• 한국지진공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.25-35
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• 2023

Considering the non-linear behavior of structure and soil when evaluating a nuclear power plant's seismic safety under a beyond-design basis earthquake is essential. In order to obtain the nonlinear response of a nuclear power plant structure, a time-domain SSI analysis method that considers the nonlinearity of soil and structure and the nonlinear Soil-Structure Interaction (SSI) effect is necessary. The Boundary Reaction Method (BRM) is a time-domain SSI analysis method. The BRM can be applied effectively with a Perfectly Matched Layer (PML), which is an effective energy absorbing boundary condition. The BRM has a characteristic that the magnitude of the response in far-field soil increases as the boundary interface of the effective seismic load moves outward. In addition, the PML has poor absorption performance of low-frequency waves. For this reason, the accuracy of the low-frequency response may be degraded when analyzing the combination of the BRM and the PML. In this study, the accuracy of the analysis response was improved by adjusting the PML input parameters to improve this problem. The accuracy of the response was evaluated by using the analysis response using KIESSI-3D, a frequency domain SSI analysis program, as a reference solution. As a result of the analysis applying the optimal PML parameter, the average error rate of the acceleration response spectrum for 9 degrees of freedom of the structure was 3.40%, which was highly similar to the reference result. In addition, time-domain nonlinear SSI analysis was performed with the soil's nonlinearity to show this study's applicability. As a result of nonlinear SSI analysis, plastic deformation was concentrated in the soil around the foundation. The analysis results found that the analysis method combining BRM and PML can be effectively applied to the seismic response analysis of nuclear power plant structures.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.102-108
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• 2023

본 연구는 열수가압탄화공법(HTC)을 적용하여 하수슬러지를 탄화시켜 폐기물관리법에 따른 재활용 제품 기준을 만족하고, 응용 블록으로서의 재활용 가능성을 판단하였다. HTC 최적 반응온도와 시간을 통해 생성된 탄화 슬러지에 시멘트를 배합비 별로 배합하여 응용 블록의 공시체를 제작하였고, 중금속 용출 가능성과 성능분석을 진행하였다. 실험 결과 모든 응용 블록에서 중금속이 검출되지 않았으며, 성능분석의 비중과 흡수율의 경우 1.7 미만, 10% 이하의 해당 기준치를 만족하였다. 압축강도의 경우 28일 재령 기준으로 시멘트 5%, 7%의 배합비 경우 A, B, C종 블록 기준치에 만족하였으나, 시멘트 3%의 배합비 경우 A type 블록 기준에 미치지 못하였다. 이후 추가적인 재령을 진행한 결과 42일 차 재령 강도에서 A종 블록 기준을 만족하였다. 따라서 본 연구의 탄화 슬러지와 시멘트의 최적 배합비는 3% 이상 5% 이내로 판단하였으며 향후 응용 블록을 골재로서의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.248-256
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• 2023

환경(Environmental), 사회(Social) 및 지배구조(Governance)의 약자인 ESG는 기업을 판단하는 지표가 되는 바 기업을 경영하는 핵심 키워드가 되고 있다. 지금까지 경제발전을 위해 환경이 큰 피해를 입어왔기 때문에 그 치유를 위해 우리는 막대한 비용을 투자하여야 한다. 따라서 이제는 환경을 희생하면서 당장의 재정적 이익을 챙기는 것보다는 미래의 막대한 환경비용을 관리기준에 미리 반영할 필요가 있다. 기업의 사회적 책무 (CSR, Corporate Social Responsibility)가 거론되던 시절과 비교하면 ESG 경영은 선언적 수준을 넘어 실천을 요구하고 있어 크게 개선되었지만 환경 분야에 대한 배려 수준은 여전히 높지 않다. 여러가지 배경이 있겠지만 다른 분야에 대한 이해가 부족한 것이 가장 큰 문제일 수 있다. 이에 본 연구는 우선 환경 분야에서 검토된 ESG와 환경 분야에서 필요로 하는 ESG 경영을 설명하여 환경분야에 대한 기업의 투자 필요성을 알리는데 목적을 두고 있다. 나아가 이를 통해 기업이 얻을 수 있는 혜택을 설명하여 ESG경영이 투자를 받는 환경분야는 물론 기업의 측면에서도 의미있는 효과를 거둘 수 있는 상생의 전략임을 알리는데 또 다른 목적을 두고 있다. 이러한 목표에 도달하기 위해 본 연구에서는 기업의 투자를 바탕으로 훼손된 생태계의 복원을 이루어 내고, 탄소흡수능을 중심으로 그 효과를 평가하여 기업의 ESG 경영실적은 물론 탄소중립 실천의 수단으로 삼는 방법을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권6호
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• pp.611-633
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• 2024

