• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.551-561
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• 2007

본 연구는 토양오염의 공간적 확산 및 거동을 이해하기 위한 측정방법을 고찰하고, 토양공극수 채취와 해석에 관한 사례연구이다. 이를 위해서 석유계 탄화수소로 오염된 대표적인 국내 유류오염부지 토양내 PAH류(Polycyclic aromatic hydrocarbons)의 오염 확산과 거동을 정량하기 위한 심도별 토양공극수의 추출장치를 구성하고, 불포화층과 포화층의 토양수를 분석하여 오염물질의 거동을 해석하였다. 토양공극수 추출장치는 공극수 추출용 압력펌프와 토양공극수 추출부로 구성되고, 토양수분장력과 추출압력을 동시에 측정하며 심도별로 토양공극수를 채취하도록 구성하였다. PAH류 오염물질은 추출압력과 시간에 따른 주변 토양공극수의 유입에 의한 희석에 의해서 농도가 낮아졌다. 특히, 추출 심도에 따라 토양의 산화환원전위의 영향에 의해 불포화층의 산화환경에서 포화층의 환원환경보다 자연저감정도가 높았다. 따라서 토양수분장력의 세기에 따라 강한 토양수분장력의 모세관수와 약한 장력의 중력수에 해당하는 토양공극수를 추출함으로써 토양공극수의 평형과 비평형정도를 해석할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권4호
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• pp.163-176
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• 2012

진공 수포화 과정에서 진공시간과 진공압력을 달리하면서 진공시간 및 압력이 유효공극률 산정에 미치는 영향을 살펴보았다. 시멘트와 모래의 무게비가 1대1인 3개의 시멘트 시험편과 100% 시멘트 모르타르 3개 등 총 6개 시험편을 이용하여 진공 압력을 2, 4, 6, 8, 10 torr, 진공시간을 20, 40, 60, 80, 100분으로 달리하며 측정되는 유효공극률을 비교하였다. 평균 약 25%와 40%로 비교적 큰 유효공극률을 갖는 시멘트 시험편에 대하여 진공압력이 10, 6, 2 torr 일 때 진공시간이 100 ~ 20 분으로 변화하는 3개 시험군 끼리의 결과를 비교하면, 절대편차의 평균값이 0.6%에서부터 0.5%, 0.2%로 작게 나타났다. 진공시간이 100, 60, 20분일 때 진공압력을 각각 2 ~ 10 torr로 변화시키면서 수행한 실험군 끼리의 유효공극률을 비교해도 진공시간이 짧아지면 절대편차의 평균값이 커지는 경향이 있었다. 이로부터 진공압력/진공시간에 관한 국제암반역학회(ISRM) 표준(제안)시험법의 "6 torr 이하/1시간 이상"의 단서로 유추할 수 있었다. 동일한 진공압력에서 진공시간이 20분씩 줄어들 때의 효과와 동일한 진공시간일 때 진공압력이 2 torr씩 낮아질 때의 효과를 정성적으로 밖에 확인할 수 없었는데 그 이유로 습식진공으로 포화된 시험편 내 수분이 $105^{\circ}C$ 오븐 내에서의 건조과정 후에도 완전히 건조되지 않아서 시험편의 초기 함수정도를 동일하게 할 수 없기 때문임을 밝혔다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1221-1234
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• 2013

본 연구는 중력댐 하부에서, 침투류에 의한 양압력과 누수량을 산정을 위한 방법론 제시를 그 목적으로 한다. 이를 위하여, 유한차분법을 이용한 3차원 부정류 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형은 비균질 매체에서 Darcy 방정식을 만족하는 포화흐름을 모의할 수 있다. 모형의 검증을 위하여 우물이 있는 대수층에서 질량 이동을 산출하였고, mass balance 오차는 3%를 상회하지 않는 것이 확인되었다. 개발된 모형을 이용하여 중력댐 하부 대수층에서, 차수벽과 배수공의 존재에 의한 양압력과 누수량의 변화를 산출하였다. 유선망 방법과 비교한 양압력은 서로 유사한 결과를 나타내었으며, heel에서 toe까지의 양압력은 선형적인 분포를 보인다. 차수벽의 길이가 증가함에 따라서 heel에서의 양압력 강도는 선형적으로 감소하지만, 대수층을 통과하는 누수량은 비선형적으로 감소한다. 또한, 댐 설계 기준에서 제시되는 양압력 계산 공식의 계수들을 분석한 결과, 감소계수 ${\alpha}=1/3$ 은 차수벽의 길이가 전체 대수층 높이의 약70%일 경우에 해당하는 값으로 산출되었다. 배수공 주위에서 양압력은 연직 혹은 수평방향으로 급격한 곡률을 나타낸다. 본 연구에서 개발된 수치모형은 중력댐 설계에서 하부 침투류에 의한 영향, 특히 비균질성을 반영하여 양압력과 누수량을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.9-17
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• 2004

