• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.241-247
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• 2018

Deep-sea fishing vessel No. 501 Oryong was fully flooded through its openings and sunk to the bottom of the sea due to the very rough sea weather on the way of evasion after a fishing operation in the Bearing Sea. As a result, many crew members died and/or were missing. In this study, a full-scale ship flooding and sinking simulation was conducted, and the sinking process was analyzed for the precise and scientific investigation of the sinking accident using a highly advanced Modeling & Simulation (M&S) system of the Fluid-Structure Interaction (FSI) analysis technique. To objectively secure the weather and sea states during the sinking accident in the Bering Sea, time-based wind and wave simulation at the region of the sinking accident was conducted and analyzed, and the weather and sea states were realized by simulating the irregular strong wave and wind spectrums. Simulation scenarios were developed and full-scale ship and fluid (air & seawater) modeling was performed for the flooding sinking simulation, by investigating the hull form, structural arrangement & weight distribution, and exterior inflow openings and interior flooding paths through its drawings, and by estimating the main tank capacities and their loading status. It was confirmed that the flooding and sinking accident was slightly different from a general capsize and sinking accident according to the simple loss of stability.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권1호
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• pp.16-27
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• 2008

The interaction between advancing ships and the waves generated by them plays important roles in wave resistances and ship motions. Wave breaking phenomena near the ship bow at different speeds are investigated both numerically and experimentally. Numerical simulations of free surface profiles near the fore bodies of ships are performed and visualized to grasp the general trend or the mechanism of wave breaking phenomena from moderate waves rather than concentrating on local chaotic irregularities as ship speeds increase. Navier-Stokes equations are differentiated based on the finite difference method. The Marker and Cell (MAC) Method and Marker-Density Method are employed, and they are compared for the description of free surface conditions associated with the governing equations. Extra effort has been directed toward the realization of extremely complex free surface conditions at wave breaking. For this purpose, the air-water interface is treated with marker density, which is used for two layer flows of fluids with different properties. Adaptation schemes and refinement of the numerical grid system are also used at local complex flows to improve the accuracy of the solutions. In addition to numerical simulations, various model tests are performed in a ship model towing tank. The results are compared with numerical calculations for verification and for realizing better, more efficient research performance. It is expected that the present research results regarding wave breaking and the geometry of the fore body of ship will facilitate better hull form design productivity at the preliminary ship design stage, especially in the case of small and fast ship design. Also, the obtained knowledge on the impact due to the interaction of breaking waves and an advancing hull surface is expected to be applicable to investigation of the ship bow slamming problem as a specific application.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.482-487
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• 2008

침수의 경우에, 수중 비행체(UFV : Underwater Flight Vehicle)는 발라스트 탱크들의 내부를 고압 공기로 비워 내어 부상을 수행한다. 동시에, 침수와 부상 순차에 의한 오버슈트 심도를 감소시키기 위해서 제어판과 추진기를 병행하여 사용한다. 그런데, 기존의 전체 고압 공기 blow-off 방법은 가벼운 침수일지라도 부상 후에는 몸체를 수면에 드러나게 한다. 이는 불필요한 임무 실패 또는 몸체 노출의 결과를 가져온다. 따라서, 부상 제어에 의해 오버슈트 심도를 감소시킴과 동시에 몸체를 수면 근처에 유지시키는 것이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해서 심도 제어에 있어서의 전문가 지식을 확장하는 분해법 및 FBFE(Fuzzy Basis Function Expansion)을 사용하는 적응법에 기초한 적응 부상 제어 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 UFV 부상 제어가 수행되었다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 UFV 부상제어 시스템에 존재하는 문제점들을 온라인으로 효과적으로 해결하고 있음을 보여준다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.21-25
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• 2002