This study intends to investigate the response of multi-cell (MC) beams to flexural loads in which the primary reinforcement is composed of both metallic and non-metallic materials. "Multi-cell" describes beam sections with multiple longitudinal voids separated by thin webs. Seven reinforced concrete MC beams measuring 300×200×1800 mm were tested under flexural loadings until failure. Two series of beams are formed, depending on the type of main reinforcement that is being used. A control RC beam with no openings and six MC beams are found in these two series. Series one and two are reinforced with metallic and non-metallic main reinforcement, respectively, in order to maintain a constant reinforcement ratio. The first crack, ultimate load, deflection, ductility index, energy absorption, strain characteristics, crack pattern, and failure mode were among the structural parameters of the beams under investigation that were documented. The primary variables that vary are the kind of reinforcing materials that are utilized, as well as the kind and quantity of mesh layers. The outcomes of this study that looked at the experimental and numerical performance of ferrocement reinforced concrete MC beams are presented in this article. Nonlinear finite element analysis (NLFEA) was performed with ANSYS-16.0 software to demonstrate the behavior of composite MC beams with holes. A parametric study is also carried out to investigate the factors, such as opening size, that can most strongly affect the mechanical behavior of the suggested model. The experimental and numerical results obtained demonstrate that the FE simulations generated an acceptable degree of experimental value estimation. It's also important to demonstrate that, when compared to the control beam, the MC beam reinforced with geogrid mesh (MCGB) decreases its strength capacity by a maximum of 73.33%. In contrast, the minimum strength reduction value of 16.71% is observed in the MC beams reinforced with carbon reinforcing bars (MCCR). The findings of the experiments on MC beams with openings demonstrate that the presence of openings has a significant impact on the behavior of the beams, as there is a decrease in both the ultimate load and maximum deflection.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.97-108
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• 2008

시멘트 대체 재료로서 플라이애쉬의 사용은 시멘트 생산비용을 절감시키는 효과를 창출하였다. 반면에 플라이애쉬 혼입콘크리트는 OPC에 비해 상대적으로 긴 양생시간과 초기강도의 발현 저하를 들 수 있어 이의 해결을 위해 물리적 방법, 온도 및 화학적 방법 등과 같은 다양한 활성화 기술의 적용을 통하여 플라이애쉬 혼입 콘크리트의 수화를 가속시킬 수 있고, 콘크리트의 부식 저항성을 향상시킬 수가 있다. 본 연구에서는 10~40%의 치환률을 가진 활성화된 플라이애쉬 시편을 통해 개방 회로형 전위측정(Open circuit potential measurement)을 수행하였고, 투수시험, 급속염화물침투시험 및 SEM(Scanning electron microscopy)촬영을 통해 OPC 콘크리트와 비교 분석 하였다. 또한, 치환률의 임계범위 20~30%의 경우에 있어서 활성화된 플라이애쉬를 사용한 콘크리트가 열화저항성에 있어서 개선효과가 나타나고 있음을 확인하였다. 또한 플라이애쉬를 화학적으로 활성화시킨 경우가 본 연구에서 수행된 다른 활성화 방법들에 비해 더욱 좋은 결과를 나타나고 있음도 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.267-271
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• 2013

