• KSBB Journal
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• 제17권3호
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• pp.228-234
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• 2002

Factorial design model을 이용하여 A. xylinum KJ1의 BC생산을 위한 최적 배양조건을 결정하였다. 요인 분석을 위한 실험 계획법으로는 부분요인 분석을 통한 factorial model을 이용하였으며, 주요 실험인자인 탄소원 농도, 교반속도(rpm), 산소분압, CSL의 농도의 네 가지 factor의 영향에 의한 BC생산량의 변화를 측정하였다. SAS 프로그램을 이용하여 전체 24개의 실험계획에서 각각의 factor의 조합에 의한 BC 생산성에 관한 결과 및 예측값을 비교한 결과 BC 생산량 면에서는 상관계수($R^2$)가 0.91으로 이었고, 수율면에서는 상관계수($R^2$)는 0.81이다. 최적 BC 생산을 위한 각 factor들이 탄소원의 농도 4%, 교반속도 460 rpm, 산소분압 0.28 atm, CSL 농도 6%일 때, 이때의 BC 생산량은 11.67 g/L로 예측되었다. 그리고 BC 생산 수율면에서 최적 배양조건이 탄소원 농도 4%, 교반속도 564 rpm, 산소분압 0.21 atm, CSL 농도 2%일 때 최적의 수율 0.42 g/g를 얻을 수 있을 것으로 예측되었다. 결정된 최적 조건에서의 실증 실험 결과 11.47 g/L의 BC 생산량을 얻을 수 있었으며, 이는 fermentor상에서의 기본실험에서 얻은 4.83 g/L보다 2.4배 이상 향상된 결과이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권3호
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• pp.139-148
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• 2000

본 연구에서는 유체가 채워진 착저식 유연막 구조물과 파와의 상호작용 문제를 유탄성 이론을 사용하여 살펴보았다. 먼저 동역학적 문제를 풀기에 앞서 유체로 채워진 유연막 내부에 일정한 압력이 작용하였을 때, 유연막의 형상과 막에 작용하는 초기장력을 정역학문제를 풀어 구한다. 동역학적 문제를 풀기 위하여 유체영역을 내부영역과 외부영역으로 나누어, 내부영역을 유연막을 경계로 영역 1과 영역 2로 다시 나눈다. 내부영역에서는 경계요소법을 사용하여 파동장을 풀고, 외부영역에서는 고유함수전개법을 사용하여 해를 구한다. 두 영역이 만나는 정합면에서 이미 구한 해를 정합시켜 완전한 해를 구한다. 유연막의 거동은 원주 좌표계를 사용하여 유도된 선형화된 막방정식을 사용하여 이때 외력은 영역 1과 영역 2의 압력차로 주어지므로 영역 1과 영역 2의 해는 막방정식을 통하여 연성된다. 유체가 채워진 착저식 유연막 방파제의 성능에 미치는 중요한 변수로는 유연막의 형상(폭, 높이)과 유연막 내부압력, 유체의 밀도이다. 설계변수들을 바꿔가면서 유연막에 의한 파랑제어 효과를 투과율을 통하여 살펴보았다. 또한 파의 입사각도에 따른 파랑제어 효과를 함께 고찰하였다. 수치계산결과는 Ohyama의 실험결과와 비교하였고 두 결과는 정량적인 값 차이가 나지만 정성적으로 일치하고 있음을 확인하였다. 적절히 설계된 유연막은 소형어항 보호용이나 레저용 방파제로 활용할 수 있는 가능성을 발견하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.695-700
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• 2014

본 논문에서는 수정된 증발법을 이용하여 제작된 주석(Sn) 나노입자의 녹는점 강하 특성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 대량생산이 가능한 수정된 증발법을 이용하여 10nm 급 주석 나노입자를 제조하였다. 주석 나노입자 표면의 산화 방지를 위하여 Benzyl Alcohol 을 기본유체로 사용하였으며, 제작된 주석 나노입자의 형상과 입자크기를 알아보기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 제작된 나노입자의 녹는점은 시차주사열량계(DSC)를 통해 측정하였으며, 광전자분광분석기(XPS)를 사용하여 제작된 주석 나노입자의 성분 분석을 진행 하였다. 주석 나노입자의 녹는점은 주석의 녹는점인 $232^{\circ}C$보다 44% 감소한 $129^{\circ}C$로 측정되었다. 녹는점 측정 결과는 Gibbs-Thomson 식 및 Lai 의 식과 비교하였으며, 그 결과 Lai의 식이 실험결과를 잘 예측함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.107-114
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• 1998

