• 제목/요약/키워드: 자외선 강도 모델

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침지형 자외선 살균조 설계를 위한 자외선 분포 모델의 개발 및 적용 (Development of an UV Distribution Model for the Design of a Submerged UV Disinfection Reactor and Its Application)

  • 박창연;김성홍;최영균
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.505-512
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    • 2021
  • 침지형 자외선 살균조의 자외선 강도를 계산하기 위한 3차원 모델을 개발하였으며, 실제 하수처리장에 설치되어있는 개수로형 살균조와 관로형 살균조에 각각 적용하여 수치실험을 실시하였다. 모델링을 통해 계산한 살균조의 평균 자외선 강도는 각각 7.87 mW/cm2와 13.09 mW/cm2로 계산되었다. 자외선 조사 시간을 반영하고, 혼합 불균형, 램프 노화, 온도 및 파울링에 의한 감쇄효과를 고려한 자외선 조사량은 각각 21.1 mJ/cm2, 24.8 mJ/cm2로 예측되었는데 이 값은 목표 자외선 조사량인 20 mJ/cm2보다 각각 5 %, 24 % 높은 것으로 예측되었다. 개발한 UV3D 모델을 사용하면 살균조의 조사 시간이나 램프의 출력을 높이지 않고도 수치실험을 통해 평균 자외선 강도가 가장 큰 최적의 램프 위치를 찾을 수 있다. 램프 위치 조정만으로 본 연구에서 적용한 개수로형 살균조와 관로형 살균조의 자외선 조사량은 각각 0.9 %, 0.5 % 향상시킬 수 있다. 개수로형 살균조의 경우 살균조의 체적은 그대로 유지하면서 가로와 세로의 비율을 조정하고, 램프의 위치를 바꾸면 평균 자외선 강도는 현재보다 7.4 % 더 증가한다.

자외선 강도 산정 모델과 영향 인자에 관한 연구 (A Study on the UV Intensity Models and their Affecting Factors)

  • 김두일;최영균;김성홍
    • 상하수도학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.421-427
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    • 2008
  • UV disinfection is widely used in water treatment facilities and wastewater treatment plant because of its effectiveness to removal of pathogen and Giardia which is resistant to traditional chemical disinfection. As a design and performance tool of UV disinfection system, 3 dimensional UV intensity models were composed and simulated to compare each other and to find affecting factors in this study. Reflection, refraction and absorption are important parameters in UV intensity model and MPSS and MSSS model can reflect these parameters while LSI model can not. Absorption is the most important parameters among the reflection, refraction, absorption and shadowing so, this should not be neglect. Based on this simulation, shadowing effect is negligible when the number of installed lamp is a few but, this effect can not be neglectable when the number of installed lamp is quite a few. The errors according to shadowing effect is increased as the number of lamp installed increased.

비접촉식 자외선 반응조에서 자외선 강도 분포의 광학적 특성 (Optical characteristics of the UV intensity distribution in a non-contact type UV photoreactor)

  • 전화봉;윤정원;김성홍
    • 상하수도학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.257-264
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    • 2012
  • The concept of a non-contact type of UV disinfection system was introduced in this study. UV lamps and their quartz sleeves hang over the water surface and there is no interface between the sleeve and water. Obviously, there is no fouling. Based on optical laws and other UV distribution models, a detail mathematical model for a non-contact type UV disinfection system was developed in this study. Pathway length of UV light in a non-contact type photoreactor is longer than that in a submerged type photoreactor because the light is more refractive while passing through 3 interfaces of medium. But the pathway length passing through the water media is not significantly longer than that in a submerged type photoreactor so, the absorption of UV light by water is not significantly different from the other system. Due to the reflection effect, UV intensity is rapidly decreased as the horizontal distance from the light source is increased. The reflective attenuation in a non-contact type photoreactor is higher than that in a submerged type photoreactor. These mean that the short photoreactor is advantageous than the narrow-long photoreactor for the non-contact type photoreactor in an optical point of view.

