• Title/Summary/Keyword: 재부유

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Bio-mediated Flocculation by Extracellular Polymeric Substances in Cohesive Sediment Suspensions: Experimental Study (생체고분자물질이 부유사 응집에 미치는 영향 연구)

  • Baek, Seung-Ryong;Kim, Jae-In;O, Min-Ji;Lee, Byeong-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.107-107
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    • 2015
  • 최근 기후변화로 인한 강우강도 증대, 산업화에 따른 토지개발 등으로 인하여 다량의 점착성 부유사(Cohesive Sediments)가 하천, 호소 등 수자원 환경으로 유입되고 있다. 점착성 부유사는 하천, 호소의 난류 조건에 따라 부유하거나 혹은 응집, 침전하여 하상 저니층을 형성한다. 부유사, 미생물 및 각종 유기입자가 포함된 하상 저니층은 검은색으로 외관상 보기 좋지 않을 뿐 아니라, 혐기성상태에서 부패하여 수생태계의 건강성을 해치게 된다. 또한 미세 부유사 및 미생물 입자는 각종 중금속, 유기오염물질을 흡착하고, 조건에 따라 재용출할 수 있는 저장매체로 작용하기 때문에 수자원환경에 미치는 영향이 아주 크다. 특히, 수중 미생물(조류) 작용에 의해 생성되는 EPS (Extracellular Polymeric Substances)는 부유사 및 미생물 입자들을 서로 엉겨 붙게 하여, 부유사-미생물 혼합 응집체 및 저니층 형성을 가속화하게 된다. 본 연구에서는 EPS가 부유사 응집에 미치는 영향을 파악하기 위하여, Xanthan Gum (Sigma-Aldrich, USA)을 EPS의 지표 물질로 사용하고, Kaolinite(Sigma-Aldrich, USA)를 수자원환경에 존재하는 대표적인 부유사로 사용하여 응집실험(Jar Test)을 수행하였다. 이온농도가 응집에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수체 이온농도를 0.0001M NaCl, 0.001M NaCl, 0.01M NaCl, 그리고 0.001M NaCl + 0.1mg/L $Ca^{2+}$, 0.001M NaCl + 0.5mg/L $Ca^{2+}$, 0.001M NaCl + 1.0 mg/L $Ca^{2+}$으로 보정하여 응집실험을 수행하였다. 250 rpm 급속 교반 1븐, 50 rpm 완속교반 5시간, 침잔 1시간 후 응집체를 채취하여 응집체 이미지 분석을 통해 응집체 크기 및 형상을 측정하였고, 수표면 2 cm 지점에서 상등액을 채수하여 잔류 고형물 농도 분석을 실시하였다. 응집실험을 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.. 낮은 이온농도의 경우, EPS가 큰 고분자 구조체에 부유 입자들이 엮어 응집되는 Sweeping Flocculation의 특징을 나타내었다. 하지만, 이온농도가 높아질수록 경우, EPS 고분자 구조체 내부 반발력이 감소하여 크기가 축소되고, 이에 따라 부유 입자 표면에 패치 형태로 흡착되었다. EPS가 패치형태로 입자에 흡착한 경우, 응집제 농도 증가에 따라 응집능 최적점이 형성되고, 이후 표면하전 역전이나 Steric Stabilization에 의해 응집능이 저감되는 형태를 나타낸다. 따라서,수중이온농도가 EPS의 사슬형 고분자 응집제의 크기, 형태(Morphology)를 결정하고, 더 나아가 응집능을 결정하는 중요한 인자로 나타났다. 따라서, 후속 연구를 통하여 생체고분자물질의 크기 및 형태 변화, 이에 따른 응집능변화를 면밀히 연구하고자 한다.

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Study of particle laden flows around turbine cascade (터빈 익렬 주위에서의 부유 입자 유동 해석)

  • 김완식;조형희
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

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Recycle of Unburned Carbon and Microceramics as Alternatives to Rubber Weight-Adding Materials and Polypropylene Filling Agents (고무증량재 및 플라스틱 충진재의 대체재로 UC와 CM의 재활용)

