• 제목/요약/키워드: Gas volume fraction

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대기 중 다환방향족 탄화수소류의 오염도 변화 특성 (Variations and Trends in Concentrations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Air)

  • 정용;박성은;황만식;홍지연
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제13권1_2호
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    • pp.43-53
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    • 1998
  • Ambient air levels of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) are of concern because of their potential for adverse health effects including transformation of some of these substances to mutagens and carcinogens by mammalian microsomal enzyme system. Airbone particulate samples were collected by a conventional high-volume sampler and by an Anderson cascade impactor on 2 to 3 days in each month over a period of 1 year at a representative site of the heavy traffic area of Seoul from beptember 1994 to August 1995. Ten individual PAHs in sizable air particulates of each stage of two months were separated and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. As a results of analysis, the gross concentrations of PAHs in the fine and coarse particles were higher in the winter month than in the spring, followed in descending order by in the fall and summer. In a study of dependency of 10 PAHs compounds on size distribution of particles at heavy traffic area found that about 85% of the total PAHs content was associated with particles less than 2.0um (fine particles) in diameter of winter sampling period. while 79% were associated with this size fraction during summer period. In according to the mean concentrations of the 10 PAHs in 7 size classification from < 0.38 to> 10.1, the 'size was the smaller, PAHs concentration was the higher. Thus it was found that PAHs concentration was greatly affected by air particle size. Annual mean benzo(a)pyrene equivalents was 5.88ng/m$^3$ and obtained by applying, toxic equivalency factor developed by Nisbet and Lagoy.

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소결 13Cr-1.5Nb-Fe 합금의 교류 자기 특성 (Fabrication of 13Cr-1.5Nb-Fe Alloy Powder and AC Magnetic Properties of the Sintered Magnetic Core)

  • 오환수;김택기;조용수
    • 한국자기학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.11-15
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    • 2000
  • 수분사법으로 제조된 13Cr-1.5Nb-Fe 합금분말을 수소분위기 하에서 환원처리 하였다. 분말특성이 조사된 환원분말을 이용하여 자기코아를 제작한 후 약 $10^{-5}$Torr의 진공분위기에서 소결하였다. 자기코아의 교류자기특성을 조사하기 위하여 투자율과 자기손실을 조사하였다. 환원분말의 입도분포는 약 70$\mu\textrm{m}$에서 50% vol.을 나타내며, 포화자화 값은 약160 emu/g이었다. 10ton/$\textrm{cm}^2$ 성형압력, 1,20$0^{\circ}C$ 소결온도에서 제작된 자기코아의 교류투자율은 주파수, f=1 kHz, 인가자장, H$_{a}$ =5 Oe에서 400이다. 또한 동조건에서 제작된 자기코아의 교류자기이력손실은 유도자화, B$_{m}$ =80G에서 0.12mW/cc이다.

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Numerical Simulation of Unsteady Cavitation in a High-speed Water Jet

  • Peng, Guoyi;Okada, Kunihiro;Yang, Congxin;Oguma, Yasuyuki;Shimizu, Seiji
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제9권1호
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    • pp.66-74
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    • 2016
  • Concerning the numerical simulation of high-speed water jet with intensive cavitation this paper presents a practical compressible mixture flow method by coupling a simplified estimation of bubble cavitation and a compressible mixture flow computation. The mean flow of two-phase mixture is calculated by URANS for compressible fluid. The intensity of cavitation in a local field is evaluated by the volume fraction of gas phase varying with the mean flow, and the effect of cavitation on the flow turbulence is considered by applying a density correction to the evaluation of eddy viscosity. High-speed submerged water jets issuing from a sheathed sharp-edge orifice nozzle are treated when the cavitation number, ${\sigma}=0.1$, and the computation result is compared with experimental data The result reveals that cavitation occurs initially at the entrance of orifice and bubble cloud develops gradually while flowing downstream along the shear layer. Developed bubble cloud breaks up and then sheds downstream periodically near the sheath exit. The pattern of cavitation cloud shedding evaluated by simulation agrees experimental one, and the possibility to capture the unsteadily shedding of cavitation clouds is demonstrated. The decay of core velocity in cavitating jet is delayed greatly compared to that in no-activation jet, and the effect of the nozzle sheath is demonstrated.