40, 50, 60, 70, $80^{\circ}C$에서 20wt%와 30wt%의 AMP 수용액에 대한 $CO_2$의 용해도를 실험을 통해서 구하였다. Kent-Eisenberg 모델을 변형하여 주어진 온도범위에서 30wt% AMP 수용액에 대한 실험값의 회귀분석을 통해 평형상수값과 상관관계식을 구하였으며, 계산된 평형상수값과 모델을 통해서 20wt% AMP 수용액에 대한 $CO_2$의 용해도를 예측한 결과는 실험값과 잘 일치함을 보였다. 본 연구에서 구한 평형상수의 상관관계식을 이용하여 문헌에 제시된 조건에서의 용해도를 예측한 값과 대단히 엄밀한 모델로 알려진 Deshmukh-Mather의 모델에 의한 예측값을 비교했을 때, 두 값은 거의 일치하였다. 그러므로, 제시한 상관관계식과 변형된 Kent-Eisenberg모델은 AMP수용액에 대한 $CO_2$의 흡수평형을 정확하게 나타낸다고 볼 수 있다. 액상의 각 물질의 농도를 평형모델을 이용하여 계산하였으며, AMP의 우수한 흡수능은 steric hindrance 효과에 의한 불안정한 carbamate의 형성에서 기인함을 확인하였다. AMP에 대한 $CO_2$의 용해도 자료로부터, Gibbs-Helmholtz 식을 이용하여 ${\Delta}Hs$의 값을 구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.323-334
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• 2020

경계층 천이는 극초음속 비행체의 열공력 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 성능 해석과 설계를 위해 천이지점의 정확한 예측 능력이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 극초음속 경계층 천이 예측을 위한 γ-Re_θt 모델을 개선하고 검증하였다. 천이 시작 위치 결정에 영향을 주는 간헐도 수송방정식 생성항의 계수를 압축성 경계층 상사해를 기반으로 마하수와 벽면온도, 자유류 정체온도 등에 대한 함수 형태로 구성하고 적용하였다. 기본 모델의 Re_θc와 F_length 상관관계식에 마하수에 따른 천이 시작 운동량두께 레이놀즈수와 천이구간의 길이 변화를 반영할 수 있도록 마하수에 대한 관계식을 추가로 결정하여 적용하였다. 실용적인 사용을 고려하여 제안 모델을 상용 CFD 코드에 적용하였으며, 검증을 위해 모델을 사용하여 극초음속 평판과 원뿔 경계층 해석을 수행하였다. 실험 결과와의 비교를 통해 마하수와 단위 레이놀즈수 변화에 대한 개선된 예측성능을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제24권2호
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• pp.83-93
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• 1988

본 연구에서는 J 적분을 이용하여 두께의 변화에 따른 파괴인성치의 거동을 검토하기 위하여 두께 25mm의 일반구조용 압연강판을 평면가공하여 두께 5, 10, 15, 20, 25mm의 CT 시험편을 제작하였다. 이때 크랙비는 z=0.60인 상태에서 두께를 변화시켜가면서 파괴인성수 J 하(C)와 열단계수 T의 거동을 고찰하였다. 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 평면응력 파괴인성치 J 하(C)는 각각의 두께에 대하여 Merkle식에 의한 결과가 가장 높게 나타나고 Rice식, Simpson식, Yoon식의 순서로 나타난다. 2) 평면응력 파괴인성치 J 하(C)는 동일한 J 적분식을 적용하였을 때 두께가 감소함에 따라 증가하였다가 두께 15mm를 기준으로 다시 감소한다. 3) Yoon식을 사용할 경우 평면응력 파괴인성치 J 하(C)와 시험편 두께 B의 상관관계를 무차원화시켜 다음과 같은 실험식을 얻었다. J 하(C)/J 하(IC)=1.7-15.1(B/W)+112.9(B/W) 상(2) -301.3(B/W) 상(3) +260.6(B/W) 상(4) R=0.999 4) 열단계수 T는 각각의 두께에 대하여 Merkle식에 의한 결과가 가장 높게 나타나며, Rice식, Simpson식, Yoon식에 의한 결과의 순으로 나타난다. 5) 열단계수 T는 각각의 단면의 두께에 대하여 동일한 J 적분식을 적용하였을 때 두께의 변화에 따라 거의 일정한 값을 나타내며, 이에 많은 대한 연구 검토가 요망된다

