• Membrane Journal
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• v.21 no.1
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• pp.84-90
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• 2011

We studied the effects of induction of natural convection instability flow (NCIF) according to the gravitational orientation (inclined angle) of the membrane cell on the reduction of membrane fouling in ultrafiltration (UF) of colloidal silica solutions. Five colloidal silica solutions with different silica size (average size = 7, 12, 22, 50 and 78 nm) were used as UF test solutions. The silica particles in colloidal solutions form cakes on the membrane surface thereby causing severe reduction in the flux. The UF performance according to the gravitational orientation of the membrane cell (from 0 to $180^{\circ}$ inclined angle), was examined in an unstirred dead-end cell. We evaluate the effects of NCIF on membrane performance as the flux enhancement ($E_i$). In the dead-end UF of smaller size (7, 12 and 22 nm) silica colloidal solutions, changing the gravitational orientation (inclined angle) of the membrane cell induces NCIF in the membrane module and higher inclined angle and smaller size silica colloidal solution offer more stronger NCIF. This induced NCIF enhances back transport of the deposited silica solutes away from the membrane surface, therefore gives for the improvement of permeate flux. But in UF of more larger size (50 and 78 nm) silica colloidal solutions, NCIF effects are not appearing. These results suggest that the size of colloidal particle affects the extent of NCIF occurrence.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1732-1736
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• 2006

여수로는 월류시 한계류 상태와 고유속의 사류상태가 복합적으로 일어나는 복잡한 흐름형태를 가지고 있어 여수로의 단면설계시 수리적인면뿐만 아니라 구조적인 측면에서도 안정해야 하며 경제성이 고려되어야 한다. 그래서 고유속의 흐름을 갖는 여수로에 축소부를 고려할 경우 충격파에 의한 수위상승과 하류의 흐름 교란 등 수리학적인 불안정이 발생하기 때문에 설계시 경제적인 장점이 있음에도 불구하고 단면축소부를 고려하여 여수로를 설계하는 것은 현실적으로 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 단면축소를 고려한 여수로 설계를 위하여 3차원 수치모형인 Flow-3D를 이용하여 충격파로 인하여 발생하는 교차파 저감을 모의하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 교차파 저감을 위해 축소부내에서 교차파가 발생하도록 축소부의 각도는 유입흐름 특성을 고려하여 적정하게 설정하였다. 수치실험결과 축소부의 각도가 작을수록 첫번째 교차파의 수위는 크게 발생하지 않으나 단면축소후 교차파가 하류로 전파되어 불안정한 흐름이 연속적으로 발생하고, 과대하게 설정할 경우 첫번째 발생하는 교차파에 의해 중앙부의 수위가 크게 상승하는 결과를 보였다. 또한 본 연구에서는 축소부단면내 회절판(diffractor) 설치전 후의 수리학적 거동을 모의하여 회절판의 흐름개선 효과를 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.570-574
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• 2009

벽 근처에서의 흐름(near wall flow)을 해석하기 위한 낮은 레이놀즈수 수정(low-Reynolds number modification)을 포함하는 통계학적 난류모형을 이용한 3차원 비정상 레이놀즈-평균 나비어-스톡스 (URANS) 계산을 실시하여 사각형 수로에서의 중력류를 모의하였다. 3차원 계산 결과를 2차원 URANS 모의에 의한 계산 결과 그리고 실험결과와 비교하였다. 이 연구 결과는 적정 시 공간적 수치해상도를 가지고 벽 근처에서의 흐름을 주의 깊게 직접 해석하는 3차원 URANS 수치모의는 2차원 계산으로는 해석할 수 없는 대규모 Kelvin-Helmholtz 와구조 (vortical structure)의 붕괴(breakdown) 그리고 중력류 선단부에서 발달하는 Lobe-and-Cleft 흐름 불안정 등을 포함하는 중력류의 동적 특성을 높은 정확도로 재현할 수 있음을 보여준다.