축사 주변의 악취 및 부유분진의 CALPUFF 모델링: 계사 중심으로 (CALPUFF Modeling of Odor/suspended Particulate in the Vicinity of Poultry Farms)

  • 임광희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권1호
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    • pp.90-104
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    • 2019
  • 본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다. 또한 계사 P1, P2 및 P3에서의 배출되는 악취 및 분진오염원 배출량에 대한 각각의 제거효율(0, 20, 50 및 80%) 또는 각각 대응되는 emission rate (100, 80, 50 및 20%)에 따른 시나리오를 기본으로, CALPUFF 모델링을 수행하여 각각에 대한 민원지역의 농도예측을 수행하였다. 이러한 민원지역에 대한 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 농도예측과 악취방지법 및 대기환경법에서 요구되는 오염물질 농도와 비교하여, 계사 P1, P2 및 P3에 요구되는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$에 대한 제거율을 산정하였다. 그 결과로서, "P1, P2 및 P3에서 각각의 배출농도를 줄인 비율만큼 각각의 discrete receptor에서의 농도가 같은 비율로 감소한다"는 가정(a priori assumption)이 본 CALPUFF 모델링 범위 내에서 적용 가능함이 입증되었다. 한편 부피오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우에서 방지시설의 요구되는 제거효율은, 점오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우와 비교하였을 때에 P1의 경우에는 상호간에 유사하였으나, P2와 P3에서 암모니아와 $PM_{10}$의 경우에 더 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 민원해결을 위한 안전한 접근방법으로서 부피오염원으로서 CALPUFF 모델링을 선정하였다. 이에 따라서 본 연구에서는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$$PM_{10}$와 같은 오염원배출에 대하여 무창형 계사 P1 및 P2에 요구되는 정량적 방지수준을 타당하게 도출하였다.

THINC법을 이용한 비혼합 혼상류의 경계면 추적 (Interface Capturing for Immiscible Two-phase Fluid Flows by THINC Method)

  • 이광호;김규한;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.277-286
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    • 2012
  • 기체와 액체의 유동 및 고체의 변형을 동시에 고려할 수 있는 혼상류모델을 이용하여 파동장을 해석하는 경우, 서로 다른 비혼합의 유체 경계면의 시간변형을 고정도로 추적하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 경계면의 추적에 있어서 VOF(Volume of Fluid)법으로 대표되는 경계면 형상의 재구축이 필요한 Geometrical-type의 경계추적법의 대신에 Algebraic-type의 경계추적법인 THINC(Tangent of Hyperbola for INterface-Capturing)법을 적용하였다. THINC법은 경계면에 대한 형상의 구축이 필요하지 않으므로 VOF법에 비해 비교적 간단한 알고리즘을 가지며, 기존의 Navier-Stokes solver에로 적용성이 용이한 장점을 갖는다. 본 연구에서는 THINC법의 기본적인 이류특성을 고찰하고, 혼상류수치모델인 TWOPM(one-field Model for immiscible TWO-Phase flows)과 결합한 수치모델을 파동장에 적용하여 비혼합 혼상류에서 경계면의 추적능을 검토하였다. 그 결과, 혼상류의 경계면 추적에 있어서 상대적으로 간단한 알고리즘의 THINC법이 기존의 VOF법과 유사한 정도를 갖는 해석법이라는 것을 확인할 수 있었고, 따라서 향후 기포의 연행을 동반하는 쇄파 및 쇄파력의 해석 등에 그의 적용성이 기대된다.

