• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.37-44
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• 2006

본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권4호
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• pp.295-301
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• 2010

근관세척제인 NaOCl과 CHX를 병행 사용하는 경우 적갈색의 발암물질로 알려진 PCA가 생성된다. 본 연구의 목적은 CHX와 유사한 buigunide 계통의 소독제인 ALX을 NaOCl 과 혼합 반응 시 PCA가 생성되는지 여부를 mass spectrometry를 이용하여 평가하고자 하였다. 대조군으로는 4% NaOCl 용액과 2% CHX의 혼합용액, 0.5% PCA 용액, 및 1% ALX 용액을 사용하였고 실험군으로는 5가지 농도(1%, 0.5%, 0.25%, 0.125%, 0.0625%)의 ALX 용액과 4% NaOCl의 혼합용액을 질량분석기를 이용하여 molecular peak를 분석한 결과 ALX과 NaOCl의혼합물에서는 PCA (m/w = 128)로 보이는 128 피크가 관찰되지 않았다. 또한 용액의 색 변화에서도 ALX이 농도가 높을수록 옅은 노랑색을 띄었으나 농도가 낮아질수록 흰색으로 관찰되었으며 어떠한 침전물의 형성도 보이지 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권1호
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• pp.15-22
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• 2006

국내에서 문화재로 지정되어 관리되고 있는 많은 목조 고건축물들의 효과적인 보존 및 관리를 위해서는 목재의 내부 상태를 정확하게 평가할 수 있든 비파괴 검사법이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 적용 가능한 X선 CT 시스템을 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 휴대형 soft-X선 촬영 장치를 사용한 목재의 밀도측정 방법을 확립하고 그 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 먼서 측정방법을 확립하기 위하여 X선 강도와 필름명도 사이의 상관관계를 분석하였으며, 또한 관전류와 관전압의 변화에 따른 X선 초기강도의 변화를 확인하여 정량화 하였다. 다음으로 목재의 밀도와 연륜각, 두께가 질량감쇠계수에 미치는 영향을 확인하고, 목재의 침량감쇠계수를 결정하여 Beer의 법칙에 적용함으로써 X선 측정결과로부터 목재의 밀도를 계산할 수 있는 식을 제시하였다. 마지막으로 X선 촬영법을 통해 측정한 밀도를 기존의 치수법에 의한 측정결과와 비교함으로써 앞에서 결정된 밀도측정 방법의 작용 가능성을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 앞으로 개발하고자 하는 X선 CT 시스템에서 입력값으로 요구되는 밀도를 측정하는 방법을 확립하는데 있어서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제34권1호
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• pp.20-29
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• 2009

법랑질의 재광화에 영향을 주는 요인으로는 pH, 불소 농도, 포화도 등이 있다. 본 연구에서는 유산 완충 탈회용액을 이용하여 법랑질 시편을 인공 탈회시킨 후, pH 4.3에서 포화도를 0.22, 0.30, 0.35로 달리한 세가지 재광화 용액에 10일간 처리하여 나타나는 변화를 편광현미경으로 관찰하여 전체 탈회 깊이와 건전 표층 폭의 변화를 조사하였다. 또한 Image program (Scion Image analyzer)을 이용하여 병소 부위의 평균 mineral density를 측정하여 탈회와 재광화 후 무기질 변화량을 통해 인공 탈회된 법랑질의 동력학적 변화를 관찰하였다. 1. 재광화 후 모든 군에서 건전 표층의 폭이 증가하였는데, 포화도가 증가할수록 건전 표층 폭이 증가하였다 (P<.05). 2. 재광화 후 mineral density 변화를 관찰한 결과, 포화도가 낮은 군에서는 이온의 침착이 병소 전반적으로 일어났으나, 포화도가 높은 군에서는 건전 표층 부위와 표층하 병소의 하층부에서 이온의 침착으로 mineral density 가 증가하였고 표층하 병소의 상층부에서는 탈회가 진행되어 mineral density 가 감소하였다. 3. 재광화 후 모든 군에서 무기질량이 증가하였고 전체 탈회 깊이도 증가하였으나 각 군간에 통계적 유의차는 없었다. 본 실험에서 인공 탈회된 시편을 pH 4.3인 재광화 용액에 처리시 포화도가 높을수록 건전 표층에서 더 많은 재광화 현상이 일어났고 표층하 병소에서는 재광화 현상이 적게 일어났으며, 재광화 후 모든 군에서 전체 탈회 깊이는 증가하였다.

