• 제목/요약/키워드: Fluid field

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태백시 소각로 내 NOx 제거를 위한 전산유체역학(CFD) simulation 연구 (Study on Computational Fluid Dynamics(CFD) Simulation for De-NOx in the incinerator at Taebaek city)

  • 김지현;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.320-332
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    • 2013
  • 소각로 내 공기 주입은 연소가스의 체류시간, 미연분 제거 및 출구가스 온도 제어 등의 많은 영향을 끼친다. 이에 따라 2차 연소용 공기량을 변화시켜 충분한 체류시간을 확보하고 $850^{\circ}C$ 이상의 출구가스 온도를 유지하며, 높은 turbulent를 관리함으로써 안정적인 소각로 운영이 되어야만 한다. 본 연구에서는 현재 운영 중인 소각장의 소각로를 설계하고, 평균 일일 소각량을 바탕으로 1차 공기량을 산정한 후 2차 공기량을 변화하여 CFD 프로그램(Fluent)을 통해 이론적인 공기유동을 규명하였다. 또한 산정된 공기량을 바탕으로 실제 운영 중인 소각장에 적용함으로써 최적의 연소조건을 도출하였다. CFD simulation 결과 1.2차 공기비는 75:25가 최적의 결과로 나타났으며, 2차 공기 분사노즐 전 후면 유속 비는 1:3에서 가장 우수한 결과로 나타났다. 또한, 실제 운영 중인 소각로에 적용한 결과 적절한 소각로 출구온도는 질소산화물 제거 효율 및 일산화탄소 발생농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Evaluation of the nutritional value of locally produced forage in Korea using chemical analysis and in vitro ruminal fermentation

  • Ki, Kwang Seok;Park, Su Bum;Lim, Dong Hyun;Seo, Seongwon
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권3호
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    • pp.355-362
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    • 2017
  • Objective: The use of locally produced forage (LPF) in cattle production has economic and environmental advantages over imported forage. The objective of this study was to characterize the nutritional value of LPF commonly used in Korea. Differences in ruminal fermentation characteristics were also examined for the LPF species commonly produced from two major production regions: Chungcheong and Jeolla. Methods: Ten LPF (five from each of the two regions) and six of the most widely used imported forages originating from North America were obtained at least three times throughout a year. Each forage species was pooled and analyzed for nutrient content using detailed chemical analysis. Ruminal fermentation characteristics were also determined by in vitro anaerobic incubations using strained rumen fluid for 0, 3, 6, 12, 24, and 48 h. At each incubation time, total gas, pH, ammonia, volatile fatty acid (VFA) concentrations, and neutral detergent fiber digestibility were measured. By fitting an exponential model, gas production kinetics were obtained. Results: Significant differences were found in the non-fiber carbohydrate (NFC) content among the forage species and the regions (p<0.01). No nutrient, other than NFC, showed significant differences among the regions. Crude protein, NFC, and acid detergent lignin significantly differed by forage species. The amount of acid detergent insoluble protein tended to differ among the forages. The forages produced in Chungcheong had a higher amount of NFC than that in Jeolla (p<0.05). There were differences in ruminal fermentation of LPF between the two regions and interactions between regions and forage species were also significant (p<0.05). The pH following a 48-h ruminal fermentation was lower in the forages from Chungcheong than from Jeolla (p<0.01), and total VFA concentration was higher in Chungcheong than in Jeolla (p = 0.05). This implies that fermentation was more active with the forages from Chungcheong than from Jeolla. Analysis of gas production profiles showed the rate of fermentation differed among forage species (p<0.05). Conclusion: The results of the present study showed that the nutritional values of some LPF (i.e., corn silage and Italian ryegrass) are comparable to those of imported forages widely used in Korea. This study also indicated that the nutritional value of LPF differs by origin, as well as by forage species. Detailed analyses of nutrient composition and digestion kinetics of LPF should be routinely employed to evaluate the correct nutritional value of LPF and to increase their use in the field.