서울시 대기중 유기오염물질의 농도와 돌연변이원성에 대한 연구 (Atmospheric concentration and mutagenicity of organic pollutants of suspended particulate in Seoul)

  • 신동천;정용;문영한;노재훈
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제23권1호
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    • pp.43-56
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    • 1990
  • To evaluate the difference of concentration and mutagenicity of organic pollutants between residential and traffic area of Seoul, air samples were collected in Bulkwang (residential) and Shinchon (traffic) area. Samples were analyzed to measure the concentration of extractable organic matters (EOM) and their subfractions and mutagenicities were tested using Salmonella typhimurium TA 98. The concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were also measured by gas-chromatography and compared between two areas. The results were as follows ; 1. While the concentration of total suspended particulate (TSP) in residential area was below the environmental standard in annual average, the concentration in traffic area was above the standard and was up to its maximum $256{\mu}g/m^3$ in November. The difference of TSP concentrations in both areas of each month was statistically significant (P<0.05). 2. The concentration of fine particle in traffic area was significantly higher compare to that in residential area and showed statistically significant monthly difference in both areas (P<0.05). The proportion of concentration of fine particle to TSP was 55-68%. 3. Mean concentrations of EOM in residential and traffic areas were $4.3{\mu}g/m^3\;and\;5.3{\mu}g/m^3$ respectively. The proportion of amount of EOM from fine particle to EOM from TSP was 70-88%. 4. While the percentage of polar neutral organic compounds (POCN) of fine particle in Bulkwang's sample was higher compare to Shinchon's sample, the percentage of aliphatic compounds of fine particle in Shinchon's sample was higher compare to Bulkwang's sample. The percentages of PAH fraction were as low as 6-10% in both areas. 5. The mutagenic activity of nit concentration of organic matters extracted from fine particle was higher compare to that of coarse particle and was increased when metabolically activated with S9. Mutagenicities with metabolic activation calculated by unit air volume were significantly different between residential and traffic area, $17\;revertants/m^3$\;and\;22\;revertants/m^3$ respectively. 6. The concentrations of benzo(a)pyrene in fine particle of traffic and residential areas were $3.10ng/m^3\;and\;2.02ng/m^3$ respectively. Sixteen PAHs were higher in samples of traffic area compare to residential area and also concentrations of PAHs in fine particle were higher compare to coarse particle.

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토끼의 정상 폐 모델에서 부분액체환기 시 가스교환에 영향을 주는 인자들에 대한 연구 (Evaluation of Parameters of Gas Exchange During Partial Liquid Ventilation in Normal Rabbit Lung)

  • 안창혁;고영민;박정웅;서지영;고원중;임성용;김철홍;안영미;정만표;김호중;권오정
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권1호
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    • pp.14-23
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    • 2002
  • 배 경 : 부분액체환기 (partial liquid ventilation; PLV) 시 최적의 기계환기의 설정에 대해서는 아직 논란이 많은 상태이다. 이에 정상 폐의 PLV 시 가스교환에 영향을 주는 인자들을 관찰함으로써, PLV 시 최적의 기계환기 설정을 확립하는 데에 이용하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : New Zealand 산 백색 토끼 7 마리를 기계환기를 시행하였다. 기계환기는 압력 조절 양식으로 일회호흡량 ($V_T$) 8 mL/kg, PEEP 4 $cmH_2O$, 흡기대호기비 (I: E ratio) 1:2, 흡입산소분율 ($F_IO_2$) 0.75로 설정하였고, 호흡수(RR)는 $PaCO_2$가 35~45 mmHg 사이에 유지되도록 조절하였다. 이후 30분마다 기계환기기의 설정을 protocol에 따라 변화시키면서 가스환기(gas ventilation; GV)를 시행하였는데 ; (1) 기저 설정 단계, (2) 역비환기 (inverse I: E ratio) 단계로 I:E ratio 2:1, (3) 고 PEEP 단계로 2단계와 같은 평균흡기압 (MIP)을 유지하는 정도의 PEEP 증가, (4) 고 $V_T$ 단계로 $V_T$ 15 mL/kg, (5) 고RR 단계로 4단계와 같은 분당환기량 (MV)을 유지하는 정도로 RR을 증가시켰다. 그 후 perfluorodecalin 18 mL/kg 주입 후 상기 protocol과 동일하게 PLV를 하였다. 각각에서 동맥혈가스검사와 폐역학 및 혈역학적 지표를 측정하였다. 결 과 : (1) GV 시 $PaO_2$는 다섯 단계를 거치는 동안 의미 있는 변화를 보이지 않았다. $PaCO_2$는 고 $V_T$단계와 고 RR 단계에서 의미 있게 감소하였다(p<0.05). GV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다. (2) PLV 군의 기저 $PaO_2$$312{\pm}113$ mmHg로 GV군의 $504{\pm}81$ mmHg 에 비해 의미 있게 낮았다(p=0.001). PLV 시 역비환기 단계나 고 RR 단계에서는 기저설정 단계와 비교하여 $PaO_2$의 의미 있는 차이가 관찰되지 않았으나, 고 PEEP 단계 ($452{\pm}38$ mmHg)와 고 $V_T$($461{\pm}53$ mmHg) 단계에서는 기저설정 단계보다 유의한 상승이 관찰되었다. (3) $PaCO_2$는 GV군과 PLV군 모두에서 고 $V_T$ 단계와 고 RR 단계에서 기저설정 단계보다 의미 있게 낮았다. PLV군의 기저설정 단계와 고 RR 단계의 $PaCO_2$는 GV 군보다 의미 있게 증가하였다(p<0.05). (4) PLV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다 결 론 : 정상 폐에서 PLV 시 최적의 가스교환을 위해서는 적절한 PEEP과 $V_T$이 중용할 것으로 사료된다.