RS CVn형 쌍성 SZ Psc의 흑점 모델 (STARSPOT MODEL OF RS CVn TYPE BINARY SZ PSC)

  • 강영운
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제17권2호
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    • pp.189-198
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    • 2000
  • RS Cvn형 4상성 SZ Psc의 광도곡선에 나타난 뒤틀림 현상을 규명하기 위하여 자외선 영역의 방출선과 가시광선 영역의 광도곡선을 분석하였다. 자외선 영역에서 IUE 고분산 분광선 중에서 MgII 방출선의 강도를 조사하여, 채충 활동은 주로 Kl IV 별에서 일어나고 있는 것을 확인하였다. 한편, 가시광선 영역에서 나타난 광도 곡선의 뒤틀림 현상은 Kl IV별에 혹점이 존재하는 혹점 모델을 이용하여 분석한 결과 SZ Psc의 뒤틀린 광도 곡선을 잘 설명할 수 있었다. 그 결과 SZ Psc에 대한 완전한 측광학적인 해를 최초로 제시하였다.

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자외선램프을 이용한 유수처리장치 설계 시뮬레이션 (Simulation Method for the Flowing Water Purification with UV Lamp)

  • 정병호;이강연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 자외선 살균기술을 바탕으로 한 수처리 분야에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 수처리분야에서 살균처리방식의 효율은 유체 살균챔버나 살균강도 그리고 미생물의 불활성역학에 따라 수처리 성능이 결정된다. 광산화법에 이용되는 빛은 주로 자외선이 이용되며 매우 깨끗하고 높은 에너지를 가지고 있어 화학살균방법에 비해 잔류물이 없고 높은 안정성으로 최근 관심이 높아지고 있다. 그러나 자외선살균방식은 조사시간과 조사량에 직접적인 영향을 받아 이를 위한 최적의 설계가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 유수살균장치의 챔버 내의 자외선 램프와 유수에 대한 3D-CFD discrete ordinates model 모델을 제시하고 이를 시뮬레이션을 통해 설계방식의 최적화 여부를 검증하고 향후 유수형 자외선살균방식의 시뮬레이션방법을 제안하고자 한다.

RGB 컬러모델에서 자외선 조명하 박락태(剝落苔)의 설태와 설질 사이의 색 강도 차이에 관한 연구 (Comparison between Colour Intensity of Tongue Body and That of Tongue Coat under the Ultraviolet Light in RGB system of Peeling Tongue Coat Image)

  • 남동현;김지혜;이우범;이상석;홍유식
    • 대한한의진단학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.149-158
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    • 2011
  • Objectives: The objective of this study is to compare the colour intensity of tongue body and that of tongue coat under the visible light and the ultraviolet light. Methods: We selected 7 subjects with completely or partially peeled tongue coat among the recruited 94 adults for the experiment. We took each tongue picture under the visible light and the ultraviolet light (315-400 nm) and then extracted sample images from the tongue body and tongue coat regions. Mean, median and mode of colour intensity from the sample images were calculated in 256 RGB system. Results: The green and the blue colour intensities of the tongue coats were significantly higher than those of the tongue bodies under the visible light. In all channels, the red, green and blue, the colour intensities of the tongue coats were significantly higher than those of the tongue bodies under the ultraviolet light. The colour differences between tongue coats and tongue bodies under the ultraviolet light were significantly higher than the colour differences under the visible light. Especially the colour difference under the ultraviolet light was highest in the green channel. Conclusions: We suggested that green colour image of the RGB system taken under the ultraviolet light could be used for more easy separating tongue coat region from tongue body.

와송 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능에 관한 연구 (A Study on the Antioxidative Effect of Orostachys Japonicus A. Berger Ethyl Acetate Fraction)

  • 임은경;양재찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.118-125
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    • 2021
  • 본 연구에서 사용된 와송(Orostachys japonica A. Berger)은 암 치료를 위한 민간요법으로 오랫동안 사용되어 온 약초이다. 본 연구에서는 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능 활성에 대하여 실험한 결과를 보고한다. 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능은 0.10 mg/mL 농도에서 78.54%의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였고, 73.48%의 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타내어 항산화 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 대체실험동물 모델인 제브라피쉬를 이용한 독성실험 결과에서는 모든 농도에서 100%의 배아 생존율을 보이고 응고 또는 부화지연을 관찰할 수 없어 독성이 없는 것으로 나타났으며, UV-B조사에 의해 유도된 ROS생성은 와송 에틸아세테이트 분획물을 처리한 모든 larvae에서 전체적으로 형광강도가 감소하였다. 특히 3 ㎍/mL 농도에서 양성대조군 대비 35.7%의 감소율을 보여 효과적으로 ROS 생성을 억제하였음을 확인하였다. 위와 같은 결과로 미루어보아, 와송 에틸아세테이트 분획물은 천연 항산화제로서 화장품 분야에서 응용 가능성이 있을 것으로 기대한다.