Development and Evaluation of Natural Hydroxyapatite Ceramics Produced by the Heat Treatment of Pig Bones

  • Lim, Ki-Taek;Kim, Jin-Woo;Kim, Jangho;Chung, Jong Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제39권3호
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    • pp.227-234
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    • 2014
  • Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

실측 및 해석을 통한 단순 산악지형의 바람장 분포 연구 (A Study on Wind Distribution of Mountain Area by Spot Measurements and Simulations)

  • 김응식;이병두;조민태;김장환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.13-21
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    • 2014
  • 산림 화재는 여러 가지 변수를 포함하고 있지만 바람장에 의한 영향이 다른 어떠한 변수보다 상대적으로 크므로 봄철 산림지형에서의 풍향풍속을 알고 있다는 것은 산불진화기술 및 산불확산예측을 결정하는데 핵심 요소이다. 현재는 산림 지역의 풍향풍속 산정을 위하여 기상관측소의 데이터를 의존하게 된다. 기상청의 automatic weather station (AWS)는 넓은 지역에 골고루 분포하고 있어 비교적 간편하게 데이터를 취득할 수 있으나 실제 산림지역의 기상인자와는 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 AWS가 설치되어 있지 않은 산악지형의 바람장을 실측하고 이를 통하여 바람장 예측의 가능성을 타진하였다. 실측 지형으로 단순 구릉 지형을 선택하여 주변의 지형지물에 의한 바람장의 왜곡을 최소화 하였으며, 이들 지형에서 바람장의 실측 및 전산유체해석을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하였다. 단순 구릉 지형으로는 제주도 오름과 안면도 마검포 지형을 선택하여 바람장 데이터를 취득 하였으며, 이를 분석한 결과 바람장의 패턴추출이 가능하다는 사실을 알 수 있었다.

전국 한방의료기관 한의사 대상 만성질환의 변증활용 현황 조사 (A National-wide Survey on Utilization of Pattern Identification for Chronic Diseases among Korean Medicine Doctors)

  • 여민경;박기현;이영섭
    • 대한예방한의학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.23-34
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    • 2017
  • Objectives : The aim of this study was to survey the present utilization of pattern identification(PI) by chronic disease and using PI system in the clinical field among Korean medicine doctors. Methods : This survey was conducted from Oct. 1 to Oct. 31, 2014 by face-to-face interview using structured questionnaire. The subjects were 400 Korean medicine doctors who worked in hospitals or clinics. The questionnaire consisted of whether use clinical experience by chronic disease and the utilization of PI, the utilization of PI systems, the PI utilization rate, and the correlation between utilization PI and so on. General elements consisted of sex, age, clinical experience, place of work, district and so on. Results and Conclusions : This study revealed that clinical experience by chronic disease used 24.0-90.8%. The most chronic diseases were chronic fatigue and chronic pain, and least disease was cancer. Experience of the utilization of PI among Korean medicine doctors who have clinical experience was 87.8-97.1%. Also, the most utilized disease was chronic gastritis & gastric ulcer, and least disease was dyslipidemia. In this case, the most common cases were using the one PI between the utilization of PI systems, and the utilization ratio of Visceral PI was the highest. Phi coefficient between the PI systems in chronic diseases divided into positive correlation and negative correlation. The correlation of dementia between Triple energizer PI and Six excesses PI was the highest at positive correlation, and the frequency of occurrence between Defense, Qi, Nutrient and Blood PI was the highest at positive correlation. The correlation of osteoarthropathy between Meridian and Collateral PI and Sasang Constitutional Medicine was the highest at negative correlation. Also the frequency of occurrence between Qi, Blood, Fluid and Humor PI and Sasang Constitutional Medicine was the highest at negative correlation. We hope that additional studies on systematic PI research of chronic disease which needed to be in korean oriental medicine and meet the needs of clinical consumer continue based on this study.

초국적 결혼이주가정의 음식: 네트워크와 경계 넘기 (Food-Networks and Border-Crossing of Transnational Marriage Migrant Households)