• 한국환경농학회지
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• 제8권1호
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• pp.30-36
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• 1989

벼 생육(生育)에 기온(氣溫)과 더불어 밀접(密接)한 영향(影響)을 주는 논의 수온(水溫) 환경(環境)의 생육시기별(生育時期別) 변화(變化)를 대기(大氣)의 온도(溫度), 습도(濕度)) 일사량(日射量)과 군락(群落)의 엽면적지수(葉面積指數)로써 추정(推定)하고자 1984년(年)에 수원(水原)과 진부(珍富)에서 측정조사(測定調査)하여 분석(分析)한 후 그 추정(推定) 수온(水溫)을 실측치(實測値)와 비교검토(比較檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 등음과 같다. 1. 벼 생육초기(生育初期)의 수온(水溫)은 대기기온(大氣氣溫)보다 최고(最高)${\cdot}$최저온도(最低溫度)가 모두 $1{\sim}2^{\circ}C$ 정도(程度)높았다. 2. 수면(水面)에 도달(到達)되는 순복사량(純輻射量)은 엽면적지수(葉面積指數)의 지수함수(指數函數)로 표현(表現)된다. 3. 벼의 엽면적지수(葉面積指數)가 $3{\sim}4$이상(以上)이 되면 수면(水面)에 도달(到達)되는 광량(光量)의 감쇠(減衰)로 논의 수온(水溫)은 대기기온(大氣氣溫)보다 낮아졌다. 4. 평야지(平野地)인 수원지방(水原地方)의 보통논에서는 조합법(組合法)을 이용(利用)한 추정수온(推定水溫)은 실측치(實測値)와 비슷한 경향(傾向)을 나타내어 대기기상(大氣氣象)에 의(依)한 논의 수온추정(水溫推定)이 가능(可能)한 것으로 판단(判斷)되었다. 그러나 산간고랭지(山間高冷地)인 진부(珍富)의 사질답(砂質畓)에서는 이 조합법(組合法)을 이용(利用)한 수온예측모형(水溫豫測模型)은 적용(適用)이 불가능(不可能)하였다.

• 멤브레인
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• 제20권1호
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• pp.29-39
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• 2010

본 연구는 차세대 에너지원으로 주목 받고 있는 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)에 대해 mutiscale 기법을 사용하여 DMFC의 MEA부분에 대한 상세 모델링 및 전산모사를 통한 이론적 고찰을 시도하였다. 본 연구에서 이용한 multiscale 모델링 방법은 공정시스템 공학의 kinetic 중심의 모델링 방법과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)의 유동중심의 모델링 방법을 유기적으로 결합하여 모사 중간에 필요한 데이터 교환을 함으로써 정확한 모델링 및 전산모사 결과를 얻었다. CFD 모델링으로 유체 이동현상을 3차원으로 해석하였고, 동시에 복잡한 비선형 대수방정식으로 표현되는 반응속도, 전기화학반응을 DAE (Differential & Algebraic Equation) solver로 계산하였다. 모델은 메탄올의 산화반응과 산소의 환원반응을 중심으로 MEA (Membrane Electorde Assembly)부분에서 물리화학적, 전기적 현상 현상을 규명하고, 반응 메커니즘을 구성하였다. MEA 모델은 3차원 공간에서 변위를 가지는 3차원 모델로 구성하였으며, 정상상태 및 등온공정의 조건하에 수립되었다. 이를 통해 channel을 포함한 MEA 부분에서 발생되는 물리적, 화학적, 전기적 현상을 정확히 예측 할 수 있다. 본 연구를 통해 수행된 결과는 DMFC의 실험계획 및 운전조건을 도출함에 있어 매우 유용한 역할을 할 수 있을 것으로 사료되며, 추가적인 연구를 통해 DMFC의 상용화에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제8권2호
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• pp.92-105
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• 1999

