• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.67-67
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• 2016

최근 기후온난화로 인한 이상기후와 지진의 발생가능성으로 인해 직렬 혹은 병렬로 위치한 2개 이상의 댐(저수지)들의 연속 붕괴 가능성도 점점 커지고 있어 연속 댐 붕괴에 대한 비상대처계획도 수립에 대한 관심도 증대되고 있다. 국내에서는 댐(저수지) 붕괴로 인한 극한홍수해석이나 비상대처계획 수립시 국내에서는 DAMBRK, FLDWAV, HEC-RAS와 같은 1차원 수리동역학 모형이 주로 사용되어지고 있다. 하지만 1차원 모형은 흐름을 하나의 방향으로만 한정하여 해석하고, 각각의 적용 횡단면에서 동일 수위를 가지다는 가정으로 홍수범람해석을 수행하므로 정확성뿐만 아니라 실제 적용성에서도 한계를 가질 수밖에 없다. 댐(저수지) 붕괴로 인한 홍수범람해석에서 2차원 이상의 고차원 모형은 앞서 언급한 1차원 모형에 적용된 비현실적인 가정을 포함하지 않으므로 더욱 정교하고 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다. 하지만, 홍수범람해석을 위한 상용 프로그램들은 단일 댐(저수지) 붕괴의 적용에는 큰 어려움이 없으나, 지형단면을 초기에 한번만 고려하는 문제로 인하여 연속 댐(저수지) 붕괴의 고려에는 한계를 가진다. 따라서 본 연구에서는 댐(저수지)의 연속 붕괴를 해석할 수 있는 2차원 수리동역학 모형을 개발하고자 한다. 각 댐(저수지)의 붕괴 전과 후의 지형 단면을 여러 번 반영할 수 있는 모형을 개발함으로써 시간차를 두고 붕괴되는 댐(저수지)의 연속 붕괴를 해석할 수 있도록 하였다. 개발모형은 2002년 태풍 루사로 인해 실제로 붕괴된 저수지에 적용되었으며, 이 저수지들은 붕괴시 시간차이를 두고 붕괴가 이루어져 개발모형의 적용 유역으로 선택하였다. 저수지의 연속붕괴 모델링을 위해 지형자료로는 저수지 단면, 댐 제체 및 여수로 붕괴 단면, 하천 단면 그리고 홍수터 지형 반영을 위한 수치지도, 경계조건으로는 저수지로의 유입유량과 하류단 조위조건이 고려되었다. 그리고 태풍 루사 당시의 기록적인 강우를 반영하기 위해 연구유역 인근에 관측된 강우를 모형에서 하천 및 홍수터에서 고려할 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.456-456
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• 2021

하상 변화는 유량이나 유사의 흐름에 따라 침식, 운반, 퇴적되어 변화하며, 하상변동에 의한 결과는 하천의 형태 (직렬,복렬, 곡렬 등)나 서식처의 구조 (여울과 소, 웅덩이, 습지 등) 형성 로 나타난다. 이어서 서식처 구조의 다양성은 생물다양성에 긍정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 수리 (유량이나 유사량)-지형(서식처 구조)-생태 (생물다양성)을 연계하여 관리하기 위한 생태적인 하천관리 프레임을 제시하기 위하여, 지형과 생물상의 관계를 우선 파악하고자 한다. 국내 하천은 수생태 건강성 평가 중 서식 및 수변환경 지수(HRI, Habitat and Riparian Index)를 활용하여 하천의 형상 및 자연성을 평가한다. 해당 지수는 하천의 자연성을 판단할 수 있으나 유량이나 유사량 등과 같이 수리적 조건과 연계하여 하천환경 변화를 예측하기 어렵기 때문에, 본 연구에서는 하천의 자연성을 판단하는 지형변수들을 제안하고, 생물상과 상관관계를 분석한다. 수질 변화가 급격하지 않는(년간 변화폭이 일정한) 금강 유역의 지천 (갑천, 미호천, 논산천, 유구천 등) 중 생태계 건강성 평가 지수가 산정되어 있는 지점을 기준으로 상·하류 약 5 km 구간들을 대상으로 한다. 지형 변수로는 (항공사진을 이용한)사주 비율(사주면적/제방 내 홍수터 면적), 사주 식생비율(식생면적/사주면적)과 사주 변동량(연간 사주 이동량), 서식처 구조의 다양성(여울, 소, 웅덩이 등), 기존의 서식 및 수변환경 지수 등을 활용하고, 생물 변수로는 저서동물지수(BMI, Benthic Macroinvertebrate Index), 저서동물의 우점도, 어류생물지수(FAI, Fish Assessment Index), 어류생물지수에 활용하는 국내종의 총 종수, 여울성 저서종수, 민감종수 등을 활용한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.585-597
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• 2008