PET과 Acetazolamide 부하 $^{123}I-IMP$ 뇌혈류 SPECT를 이용한 혈역학적 부전의 평가 (Evaluation of Hemodynamic Failure with Acetazolamide Challenged $^{123}I-IMP$ Brain SEPCT and PET)

  • 천경아;조인호;원규장;이형우;하야시다 코헤이
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.94-102
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    • 2003
  • 목적: 아세타졸아마이드를 이용한 뇌혈류 SPECT는 폐쇄성 뇌혈관질환이 있는 환자에서 혈역학적 부전을 평가 하는데 유용하다. 본 연구는 아세타졸아마이드 부하 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하여 뇌국소부위의 혈역학적 부전의 정도를 정확히 평가할 수 있는지를 살펴보았다. 대상 및 방법: 뇌혈관 질환이 의심되는 18명의 (남: 16, 여: 2, 평균연령 61세) 환자를 대상으로 하였다. 뇌국소부위의 혈관확장 예비능을평가하기 위하여 아세타졸아마이드 투여후 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하였다. PET은 SPECT 검사 전후로 2주 이내의 간격을 두고 실시하였으며, 뇌혈류, 산소추출분획, 뇌산소대사율 및 뇌혈액량을 구하였다. 모두 46개의 직사각형의 관심영역 (ROIs)을 4개의 다른 뇌단층면에서 직접그리고 병변 부위의 관심영역내에서의 $^{123}I-IMP$ 섭취와 반대측의 동일영역의 관심영역에서 $^{123}I-IMP$ 섭취비율인 AI 를 구하여 PET 에서 얻어진 자료들과 비교하였다. 결과: 18명의 환자의 414 개의 해부학적 영역에서의 뇌의 혈역학적인 평가는 각 환자의 산소수출분획과 뇌혈류/뇌혈액량에 따라 정상 (n=107), stage I (n=117) 또는 stage II (n=140) 로 나누었다. 혈관 확장 예비능을 나타내는 ${\triangle}AI$ (아세타졸아마이드투여시 AI 값-기저상태의 AI 값) 의 값은 정상, stage I 및 stage II 에서 각각 $-6.25{\pm}7.77%,\;-10.38{\pm}10.41%$$-13.30{\pm}10.51%$으로 세군간에 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 뇌혈관 협착이 있는 대뇌반구에서 ${\triangle}AI$와 뇌혈류량, 산소추출분획 및 뇌혈액량/뇌혈류량의 상관계수는 각각 0.20, -0.28 및 -0.28로 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 결론: 정상인과 stage I 그리고 stage II 의 혈역학적부전 환자들간의 뇌혈관확장 예비능에 유의한 차이가 있었으며, 이러한 결과로 볼 때 아세타졸아마이드 부하에 대한 국소뇌혈류의 변화는 뇌관류압에 대한 보상적 혈관확장의 정도를 비교적 정확히 반영할 수 있다고 볼 수 있다.