• 한국균학회지
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• 제35권2호
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• pp.96-100
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• 2007

가스크로마토그라프와 질량분석기 (GC-MS)를 이용하여 감마리놀렌산(GLA) 생산 균주를 선발하였다. KACC에 보존 중인 Phytophthora 속, Pythium 속 및 Mucor 속 및 Rhizopus 속 등 4속에 속하는 44개 균주를 GC-FID를 통하여 GLA를 분석하였다. 4속 39종의 곰팡이 균주에서 GLA를 확인하였으며, M. hiemalis f. sp. hiemalis KACC 40264 균주에서는 GLA의 조성비가 전체 지방산의 24.8%로서 가장 높은 비율을 나타냈다. 속간에 전체적인 GLA 함량은 Mucor 속(14.2%)과 Rhizopus 속(14.3%)의 Zygomycota가 상대적으로 높은 함량을, 그리고 Phytophthora 속(3.3%)과 Pythium 속(3.0%)의 Oomycota는 낮은 함량을 나타냄으로서 뚜렷한 양분현상을 나타냈다. 지방산총량에서도 Mucor 속(15.4 mg/100 ml)과 Rhizopus 속(7.1 mg/100 ml)가 Phytophthora 속(2.6 mg/100 ml)와 Pythium 속(4.5 mg/100 ml)보다 높게 나타나서 전체적으로 지방산을 생산하는 유용한 균류자원으로 평가되었다. Mucor 속 내에서도 계통별로 큰 차이를 나타냈는데 18.2%의 GLA를 생성함으로 지방산총량이 50.8 mg/100 ml까지 이른 Mucor blumbeus KACC 40935가 실제적으로 가장 활력이 좋은 균주로 평가되었다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.569-576
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• 2007

이 연구에서는 해결자·청취자 활동에서 의사소통 불안 수준에 따른 소집단 구성의 효과를 조사했다. 수 업 전 중학교 3학년 세 학급(N=99)을 대상으로 의사소통 불안 검사를 실시한 후, 의사소통 불안 동질 집단과 이질 집단, 그리고 통제 집단으로 무선 배치했다. ‘화학 반응식의 계수 맞추기', ‘질량 보존의 법칙', ‘일정 성 분비의 법칙' 등에 관한 수업을 7차시 진행한 후, 화학 문제 해결력 검사 및 수업 처치에 대한 인식 검사를 실 시했다. 이원 변량 분석 결과, 화학 문제 해결력 검사의 점수에서 수업 처치와 학생들의 의사소통 불안 수준 사이의 상호작용 효과가 나타났다. 단순 효과 검증 결과, 의사소통 불안이 낮은 학생들의 경우 이질 집단의 평 균이 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 학생들의 수업 처치에 대한 인식은 동질 집단에서 긍정적인 경 향이 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.136-150
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• 2002

시화호의 수질을 개선할 목적으로 배수갑문을 통하여 외해수를 자유롭게 유통하는 방안이 고려되고 있다. 좁은 갑문을 통해 외해와 연결된 하구호는 갑문을 열고 닫는 것에 따라 희석 확산되고 상류 하천의 유입과 바람에 의해서 순환이 영향을 받는다. 이런 하구호의 수질예측목적으로 3타원 유한체적모형인 CE-QUAL-ICM을 3차원의 유한요소 동수역학모형인 TIDE3B와 연계 적응하였다. 서로 다른 두가지의 모형을 접합하여 이용할 때 발생될 수 있는 오차를 질량보존을 만족하면서 최소로 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 실제 관측치와의 비교검증을 통한 후 일년간 모델을 시험한 결과, 미 확정적인 초기조건의 영향을 받아 계산 초기의 60일간의 신뢰성은 의문시 되었다. 그러나 이후에는 부영양화 인자나 다른 수질 인자들이 준정상상태에 다다르는 결과를 보여 초기의 영향을 원만히 다를 수 있는 완화방안이 필요할 것으로 판단되었다. 수체와 저질사이의 반응도 모의하였지만 이 영향은 크지 않아 장기간의 모의에서는 저질의 영향을 고려하지 않아도 무난할 것으로 판단된다. 본 연구에서 새롭게 적용된 기법을 이용한 모의결과는 하구호의 수질개선을 위해 부영양화를 저감하는 것뿐만 아니라 능동적인 순환을 고려하는데 만족스럽게 응용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.39-52
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• 2012

