• 제목/요약/키워드: Bubble test

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에어버블 거동 분석을 위한 실험장치 개발 (Development of a test system for analysis of air bubble behavior)

  • 이효상;장형준;이호진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.475-475
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    • 2016
  • 생활의 편의를 위하여 인간은 여러 종류의 시설을 만들고 있으며, 이에 필요한 전기를 공급하기 위하여 여러 종류의 발전소를 건설 운영하고 있다. 특히, 원자력 발전은 2014년을 기준으로 전체 전력생산량의 약 30%를 담당하고 있으며, 늘어나는 전력 수요를 감당하기 위하여 다수의 원자력 발전소 건설계획을 수립하고 있다. 원자력 발전소는 발전과정에서 생성되는 고열을 냉각시키기 위하여 다량의 물을 필요로 하기 때문에 연안에 위치한다. 물을 안정적으로 취수하는 것은 원자력 발전소의 안정성 확보에 큰 영향을 미치는 요소이다. 하지만, 유류 등의 오염 물질 또는 해파리 등의 생물체에 의하여 취수구가 마비되어 냉각수를 공급하지 못하는 사고가 종종 발생하고 있다. 원자력 발전소가 발전 중단이 되면 하루 약 10억원의 경제적 손실이 발생할 수 있고, 동일본 대지진의 예에서 확인할 수 있는 바와 같이 2차 피해가 발생하여 엄청난 재앙을 초래할 수 있다. 취수구로 유입되는 유류 등의 오염물질과 생물체를 차단하기 위하여 물리적인 방법과 생물학적 방법을 이용한 여러 가지 장치 및 기법이 고안되고 있지만, 생물학적인 방법은 개체군과 종류의 변화로 그 적용이 곤란하여 물리학적인 방법을 이용한 연구가 주를 이루고 있다. 대표적인 물리학적 장치는 해파리 제거용 그물이 있으나, 포집되는 해파리의 지속적인 제거를 위한 비용적인 문제와, 잠수부의 안전 문제가 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 최근 가장 주목받고 있는 방법은 에어버블을 이용하여, 유해 물질과 생물체를 차단하는 방법이다. 에어버블은 수심조건에 영향을 받지 않고, 취수구가 설치된 영역으로 유해물질의 유입 자체를 방어할 수 있어 몇 몇 선진국에서는 실용화 단계에 접어들고 있다. 본 연구에서는 에어버블 거동을 특성을 파악하기 위해서는 에어버블의 상승속도, 특성, 압력 및 수심조건 등을 고려할 수 있는 실험 장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 선행연구결과 및 현장조건을 고려하여, 취급이 간단하고, 실험조건 조절이 용이한 원통형 실험 장치를 개발하였다.

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피드백 구조를 갖는 Self-Timed Ring 기반의 경량 TRNG (A Self-Timed Ring based Lightweight TRNG with Feedback Structure)

  • 최준영;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.268-275
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    • 2020
  • 정보보안 응용에 적합한 self-timed 링 (ring) 기반 TRNG (true random number generator)의 경량 하드웨어 설계에 관해 기술한다. TRNG의 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 피드백 구조의 엔트로피 추출기를 제안하였으며, 이를 통해 링 스테이지 수를 최소화 하였다. 본 논문의 FSTR-TRNG는 동작 주파수와 엔트로피 추출 회로를 고려하여 링 스테이지 수가 11의 배수가 되도록 결정되었으며, 링 발진기가 등간격 모드로 진동할 수 있도록 토큰 (token)과 버블(bubble) 개수의 비를 결정하였다. FSTR-TRNG는 FPGA 디바이스에 구현하여 난수 생성 동작을 검증하였다. Spartan-6 FPGA 디바이스에 구현된 FSTR-TRNG로부터 2,000만 비트의 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22에 규정된 통계학적 무작위성 테스트를 수행한 결과, 15개의 테스트가 모두 기준을 만족하는 것으로 확인되었다. Spartan-6 FPGA 디바이스로 합성한 FSTR-TRNG는 46 슬라이스로 구현이 되었으며, 180 nm CMOS 표준셀로 합성하는 경우에는 약 2,500 등가 게이트로 구현되었다.