본 연구의 목적은 가동 시간과 생산량에 있어서 무작위 변동을 일으키는 공정 시스템에서 최종 제품의 수요를 만족하는 공정-저장조 망구조의 최적용량을 결정하는 문제의 해석적인 해를 유도하는 것이다. 여기서 논의되는 공장의 구조는 회분식 공정과 저장조가 병렬 또는 직렬로 연결된 망구조를 구성하고 있다. 생산공정은 다수의 원료물질을 다수의 제품으로 일정 비율로 전환한다. 최종제품의 수요는 주문주기와 물량이 무작위 변동을 일으킨다. 일부 생산공정은 생산량에 있어서 무작위 변동을 일으키며, 오염된 물질은 재생공정이나 폐기과정을 거쳐서 처리된다. 다른 공정들은 모두 가동시간이 무작위로 변한다. 최적화의 목적함수는 총비용을 최소화하는 것인데, 여기서 총비용은 준비비와 재고 유지비 그리고 공정과 저장조의 자본비용으로 구성되어 있다. 새로운 생산 재고 분석도구인 사각파 모형은 무작위 흐름의 상한값과 하한값을 계산하는 도형적 방법을 제공한다. 이 모형의 장점은 공정과 저장조 사이의 무작위 흐름을 사실적으로 묘사하면서도 간단한 해석적인 해를 제공하는데 있다. 결과적으로 계산량이 획기적으로 줄어든다.

• 대한화학회지
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• 제21권5호
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• pp.330-338
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• 1977

고체의 소성변형을 설명하기 위하여 다음과 같은 가정을 하였다. (1) 고체의 소성변형은 크게 두 가지 기구 즉 dislocation 운동과 grain boundary 운동에 의하여 일어난다. (2) Dislocation 운동에 있어서 유동 단위들은 역학적 모형으로 나타내면 다종의 Maxwell 단위들의 평행연결형으로 되고 grain boundary 유동단위들도 다종의 Maxwell 단위들의 평행연결로 표현된다. 이를 물리적으로 설명하면 같은 부류의 유동단위들은 모두 같은 shear plane에서 같은 shear rate로 흐름을 의미한다. (3) Grain boundary 유동단위들과 dislocation 유동단위들 같은 서로 직렬 연결되어 있다. 이는 물리적으로 고체내에서 stress는 균일하게 작용하나 shear rate는 shear plane 의 종류(dislocation 운동면과 grain boundary 운동면)에 따라 달리 나타남을 의미한다. (4) Dislocation 유동단위들과 grain boundary 운동단위들의 운동은 그들의 흐름을 방해하는 장애물 근방의 원자 또는 분자들이 확산해 나가므로써 가능하게 된다. 이러한 가정하에 반응속도론을 적용하여 shear rate와 shear stress를 구하는 일반식을 도출하였다. 본 연구에서는 실제로 중요한 네가지 경우에 대하여 상기 도출한 일반식을 고찰하였다.

• 현장농수산연구지
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• 제4권1호
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• pp.128-137
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• 2002