유역내에서 발생하는 유출은 지표 유출과 지표하 유출이 있으며, 서로 상호작용 상태를 유지하게 된다. 일반적으로 지표와 지표하 둘 중 한 가지 알고리즘으로 해석이 힘든 유역에 대해 지표와 지표하 사이의 동적인 관계를 상세하게 모의해야 하는 경우 상호작용에 관한 요소를 고려하여야 한다. 동적인 상호작용 시스템의 구동에서는 시 공간적인 매개변수가 중요하며, 적절한 모의를 위해시 공간적인 매개변수는 시스템 상에서 지표와 지표하 항에 대한 복합적인 메카니즘으로 구성되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 지표 및 지표하 유출의상호작용에 관한 알고리즘을 위해 2차원 확산파 방정식을 이용하여 지표 유출을 해석하고, Darcy의 법칙과 Dupuit-Forchheimer의 가정을 이용한 Boussinesq 방정식을 적용하여 포화상태의 지표하 유출의 알고리즘을 구성하였다. 커플링 방정식으로 공간에 대해서는 유한체적법을 사용하고, 시간에 대해서는 Crank-Nicolson 방법을 이용하였으며, 지표와 지표하 흐름의 상호작용에 대해서는 질량보존의 법칙에 기반하여 구성하였다. 이상의 과정을 통하여 지표 유출해석, 지표하 유출해석, 상호작용, 수치해석 부분의 4가지 주요 모듈을 만들었으며, 4가지 주요 모듈을 통합하여 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석 모듈을 개발하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.41-53
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• 1997

먹는샘물 개발지역에서의 환경 영향 평가를 위한 수리지구화학의 기초 자료를 국내 먹는샘물 개발지역에 존재하는 암석, 토양 및 자연수 시료를 예로 하여 제시하였다. 암석에 대해서는 현미경 분석을 실시하였고, 토양 및 자연수 시료에 대해서는 화학 분석을 실시하였다. 토양은 분해 방법별로 중금속 원소들의 함량 비교를 하였으며 오염지수를 통해 오염 영향을 평가하였다. 또한 자연수 시료들을 대상으로 기반암 및 심도에 따른 수리지구화학적 특성과 자연수의 화학적 진화, 물-암석 반응에 대하여 고찰하였다. 대수층을 구성하는 암석을 화강암질암과 변성퇴적암류, 그리고 퇴적암류로 구분하였으며 이들 기반암에서 비롯된 중금속의 토양과 자연수의 오염 현상은 없는 것으로 판단되었다. 연구 지역의 토양은 HNO$_3$+HClO$_4$의 혼합산을 이용한 방법과 0.1 N HCl을 사용한 방법 모두에서 낮은 중금속 함량을 보여 자연적인 부화 현상이나 인위적 오염을 받지 않은 토양임을 알 수 있었다. 특히 0.1 N HCl을 사용하여 중금속 중 가용성 부분을 추출해 낸 결과 Cu, Pb, Zn, Cd 및 Cr 등 중금속 원소의 함량은 상당히 낮은 것을 확인할 수 있었으며 따라서 식물과 수계를 통한 오염의 영향은 매우 낮다고 할 수 있다. 오염지수를 통해 여러 원들의 복합적인 오염 양상을 고려하여 오염도를 산출한 결과 역시 연구 지역 토양은 오염지수가 0.03~0.47로 중금속에 의한 오염이 진행되지 않고 있음을 알 수 있었다. 심부지하수 시료를 대상으로 암종별 특징을 살펴보았을 때 화강암질암의 지하수 시료는 $Ca^{2＋}$-HCO$_3$$^{-}$의 유형을 거쳐 $Na^{＋}$-HCO$_3$$^{-}$ 유형까지 진화하였으나 변성퇴적암과 퇴적암내의 지하수 시료는 $Ca^{2＋}$-HCO$_3$$^{-}$의 유형에 머물러 있다. 이는 구성 광물 중 사장석의 용해가 화강암질암내 지하수의 특성을 조절하고 있는 반면 변성퇴적암과 퇴적암내 지하수 시료에서는 방해석의 용해만이 주된 반응으로 작용하고 있기 때문이다. 또한 심도별 특징을 살펴보았을 때 지표수에서 심부지하수로 이동하면서 수소이온농도, 전기전도도 및 대부분의 용존이온 함량은 증가하고 있다. 한편 일부 천부지하수시료에서는 NO$_3$$^{-}$ , Cl$^{-}$ 및 $K^{＋}$의 함량 및 K/Na의 비가 높게 나타나는 것으로 보아 농업활동으로 인한 오염의 영향을 받은 것으로 판단된다. 열역학적 고찰을 통해 볼 때 대부분의 자연수는 kaolinite 및 smectite 형성환경에 위치하고 있음을 알 수 있으며 질량보존을 기초로 한 반응모델을 설정한 결과, 용존이온의 거동 및 열역학적 연구 결과와 부합하는 결과를 얻을 수 있었다.