• Membrane Journal
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• v.22 no.5
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• pp.332-341
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• 2012

We studied the effects of induction of natural convection instability flow (NCIF) according to the gravitational orientation (inclined angle) of the membrane cell on the reduction of membrane fouling in the constant-flow ultrafiltration (UF) of colloidal silica solutions. Five colloidal silica solutions with different silica size (average size = 7, 12, 22, 50 nm and 78 nm) were used as UF test solutions. The silica particles in colloidal solutions form cakes on the membrane surface thereby causing severe membrane fouling. The constant-flow UF performance according to the gravitational orientation of the membrane cell (from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$ inclined angle), was examined in an unstirred dead-end cell. We evaluate the effects of NCIF on the suppression of fouling formation by measuring the variation of transmembrane pressure (TMP) and the increase of critical flux by using the flux-stepping method. In the constant-flow dead-end UF for the smaller size (7, 12 nm and 22 nm) silica colloidal solutions, changing the gravitational orientation (inclined angle) of the membrane cell above the $30^{\circ}$ angle induces NCIF in the membrane module. This induced NCIF enhances back transport of the deposited silica solutes away from the membrane surface, therefore gives for the reduction of TMP. But in the constant-flow UF for the more larger size (50 nm and 78 nm) silica colloidal solutions, NCIF effects are not appearing. The critical flux is increased as increasing the module angle and decreasing the silica size. Those results show that the intesity of NCIF occurrence in membrane module is more higher as increasing the module angle and decreasing the silica size.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.322-322
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• 2017

천수 흐름에 대한 수치해석에서 매우 작은 수심의 발생은 해가 불안정해지는 주요 원인 중 하나이며, 경사면이 잠기고 드러나는 그 전선에서 그 현상은 더욱 두드러질 수 있다. 특히, 지배 방정식이 보존형으로 기술되는 경우, 흐름률이나 생성항의 계산에서 수심에 의한 나눗셈이 불가피하므로 보존변수를 정확하게 계산하는 것이 해의 안정성을 도모하기 위한 관건이 된다. 이러한 기대에 부응할 수 있는 수치해법으로 흐름률을 정확한 계산할 수 있는 Riemann 해법을 들 수 있다. 또한, 생성항을 정확하게 계산할 수 있도록 계산 격자를 적절하게 구성하고 그 격자가 완전히 잠기지 않을 경우에 대해 물리적으로 타당하게 처리할 필요가 있다. 이 연구에서는 흐름률의 계산에 근사 Riemann 해법을 적용하여 포물면 지형을 지나는 천수 흐름에 대해 모의하였다. 1981년에 W. C. Thacker는 회전 포물면 위의 천수 문제에 대해 천수방정식의 정확해를 처음으로 유도하였다. 이 문제는 지형의 잠김과 드러남이 다수의 계산 격자에서 지속적으로 이루어지기 때문에 천수흐름의 수치 모의에서 극도로 혹독한 조건의 시험으로 알려져 있다. 회전 포물면 위의 천수 문제에 대해 근사 Riemann 해법에 따른 자료의 재구축 방법, 잠김과 드러남의 처리 등에 대해 검토하였다.

• KOREAN POULTRY JOURNAL
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• v.42 no.5
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• pp.120-124
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• 2010

전세계에 걸쳐 우리 인간이 직 간접적으로 섭취하고 있는 곡물은 약 20억톤에 달하고 있다. 이 곡물문제가 인간의 생존권의 문제와 직결되는 관계로 세계 각국은 안정적인 곡물확보를 도모하고자 여러 가지 자구책을 강구해오고 있다. 그러나 기사이변과 생산증가를 앞지르는 소비증가로 말미암아 곡물의 수급상황은 항상 불안정해 왔고, 세계 곡물시장은 일부국가에 의해 독과점 되고 있는 실정이다. '07년 말부터 이어진 세계사료곡물의 생산량 및 재고량 감소, 식물성 박류의 수요증가, 해상운임의 급상승으로 이어진 곡물가격의 상승은 국내 배합사료업계는 물론이거니와 양축농가의 극심한 경영악화를 초래하게 만들었다. 다행히 지난 '09년 하반기 이후국제곡물가격 시세가 기상 호전에 따른 작황의 호조, 해상운임(Ocean Freight)의 하락, 생산량 및 재고량 증가전망 등의 여러요인과 맞물려 꾸준히 안정세를 유지하고 있어 사상 유례없던 고가의 수입곡물과 맞서 싸우던 배합사료 시장 및 축산농가들의 마음을 한시름 놓게 만들었다. 이에 불안정한 국제곡물가격 흐름의 이해를 돕고자, 사료용 원료로 가장 많이 사용하고 있는 옥수수, 소맥, 대두 및 대두박의 품목별 최근 시장동향과 향후 가격전망 등을 살펴보고, 더불어 향후 국내 사료 시장의 중 장기적 과제인 사료비 절감을 통한 축산물 생산비 절감 방안을 살펴보기로 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.293-293
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• 2018

