International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제3권4호
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pp.342-351
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2010
During the operation of a hydro turbine the fluid mechanical pressure loading on the turbine blades provides the driving torque on the turbine shaft. This fluid loading results in a structural load on the component which in turn causes the turbine blade to deflect. Classically, these mechanical stresses and deflections are calculated by means of finite element analysis (FEA) which applies the pressure distribution on the blade surface calculated by computational fluid dynamics (CFD) as a major boundary condition. Such an approach can be seen as a one-way coupled simulation of the fluid structure interaction (FSI) problem. In this analysis the reverse influence of the deformation on the fluid is generally neglected. Especially in axial machines the blade deformation can result in a significant impact on the turbine performance. The present paper analyzes this influence by means of fully two-way coupled FSI simulations of a propeller turbine utilizing two different approaches. The configuration has been simulated by coupling the two commercial solvers ANSYS CFX for the fluid mechanical simulation with ANSYS Classic for the structure mechanical simulation. A detailed comparison of the results for various blade stiffness by means of changing Young's Modulus are presented. The influence of the blade deformation on the runner discharge and performance will be discussed and shows for the configuration investigated no significant influence under normal structural conditions. This study also highlights that a two-way coupled fluid structure interaction simulation of a real engineering configuration is still a challenging task for today's commercially available simulation tools.
Lithium-sulfur batteries (LSBs) have emerged as a promising alternative to lithium-ion batteries (LIBs) owing to their high energy density and economic viability. In addition, all-solid-state LSBs, which use solid-state electrolytes, have been proposed to overcome the polysulfide shuttle effect while improving safety. However, the high interfacial resistance and poor ionic conductivity exhibited by the electrode and solid-state electrolytes, respectively, are significant challenges in the development of these LSBs. Herein, we apply a poly (ethylene oxide) (PEO)-based composite solid-state electrolyte with oxide Li7La3Zr2O12 (LLZO) solid-state electrolyte in an all-solid-state LSB to overcome these challenges. We use an electrochemical method to evaluate the degradation of the all-solid-state LSB in accordance with the carbon content and loading weight within the cathode. The all-solid-state LSB, with sulfur-carbon content in a ratio of 3:3, exhibited a high initial discharge capacity (1386 mAh g-1), poor C-rate performance, and capacity retention of less than 50%. The all-solid-state LSB with a high loading weight exhibited a poor overall electrochemical performance. The factors influencing the electrochemical performance degradation were revealed through systematic analysis.
본 연구는 2002년 1월부터 2003년 5월까지 오염원이 비교적 단순한 산지하천에서의 무기 영양염 및 유기물 변동을 고찰하기 위해 낙동강 지류인 대천천의 상류에서 실시되었다. 조사지점은 인위적인 오염이 없는 DC1, 주위의 식당과 민가에서 생활하수가 유입되는 DC2, DC3, DC4그리고 부분적으로 수질이 자연 정화된 DC5이다. 전기전도도, 탁도, BOD는 하수의 유입으로 인하여 DC2에서 급격히 증가하였다가 DC5에서 다시 낮아졌다. 수층의 $NH_4^+$및 $PO_4^{3-}$농도는 갈수기인 겨울에 증가하는 경향이 보였으며, DC2에서 DC1에 비해 각각 150 배 및 37배가 증가하였다가 하류로 내려 갈수록 뚜렷하게 감소하였으며, $NO_3^-+NO_2^-$은 오염지역인 DC2, DC3, DC4와 DC5에서 청정지역인 DC1보다 약 2배 증가하였다. N/P비율은 DC1에서 가장 높았고, 하수 유입지역에서 감소하여 이들 지역에는 부영양화가 진행되고 있음을 알 수 있었다. 퇴적물 공극수의 $PO_4^{3-}$농도는 겨울과 봄에 증가하였으나, $NH_4^+$와 $NO_3^-+NO_2^-$의 농도는 계절 경향이 보이지 않았다. 퇴적물 공극수의 $NO_4^-,\;PO_4^{3-}$ 농도와 퇴적물의 유기물 함유량도 하수가 유입되는 DC2, DC3, DC4에서 유의하게 증가하였고, DC5에서 다소 감소하였다. 퇴적물 공극수의 $NO_3^-+NO_2^-$의 농도는 DC2에서보다 용존산소가 풍부한 DC5에서 오히려 증가하였다. 수층의 TOC와 DOC농도는 봄과 가을에 증가하였고, 하수가 유입되는 지역에서 높게 측정되었다. 조사지역이 산지하천의 상류에 위치하고 있으나 식당 및 민가에서 유입되는 생활하수는 하천의 상류를 부영양화 시켰으며, 하류로 내려오면서 유기물 및 무기 영양염의 농도가 감소하여 하천수가 자연적으로 정화되는 것이 관찰되었다.