  • 최병두
    • 한국지역지리학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-22
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    • 2017
  • 이 논문은 행위자-네트워크이론에 바탕을 두고 초국적 결혼이주가정의 음식-네트워크의 형성과 이를 통한 결혼이주 여성의 경계 넘기를 개념적으로 고찰하는 한편, 이에 바탕을 두고 대구지역의 초국적 결혼이주여성의 경험적 자료를 수집 분석하고자 한다. 연구 결과로 다음 주장들이 제시된다. 첫째, 음식은 단일한 대상물이 아니라 음식을 만들고 먹는 과정에 개입하는 다양한 인간 및 비인간(물질과 제도 등) 행위자들로 구성된 네트워크 또는 다중적이고 혼종적인 요소들의 집합체로 이해 된다. 음식문화는 가정의 사회적 관계와 장소성에 의해 규정되며, 또한 이를 재구성한다. 둘째, 결혼이주가정의 음식-네트워크는 이를 형성 재형성하는 과정에서 미시적 권력(또는 애착) 관계를 내포하며, 이러한 점에서 음식을 둘러싼 갈등과 타협이 교차하는 권력의 장이다. 셋째 결혼이주가정의 음식-네트워크는 본국 및 한국의 거시적 공간환경과 미시적 장소성에 의해 규정되며, 이러한 공간환경과 장소성은 음식-네트워크의 일부로서 다른 인간 및 비인간 행위자들과의 관계 속에서 작동한다. 넷째, 결혼이주가정의 음식-네트워크는 다중적 다규모적으로 형성되는 초국적 음식문화의 공간적 이동성과 장소성을 반영한다. 이를 통해 형성된 음식-네트워크에서 혼종적으로 재현되는 본국 음식문화는 위상학적으로 '유동적 공간' 및 '부재의 출현'을 표현하며, 결혼이주여성으로 하여금 문화적 경계 넘기를 (불)가능하게 한다.

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CAVE상에서의 방대한 볼륨 데이타의 실시간 입체 영상 가시화 (Real-Time Stereoscopic Visualization of Very Large Volume Data on CAVE)

  • 임무진;이중연;조민수;이상산;임인성
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제8권6호
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    • pp.679-691
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    • 2002
  • 과학적 가시화의 한 분야인 볼륨 가시화는 3차원, 혹은 그 이상의 차원의 공간에서 정의된 추상적이고 복잡한 볼륨 데이타로부터 의미 있고 가시적인 정보를 효과적으로 추출하도록 도와주는 다양한 기술에 관한 연구 분야로서, 기상학, 의학, 계산 유체 역학 등 여러 학문 분야에서 점차 그 중요성을 더해가고 있다. 한편 가상 현실은 컴퓨터가 만든 가상의 세상에 사용자가 몰입하여 시각, 청각, 촉각 등의 감각을 이용하여 세상을 경험하고 대화식으로 정보를 주고받을 수 있도록 도와주는 여러 기술에 관련된 연구 분야로서 국내외적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 CAVE라 불리는 몰입형 3차원 가상 환경 시스템 환경에서 인체 볼륨 데이타를 보다 개선된 볼륨 가시화 방법을 사용하여 실시간으로 입체 영상을 생성해주는 시스템을 설계하고 구현하였다. 이 시스템은 기존 3차원 텍스처 매핑 기반 볼륨 렌더링 방법의 느린 속도를 보완하고자, 영상 기반 렌더링에 기반을 둔 향상된 텍스처 매핑 기법을 사용하여 실시간 볼륨 입체 가시화 기능을 지원하며, 사용자를 위하여 다양한 인터페이스 기능들을 제공한다. 본 시스템의 효용성을 증명하기 위한 테스트 데이터로서 Visible Korean Human 데이타를 사용하였다. 본 논문에서는 실시간 입체 영상 시스템에 필요한 가시화 기법과 라이브러리, 그리고 구체적인 구현 내용에 대해서 설명한다.

흐름과 완전중복파와의 공존장하에서 해저지반내 동적응답의 해석해 (An Analytical Solution of Dynamic Responses for Seabed under Flow and Standing Wave Coexisting Fields)

  • 이광호;김동욱;김도삼;김태형;김규한;전종혁
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.118-134
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    • 2015
  • 일정수심상에서 완전중복파와 흐름이 공존하는 경우 얕은 두께를 포함하는 유한두께 및 무한두께의 해저 지반내에서 동적응답을 나타내는 해석해를 유도한다. 이 때, Biot의 압밀이론에 기초하여 해저지반은 투과탄성매체로, 간극유체는 압축성으로, 그리고 지반내 간극수의 흐름은 Darcy법칙으로 각각 가정된다. 도출된 해석해는 기존의 해석결과와의 비교 검토로부터 검증되며, 실제 계산에서는 흐름속도, 입사파의 주기 및 지반두께 등의 변화에 따른 지반변위, 간극수압, 유효응력 및 전단응력의 변동특성을 면밀히 검토한다. 이로부터 흐름이 존재하는 경우 흐름으로 인한 입사파와 반사파의 주기 및 파장의 변화로 인하여 흐름이 없는 경우의 지반응답과는 많은 차이를 나타낸다는 것을 확인할 수 있다.