채약산 현무암질암류는 응회ㅇ마류가 크게 우세하고 3매의 협재된 현무암으로 구성되는데 상위의 건천리층과 하위의 송내동층과는 정합적인 관계를 가진다. 본 현무암은 사장석, 휘석, 각섬석 및 약간의 감람석을 반정으로 함유하는데 주성분상으로는 알카리계열의 특성을 보여주고 유동성이 적은 미량원소의 거동은 칼크알카리계열의 특징을 보존하고 있어서 본암이 칼크알카리계열의 현무암으로 형성된 후 2차적으로 알카리 원소의 부화가 일어났음을 시사한다. 본암은 전박적으로 심하게 스필라이트화하였으나 부분적으로는 그 정도가 미약하거나 쇼쇼나이트질암으로 변질된 부분도 관찰된다. 반정으로 산출되는 각섬석의 Aldldhs이 심하게 스필라이트화된 본역에서도 지질압력계로서 활용될 수 있는지 신중히 검토되어 그 활용이 가능한 것으로 판단되며 압력의 추정은 Johnson and Rutherford(1989)의 압력-AlT 관계식에 적용, 산출하는 것이 가장 타당한 것으로 판단되며 그 결과는 5.7kb로 산축되었는데 이는 본 압층 최하부의 시료에서 얻은 것이므로 본암잉 분출되기 직전의 압력을 대표하는 것으로 해석될 수 있겠으나 온도보정이 불가능한 상황에서 얻은 값이므로 그 신빙도는 다소 낮을 것으로 판단된다. 이 압력과 본암의 반정광물의 입도 및 구성에 관한 사항을 Green(1982)의 염기성 마그마계에 관한 상도에 적용하여 마그마저장고의 형성 후 반정광물의 정출과정을 통한 기원마그마의 진화경로는 마그마저장고가 서서히 상승, 냉각되는 동안에 휘석 $\longrightarrow$ 휘석 및 감람석 $\longrightarrow$ 희석, 감람석 및 각섬석 $\longrightarrow$ 휘석 및 각섬석 $\longrightarrow$ 휘석, 각섬석 및 사장석등의 일연의 결정분화작용과 모암에 의한 혼염작용을 거치면서 진화되었음이 추정된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.25-35
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• 2012

직접 전단력이 작용하는 철근콘크리트 부재는 콘크리트 계면의 전단전달에 의해 외력에 저항한다. 현행 구조설계기준의 전단마찰 관련식은 과거 연구자들의 실험 결과를 바탕으로 유도되었으며, 전단마찰강도는 콘크리트 계면을 가로지르는 철근 단면적의 크기에 비례한다. 이러한 경험식을 통해 구해진 전단마찰강도는 철근비가 큰 콘크리트 부재의 경우 실측값과 비교해서 매우 낮은 값을 나타낸다. 이 연구에서는 2축-응력장 이론을 이용하여 종방향 철근의 항복 이후 콘크리트 경사스트럿의 압축파쇄로 이어지는 일련의 극한 한계상태를 정의하고자 하였다. 2축 응력 상태의 콘크리트 최대 압축강도의 변화를 고려하기 위하여 수정압축장이론, 연화트러스모델의 구성방정식을 사용한 각각의 경우에 대하여 전단마찰 강도를 평가하였다. 타당성 검증을 위하여 과거 연구자들에 의해 수행된 직접 전단강도 실험값들과 2축-응력장 이론을 이용하여 구한 값들을 현행 구조설계기준의 전단마찰식과 함께 비교하였으며, 보통강도 콘크리트로 제작된 비균열 직접 전단 시험체의 경우 산정값과 실측치가 대체적으로 일치함을 확인하였다.