본 연구에서는 유량 및 유사량 자료가 부족한 미계측 유역에 대해 Tank모형을 확장하여 궁극적으로 유사량을 평가하는 방법을 제시하였다. 적용 유역은 동해안 타 유역에 비해 유량자료가 확보되어 있는 오십천을 대상으로 집중호우기의 토사유출 특징과 하천의 토사유달률을 구하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 실측에 의한 유사량의 산정에 있어서는 먼저 유사량 관계식(sediment rating curve)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 유량 산정지점에 대해 유량과 병행하여 유사량 관계식을 다음과 같이 구하였다. 오십천 유량-유사량 관계식 : $Q_s=6.017Q^{1.374}$ 2) Tank모형을 적용하여 2006년 강우유출량을 산정한 결과 관측값과 유사한 값($RMSE=1.26m^3/day$)을 얻을 수 있었다. 3) 대상지역의 2006년과 2009년의 연평균 토사전달율 을 비교한 결과 태풍에 따른 집중강우가 있었던 2006년의 토사전달율이 평년의 2009년에 비해 현저하게 높았는데 이는 급격한 강우유출량의 증가에 따른 것이라 보인다. 4) 개량된 Tank모형에 의한 유량 및 토사유출량은 기존의 SRC방법과 비교했을 경우 유사한 경향을 보였으며 이는 향후 유량과 유사량 자료가 부족한 유역에 대해 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.
리튬-황 전지의 기능성 중간층으로 그래핀과 Mo2C/Mo2N 나노입자로 구성된 나노섬유(Mo2C/Mo2N rGO NFs)를 사용하였다. Mo2C/Mo2N 나노입자는 섬유 구조 내 고르게 분산되어 리튬 폴리설파이드의 화학적 흡착을 위한 활성 사이트 역할을 함으로써 전해질로의 용출을 효과적으로 억제하였다. 또한 구조 내 매트릭스로 구성된 그래핀 나노시트는 충방전이 진행되는 동안 이온 및 전자의 빠른 이동을 보장할 뿐만 아니라 반응 시 산화/환원 반응을 원활하게 하여 높은 리튬 폴리설파이드의 재사용을 보장하였다. 그 결과 Mo2C/Mo2N rGO NFs로 코팅된 분리막을 기능성 중간층으로 사용, 순수 황 전극(황 함량 70 wt%, 황 로딩 2.1 mg cm-2)으로 제작된 리튬-황 전지는 0.1 C에서 400회 충방전 후 476 mA h g-1의 안정적인 방전 용량을 나타냈으며, 1.0 C의 높은 전류밀도에서도 574 mA h g-1의 방전용량을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 나노구조체 합성 전략은 고성능 리튬-황 전지 용 기능성 중간층 및 다양한 에너지 저장 소재분야로의 확장이 가능하다.
안동호에서 1993년부터 2000년까지 영양상태와 인부하량의 장기적인 변화를 조사하였다. 조사항목은 탁도, 수온, 투명도, 인, 질소 및 엽록소 a 농도 등이며, 댐 앞지점에서 월 1회 조사하였다. 유역으로부터의 인부하량은 주 유입수에서 주 1회 혹은 우기시 수시로 조사된 자료와 유입수량으로부터 산출하였다. 양어장으로부터의 인부하량은 사료공급량과 원단위로부터 산출하였다. 여름에 히소투명도 값이 1993년과 1994년에는 약 2m정도이었으나, 1998년에는 약 1m를 보였다. 표충의 총인 농도는 1993년에 $11-30\;mgP/m^3$에서 1998년에는 $18-42\;mgP/m^3$으로 약간 증가하였다. 그러나 2000년에는 $8-13\;mgP/m^3$으로 회복되었다. 표층의 총질소는 1993년에 1.81-2.96 mgN/L에서 2000년에는 1.17-1.80 mgN/L로 약간 감소하였다. TN/TP비는 1993년에 82-281이었으나 1998년에는 21-143로 감소하였다. 그러나 2000년에는 TP의 감소에 따라 101-209로 다시 증가하였다. 여름에 엽록소 a 농도는 1993년부터 1997년까지 $4.8-16.2\;mg/m^3$의 범위를 보였으나 1998년 이후에는 $3.7-5.2\;mg/m^3$으로 다소 감소되었다. 안동호의 영양상태는 1996년까지 점차적으로 증가되어왔으나 그 이후 감소되고 있는 것으로 나타났다 영양상태 회복의 주요 요인은 1998년 4월에 양어장의 철거에 따른 것으로 판단된다.