새만금 만경해상관측타워의 진동계측자료를 이용한 동특성 분석과 패턴서치 방법에 의한 수치해석모델 개선 (Identification of Dynamic Characteristics Using Vibration Measurement Data of Saemangeum Mangyeong Offshore Observation Tower and Numerical Model Updating by Pattern Search Method)

  • 박상민;이진학;조철호;박진순
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.285-295
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    • 2020
  • 해상에 설치된 관측타워에 미치는 환경 하중 변화에 따른 구조물의 동특성 파악은 구조물의 안전성 평가에 중요한 인자로 활용되고 있다. 이 연구에서는 새만금 방조제 인근에 위치한 만경해상관측타워(이하 만경타워) 구조물에 대한 현장계측실험을 통하여 동특성을 분석하고 수치해석모델을 구성하였다. 계측실험 결과, 조위가 하강할수록 고유주파수는 증가하는 추세를 보였다. 또한 동일한 모드가 2개의 주파수를 갖는 것을 확인하였으며, 이는 세굴에 의하여 파일과 지반이 접촉 시에 고유주파수가 일부 증가하는 현상으로 판단되었다. 수치해석을 위하여 구조물의 상부 질량, 가상고정점, 세굴 깊이 및 유체 영향을 고려한 부가 질량 등을 만경타워의 구조적 특성으로 반영하였으며, 추정된 고유주파수 및 패턴서치 알고리즘으로부터 수치해석모델에 대한 모델 개선 작업을 수행하였다. 개선된 해석모델로부터 추후 만경타워에 대한 안정성 검토 측면에서의 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

일광단층 인근 화산암 암반사면의 단열계 기하 분석 및 암반 분류 수정안 제시 (Geometric Analysis of Fracture System and Suggestion of a Modified RMR on Volcanic Rocks in the Vicinity of Ilgwang Fault)

  • 장태우;이현우;채병곤;서용석;조용찬
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.483-494
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    • 2007
  • 본 연구는 대단층이 발달하는 화산암 분포지역에서 암반 절취사면을 대상으로 단열의 발달특성과 이에 따른 암반분류 수정안을 제시하고자 수행되었다. 부산-울산 고속도로 건설 현장 중 해운대-기장 사이의 일광단층에 가까운 도로 절취사면 노두에서 단열계의 특성이 조사 분석되었다. 단열간격 분포의 경우 신장단열은 대수정규 분포를 보여주고 전단단열은 음의 지수 분포를 보여준다. 단열길이 누적빈도 분포 그림에서 중앙의 직선 구간이 1지점 -1.13, 2지점 -1.01, 3지점 -1.52의 지수를 가지며 멱법칙 스케일링을 지시한다. 각 지점에서 단열의 간격 및 밀도, 단열 간 교차점의 수 등을 분석하여 판단해 볼 때 암반의 안정성 및 강도는 1지점이 가장 낮고 2지점이 가장 높다. 한편, 각 지점에서 서로 연결된 단열의 최대 클러스터로 평가할 때 유체 이동의 능률은 3지점이 가장 높고 1지점이 가장 낮다. 이는 3지점이 상대적으로 단열의 길이가 긴 것들이 많으며 이들이 서로 연결하여 형성하는 최대 클러스터가 높은 비율로 전 지역에 고루 분포하고 있기 때문으로 볼 수 있다. 한편, 현장조사 자료를 토대로 응용통계기법을 이용하여 RMR 분류의 항목별 배점을 조정한 결과에 의하면, 대단층이 발달하는 화산암에서는 기존 RMR 분류 항목별 배점에 비해 현저히 다른 수정된 RMR 배점을 설정함이 타당한 것으로 나타났다. 분석결과 무결암 강도는 18, RQD는 61, 불연속면 간격 2, 불연속면 조건 2, 그리고 지하수 17의 배점이 나타났다.