• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.32 no.12
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• pp.23-32
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• 2016

A single particle crushing test was carried out for recycled aggregates from waste concrete while demolishing various structures. When the recycled aggregates were used for backfill or road subbase materials, load-displacement and crushing characteristics were analyzed. The recycled aggregates with hydrates and aggregates were sorted into 40 mm size (75-40 mm) and 20 mm size (40-20 mm). At initial loading, their irregular surface was closed to and then crushed by loading plate. Such first crushing stage was called 'Surface crushing'. Further loading, some hydrate was crushed and detached from aggregate, and such process repeated several times. This state is called 'hydrate crushing'. The final state is called 'aggregate crushing' in which aggregate crushed and following load suddenly dropped down. As the load increased, such crushing cycle is repeated several times. The shapes of aggregates are round or square, and triangle or long shaped. Depending on their shapes and surface conditions, they crushed in different ways. The 63% of aggregates showed more than 50% load reduction due to aggregate crushing. The 90% load reduction occurred at 15% of aggregates. The 40 mm aggregate crushed at maximum load between 3.05-4.38 kN and 70% of crushed aggregates were less than 20 mm.

• Clean Technology
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• v.28 no.2
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• pp.123-130
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• 2022

Nanoparticles are used in various fields such as chemistry, medicine, the environment, and information and communication. With the increasing use of engineered nanomaterials, exposure to nanoparticles is expected to increase in the workplace and the environmental media. However, while nanotechnology industries are expanding, research on the exposure assessment of nanomaterials to humans and the environment is only at a beginning stage. Especially, if nanoparticles with a size of 100 nm or less that are contained in nano-products are released unintentionally, they may pose potential risks to the human body through breathing or skin exposure. Therefore, in this work, the possibility of potential exposure of nanoparticles moving from the laboratory to the office was confirmed, and nanoparticle safety guidelines are proposed. A nano-collector was used to detect nanoparticles in the atmosphere, and through use of a scanning mobility particle sizer it was found that nanoparticle concentrations in the laboratory and the office tended to be similar. On the assumption that nanoparticles attached to a lab-coat move out of the laboratory, a lab-coat to which nanocarbon black was attached was shaken and the concentration of the remaining particles on the lab-coat determined. The results confirmed that sufficient amounts of nanoparticles attached to the lab-coat could move from the laboratory to the office along the path of a researcher; thus, safety guidelines for the handling of lab-coat nanoparticles are required.

• Clean Technology
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• v.15 no.3
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• pp.194-201
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• 2009

Reductive reactivity of zero-valent iron nanoparticles was investigated for removal of nitrate-nitrogen which is considered one of the major water pollutants. To elucidate the difference in reactivity between preparation methods, iron nanoparticles were synthesized respectively from microemulsion and aqueous solution of ferric ions. Iron nanoparticles prepared from microemulsion were deposited on aluminum by electrophoretic method, and their reaction kinetics was compared to that of the same nanoparticles suspended in aqueous batch reaction. With an approximation of pseudo-first-order reaction, rate constants for suspended nanoparticles prepared from microemulsion and dilute aqueous solution were $3.49{\times}10^{-2}min^{-1}$ and $1.40{\times}10^{-2}min^{-1}$, respectively. Iron nanoparticles supported on aluminum showed ca. 30% less reaction rate in comparison with the identical nanoparticles in suspended state. However, supported nanoparticles showed the superior effectiveness in terms of nitrate-nitrogen removal per zero-valent iron input especially when excess amounts of nitrates were present. Iron nanoparticles deposited on aluminum maintained reductive reactivity for more than 3 hours, and produced nitrogen gas as a final reduction product of nitrate-nitrogen.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.13 no.2
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• pp.247-252
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• 2019

This study was evaluated absorbed dose according to the gold nanoparticle density in prostate brachytherapy which was constantly occurred in Korean men. Absorbed dose evaluation was using MCNPX program which was applied Monte Carlo simulation. Source were applied $^{192}Ir$ which was temporary insertion source and $^{103}Pd$ which was permanently insertion source. And gold nanoparticle density was applied 0 mg, 7 mg, 18 mg and 30 mg. The prostate absorbed dose was increased in proportion to the density 2.95E-14 Gy/e to 4.42E-14 Gy/e in $^{192}Ir$ and showed the same tendency in $^{103}Pd$. And surrounding organ absorbed dose was inversely proportional to the density. Therefore using nanoparticle in brachytherapy was increased therapeutic ratio.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.10
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• pp.891-896
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• 2009

