의 정제에는 ethanol이 가장 적합한 용매이었다. 또, 원료로 정석에서 회수된 결정을, 용매로 ethanol을 사용하여 재결정을 행해 2,6-DMNA의 정제에 대한 조작인자의 영향을 검토한 결과, 재결정 온도의 상승 및 용매/원료 질량비가 증가함에 따라서 2,6-DMNA의 정제는 용이했다. 본 연구에서 채용한 정석-재결정법은 DMNA 이성체 성분간 분리에 대한 유효한 분리조합의 하나임이 입증되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.41-49
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• 2019

본 연구에서는 실존하는 공연장을 대상으로 1/14 비율로 축소하여 제작한 모형을 이용하여 공연장 무대부 화재 시 자연배출구 및 방화막 영향을 검토하였다. 자연배출구가 개방되고 방화막이 미설치된 경우에 무대부 온도가 낮은 것으로 나타난 반면, 객석부 온도의 경우 자연배출구가 개방되고 방화막이 설치된 경우에 낮은 것으로 측정되었다. 한편, 객석부 프로시니엄 개구부에 근접한 위치에서의 온도 상승 시점 분석을 통해 자연배출구 개방이 무대부에서 객석부로의 연기 유출 시작 시점을 지연시키고 객석부 온도 상승을 억제할 가능성이 있음을 확인하였다. 본 실험 조건에서 방화막 설치 여부는 자연배출구를 통한 유출 유동의 속도 및 질량 유량에 큰 영향을 미치지 않았는데, 이는 무대부에 존재하는 개구부 때문으로 판단된다. 본 실험 결과는 실제 공연장 화재 시 자연배출구 및 방화막 영향 평가를 위한 기초 데이터로 활용 가능할 뿐 아니라 전산시뮬레이션의 신뢰성 검증을 위한 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.62-62
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• 2021

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 특히, 국내 하천에서 나타나고 있는 난분해성 유기물 오염도의 증가 추세에 대응한 실효성 있는 유기물 오염관리 정책을 수립하기 위해서는 다양한 유기물의 근원을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 저수지시스템에서의 유기탄소 물질수지를 해석하는 데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2017년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정을 수행하였고 2018년을 대상으로 모델을 검정하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였다. 모델은 2017년과 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수온, 수질을 적절하게 모의하였다. 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 2017년 68.4 %, 2018년은 높은 강우량의 영향으로 55.0%로 산정되었다. 내부 소멸 기작 중 침전으로 인한 손실이 가장 높은 것으로 나타났으며, 2017년과 2018년 각각 31.3%, 29.0%로 나타났다. TOC의 공간분포는 Chl-a 농도 분포와 유사하게 나타났으며, 댐 설치로 형성된 정체수역은 유역의 유기물 순환에 많은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. TOC 관리 정책 기초자료 확보를 위해서는 향후 유역-저수지 시스템을 연계한 유기물 물질순환 심층 연구가 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.105-110
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• 2012

본 연구는 수치적 접근방법을 통해 스프링클러 분무가 화재공간내부 유동특성에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 화재유동 및 분무유동장 해석을 위해 적용된 수치해석모델은 FDS 5.5.3이며 격자독립성시험을 통해 최적 격자를 선정하였다. 수치해석 모델의 타당성을 검증하기 위해 Magnone 등이 수행한 실험결과와 비교 분석을 수행하였으며 FDS 모델에 의해 계산된 화재공간 내부의 온도분포는 실험결과와 비교적 잘 일치하였으나 스프링클러 분사유량이 증가함에 따라 오차는 증가하는 경향을 보였다. 또한 이전 연구와 같이, FDS 계산결과는 스프링클러 분무에 의해 화재실 출입구를 통한 연소생성물의 유출질량유량이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 스프링클러 분무가 포함된 화재유동장에 대한 모델의 타당성을 확보하고 스프링클러 시스템의 최적화에 기여할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권10호
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• pp.27-34
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• 2018

원호활동파괴가 발생한 해안 폐기물 매립장에서 기초지반 전단강도의 보완과 폐기물 침출수가 지하수나 인접지반으로 유동되는 것을 차단하는 최종 시설로서 시멘트계 지중벽체를 시공한 후, 침출수 차단효과를 확인하였다. (1) 육안 확인 및 (2) 압축강도 시험에 의하면 지중에 시공된 벽체의 품질이 상당히 양호하다는 사실을 확인할 수 있고 (3) 현장 투수시험과 (4) 성분 및 성분비 분석과 (5) 질량 분석기를 통해서 얻게 되는 크로마토그램의 분포패턴 판정 등 중복적인 실험 및 조사 분석에 의해서 벽체의 수밀성이나 침출수의 이동에 대한 차단성이 매우 크다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 폐기물 매립장 내에서 발생하는 침출수와 같은 고농도 환경오염수가 매립장 밖으로 유출되거나 침투하는 것에 대한 신뢰적인 차단 여부는 이 5가지의 조사 및 시험을 실시하는 방안에 의하여 객관적으로 판단될 수 있다고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.767-773
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• 2010