관망내 흐름의 수치 모델링은 도시 침수 분석, 하수도 관의 손상 탐지 또는 하수도 시스템 설계와 같은 넓은 분야에 적용되는 매우 중요한 문제 중 하나이다. 관망내 흐름상태는 자유수표면이 존재하는 개수로 흐름과 자유수표면이 관내에 존재하지 않는 관수로 흐름, 그리고 개수로 흐름과 관수로 흐름의 경계지점에 혼합흐름상태가 존재한다. 개수로 흐름과 관수로 흐름의 해석을 위해서는 일반적으로 다른 지배방정식의 적용이 필요하며 이는 관망내 흐름해석을 어렵게 만드는 원인 중 하나가 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서 관망의 흐름해석에는 일반적으로 Preissmann slot 모델이 널리 사용되고 있다. 그러나 그럼에도 불구하고, Preissmann slot 모델의 수치해석 시 수치진동으로 인한 수치적 불안정이 발생하기 쉬우며, 특히 개수로 흐름에서 관수로 흐름으로 넘어가는 혼합흐름상태에서 이러한 수치진동이 쉽게 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 수치진동은 수치적 불안정성을 유발할 뿐만 아니라, 해의 정확성을 크게 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 Preissmann slot 모델의 새로운 수치기법을 제안하였다. Approximate Reimann flux solver와 Centred flux solver를 결합하여 하이브리드 해석기법을 개발하였다. 수지진동 발생하기 쉬운 실험들의 모의를 통하여 수치기법의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2002.11a
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• pp.119-121
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• 2002

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.4
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• pp.371-377
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• 1993

Fourier Transform UV/VIS spectrometer has been modified for emission spectroscopy with the technique of supersonic expansion, in which the unstable molecular radical $CH_3S$ has been generated in a jet by a high voltage DC discharge. The fluorescence spectra of the supersonically cooled radical have been recorded on a Fourier Transform UV/VIS spectrometer. The ratio of signal to noise of the spectra has been improved substantially. Also the rotational structure has been clearly resolved for $CH_3S$ molecular radical.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.209-209
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• 2011

산지하천의 비율이 높은 국내 하천은 주로 만곡도가 높은 사행하천으로 이루어져 있으며, 만곡부가 교호적으로 나타나는 사행하천의 흐름구조는 매우 복잡하다. 산지하천의 특성상 홍수시에는 유속이 매우 빠르게 나타나며 하천의 수위가 상승하게 될 때 만곡부에서의 흐름 회전 방향이 나선형 흐름으로 바뀌어 하류방향으로 주 흐름에 중첩하여 발생하는 이차류로 인해 하도가 불안정해지고 내 외측의 수위차가 발생하는 편수위가 발생하면서 하도 바깥쪽으로 수위가 상승하는 현상이 나타나게 된다. 따라서 집중호우로 인해 하천에서 발생하는 재해는 주로 만곡부를 중심으로 발생하게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 만곡부의 외측부에서 발생하는 수위상승으로 인해 제방의 월류 피해와 이차류로 인한 침식피해를 유발하게 되는 문제를 사전에 예측하기 위하여 $90^{\circ}$ 실험하도와 $180^{\circ}$ Sharp 실험하도에 2차원 유한요소 모형인 RAMS 모형을 적용하여 수리특성을 살펴보았으며, 모의 결과에 대한 정확도를 살펴보기 위해 실측자료와 비교 검토하였다. 이와 같은 연구결과는 만곡부에서 발생가능한 제방침식이나 월류로 인한 하천에서의 피해 방지에 크게 기여할 것으로 기대된다.