The puff models have been developed to simulate the advection-diffusion processes of dredging suspended solids, either alone or in combination with Eulerian models. Computational efficiency and accuracy are of prime importance in designing these hybrid approaches to simulate a pollutant discharge, and we characterize two relatively simple Lagrangian techniques in this regard: forward Gaussian puff tracking (FGPT), and backward Gaussian puff tracking (BGPT). FGPT and BGPT offer dramatic savings in computational expense, but their applicability is limited by accuracy concerns in the presence of spatially variable flow or diffusivity fields or complex no-flux or open boundary conditions. For long simulations, particle and/or puff methods can transition to an Eulerian model if appropriate, since the relative computational expense of Lagrangian methods increases with time for continuous sources. Although we focus on simple Lagrangian models that are not suitable to all environmental applications, many of the implementation and computational efficiency concerns outlined herein would also be relevant to using higher order particle and puff methods to extend the near field.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.49-49
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• 2020

하천 보 상류영역에서 발생하는 박리 흐름을 분석하기 위해 실험수로에 하천보 모형을 설치하고, 보 주변에서 발생하는 흐름 구조를 입자 영상 유속계(PIV)로 이용하여 정밀하게 측정하였다. 본 연구에 사용된 보는 하천 설계기준을 따른, 전방 수직벽과 하류 경사램프가 있는 유한한 마루 길이 보이다. 실험 조건은 보 상·하류부 수심으로 인한 4가지 흐름(Hydraulic jump, Plunging jet, Surface wave, Surface jet)을 기반으로 설정하여 수리조건에 따른 유속 특성을 규명하였다. 실험에서 측정한 수직-수평방향 평균 유속·유선도를 분석한 결과, 보 전방의 하부에서 재순환 흐름이 관측되었고, 역방향 흐름도 이 지역에서 발견되었다. 유속 편차의 제곱 평균(Root Mean Square) 흐름장에서 보 전방과 재순환 흐름 영역에 불안전한 흐름이 강하게 발견되었다. 역방향 흐름은 박리 흐름에서 발견되는 주요 특성으로, 역방향 흐름의 전체 면적을 매 관측마다 측정하여 이를 분석한 결과, 재순환 흐름의 면적은 오른쪽으로 기울어진 분포를 가지고, 항상 0보다 큰 값을 가지는 것으로 나타났다. 재순환 면적에 따른 흐름 특성은 역방향 흐름 면적에 대한 조건부 평균을 이용하여 파악했는데, 조건부 평균의 구간은 재순환 흐름의 중심에서 지배적인 주기값을 이용했다. 역방향 흐름이 작은 영역에선, 보 상류의 흐름이 재순환 흐름으로 말려들어가는 열린 박리흐름이 나타나며, 역방향 흐름이 큰 경우에는 재순환 영역의 흐름은 보 상류의 흐름과 분리되는 닫힌 박리흐름이 발생하였다. 역방향 흐름이 가장 큰 경우, 보 전방의 박리흐름은 보의 상단을 넘는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 보 마루에서 발생하는 박리흐름이 보 전방에 박리흐름에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 조건부 평균된 역방향 흐름의 면적과 박리 지점(separation point)의 관계를 분석한 결과, 역방향 흐름의 오른쪽으로 기울어진 분포와 대규모 흐름 방출 현상이 관측되었다. 박리 지점의 위치와 수리 매개변수의 관계를 분석한 결과, 상류의 수심 증가에 따라 증가하는 경향이 나타났다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.17 no.2
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• pp.183-189
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• 2017

The aim of the research is to provide rheological properties of cement paste with various qualities of coal ash including fly ash, raw ash, and reject ash. Generally, fly ash is the well known supplementrary cementitious materials for concrete and is used to improve various properties. Although fly ash is obtained as a byproduct of fire powder plant, still reject ash is wasted from raw ash. In this research, thus, to provide a fundamental information on using not only fly ash but also raw ash or reject ash for cementitious materials, a rheological properties of cement paste was studied with three different coal ash. This research was conducted from particle conditions of three different coal ashes to rheological properties in cement paste phase. According to the expeirment, reject ash was consisted with large and coagulated particles although fly ash was consisted with a small and spherical shaped particles. based on the particle conditions of various coal ashes, rheological behaviors were tested, and it was shown as the coal ashes improved the fluidity of cement paste. Specifically, depending on the particle distributions of cement paste, it is considered that the viscosity of paste can be controlled.