최근, 가솔린 첨가물인 Methyl tert-butyl ether (MTBE)가 음용수로 사용되는 대수층으로 방출되는 것에 대해 상당한 관심이 되고 있다. MTBE는 친수성이고, 가솔린 유출과 새고 있는 저장탱크 누출에 의해 환경에 노출되어 물과 쉽게 섞이게 된다. 본 논문에서는 실험실 규모 반응기내에서 MTBE 용액의 탈기 및 오존산화반응을 연구하였다. 계산한 질량 전달율(N)은 $1.24{\times}10^{-6}\;mol{\cdot}sec^{-1}$으로 나타났다. MTBE의 오존산화반응 실험결과 COD와 TOC는 각각 8.3%와 6.5% 감소하였고 BOD/COD는 0.03으로 큰 변화가 나타나지 않았다. 유사 1차 반응속도 상수는 $3.75{\times}10^{-5}\;sec^{-1}$으로 나타났다. 활성화 에너지는 4.80 kcal.mol-1로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1025-1031
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• 2012

본 연구에서는 간단한 압축성 유체이론에 기초하여 렘젯 엔진의 초음속 흡입구를 개념 설계하고 보다 넓은 범위의 운영조건에서 안정적인 성능을 내도록 블리딩 유동제어 연구를 수행하였다. 초음속 흡입구의 성능을 개선시키기 위해서는 충격파 안정성, 충격파-경계층 상호작용 및 유동 박리를 적절히 제어할 수 있어야 한다. 비점성 해석을 통해 얻어진 1차 기초설계 형상으로부터 점성을 고려하여 충격파의 강도와 경계층 및 박리의 효과가 반영된 2차 수정설계를 수행하였다. 그 결과 설계조건에서 충격파가 안정화되고 목표 흡입 유량을 만족하는 형상을 얻었다. 흡입구가 탈 설계조건 내에서도 성능이 유지되도록 하기 위해 블리딩을 적용하였다. 질량유량 경계조건을 이용하여 블리딩 효과를 모델링 하였으며 위치와 개수를 조절해가며 성능변화를 관찰하였다.

• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.107-113
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• 2019

2단 유동층 염화로에서 일메나이트광의 선택염화반응과 이산화티탄의 탄소염화반응의 염화도를 예측하기 위해서 shrinking core 모델과 유출률 및 입자파손을 고려한 수치 모델을 개발하였다. 입자분포를 고려하여 입자별 물질 수지와 염화반응을 반영할 수 있는 유동층 염화 반응 해석이 가능하다. 유동층 염화로의 실험값과 비교하여 약 6% 오차율의 정확성을 보였다. 입자 크기에 따라서는 입자 크기가 작을수록 염화도의 변화가 더 크게 나타났으며 염화도 1의 값에 도달하는 반응시간 차이가 약 100 min 정도로 나타났다. 온도의 변화($800{\sim}1000^{\circ}C$)에 대한 염화도의 변화는 염화도 0.9에 도달하는 반응시간이 약 10 min 차이로 크게 나타나지 않았다. 1단계 선택염화공정에서 일메나이트광의 질량감소율은 180 min 경과 시에 이론값인 0.4735 값에 근접하고, Fe 성분의 염화도는 $FeCl_2$ 또는 $FeCl_3$로 변환되어 180 min 경과 시에는 거의 1의 값을 보인다. 2단계 탄소염화공정에서 $TiO_2$의 염화도는 180 min 경과 시 0.98에 근접하고, 질량분율은 0.02에 도달하여 $TiCl_4$로 변환되는 것으로 나타났다. 1단계 선택염화공정에서 $TiO_2$는 180 min 경과 시에 98%까지 생성되었다가 연속적인 2단계 탄소염화공정에서 추가로 90 min 경과 시(총 경과 시간 270 min)에 99% $TiCl_4$로 전환되는 것으로 나타나고, 질량감소율도 99% 이상 감소하였다.

• 분석과학
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• 제23권2호
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• pp.187-195
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• 2010

허베이 스피리트호 유류유출 사고 후 지역주민들의 수산물 섭취로 인한 건강 위해도를 평가하기 위하여, 가스크로마토그래피-질량분석기(GC-MSD)를 이용하여 유류유출 지역 주민들이 직접 채취 및 구입한 수산물 중 다환방향족탄화수소류(PAHs) 16종을 분석하였다. 시료는 KOH로 가수분해하여 Methylene chloride로 추출하였다. 추출액 중의 16개의 PAHs는 실리카/플로리실 정제컬럼을 이용하여 Methylene chloride : n-헥산(1:9) 혼합용액으로 용출하였고 GC-MSD의 SIM을 이용하여 분석하였다. 16 개의 PAHs의 평균 회수율은 79~85%이었으며, 126개의 시료에서 $0.17\sim6.04\;{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고, Benzo(a)pyrene의 독성등가계수(TEF)를 적용한 Benzo(a)pyrene 독성등가량($TEQ_{BaP}$)은 $0\sim0.91\;{\mu}gTEQ$/kg 수준이었다. 또한 유류유출 지역 주민들의 벤조피렌의 일일 평균 노출량은 $5.5{\times}10^{-8}\;mg/kg$ bw/day 이었고, PAHs 일일 평균 만성노출량은 $1.3{\times}10^{-5}\;mgTEQ$/kg bw/day이었다. 그리고 안전마진(MOE)과 초과발암위해도는 각각 $1.8{\times}10^6$, $9.8{\times}10^{-8}$으로 사람에게 위해영향발생 우려가 낮은 수준이었다.