Coupling effects of vortex-induced vibration for a square cylinder at various angles of attack

  • Zheng, Deqian;Ma, Wenyong;Zhang, Xiaobin;Chen, Wei;Wu, Junhao
    • Wind and Structures
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    • 제34권5호
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    • pp.437-450
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    • 2022
  • Vortex-induced vibration (VIV) is a significant concern when designing slender structures with square cross sections. VIV strongly depends on structural dynamics and flow states, which depend on the conditions of the approaching flow and shape of a structure. Therefore, the effects of the angle of attack on the coupling effects of VIV for a square cylinder are expected to be significant in practice. In this study, the aerodynamic forces for a fixed and elastically mounted square cylinder were measured using wind pressure tests. Aerodynamic forces on the stationary cylinder are firstly discussed by comparisons of variation of statistical aerodynamic force and wind pressure coefficient with wind angle of attack. The coupling effect between the aerodynamic forces and the motion of the oscillating square cylinder by VIV is subsequently investigated in detail at typical wind angels of attack with occurrence of three typical flow regimes, i.e., leading-edge separation, separation bubble (reattachment), and attached flow. The coupling effect are illustrated by discussing the onset of VIV, characteristics of aerodynamic forces during VIV, and interaction between motion and aerodynamic forces. The results demonstrate that flow states can be classified based on final separation points or the occurrence of reattachment. These states significantly influence coupling effects of the oscillating cylinder. Vibration enhances vortex shedding, which creates strong fluctuations in aerodynamic forces. However, differences in the lock-in range, aerodynamic force, and interaction process for angles of attack smaller and larger than the critical angle of attack revealed noteworthy characteristics in the VIV of a square cylinder.

전력변환장치 캐비넷에서의 내부발열 개선을 위한 열유동 분석 및 유통안전성 향상을 위한 진동특성 분석 (Theoretical Heat Flow Analysis and Vibration Characteristics During Transportation of PCS(Power Conversion System) for Reliability)

  • 주민정;서상욱;오재영;정현모;박종민
    • 한국포장학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.143-149
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    • 2022
  • PCS needs to freely switch AC and DC to connect the battery, external AC loads and renewable energy in both directions for energy efficiency. Whenever converting happens, power loss inevitably occurs. Minimization of the power loss to save electricity and convert it for usage is a very critical function in PCS. PCS plays an important role in the ESS(Energy Storage System) but the importance of stabilizing semiconductors on PCB(Printed Circuit Board) should be empathized with a risk of failure such as a fire explosion. In this study, the temperature variation inside PCS was reviewed by cooling fan on top of PCS, and the vibration characteristics of PCS were analyzed during truck transportation for reliability of the product. In most cases, a cooling fan is mounted to control the inner temperature at the upper part of the PCS and components generating the heat placed on the internal aluminum cooling plate to apply the primary cooling and the secondary cooling system with inlet fans for the external air. Results of CFD showed slightly lack of circulating capacity but simulated temperatures were durable for components. The resonance points of PCS were various due to the complexity of components. Although they were less than 40 Hz which mostly occurs breakage, it was analyzed that the vibration displacement in the resonance frequency band was very insufficient. As a result of random-vibration simulation, the lower part was analyzed as the stress-concentrated point but no breakage was shown. The steel sheet could be stable for now, but for long-term domestic transportation, structural coupling may occur due to accumulation of fatigue strength. After the test completed, output voltage of the product had lost so that extra packaging such as bubble wrap should be considered.