• Journal of Animal Environmental Science
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• v.15 no.2
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• pp.115-130
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• 2009

Three experiments on the addition of Porous Calcium Silicate (PCS) to broiler feed were conducted at different time periods in the same house. Each treatment had 4 replicates with 12 chicks in each treatment. Weight gain and feed intake were higher ($P{\le}0.05$) in the control groups. Feed conversions' were better ($P{\le}0.05$) in the PCS group, 3.0% PCS and 20 mesh size of PCS than the control group from 21 to 49 days, and for the overall period. $NH_3$ and $H_2S$. gas production were decreased ($P{\le}0.05$) when zeolite was added in broiler feeds. 1.5% or 3.0% PCS in broiler feed was better ($P{\le}0.05$) than the 4% PCS. More than 90 mesh size PCS was better ($P{\le}0.05$) in controlling $CO_2$ production in the 5th period than the 20 or 50 mesh size or control groups. The control and PCS groups produced more flies ($P{\le}0.05$) than zeolite group during the 2nd and 3rd weeks. The 3.0% or 4.5% PCS or 50 or 90 mesh size of PCS in broiler feed produced more flies than the 20 mesh size or control groups although 50 or 90 mesh size of PCS during 5th week tended to have lower fly production than the 20 mesh size of PCS and control group.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.203-203
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• 2011

최근 들어 기후변화에 따른 강우패턴이 바뀌고 각종 하천개발이나 토목공사, 농경지, 경작지 등의 객토 등으로 인해 매년 탁수의 발생이 크게 증가하고 있는 추세이다. 특히 여름철 집중강우의 영향에 따라 상류지역 하천에서 발생하는 부유물질은 호수로 유입되어 장기간 체류하며 심각한 오염원으로서 수중생태계에 치명적인 영향을 주고 있다. 또한 하천과 호수의 상류지역의 농경지나 경작지에서 발생된 부유물질에는 과도한 비료의 사용으로 입자표면에 많은 인을 포함하고 있어 호수 수질악화 및 부영양화의 직접적 요인이 되고 있다. 이에 따라 세계 각국에서는 부유물질은 오염원뿐 아니라 생태계에 영향을 주는 인자로서 엄격히 규제하고 있으며, 특히 농업지역이 많은 하천에 대해서는 유역전체를 대상으로 부유물질에 대한 총량관리를 적용하고 있다. 그러나 우리나라의 경우 하천 수질기준 1급수의 부유물질 농도는 25 mg/l 로서 이는 선진국과 유사한 기준이나 실질적으로 규제가 어려운 실정이다. 수환경에서의 부유물질이란 수체 내 존재하는 유기성, 무기성 물질로써 입자 지름이 2mm 이하의 물에 용해되지 않는 물질을 말하는 것으로, 물의 탁도를 유발시키는 원인이 되며 빛을 차단하여 수생태계에 악영향을 초래한다. 국내 132개 하천을 대상으로 부유물질의 농도와 어류의 종 다양성간 상관성을 조사한 결과, 부유물질의 농도가 15 ~ 20 mg/l 이상에서 종 다양도는 1.0 이하로 급감하는 경향을 보였다(최재석 등, 2004). 한편, 대청호는 1975년부터 1980년에 걸쳐 건립된 저수 면적 $72.8km^2$, 저수량 15억톤의 인공호수로 우리나라 3번째 규모의 인공호수이다. 특히, 대전 및 청주지역의 식수는 물론, 생활용수 및 공업용수를 공급하는 중요한 수자원으로서 부유물질에 대한 모니터링 및 관리가 시급하나 저수 용량이 크고 체류시간이 길어 여름철 부영양화가 매년 반복되고 있다. 따라서 본 연구에서는 부유물질의 농도 변화에 따른 분광반사 특성을 조사하고, 이를 대청호의 Landsat 위성영상에 적용하여 대청호 내 부유물질의 농도변화를 추정하였다. 이와 함께 부유물질 농도 변화에 따른 탁수 환경 모니터링에 원격탐사 기법이 효과적임을 제시하고자 하였다.