개발된 알루히트를 이용하여 지하수 이용 열교환기를 개발하였다. 시작기는 600mm, 700mm 알루히트 19개의 끝을 U자 용접을 하여 지하수가 직렬흐름이 되도록 2가지로 제작하였다. 성능시험은 개방된 공간에서 지하수 유량과 공기양의 변화를 주면서 상온에서 실시하였다. 1. 시작기의 열전달 계수는 33~156(W/m²℃) 범위로 나타나 설계가정 값에 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 2. 열전달 면적이 증가할수록, 지하수 입·출구의 온도 차이가 클수록, 공기의 입·출구 온도 차이가 클수록, 또 송풍량이 증가할수록 에너지 전달량이 증가하였다. 3. 지하수 입·출구 온도 차이가 6℃ 이고 송풍량이 6,000m³/h일 때 전달 열용량은 6,825W였으며, 공기의 입·출구 온도 차이는 25.8℃에서 23.2℃로 -2.6℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 88.5W/m²℃ 였다. 4. 지하수 입·출구 온도 차이가 2℃ 이고 송풍량이 4,000m³/h일 때 전달 열용량은 2,625W으로 작았지만, 공기의 입·출구 온도 차이는 27℃에서 22.5℃로 -4.5℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 33.6W/m²℃였다. 5. 시작기 I, II, III의 전달 열용량 데이터 각각의 상관계수 R²은 0.9141, 0.8935, 0.9393이었으며, 공기유량이 6,000m³/h, 5,000m³/h, 4,000m³/h일 때 각각의 데이터 상관계수 R²은 0.9513, 0.9414, 0.9003으로 신뢰할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.435-443
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• 2017

본 연구는 고 레이놀즈 영역에서 상류측에 작은 정방형주(Square prism)를 가진 정방형주의 유동장 특성을 양 항력측정 실험과 PIV를 이용한 가시화 실험으로 파악한 것이다. 실험변수는 정방형주 한변의 길이에 대한 작은 정방형주의 폭비(H/B=0.2~0.6) 및 정방형주 전면에서부터 작은 정방형주의 후면 까지의 거리(G/B=0~3)로 했다. 작은 정방형주의 폭비를 고정시킨 경우 정방형주의 항력감소율은 간격비가 증가할수록 증가하다 감소하는 특성을 보였다. 또한 같은 간격비에서는 작은 정방형주의 폭비가 클수록 정방형주의 항력감소율이 컸다. 또한 같은 간격비에서는 작은 정방형주의 폭비가 클수록 정방형주의 항력감소율이 증가했으며, 폭비 H/B=0.6, 간격비 G/B=1.0일 때 최대 98.0%의 항력감소율을 보였다. 정방형주의 양력감소율은 작은 정방형주의 폭비 및 간격비에 거의 영향을 받지 않았으며, 양력감소율의 전체 평균치는 66.5% 정도였다. 작은 정방형주를 설치한 경우 정방형주 상류측과 하류측에 정체영역이 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.73-88
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• 2019

본 연구에서는 자생적 온라인 교사 공동체 인디스쿨에 축적되어 온 과학 교수 관련 질문 게시글을 분석함으로써, 초등교사가 겪는 과학 교수 관련 어려움을 파악했다. 이를 위해, 3~6학년 물리 영역 및 과학 전반에 해당하는 질문 게시글 409개를 초등교사의 탐구 기반 과학 교수 역량을 다룬 Alake-Tuenter et al.(2013)의 틀을 수정 보완한 질문 분석틀로 분석하였고, 과학-SMK와 과학-PCK의 구성요소별 어려움을 탐색하였다. 분석 결과, 과학-SMK 질문이 과학-PCK 질문 보다 더 많이 나타났으며, 연도별로는 교육과정이 변화하는 시기였던 2014년과 2015년도에, 단원별로는 렌즈 단원에 대한 질문이 가장 많았다. 과학-SMK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 렌즈와 전기 단원에 대한 것이다. 렌즈 단원에서는 투명한 물컵 모양의 물체가 렌즈로 작동하는 원리와 볼록렌즈에서 상의 생성 과정 등 과학적 사실과 개념의 적용 등이, 전기 단원에서는 '전류의 흐름 변화에 따른 나침반의 움직임 변화'와 '전구의 직렬연결'에서 예상치 못한 탐구 결과 오류 등이 초등교사가 오랜 기간 겪어온 과학-SMK 측면의 어려움으로 나타났다. 과학-PCK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 과학수업 운영 전반에 대한 것으로, 수업자료 및 학기말 활동구성 아이디어의 요청과 교육과정 운영 지침의 이해 등이 있다. 자생적으로 생성 및 운영되고 있는 인디스쿨의 과학 교수 관련 질문 게시글에서 오랫동안 해결되지 못한 채 반복되고 있는 초등교사들의 실제적인 어려움을 파악해 이를 해결하고 도움을 줄 수 있는 과학 교수 지원 체제를 구축하는 것이 필요할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제14권4호
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• pp.113-120
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• 2006

음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.