KEPCO 전력연구원에서 개발한 고효율 습식 아민 $CO_2$ 흡수제(KoSol-4)를 적용하여 Test bed 성능시험을 수행하였다. 국내에서는 처음으로 석탄화력발전소에서 발생되는 연소 배가스를 적용하여 하루 2톤의 $CO_2$를 처리할 수 있는 연소 후 $CO_2$ 포집기술의 성능을 확인하였으며 또한 국내에서는 유일하게 공정운전에 소요되는 재생에너지 소비량을 실험적으로 측정함으로써 KoSol-4 흡수제의 성능에 대한 신뢰성 있는 데이터를 제시하였다. 흡수제 순환량 및 재생탑 운전압력을 대상으로 한 변수 실험 결과 Test bed 연속운전은 안정적으로 수행되었고, 흡수탑에서의 $CO_2$ 제거율은 국제에너지기구 온실가스 프로그램(IEA-GHG)에서 제시하는 $CO_2$ 포집기술 성능평가 기준치($CO_2$ 제거율: 90%)를 안정적으로 유지하였다. 또한 흡수제(KoSol-4)의 재생을 위한 스팀 사용량(재생에너지)은 3.0~3.2 GJ/$tCO_2$이 소비되는 것으로 산출되었는데 이는 기존 상용 흡수제(MEA, Monoethanolamine)의 재생에너지 수준(약 4.09 GJ/$tCO_2$, 본 연구) 대비 약 25% 이상 저감된 수치일 뿐만 아니라 우리나라에서 연구 중인 모든 $CO_2$ 포집기술을 통틀어 가장 우수한 성능이다. 본 연구를 통해 KEPCO 전력연구원에서 개발한 KoSol-4 흡수제 및 공정의 우수한 $CO_2$ 포집 성능을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라, 향후 고효율 흡수제(KoSol-4)를 상용 $CO_2$ 포집플랜트에 적용할 경우 $CO_2$ 포집비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대되었다.

• 설비공학논문집
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• 제23권6호
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• pp.449-469
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• 2011

This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering during 2010. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends of thermal and fluid engineering have been surveyed as groups of general thermal and fluid flow, fluid machinery, and new and renewable energy. Various topics were presented in the field of general thermal and fluid flow. Research issues mainly focused on the thermal reliability of axial fan and compressor in the field of fluid machinery. Studies on the design of ground source heat pump systems and solar chemical reactors were executed in the field of new and renewable energy. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer in thermoelectric cooling/power generation systems, combined heat and power systems, carbon nano fluid with PVP, channel filled with metal foam and smoke ventilation in a rescue station of a railroad tunnel. Also the studies on flow boiling of R123/oil mixture in a plain tube bundle and R410A charge amount in an air cooled mini-channel condenser were reported. In the area of industrial heat exchangers, researches on plate heat exchanger, shell and tube heat exchanger, enthalpy exchanger, micro channel PCHE were performed. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer in thermoelectric cooling/power generation systems, combined heat and power systems, carbon nano fluid with PVP, channel filled with metal foam and smoke ventilation in a rescue station of a railroad tunnel. Also the studies on flow boiling of R123/oil mixture in a plain tube bundle and R410A charge amount in an air cooled mini-channel condenser were reported. In the area of industrial heat exchangers, researches on plate heat exchanger, shell and tube heat exchanger, enthalpy exchanger, micro channel PCHE were performed. (3) Refrigeration systems with alternative refrigerants such as hydrocarbons, mixed refrigerants, and CO2 were studied. Performance improvement of refrigeration systems are tried applying various ideas of refrigerant subcooling, dual evaporator with hot gas bypass control and feedforward control. The hybrid solar systems combining the solar collection devices with absorption chillers or compression heat pumps are simulated and studied experimentally as well to improve the understanding and the feasibility for actual applications. (4) Research trend in the field of mechanical building facilities has been found to be mainly focused on field applications rather than performance improvements. Various studies on heating and cooling systems, HVAC facilities, indoor air environments and energy resources were carried to improve the maintenance and management of building service equipments. In the field of heating and cooling systems, papers on a transformer cooling system, a combined heat and power, a slab thermal storage and a heat pump were reported. In the field of HVAC facilities, papers on a cooling load, an ondol and a drying were presented. Also, studies on HVAC systems using unutilized indoor air environments and energy resources such as air curtains, bioviolence, cleanrooms, ventilation, district heating, landfill gas were studied. (5) In the field of architectural environment and energy, studies of various purposes were conducted such as indoor environment, building energy, renewable energy and green building. In particular, renewable energy and building energy-related researches have mainly been studied reflecting the global interest. In addition, many researches which related the domestic green building certification of school building were performed to improve the indoor environment of school.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.403-408
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• 2013

본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제32권2호
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• pp.139-148
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• 2012

