• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.91-98
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• 2010

The effective thermal conductivity of porous materials is usually determined by porosity, water content, and the conductivity of the matrix. In addition, it is also affected by the internal structure of the materials such as the size, arrangement, and connectivity of the matrix-forming grains. Based on the structural models for multi-phase materials, thermal conductivities of soils and sands measured with varying the water content were analyzed. Thermal conductivities of dry samples were likely to fall in the region between the Maxwell-Eucken model with air as the continuous phase and the matrix as the dispersed phase ($ME_{air}$) and the co-continuous (CC) model. However, water-saturated samples moved down to the region between the $ME_{wat}$ model and the series model. The predictive inconsistency of the structural models for dry and water-saturated samples may be caused by the increase of porosity for water-saturated samples, which leads to decrease of connectivity among the grains of matrix. In cases of variably saturated samples with a uniform grain size, the thermal conductivity showed progressive changes of the structural models from the $ME_{air}$ model to the $ME_{wat}$ model depending on the water content. Especially, an abrupt increase found in 0-20% of the water content, showing transition from the $ME_{air}$ model to the CC model, can be attributed to change of water from the dispersed to continuous phase. On the contrary, the undisturbed soil samples with various sizes of grains showed a gradual increase of conductivity during the transition from the $ME_{air}$ model to the CC model.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.363-373
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• 1998

본 논문에서는 다공성 매질의 투수계수장이 비정체형인 경우 대수투수계수 및 수두와 속도의 교차공분산을 통하여 불규칙한 유동장을 규명하였으며, 포화대수층 내의 속도 및 수도 분포는 유입이 없는 2차원, 정상 유동문제를 추계학적으로 해석하여 구하였다. 이들 교차공분산들은 준 해석적 형태로 나타낼 수 있으며 비정체형 투수장과 수두의 평균 기울기를 나타내는 매개변수들로 표현된다. 투수계수의 상관 함수가 가우스 분포를 가지고 그 경향이 평균 수두 기울기와 평행한 경우와 수직인 두 특수한 경우의 교차공분산을 평균 유동 방향과 같은 방향이거나 수직 방향에 관하여 해석하였다. 이 교차공분산들은 투수계수장이 비정체형인 경우에 물질 이동의 예측 및 현장에서 측정시 conditioning에 유효하게 쓰일 수 있고 비정체형 수치해석 프로그램의 검증에도 활용할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.286-292
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• 2003

본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 감쇄기 개발에 대한 기초적인 연구를 하였다. 기계 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체할 수 있는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초연구를 수행하여 감쇄기 설계와 실용화에 적용하고자 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였고, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 실험적으로 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 감쇄량과 효율을 작동 유체에 대하여 각각 구하여 유효한 감쇄 효과를 입증하여 설계에 반영할 수 있게 되었다. 또한 압축해제에 걸리는 시간을 조사하여 기존의 유압 감쇄기와 비교한 결과 본 논문에서 제안된 감쇄기의 기능이 우수함이 입증되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.229-238
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• 2017

본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.347-360
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• 1998

균열 암반 매질에서의 지하수 흐름과 오염물질 이송에 대한 수치모의 실험이 hydromechanic 모형과 추계적 그리고 이산적 3차원 균열망 모형에 바탕을 둔 비정상상태 흐름 수치 모형을 이용하여 수행되었다. 오염물질 이송에 대한 수치모의 실험에서 random walk의 일종인 particle following 알고리즘이 사용되었다. 이 연구의 목적은 지하 깊은 곳에 위치한 Hot dry rock에서의 지열 개발을 위해 프랑스 Soultz sous Foret 지역에 설치된 두개의 깊은 착정인 GPK1과 GPK2 사이에서의 tracer test 반응을 1995년에 실행된 유체순환 현장 실험으로 부터 얻어진 자료를 이용하여 예측하는 것이다. 모의 실험 결과 비반응입자(nonreactive particles)에 대한 평균 이송시간은 두 착정 사이에서 약 5일이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4664-4670
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• 2010