불활성기체 중 할론의 대체소화제로 쓰이는 Ar, N2, CO2의 물성값을 실험식을 통하여 계산값을 구하였다. 문헌에서 얻은 실험값을 실험식에 대입하여 얻은 계산값과 비교하여 상관계수를 구하였다 회귀분석을 통하여 실험식에 의한 계산값과 실험값과의 일치성과 정확성을 검증하였으며 일치성이 낮은 실험식에 대하여서는 새로운 실험식을 제안하였다. 1대기압일 때, Ar, $N_2$, $CO_2$의 점도, 밀도, 열용량, 표면장력에 대한 실험값을 통하여 실험식을 검증하였으며 새로 제안된 실험식에서는 이상의 물성을 온도에 의한 함수로 표시하고 비교하였다. Ar, $N_2$, $CO_2$의 포화압력도 온도에 의한 함수로 표시하고 기존에 제안된 실험식과 비교하였다. 본 연구에서 제안된 실험식의 상관계수는 0.99이상이었다.

• 한국자기학회지
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• 제8권3호
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• pp.125-130
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• 1998

13Cr-1.5Nb-Fe합금분말이 수분사법으로 제조되엇다. 제조된 합금뷴말을 압축기를 이용하여 ring현상으로 성형한후, 진공중에서 소결하였다. as-prepared 분말의 현상, 입도분포, 성분분석 및 포화자화물 조사하였으며, 소결된 시편의 투자율, 교류자기이력손실이 조사되었다. as-prepared 13Cr-1.5Nb-Fe합금분말의 포화자화는 160emu/g이었으며, 산소함유량은 약 600ppm이었다. 입도분포는 약 70$\mu$m에서 50%vol.을 나타낸다. 교류투자율은 소결온도 및 성형온도가 증가할수록 증가한다. 주파수 20KHz에서 교류자기이력손실은 12ton/cm2성령압력 및 120$0^{\circ}C$ 소결온도 조건에서 107W/cc로 가장우수하다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.303-311
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• 2017