본 연구는 다양한 수준의 셀레늄함유 청보리 사일리지를 육성기 거세한우에 급여 시 성장특성 및 혈액성상에 미치는 영향을 조사하였다. 시험은 육성기 거세한우 20두 (개시체중 $208.8{\pm}17.9$ kg)를 공시하였고, 처리구는 셀레늄수준과 형태에 따라 4처리구 (셀레늄시비 및 비시비 청보리 사일리지이용 0.1 mg/kg 셀레늄 (대조구), 0.3 mg/kg 셀레늄 (T1), 0.9 mg/kg 셀레늄(T2) 및 무기셀레늄 0.9 mg/kg 셀레늄 (T3)로 나누어 처리구당 5두씩 배치하여, 90일간 사양시험을 실시하였다. 각 시험사료는 셀레늄함유 및 일반 청보리를 조합하여 배합비의 30%를 대체하였고, 무기셀레늄구 (T3)는 대조구사료에 0.9 mg/kg의 셀레늄수준에 상응하는 양의 sodium selenite를 첨가하였다. 사료내 조단백질 및 에너지함량은 처리구간 동일하였다. 사료 내 셀레늄의 수준 및 급여형태에 따라 사료섭취량과 증체에는 영향을 미치지 않았고, 혈중 포도당 농도는 대조구가 T1과 T2구 보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 혈중 총지질농도는 셀레늄수준이 증가할수록 유의하게 낮아져, T2구와 T3구가 대조구 보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). LDL-콜레스테롤은 셀레늄급여구가 대조구보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 혈중 중성지방 또한 T2구가 대조구보다 유의하게 낮았다 (p<0.05). 혈중 면역글로불린농도는 셀레늄의 급여로 전반적으로 상승하는 경향을 보였고, 사료 내 같은 셀레늄수준에서 T3구보다는 T2구가 높은 양상을 나타내었다. 혈중 셀레늄농도는 셀레늄함유 청보리 급여수준이 높아짐에 따라 유의하게 증가였으나 (p<0.05), T3구는 대조구와 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과에서 육성한우에 대한 셀레늄함유 청보리급여는 육성우의 당 및 지질대사에 관여하는 것으로 나타났고, 특히 혈중 총지질 및 LDL-콜레스테롤의 농도를 감소시켰다. 또한 무기셀레늄보다는 청보리 내 존재하는 셀레늄이 장관내에서 더 잘 흡수되는 것으로 나타났고, 이는 육성기 및 어린 성장단계에 있는 거세한우의 면역력을 향상시키는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제32권1호
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• pp.39-48
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• 2012

연구는 다양한 배합수준의 셀레늄 함유 청보리 사료를 육성돈에 급여 시 육성돈의 성장특성 및 혈액성상에 미치는 영향을 조사하였다. 시험은 육성돈 20두를 공시하였고, 처리구는 셀레늄수준에 따라 4처리구(0.1 ppm (대조구), 0.2 ppm, 0.4 ppm, 0.6 ppm)로 나누어 처리구당 5두씩 배치하여, 6주간 사양시험을 실시하였다. 각 시험사료는 셀레늄 함유 및 일반 청보리를 조합하여 배합비의 5%를 첨가하였고, 조단백질 및 대사에너지 함량은 각 18% 및 3,500 kcal/kg을 함유하도록 배합하였다. 실험 사료 내에 셀레늄의 함유 수준을 증가하였을 때 사료섭취량과 증체에 영향을 미치지 않았고, 혈중 총단백질 농도는 0.2 ppm 급여구가 대조구보다 유의하게 높았다(p<0.05). 사양 연구 14일에 혈중 알부민농도는 셀레늄 함유청보리 급여구가 대조구보다 유의하게 높았다(p<0.05). 혈중 포도당 농도는 대조구가 셀레늄함유 청보리 급여구보다 높은 경향이었다. 혈중 총지질 농도는 사료 내 셀레늄 함량이 증가함에 따라 유의하게 낮았다(p<0.05). SGOT 및 SGPT는 대조구와 셀레늄 함유 청보리 급여구간에 차이가 없었다. 혈중 총콜레스테롤과 중성지방은 셀레늄 청보리 급여로 낮아지는 경향이었다. 혈중 셀레늄 농도는 셀레늄 함유 청보리 급여수준이 증가함에 따라 유의하게 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과에서 청보리 내 존재하는 셀레늄은 육성돈의 혈액성상을 개선시키고, 셀레늄 함유 청보리의 급여로 증가된 혈중셀레늄 농도는 돼지 장관 내 청보리 내 셀레늄 이용효율이 우수할 뿐만 아니라 조직 내 셀레늄 전이 가능성을 시사한다.