본 연구에서는 기존 MIM Zone model과 새로이 유도한 모델과 비교를 통해 몇가지 결론을 도출하였다. MIM model 이 적용되면 immobile 영역에서의 초기농도는 기공의 형태에 의해 달라지는 보정계수에 의해 실제농도보다 저평가되었으며 이는 오직 확산이 기공의 가장 깊은 부분까지 시행된 이후에 유효함을 확인하였다. 물질이동계수, $\alpha$는 기공의 깊이에 따라 반비례하며, 유동 구역의 유속에는 종속되어지지 않는다. 기존의 MIM model 은 확산주도영역의 농도가 급속하게 감소하는 현상을 보여주는데 새로이 유도된 모델의 경우도 충분한 시간이 경과한후 비슷한 현상을 보였으며 이는 기존의 여러 실험에서 관찰된 power-law BTC 의 상반되는 결과를 보여준다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.127-134
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• 2015

초음파를 이용한 조직 자극 기법은 지속적으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 미용 및 비만 치료에 대한 관심이 높아짐에 따라 초음파 지방 제거술에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 지방 제거술을 위한 초음파 변환기를 설계하고, 조사조건에 따른 집속영역의 형태와 열 변성 영역을 시뮬레이션 하였다. 이를 통하여 제원을 검증하였으며, 제작된 변환기의 초음파 방사 특성 및 가열 특성을 측정하여 유효성을 평가하였다. 또한 복합 구조의 매질을 대상으로 초음파 가열 특성을 예측하였으며 제작된 변환기의 집속점 형태 및 가열 특성이 지방층을 충분히 유화시킬 수 있을 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과는 보다 효율적이고 안전한 초음파 지방 제거술의 기초 연구로 활용될 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.127-142
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• 2024

수치해석 기법의 강건성은 다양한 모델링 조건에서 계산 성능이 유지되는 것을 의미하며, 새로운 해석기법 또는 수치코드는 벤치마크 테스트를 통해 강건성이 평가될 필요가 있다. TOUGH-FLAC 모델링 기법은 국내외적으로 이산화탄소 지중저장, 사용후핵연료 지층처분, 지열 개발 등 다양한 분야에 적용되었으며, 실험 계측자료, 다른 수치코드들과의 결과 비교를 통해 모델링 유효성이 분석되었다. 본 연구에서는 해석해를 갖는 열-수리-역학적 복합거동 문제를 토대로 TOUGH-FLAC 기법의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 적용된 해석해는 완전히 포화된 지반에 점열원 작용 시 주변매질의 온도, 간극수압, 역학적 거동과 관계되며, 해석해와 수치모사 결과를 비교하여 TOUGH-FLAC 기법의 강건성이 평가되었다. 또한, 열-수리-역학 해석의 연계항, 유체 상변화, 시간증분이 복합거동 계산에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권1호
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• pp.24-33
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• 2021

2019년 1월부터 11월까지 서울약령시장에서 유통되는 식·약 공용 농산물 총 187건을 대상으로 곰팡이독소 동시다성분 SPE 컬럼으로 정제 후 LC-MS/MS로 분석하여 곰팡이독소 8종의 동시분석법 유효성을 검증하고, 확립된 분석법으로 곰팡이독소 오염도 파악 및 위해평가를 실시하였다. LC-MS/MS를 이용한 동시분석법의 유효성 검증은 매질효과, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성 및 정밀성으로 하였다. 매질 보정 검량선의 상관계수(r2)는 0.9999이상의 우수한 직선성을 보였고, 검출한계는 0.02-0.11 ㎍/kg였고, 정량한계는 0.06-0.26 ㎍/kg였고, 회수율은 81.2-118.7%였고, 상대표준편차는 0.33-8.90%로 우수한 재현성을 나타냈다. 확립된 분석법으로 검사한 결과 기준이 설정된 아플라톡신은 B1이 1.18-7.29 ㎍/kg (기준: 총 아플라톡신 15.0 ㎍/kg이하, B1 10.0 ㎍/kg이하)으로 기준 이내로 검출되었고, 아플라톡신 B2, G1 및 G2는 검출되지 않았다. 기준이 미 설정된 곰팡이독소는 푸모니신(0.84-14.25 ㎍/kg) 오크라톡신 A (0.76-17.42 ㎍/kg) 및 제랄레논(1.73-15.96 ㎍/kg)이 검출되었다. 위해평가 결과 아플라톡신 B1의 1일 인체노출량은 0.00052 ㎍/kg b.w./day였고, 푸모니신 및 제랄레논의 일일섭취한계량 대비 각각 0.04%, 0.24%였고, 오크라톡신 A의 주간섭취한계량 대비 4.76%로 우리나라 국민들이 식·약 공용 농산물 섭취로 인한 곰팡이 독소 위해도는 안전한 것으로 평가되었다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.403-418
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• 2007