  • Han, Gwang Su;Kim, Dul-Sun;Lee, Dong-Keun
    • Clean Technology
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    • v.27 no.1
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    • pp.24-32
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    • 2021
  • Unburned carbon (UC) was successfully separated from fly ash by up to 85.8% in weight via froth flotation using soybean oil as a collector. An 18 wt% yield of microceramics (CM) could be achieved by employing a hydro cyclone separator located immediately after the flotation equipment. UC and CM were tested as alternatives to weight-adding material and polymer (especially polypropylene in this study) filler, respectively. Large particles of UC were broken down into smaller ones via ball milling to have an average particle diameter of 10.2 ㎛. When crushed UC was used as an alternative to clay as a rubber weight-adding material, a somewhat lower tensile strength and elongation rate than the allowed values were unfortunately obtained. In order to satisfy the standard limits, further treatment of UC is required to enhance surface energy for more intimate bonding with rubber. CM was observed in spherical forms with an average diameter of 5 ㎛. The surface of the CM particles was modified with phenol, polyol, stearic acid, and oleic acid so that the surface modified CM could be used as a polypropylene-filling agent. The flowability was good, but due to the lack of coupling forces with polypropylene, successful impact strength and flexural strength could not be obtained. However, when mixing the surface-modified CM with 1% silane by weight, a drastic increase in both the impact strength and flexural strength were obtained.

Modification of Sediment Routing of SWAT model for Predicting Sediment In Dry Condition (비강우시 하천 유사 예측을 위한 SWAT 모형 개선)

  • Bak, Sangjoon;Choi, Yonghun;Yang, Dongseok;Lee, Seroro;Lee, Gwanjae;Jeong, Yeonji;Lim, Kyoung Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.202-202
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    • 2022
  • SWAT모형은 장기간에 모의가 가능하며 다양한 토양이용과 토지특성을 고려할 수 있는 유역 단위 모형으로 많은 연구에서 이용된다. 이러한 유역단위 수문모형의 평가는 통계적 지수(NSE, R2)들로 모형의 적합성을 평가한다. NSE, R2는 상대적으로 큰 값에 대한 영향을 많이 받는다. 따라서 많은 강우량이 발생하는 시점에서의 유출량과 SS농도가 중요시되었다. 하지만 강우시에 하천으로 유입된 토양 중 일부는 하천에 퇴적물로 침전된다. 이 침전된 토양이 비강우시 바람 등과 같은 이유로 재부유되며 이로 인해 수중 DO를 고갈시켜 수생태계 악영향을 미친다. 이에 따라 비점오염저감시설 평가는 강우시 발생하는 SS농도도 중요하지만 비강우시 재부유되는 SS농도도 중요한 부분이다. SWAT모형에서는 하천 SS농도를 계산하는데 사용되는 매개변수가 강우시와 비강우시에 동일하게 적용되어 비강우시에 과대 산정되어 비강우시 SS농도가 증가되도록 sediment routing이 진행되고 있었다. 본 연구에서는 sediment routing을 수정하여 비강우시 SS농도를 실측 농도와 비슷하게 보정할 수 있도록 개선하였다. 비점오염관리지역 중 하나인 자운천 유역에 개선된 sediment routing을 적용하였다. 개선된 모형은 비강우시 농도가 잘 반영하는 것으로 확인되었다.

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Quality changes of 'Fuyu' persimmon (Diospyros kaki Thunb.) packaged with functional film and stored at different temperature (기능성 필름 포장 및 저장온도에 따른 '부유' 단감의 품질 변화)

  • Chung, Dae-Sung;Yang, Yong-Joon;Hwang, Hea-Sung;Lee, Jung-Soo;Bae, Jung-Eun
    • Food Science and Preservation
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    • v.20 no.6
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    • pp.766-774
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    • 2013
  • The effect of storage temperatures ($0^{\circ}C$and $20^{\circ}C$) and packing functional film for fruit quality were examined in 'Fuyu' persimmon. The fresh weight loss was delay more effectively by the inhibition of transpiration when functional film was used. The firmness was effectively maintained in functional film packages at low temperature ($0^{\circ}C$), which might result from the beneficial combination of $CO_2$ and $O_2$. The soluble solid contents was higher with packing of functional film at $0^{\circ}C$ than at room temperature ($20^{\circ}C$). Highest $CO_2$ production in functional film bags was observed in room temperature storage after one week and thereafter declined sharply whereas lowest in 8 weeks. $CO_2$ concentration regardless of packing slowly increased to $5.2{\mu}L{\sim}10.2mL{\cdot}kg^{-1}{\cdot}h^{-1}$ until 8 weeks of low temperature due to persimmon respiration. Hunter 'b' value changed greatly yellowness according to temperature of storage but there were no significant differences among packaging treatments. Effects of functional film and low temperature in slower softening were consistent. This results suggested that the packing functional film at low temperature resulted in the best retention of quality market.