Investigations were carried out to observe the seasonal succession of phytoplankton, and viable counts of bacteria from the mid to lower reaches of Nakdong Fiver. An intensive monitoring was conducted from May to December 1999 biweekly at 6 sites in a main channel and 3 tributaries. Although there are several sites with high nutrient loading from the basin, all of study sites showed mesotrophic states owing to high discharge(June~September). Relatively low algal biomass and CFUs(mean of chi. a, $12.3{\pm}$11.5 $\mu\textrm{g}${\el}l$, CFUs : 1.8${\times}10^7$) were observed during the rainy season. The diatom population was dominant(over 85% of total community) year-long with peaks(Stephanodiscus hantzchii) in the fall and winter. Dominance of blue-green algal groups during the summer was not observed in the summer. Microorganisms peaked in the summer and fall(June~September), affected mainly by the inputs of phytoplankton and nutrients. Biomass of phytoplankton and CFU counts were higher in the Kumho River than other tributaries and main channel.
Kim, Hong-Il;Kim, Han-Joo;Morita, Masayuki;Park, Soo-Gil
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제31권2호
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pp.423-428
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2010
To reduce polarization of electrochemical capacitor based on carbon nanotube, titanium oxide nanoparticles were deposited by ultrasound. The pore distribution of $TiO_2$/CNT nanoparticle exhibited surface area of $341\;m^2g^{-1}$ when $TiO_2$ content was 4 wt %, which was better than that of pristine CNT with surface area of $188\;m^2g^{-1}$. The analyses indicated that titanium oxide (particle diameter < 20 nm) was deposited on the CNT surface. The electrochemical performance was evaluated by using cyclic voltammetry (CV), impedance measurement, and constant-current charge/discharge cycling techniques. The $TiO_2$/CNT composite electrode showed relatively better electrochemical behaviors than CNT electrode by increasing the specific capacitance from $22\;Fg^{-1}$ to $37\;Fg^{-1}$ in 1 M $H_2SO_4$ solution. A symmetric cell assembled with the composite electrodes showed the specific capacitance value of $11\;Fg^{-1}$ at a current loading of $0.5\;mAcm^{-2}$ during initial cycling.
Land application of manure compost is considered one of the widely-used animal waste management practices. Many livestock farms adopt composting for their animal waste disposal and apply the compost to crop fields. While standard rates have been established based on researches with respect to land application of manure compost recently, there have been few discussions on water quality impact of the application. Water quality impact should be taken into account in land applications of manure compost. In this study, management practices were proposed based on the investigation of water quality of leachate from manure compost under rainfall simulation, field studies, and monitoring runoff water quality from farm fields after land application of animal waste. The concentrations of major water quality parameters of the leachate were significantly high, whereas those of runoff from soils after tillage for soil incorporation, were not affected by the application based on a series of experiments. Runoff water from farm fields after land application also showed high concentrations of pollutants. Appropriate management practices should be employed to minimize pollutant loading from manure applied fields. Proposed major management practices include 1) application of recommended amounts, 2) proper tillage for complete soil and manure incorporation, 3) field management to prevent excessive soil erosion, 4) complete diversion of inflow into the field from outside, 5) implementation of vegetative buffer strips near boundaries, and 6) prevention of direct discharge of runoff water front fields Into streams.
The Rotterdam Rules provide that port terminal operator may avoid or limit their liability for cargo loss, damage or delay in delivery or breach of any other obligation under the Rules by invoking the provisions that may provide a defence for, or limit the liability of, the carrier. Consequently the port terminal operator who are involved in the provision of maritime services may avoid or limit their liability for cargo loss, damage or delay in delivery or breach of any other obligation under the Rules. The port terminal operator to be applied for the Himalaya clause under the Rules must show that it has the requisite link with a Contracting State. In addition, the port terminal operator performs service to the period of time between the arrival of the goods at the port of loading and their departure from the port of discharge. The port terminal operator's liability for breaches of its obligation is limited to 875 SDR per package or other shipping units, or 3 SDR per kilogram of the gross weight of the goods. In addition, compensation for delay shall be limited to an amount equivalent to two and one-half times the fright payable on the goods delayed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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