본 연구의 목적은 대전 산업단지 폐수종말처리장 내 국가지하수관측망(대전, 문평)의 6가 크롬 오염지하수의 오염 현황을 파악하고 그 확산 여부를 평가하는 것이다. 대전(문평) 관측소에서 나타나는 6가 크롬($Cr^{+6}$) 수질장해의 원인을 규명하고 6가 크롬의 오염 범위를 파악하기 위해 금번 연구에서는 보조 관측정을 설치 활용하였다. 수질분석 결과, 6가 크롬이 $3.2{\sim}4.5mg/L$ 정도 검출됨으로써 6가 크롬에 의한 관측소 충적공의 수질오염은 지속되고 있음이 파악되었다. 그러나 관측소의 암반관정 및 0.05mg/L 수질기준 이하의 농도를 보이는 MPH-1과 3번 관측공을 제외한 주변 관측공에서는 검출되지 않았다. 따라서 6가 크롬 및 총 크롬 함량의 오염 범위는 관측소 충적층 관정 인근에 한정되어 나타나고 있는 것으로 파악되었다. 또한 신규 5개 보조 관측정에서 채취한 77개의 시추 코어 및 슬라임 시료 모두에서 수용성/교환성 6가 크롬이 검출 한계(0.01mg/L) 이하로 나타나, 오염이 관측된 관측소 관정 주변의 토양 및 풍화토에서는 직접적으로 6가 크롬의 오염원이 확인되지 않았다. 지하수 수질분석 및 코어시료 분석 결과, 그 오염원의 중심 및 오염 확산 범위는 관측소 주위 반경 100m 이내로 매우 한정되는 것으로 판단되며 그 확산의 범위가 매우 좁을 것으로 예상된다. 시추조사 결과, 폐수종말처리장 부지조성 당시의 불량 매립층이 확인되었으며, 이러한 불량 매립산업폐기물이 관측소 인근의 6가 크롬 수질장해 원인으로 추론된다. 지표매질의 6가 크롬 자연저감능 평가를 위해 초기 농도 5mg/L Cr(VI)을 이용한 6가 크롬 유효 환원능을 분석하였다. 그 결과, 암회색 점토층에서 각각 58%, 66%, 64% 정도의 높은 6가 크롬 저감율을 보였으며, 이는 유기물 함량과 상호 관련이 있을 것으로 판단되었다. 비포화대/충적층 매질에 대한 6가 크롬 함량 및 자연저감 능력의 정량적 평가 결과, 매질에 의한 6가 크롬의 자연 저감능이 확인되었으며 관정 주변으로의 오염 확산은 충분히 제어되고 있는 것으로 판단된다. 그러나 시추 관측정 및 기설 관정의 수가 부족했기 때문에 매우 제한적인 선택적 유동(preferential flow) 경로에 의한 확산 가능성을 완전히 배제할 수 없다. 정기적인 양수작업을 통하여 지하수에 부화된 6가 크롬의 농도를 지속적으로 제거하고 관측소 주변에 설치된 보조 관측정들을 지속적으로 활용하여 6가 크롬의 농도 변화 추이 및 시간의 흐름에 따른 오염 확산 여부를 지속적으로 관측하고 감시하는 방안이 필요할 것으로 판단된다.