손 위생 제품에 대한 in vitro, ex vivo, in vivo 항균 시험법 비교 (Comparison of In Vitro, Ex Vivo, and In Vivo Antibacterial Activity Test Methods for Hand Hygiene Products)

  • 이다은;여현주;정혜윤
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.35-43
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    • 2024
  • 손 위생 제품이 다양화됨과 동시에 각 활용 방법에 따라 그 효능을 평가하는 여러 시험 방법들이 보고되고 있다. 하지만 평가 방법에 따라 각 제품의 항균 효능은 다르게 나타나며, 이로 인해 제품의 실제적인 효능을 확인하는 데에 어려움이 있을 수 있다. 손 위생 제품의 효능평가방법 비교에 초점을 둔 연구는 매우 제한적이며, 특히 돼지피부를 이용한 ex vivo에 대한 연구는 극히 드물다. 이에 본 연구는 손 위생 제품 중 리브온 소독제와 워시오프 세정제에 대해 각각의 항균 평가 방법을 종합적으로 비교했고, ex vivo 시험에 영향을 미칠 수 있는 요인을 파악하여 연구 단계에서 효율적인 ex vivo 시험의 신뢰성을 향상시키고자 하였다. in vitro 시험으로써 액체 현탁을 기반으로 하는 time-kill 시험을 진행했고, in vivo 시험은 최소 20명의 참여자를 대상으로 진행되었다. ex vivo 시험은 규격화된 돼지 피부를 이용하여 in vivo 시험과 동일한 방법으로 진행하면서 소독제의 최적 처리량과 세정제 사용 시 첨가되는 물의 양을 제안했다. 시험에 사용된 손 소독제는 in vitro 시험에서 모두 5 log 이상의 세균 감소율을 보인 반면, ex vivo와 in vivo에서는 훨씬 낮은 살균 활성을 보였으며, 특히 알코올 함량이 낮은 손 소독제에서는 1 log 미만의 살균 활성을 나타냈다. 반면에 손 세정제의 in vitro 시험 결과, 대장균에 대해서는 1 log 이하의 낮은 항균력을 보였으나, ex vivo 와 in vivo 시험 결과에서는 이보다 높은 항균력을 유사하게 나타냈다. 본 연구에서는 ex vivo 와 in vivo 시험 방법이 리브온과 워시오프 타입 제품의 두가지 다른 항균 메커니즘을 반영할 수 있음을 확인했다. 이로 인해 최적의 조건으로 설정된 ex vivo 시험은 빠르고 정확한 항균 평가법이 될 수 있음을 제시한다.

양송이[Agaricus bisporus(Lange)Sing.]에 마이코곤병(病)을 유발(誘發)하는 Mycogone perniciosa Magn.에 관한 생물학적(生物學的) 연구(硏究) (I) M. perniciosa와 양송이 복토중(覆土中) 미생물(微生物)사이의 길항적(拮抗的) 관계(關係) (II) M. perniciosa와 A. bisporus사이의 상호관계(相互關係) (Some Biological Studies on Mycogone perniciosa Magn. Causing Wet Bubble in ultivated Mushroom, Agaricus bisporus (Lange) Sing (I) Antagonistic Relationships between M. perniciosa and Microfloral Organisms in the Casing Soil (II) lnteractions between M. perniciosa and A. bisporus)

  • 한용식;신관철;김동수
    • 한국균학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.7-14
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    • 1974
  • 본(本) 시험(試驗)은 양송이 복토중(覆土中) 미생물(微生物)의 Mycogone perniciosa Magn.에 대한 항균작용(抗菌作用)및 M. perniciosa 와 Agaricus bisporus (Lange) Sing. 사이의 상호관계(相互關係)를 구명(究明)하기 위하여 실시(實施)되었으며 시험(試驗)한 결과(結果), 1. In vitro test에서 M. perniciosa는 복토(覆土)에서 분리(分離)된 미동정(未同定)의 미생물(微生物)들에 의해서 생장(生長)이 억제(抑制)되었으며 재배시험(栽培試驗)에서 M. perniciosa의 포자현탁액(胞子懸濁液)을 복토표면(覆土表面)에 국소접종(局所接種)하였을 때 라병(羅病)버섯은 접종(接種)된 부분(部分)에서만 발생(發生)되었고 접종부분(接種部分) 주변(周邊)에서는 발생(發生)되지 않았다. 2. M. perniciosa와 A. bisporus사이의 길항적(拮抗的) 관계(關係)는 in vitro test에서 배양기(培養基)의 종류(種類)에 따라 다소(多少) 차이(差異)가 있었으나 A. bisporus의 균사(菌絲)는 M. perniciosa 균총(菌總) 위를 덮어서 자랐다. 재배시험(栽培試驗)에서 M. perniciosa의 포자현탁액(胞子懸濁液)을 A. bisporus의 곡립종균(穀粒種菌) 표면(表面) 혹은 복토층(覆土層)의 중간부위(中間部位)에 분무접종(噴霧接種)하였을 때에는 라병(罹病)버섯이 발생(發生)되지 않았으나, 복토표면(覆土表面)에 접종(接種)하였을 때에만 리병(罹病)버섯이 발생(發生)되었다.