Monitoring of the Mobility of Fish on Turbidity Changes (탁도 변화에 따른 어류의 이동 특성 모니터링)

  • Joon Gu Kang;Nam Ju Lee;Dong Ho Nam
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.10 no.4
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    • pp.201-207
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    • 2023
  • Suspended solid in river is resource serious contamination. Suspended solid have a pernicious influence to fish and aquatic ecosystem. Flood and sediment and land use in river are largely[mainly] responsible of suspended solid. Especially, resuspension phenomenon of sediment will be dangerous effect to aquatic ecosystem. Study of fish and aquatic ecosystem on suspended solidus slight in fresh water. This study was basic research to manage fish and aquatic ecosystem on turbidity. It was conducted to analyze and monitor fish response on turbidity. Result in this study was confirmed the insensitive and die of fish on reduction of oxygen supply.

The Remote Sensing Algorithm for Analysis of Suspended Sediments Distribution in Lake Sihwa and Coastal Area (시화호와 연안해역의 부유사 분포 분석을 위한 원격탐사 알고리듬)

  • Jeong, Jongchul;Yoo, Sinjae;Kim, Jungwook
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.2 no.2
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    • pp.59-68
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    • 1999
  • The study for detecting suspended sediment distribution in Lake Sihwa, which has a large surface area and coastal area, using remote sensing technique was carried out with development of satellite data collected since 1970. The research, however, analysis of spatial distribution and quantity, is not common in domestic study and useful algorithms have not been proposed. In this study, a suspended sediment algorithm was composed with in-situ data obtained in study area and remote sensing reflectance obtained in-water optical instrument, which has SeaWiFS wavelength bands. However, when the algorithm was applied to Landsat TM data, including an in-situ data set, and some problems arose. The composition of the algorithm which was structured with band difference and band ratio showed the correlation of $R^2$=0.7649 with concentration of suspended sediments. And, between calculated and observed concentration of suspended sediments there was a correlation of $R^2$=0.6959. However, remote sensing reflectance obtained from Landsat TM is not good for the estimation of concentration of suspended sediments, because of high concentration of chlorophyll and CDOM(colored dissolved organic matter).

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개량형 경수로 격납용기내 재장전수탱크의 수위계측기 선정

  • 한규성;박순희;최현호;김인식;손갑헌
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.550-555
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    • 1996
  • 기존 발전소의 재장전수탱크는 격납용기 외부에 설치되어 있으며, 압력/차압 계측기를 이용하여 재장전 수탱크 수위를 측정하고 있다. 한편, 개량형 경수로기 경우에는 재장전수탱크를 격납용기 하부에 설치하도록 되어 있으므로 격납용기 벽이나 수집체적조 및 원자로 공동과 인접하게 되어 수위감시를 위한 압력/차압 계측기를 격납용기내에 설치하는 것은 매우 어려울 것으로 판단된다. 따라서, 본 논문에서는 격납용기내 재장전수탱크, 수집체적조 및 원자로 공동 수위계측기에 적용되는 미국 원자력규제위원회 및 전력연구소의 설계기준, 환경 및 기기생존 요건들을 검토한 후, 이에 따라 이 계측기들이 유지해야 할 설계 기능요건을 평가하고, 수위계측기의 형태 선정에 필요한 설계고려사항들을 파악하여 개량형 원자로의 해당 수위계측기의 선정 및 설계와 관련된 개념들을 설명하였다. 검토결과, 격납용기내 재장전수탱크 수위지시를 위해서는 압력/차압 계측기를 격납용기 외부에 설치하고, 수집체적조 및 원자로 공동의 수위감시를 위해서는 부유형 감지기를 사용하는 것이 발전소 운전 및 보수측면에서 장점이 있는 것으로 판단되어 이를 개량형 경수로 설계에 적용할 것을 제안하고자 한다.

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Ultimate Strength Analysis of Connections of Floating Pendulum Wave Energy Converter (부유식 진자형 파력발전장치의 연결부 최종강도해석)

  • Sohn, Jung Min;Cheon, Ho Jeong;Shin, Seung Ho;Hong, Key Yong
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.17 no.1
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    • pp.36-41
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    • 2014
  • A floating offshore structure has high tendency to occur the buckling when compressive, bending and shear loads applied. When the buckling is occurred, in-plane stiffness of structure is remarkably decreased. And it has a harmful effect on the local structural strength as well as global structural strength. In the present study, it has been investigated the ultimate strength of tubular members which is located between a floater and a damping plate of the floating pendulum wave energy converter. Nonlinear finite element method is conducted using the initial imperfection according to 1st buckling mode which is obtained from the elastic buckling analysis. It is also noted the ultimate bending strength characteristic varying with a diameter, thickness and stiffeners of the tubular member.