UV 공정을 이용한 N-Nitrosodimethylamine (NDMA) 광분해 및 부산물 생성에 관한 연구: 박스-벤켄법 실험계획법을 이용한 통계학적 분해특성평가 및 반응모델 수립 (A study on the Degradation and By-products Formation of NDMA by the Photolysis with UV: Setup of Reaction Models and Assessment of Decomposition Characteristics by the Statistical Design of Experiment (DOE) based on the Box-Behnken Technique)

  • 장순웅;이시진;조일형
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.33-46
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    • 2010
  • 본 연구는 광분해 산화공정으로 난분해성 물질인 N-Nitrosodimethylamine (NDMA)인 제거 및 부산물 생성 특성을 파악하기 위한 3개의 독립변수 (자외선 강도($X_1:\;1.5{\sim}4.5\;mW/cm^2$, 초기 NDMA 농도($X_2:\;100{\sim}300\;uM$), pH(X3:3~9))와 4개의 종속변수(NDMA 제거율($Y_1$), dimethylamine (DMA) 생성농도($Y_2$), dimethylformamide (DMF) 생성농도($Y_3$) 및 $NO_2$-N 생성농도($Y_4$))로 구성된 박스-벤켄 설계를 이용한 실험계획을 적용시켜 예측 모델과 광분해 산화 최적조건을 수립하였다. 실험결과 2시간 광분해 후 NDMA는 거의 완전히 제거되었으며 DMA, DMF와 $NO_2$-N은 NDMA 광분해와 동시에 부산물로 생성되었다. 광분해 최적의 조건을 얻기 위해 정준분석을 수행하여 최적 점 (반응값, 독립변수 조건)과 예측반응모델을 수립한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다 ($Y_1=117+21X_1-0.3X_2-17.2X_3+{2.43X_1}^2+{0.001X_2}^2+{3.2X_3}^2-0.08X_1X_2-1.6X_1X_3-0.05X_2X_3$ ($R^2$ = 96%, Adjusted $R^2$ = 88%)와 99.3% ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;190\;uM$, $X_3:\;3.2$), $Y_2=-101+18.5X_1+0.4X_2+21X_3-{3.3X_1}^2-{0.01X_2}^2-{1.5X_3}^2-0.01X_1X_2-0.07X_1X_3-0.01X_2X_3$ ($R^2$= 99.4%, 수정 $R^2$ = 95.7%)와 35.2 uM ($X_1:\;3\;mW/cm^2$, $X_2:\;220\;uM$, $X_3:\;6.3$), $Y_3=-6.2+0.2X_1+0.02X_2+2X_3-{0.26X_1}^2-{0.01X_2}^2-{0.2X_3}^2-0.004X_1X_2+0.1X_1X_3-0.02X_2X_3$ ($R^2$= 98%, 수정 $R^2$ = 94.4%)와 3.7 uM ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;290\;uM$, $X_3:\;6.2$), $Y_4=-25+12.2X_1+0.15X_2+7.8X_3+{1.1X_1}^2+{0.001X_2}^2-{0.34X_3}^2+0.01X_1X_2+0.08X_1X_3-3.4X_2X_3$ ($R^2$= 98.5%, 수정 $R^2$ = 95.7%)와 74.5 uM ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;220\;uM$, $X_3:\;3.1$). 반응표면분석법 중 하나인 박스-벤켄법은 UV 광분해에 의한 NDMA 분해 및 부산물 생성에 대한 통계학적 및 수학적인 결과 및 최적의 운전조건을 제시하였다. 예측모델의 검정을 통하여 박스-벤켄법은 매우 높은 신뢰성을 보였다.