본 연구에서는 국내 $CO_2$ 지중저장 후보지인 장기분지에서 덮개암층으로 대표되는 이암과 응회암 코아에 대하여, 초임계이산화탄소(supercritical $CO_2$; $scCO_2$) 초기 주입압력을 측정하고 90일 동안 지화학 반응 실험 결과에 근거하여 두 암석의 $scCO_2$ 차폐능(sealing capacity)을 평가하였다. 장기분지 $CO_2$ 주입 예정부지 주변에서 수행한 대심도시추코아 중 깊이 800 m 이상 되는 이암과 응회암 코아를 대상으로 $scCO_2$ 초기 주입압력을 측정하였다. 스테인레스 강철로 제작한 고압셀(100 mL 용량)을 이용하여 지중저장 조건(100 bar, $50^{\circ}C$)에서 $scCO_2$-지하수-암석 반응을 실시하여 반응 전/후 광물 변화를 관찰하여 덮개암의 지화학적 안정성을 평가하였다. 덮개암에 대한 초기 $scCO_2$ 주입압력을 측정하기 위하여 원통형 스테인레스강철 고압셀 내부에 암석 코아를 고정시키고, 코아 상부와 하부의 압력 차이(100 - 300 bar)를 이용하여 증류수로 포화시킨 후, 고압셀 외부에 부착된 압력계를 이용하여 코아 내에 포화된 공극수압을 100 bar로 유지시켰다. 지중저장 현장에서 덮개암 내부로 $scCO_2$가 이동하는 경계조건을 모사하기 위하여 고압셀 출구를 $scCO_2$와 증류수로 채워진 대형 고압탱크(5 L 용량; 100 bar, $50^{\circ}C$ 유지)에 연결시켜, 고압셀에 고정된 암석 코아 공극 내로 침투하는 경우 지중저장 조건 하에서 일정량의 $scCO_2$가 코아를 통과할 수 있도록 하였다. 셀 입구에서는 코아의 공극수압인 100 bar보다 높게 유지시켜 $scCO_2$를 주입하되, 주입이 지속적으로 진행되기 시작하는 최소 주입압력($100bar+{\Delta}p$)을 암석에 대한 주입압력으로 측정하였다. 90일 반응 후 응회암과 이암의 큰 광물학적 변화는 없는 것으로 나타나 두 암석 모두 $scCO_2$ 주입 시 지화학적으로 안정한 것으로 나타났다. 응회암의 경우 공극수압과 $scCO_2$ 주입압력 차이(${\Delta}p$)가 15 bar에서 $scCO_2$의 내부 침투가 시작되어 20 bar 이후부터는 지속적인 $scCO_2$ 주입이 이루어졌다. 이암의 경우에는 ${\Delta}p$를 150 bar까지 증가시켜도 $scCO_2$가 주입되지 않아 응회암보다 $scCO_2$ 차폐효과가 약 10 배 높은 것으로 나타나, 장기분지에 $CO_2$ 주입 시 응회암보다는 이암층이 덮개암 역할을 할 것으로 판단되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.153-158
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• 2004

지금까지 화장품 분야에서의 리포좀 제조를 위해 안정성 측면에서 주로 사용하였던 포화레시틴 대신 피부 친화력과 침투력이 우수한 불포화레시틴을 사용하여 일반적으로 알려진 피부 각질층을 간극보다 작은 50nm 이하의 크기를 갖는 나노리포좀을 제조하는 기술을 개발하고자 하였다. 나노리포좀의 안정성 확보를 위해 용매의 종류, pH 발란스, 균질화 압력 및 보조계면활성제와 안정화제의 종류 등을 변수로 하였고, 결과적으로 친유성 부분이 Stearate 계열로 구성되는 보조계면활성제의 사용을 통해 안정성이 향상됨을 확인하였다. 포화레시틴을 사용하여 제조한 리포좀의 경우에는 보조계면활성제의 사용이 오히려 안정성을 감소시키고, 적절한 양의 오일을 사용할 때 안정성이 일부 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해 나노 단위의 리포좀을 제조하기 위해서는 포화레시틴에 비해 불포화레시틴을 사용하는 것이 더욱 적절한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.84-95
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• 2008

이 연구에서는 대기 중에서 물이 증발하는 현상을 상평형 그림으로 설명하는 중등학교 화학전공 교 사들의 선개념을 알아보았다. 이 연구에서 개발한 설문을 실시하기 위하여 25명의 화학전공 과학 교사들을 선 정하였으며, 그 중에서 6명에게 설문지의 응답에 대한 생각을 면담으로 알아보았다. 연구 대상자 중 10명의 교 사를 선정하여, 이 연구에서 개발한 수업에 의해 선개념이 변화하는지 알아보았다. 연구 결과, 많은 교사들이 물의 증발 현상을 상평형 그림으로 설명할 수 없다고 생각하는 것으로 밝혀졌다. 또한 그들은 증기 압력과 상 평형 그림의 세로축과도 관련이 없다고 생각하였다. 그러나 그들은 수업을 통해 지구과학에서 다루는 포화 수 증기량 곡선을 적용함으로써 상평형 그림의 증기 압력 곡선을 설명할 수 있다는 점을 깨달았다. 그들은 이미 포화 수증기량 곡선에서 물질의 포화 상태와 불포화 상태, 평형 이동 과정 등에 대한 개념을 적용하는 과정을 알고 있었기 때문이다. 지구과학과 화학을 통합한 과학 수업을 통한 개념 변화에 의해 교사들은 증발과 같은 자연 현상을 상평형 그림으로 이해할 수 있게 되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.299-308
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• 2022

본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.