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해운경기변동과 선박시장에 대한 다차원 혼합 패널 인과성 분석 (The Causal Relationship Test between Marine Business Cycle and Shipping Market Using Heterogeneous Mixed Panel Framework)

  • 김현석;장명희
    • 한국항만경제학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.109-124
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    • 2020
  • 본 연구는 2015년 1월부터 2019년 12월까지의 건화물선 시장의 운임과 선가에 대한 패널 자료로부터 해운경기변동 특성을 분석한다. 분석은 두 가지 측면의 학술적 기여를 목표로 한다. 첫째, 기존연구가 전반적인 해운경기지표와 선박가격 지표를 대상으로 하는 반면 본 연구는 선종별로 세분화한 자료를 대상으로 해운경기지표와 선박 수급에 의한 가격변화의 관계를 분석한다. 둘째, 인과성 검정을 위한 VAR 모형을 계수에 대한 제약이 가능한 다차원 혼합 패널(heterogeneous mixed panel)모형으로 확장한다. 무엇보다도 패널 데이터 분석에서 주로 제기되는 계열상관 문제를 붓스트랩(bootstrap) 추정으로 제거하고 불안정한 자료에 대한 차분에 의한 정보손실 문제를 해결하여 추정한 정점이 존재한다. 해운시장에서 경기변동 요인과 선가 간의 인과관계에 대한 추정결과는 운임의 선가에 대한 영향이 1% 수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났으나, 선박의 수급변화로 발생하는 선가의 변화가 해운경기에 미치는 영향은 존재하지 않는 것으로 드러났다. 이는 선박수급변화(선가변화)와 해운경기변화(운임변화) 간의 양방향(bilateral)의 인과관계보다는 해운경기변화(운임변화)의 선박수급변화(선가변화)에 대한 일방향(unilateral)의 인관관계가 존재함을 나타내는 실증분석 결과다.

수질정화를 위한 다기능 인공식물섬의 개발과 적용 (Development and Application of Multi-Functional Floating Wetland Island for Improving Water Quality)

  • 윤영한;임현만;김원재;정진홍;박재로
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제3권4호
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    • pp.221-230
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    • 2016
  • 유속이 낮은 정체수역에 대하여 부영양화에 의한 녹조발생을 미연에 방지하고 수질개선을 도모하기 위하여 기존 인공식물섬 운영기술에 다양한 요소기술을 도입한 다기능 인공식물섬을 개발하였고 개발기술에 대한 성능검증을 위하여 경기도에 소재하는 하천에서 여름철과 겨울철 동안에 모니터링 하였다. 본 연구의 다기능 인공식물섬은 수질정화 기능을 높이기 위해서 정수식물 기반의 식생여과 공정 위주의 일반 인공식물섬 기술에 미세기포 공정과 인공여재에 의한 인 흡착/여과 공정을 추가하여 운영하였다. 개발기술에 대한 계절에 따른 오염물질 (COD, T-P) 제거율 변화로부터 오염부하가 낮은 겨울철 (15.9%, 20.0%)보다는 부하가 높은 여름철 (40.9%, 45.7%)에 높은 처리효율을 갖는 것으로 나타났고 공정별 제거율 (SS, Chl-a)에서는 미세기포 공정은 여름철 (33.1%, 39.2%)에, 인 흡착/여과 인공여재 및 식생여과 공정은 겨울철 (76.5%, 59.5%)에 높은 제거효율을 갖는 것으로 분석되어 다기능 인공식물섬의 정화능은 계절별 변화 또는 오염부하 정도에 따라서 적용 기술별로 제거능을 나타내어 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료되었다. 또한, 인공식물섬 주변의 생태변화 분석결과, 식물섬 저부에 미세기포의 공급으로 용존산소가 증가됨으로써 혐기화에 의한 물질환원 현상을 방지하고 수류순환을 유도하여 친환경적인 새로운 수생태계가 조성되는 것을 확인하였고 이러한 결과들을 통하여 다기능 인공식물섬에 의하여 정체수역의 수질이 개선되고 다양한 동식물의 성장으로 정체수역 저부의 물질순환이 개선될 수 있는 가능성을 확인하였다.