Activated sludge processes are widely used in biological wastewater treatment processes. The main motivation of this research is to develop an intelligent control strategy for activated sludge process (ASP). ASP is a complex and nonlinear dynamic system because of the characteristic of wastewater, the change in influent rate, weather conditions, and so on. The mathematical model of ASP also includes uncertainties which are ignored or not considered by process engineer or controller designer. The ASP model based on Matlab/Simulink is designed in this paper. The performance of the model is tested by IWA (International Water Association) and COST (European Cooperation in the filed of Scientific and Technical Research) data that include steady-state results during 14 days. In this paper, fuzzy logic control approach is applied to control the DO (dissolved oxygen) concentration. The fuzzy logic controller that includes two inputs and one output can adjust air flowrate. Also, this paper introduces the remote monitoring and control system that is applied for the CSTR (Continuously Stirred Tank Reactor) wastewater treatment system. The CSTR plant has a local control and the remote monitoring system which is contained communication parts which consist of LAN (Local Area Network) network and CDMA (Code Division Multiple Access) wireless module. Remote control and monitoring systems are constructed in the laboratory.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.15-20
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• 2009

대도시 대기질 개선을 위한 정부 정책에 의해 1990년대 이후 천연가스 차량의 보급 대수는 계속 증가하고 있다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 차량에 장착되는 여러 가지 연료 부품 중 체크밸브는 연료용기에 충전된 고압의 천연가스가 연료주입구를 통해 외부로 방출되지 않도록 하는 안전장치로서 반 복사용에 따른 내구성이 보장되어야 하는 부품이다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 체크밸브를 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험에 따른 내구성능과, 압축기 오일에 의한 밸브 씰의 영향을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 체크밸브는 인증규정을 만족하였지만 압축기 오일에 오랫동안 노출될 경우 밸브 씰의 누설방지 기능에 문제를 발생시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.76-87
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• 2018

본 연구는 화학공장에서 원료 및 중간재로 많이 사용되는 Heavy Gas인 염소를 화학설비의 가압 염소포화액체 저장탱크에서 2상 흐름 연속누출에 대한 유해위험거리를 정량적으로 예측하기 위한 피해영향 모델링이다. 피해예측을 위한 평가방법과 사고영향평가모델들을 기준으로 액체염소 저장용기의 누출사고에서 사고결과에 미치는 최적의 변수를 나타나기 위해 조업조건을 표준조건으로 하였다. 장외영향평가의 위험성 평가에 사용되는 것으로 USEPA와 NOAA에서 공동 개발된 대기확산 모델인 ALOHA (V5.4.4) 모델을 사용하였다. 화학물질을 대량으로 제조 및 취급하고 있는 여수 국가산업단지를 연구 대상지역으로하여, 기상변수와 공정변수들을 설정하여 시나리오별로 모델링을 하여 누출사고에 대한 특성을 도출하였다. 가우시안 확산모델에 따른 관심지점의 농도 추정치를 산출하였고, ALOHA 모델링 결과 염소 확산에 의한 유해위험거리는 대기온도가 높고 풍속의 감소와 대기 안정도가 안정할수록 증가 하는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.228-228
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• 2018

강변여과는 지하수 인공함양 방식 중 유도함양(induced recharge) 또는 간접함양 방식에 속한다. 이는 하천 및 강변 부근에 집수시설을 설치한 후, 미고결층 대수층(unconsolidated aquifer)의 자연 오염 저감능을 이용하여 지표수를 간접 취수하는 방식으로 수질이 불량한 지표수가 대수층을 관류하면서 희석, 화학적 이온 교환 및 반응, 흡착, 생물막(biofilm; 미생물에 의한 자연저감), 여과 등을 통하여 수질이 개선된다. 강변여과수내의 용존 농도가 높은 철과 망간은 수처리 비용증가, 용수관정 및 시설물의 수명단축을 초래한다. 따라서 강변여과 지역의 미고결 대수층에서 효과적인 철과 망간 동시 제거(vyredox)를 위해 에어서징(air surging)과 블록 서징(block surging)을 실시하기 위해서 실내 물탱크 모델(water tank model)에서 에어서징에 따른 공기 순환 우물시스템을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 현장시험(Test bed)에 적용하였다. 미고결 대층수층에서의 철 망간은 음용수 기준치(각각 0.3 mg/L)를 초과하고 있으며, 강변여과 취수 개발 및 이용을 제한하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서 사용된 에어서징과 블록서지 기술은 자갈층 및 미고결 대수층에 충진된 슬라임 및 폐색(clogging)을 제거함과 동시에 관정 주변의 대수층의 투수성 개선과 산화환경으로 치환되며, 대수층에 잔존하는 철/망간의 산화물들을 관정내로 빼낼 수 있는 방법이다. 따라서 서징에 따른 폐색 제거효율을 검토한 결과에서 철 망간 이온농도 저감효과와 관정 주변의 수리전도도(hydraulic conductivity) 및 저류계수(coefficient of storage)가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 강변여과에 의한 폐색은 미고결층내 공기주입 및 블록서지를 통하여 철/망간 이온농도 저감 및 수리특성 개선 효과에 유용한 것으로 평가된다.

• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.549-557
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• 2019

표적의 음향 산란 특성은 표적의 재료 특성과 구조적 특성에 영향을 받으며, 이는 음향을 이용하여 수중에서 표적을 탐지, 식별하고자 할 때 매우 중요한 정보가 된다. 특히, 얇은 탄성체의 경우 램파(Lamb wave)에 의해 표적 주변 유체에 산란파가 생성된다. 본 논문에서는 계단 주파수 스윕 사인 파형을 이용하여 수조에서 알루미늄 구의 산란 신호를 측정한 결과를 제시한다. 특히 알루미늄 구의 내부에 물이 채워져 있는 경우와 공기가 채워져 있는 경우에 대하여 산란 신호의 차이를 측정하고 이론 모델과 비교하였다. 또, 내부 물질에 따른 표적 산란 신호 차이를 유사 위그널-빌 분포를 이용하여 분석하고, 유도파의 평균 주파수, 주파수 분포, 에너지의 차이를 비교하였다. 분석 결과, 구의 내부에 물이 채워진 경우가 공기가 채워진 경우에 비해 유도파의 평균 주파수, 주파수 분포, 에너지가 증가하는 것을 확인하였으며 이는 이론적인 예상과 부합한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.342-351
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• 2018

Purpose: Recently, an increasing number of farms have been cultivating shiitake mushrooms using a sawdust substrate and a cooler/heater. In this study, an attempt was made to develop an environmental control system using a heat pump for cultivating high-quality shiitake mushrooms. Methods: An environmental control system, consisting of an air-to-water type heat pump, a thermal storage tank, and a radiator in a variable opening chamber, was designed and fabricated. The system was also installed in the cultivation facility of a farm cultivating shiitake mushrooms so as to compare the proposed control system with a conventional environmental control system using a cooler-condensing unit and an electric hot water boiler. Results: The uniformity of the environment was analyzed through environment measurements taken at several positions inside the cultivation facility. It was determined that the developed environmental control system is able to control the variations in temperature and relative humidity to within 1% and 3%, respectively. In addition, a maximum temperature difference of $30^{\circ}C$ (maximum of $35^{\circ}C$, minimum of $5^{\circ}C$) and a maximum relative humidity difference of 30% (maximum of 90%, minimum of 60%) can be attained within 30 min inside the cultivation facility through the cooling of the heat pump and heating of the radiator in a variable opening chamber. Thus, the developed control system can be used to cultivate high-quality shiitake mushrooms more effectively than a conventional cooler and heater. Conclusions: In comparison with a conventional environmental control system, the developed system decreased the yield of ordinary mushrooms by 65%, and increased that of high-quality mushrooms by 217%. This corresponds to a 16% increase in gross farm income. Consequently, the developed system is expected to improve the income of shiitake mushroom cultivating farms.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.88-95
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• 2019

수소 토치 점화 시스템은 순수한 알루미늄을 이용하여 점화가 가능하고 점화 방법이 간단해 알루미늄 연소 시스템으로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 수소 토치 점화 시스템은 수소 공급을 위해 고압의 수소탱크가 필요해 무게가 무거워지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 화학수소화물인 $NaBH_4$를 이용한 수소 점화 시스템을 설계하였다. $NaBH_4$는 약 $500^{\circ}C$에서 열분해가 시작되고 수소가 발생한다. $NaBH_4$ 열분해 특성에 영향을 미치는 변인들을 분석하고, $NaBH_4$ 기반 수소 점화 시스템을 이용해 알루미늄 연소 실험을 수행하여 실제 시스템 적용 가능성에 대해 검증 하였다.