쇄파에 의한 월파의 기포분율에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Overtopping Void Ratio by Wave Breaking)

  • 유용욱;이종인
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.157-167
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    • 2008
  • 본 연구에서는 직립 구조물 전면에서 발생하는 권파에 의한 월파의 기포분율을 수리모형실험으로 검토하였다. 구조물 직립벽 전면에서 쇄파되는 내습파랑은 쇄파와 월파 과정동안 기포를 연행하거나 액적화되며 강한 난류세기를 갖는 다위상흐름이 된다. 본 연구에서는 광섬유반사율계와 기포를 이용한 영상유속계기법으로 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께를 측정하였다. 반복된 실험으로 얻어진 기포분율과 유속은 조화평균과 시간평균을 적용하여 분석하였다. 평균된 기포분율의 분포로부터 높은 기포분율은 주로 월파수괴의 전면부에서 발생하는 것을 알 수 있었으며, 구조물 상단표면에 접한 영역과 월파수괴의 후면부 영역은 상대적으로 낮은 기포분율을 보여주었다. 측정된 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께로부터 월파의 흐름율과 운동량을 산정하였고, 실험결과로부터 기포분율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 수심평균된 기포분율, 유속, 두께의 상사적 분포특성을 이용하여 경험식을 제시하였고, 1차원적 경험식을 이용하여 흐름율과 운동량을 검토하였다.

전개판에 대한 수치해석 ( 1 ) - 전개판 주위에서의 유체흐름의 패턴 - (Computational Fluid Analysis for Otter Boards ( 1 ) - Pattern of Fluid Flow Besides Otter Board -)

  • 고관서;권병국;노기덕
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권4호
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    • pp.333-340
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    • 1990
  • 평판형과 만곡형전개판 주위에서의 유체특성을 파악하기 위하여 회유수조에서 수조기포법에 의한 하시화실험을 유속 0.05 및 0.1m/sec, 영각과 타임라인에 대해서 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 만곡형전개판에서의 유선은 영각 20。까지는 균일한 분포를 이루다가 영각 25。에서 후면에 인접한 유선이 익현장의 1/2지점에서부터 작은 과가 발생되기 시작하고, 영각 30。에서는 익현자의 1.3지접에서 박리가 시작되며 인접한 유선은 전개판의 후면쪽으로 휘어들어가고, 그리고 영각 35。이상에서는 전연에서부터 박리가 시작되며 영각이 증가할수록 박리층이 증가하는 것으로 나타났다. 2. 평판형전개판에서는 영각 20。부터 전연에서 과와 박리가 발생하며, 박리층은 만곡형과 마찬가지로 영각에 비례하는 것으로 나타났다. 3. 후연에서 발생한 과의 크기가 전연의 것보다 약 2~3배 큰 것으로 나타났다. 4. 전개판의 후연에서 유선은 양 전개판 모두 전개판의 방향과 같은 방향으로 흐르다가 점차 유체흐름과 같은 방향이 되는 것으로 나타났다. 5. 전개판 전후면에서의 유속차는 영각 0。~30。에서 점차 증가하다가 영각 35。이상에서는 그 차가 비슷하게 나타났다. 6. 영각 20~30。에서 전후면의 유속차는 만곡형의 경우 후면의 유속이 전면보다 약 1.4~1.5배 빠르게 나타났으며, 평판형은 약 1.2배 빠르게 나타났다.

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