• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권4호
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• pp.721-733
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• 2020

In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.681-687
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• 2016

마이크로 인젝션을 바이오분야에 적용하기 위해 고압생성을 통해 침투하는 방법을 채택하였다. 그러나 고압의 액체를 인젝션 할 경우 그 양을 미세하게 하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해는 고속으로 동작하는 개폐밸브에 의한 방법이 있다. 본 연구에서는 수백 Hz로 동작가능한 압전 액추에이터로 구성된 개폐밸브를 적용하여 실험하였다. 압전밸브를 구동하는 파형을 다양하게 조절하고 노즐의 구조에 의한 영향을 알아보기 위해 5가지 서로 다른 치수의 노즐을 제작하였다. 다양한 노즐과 구동파형 변수를 조절하면서 무엇이 인젝션 볼륨과 인젝션 힘에 큰 영향을 미치는지 확인하였다. 이 실험을 통해, 인젝션 볼륨을 줄이고 인젝션 힘을 증가시키는 방법을 알아냈고 목표치가 있다면 그에 맞는 다양한 값을 결정할 수 있게 되었다.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.393-402
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• 2005

본 연구에서는 비점오염원 제어를 목적으로 조성한 인공습지의 현장실험 결과를 바탕으로 인공습지의 식생피도가 습지의 처리효율에 미치는 영향과 습지식물의 조성 및 관리방안에 대해 고찰하였다. 인공습지에 수생식물을 인공식재하지 않고 자연적인 활착을 유도한 결과 3번의 생장기를 거치면서 평균 약 90% 이상의 높은 식생피도를 얻을 수 있었으며, 원활한 식생활착을 위해서는 물 관리가 매우 중요한 것으로 나타났다. T-N, T-P의 제거율은 연 평균 약 45 ${\sim}$ 55% 정도로 높게 나타났으며, T-P는 생장기와 동절기 모두 비슷한 제거율을 나타낸 반면에, T-N의 제거율은 수온의 영향으로 동절기 동안 생장기보다 낮은 약 33%를 나타내었다. 약 15%의 범위 내에서 식생피도의 차이는 T-P의 처리효율에 영향을 미치지 않는 반면에, 동절기 T-N의 처리효율에 영향을 미쳐 식생피도가 낮은 습지가 처리효율 또한 낮게 나타났다. 이는 질산성질소의 탈질화에 필수적인 유기탄소가 식생피도가 낮은 습지에서 적게 공급되었기 때문이라 생각된다. 영양물질 제거를 위한 인공습지를 조성할 경우 습지 전체를 모두 식생으로 피복되도록 하는 것 보다는 약 10 ${\sim}$ 15% 범위 내에서 일부 구역을 개방수역 (open water)으로 처리하여 어류 및 물새들을 위한 서식공간을 제공하여도 영양물질 제거효율에는 큰 차이가 발생하지 않을 것으로 생각된다. 대규모로 인공습지를 조성할 경우에는 영양물질 제거량을 증대시키기 위해 식물체를 제거하는 관리방안은 수행하지 않는 것이 경제적으로나 습지의 관리적인 측면에서 좋을 것으로 생각된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권4호
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• pp.207-215
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• 2017

하도의 흐름 저항, 측벽 보정, 유사량, 하도 침식과 퇴적, 하도 설계 등의 수리학적 문제는 하상전단응력의 분포와 밀접한 관계가 있으나 하상전단응력 분포를 측정하는 것은 쉽지 않다. 본 연구에서는 간편하게 하상전단응력을 측정할 수 있는 프레스톤튜브를 이용하여 복단면의 하도의 하상전단응력 분포를 측정하고 수심비에 따른 전단응력분포 특성을 고찰하였다. 이를 위해 프레스톤튜브를 제작하여 검정실험을 통해 검정식을 개발하였다. 실험은 5가지 수심비 조건에 대해서 수행하여 전단응력분포를 측정하였다. 복단면 하도의 전단응력분포 특성은 기존 실험연구와 대체로 일치하였으며, 레이놀즈수 증가로 발생하는 전단응력의 변동성, 주수로 전단응력의 변곡점 형성, 홍수터 접합부 부근 전단응력 분포 특성 등에서 차이점을 확인하였다. 본 연구를 통해 프레스톤튜브를 이용한 하상전단응력측정 적용성을 확인하였으며 레이놀즈수와 수심비에 따른 복단면 하도의 전단응력분포 특성을 제시하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권3호
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• pp.117-122
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• 2007

지속적인 하수 발생량의 증가와 시설 부지비용의 상승효과로 인해 하수처리시설 중 가장 많은 면적을 차지하고 있는 침전조의 효율향상이 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 선행연구로 수행한 최종 침전조 구조의 최적화를 위한 CFD(computational fluid dynamics) 모델링 결과를 실험적으로 검증하기 위해, 방사성추적자를 이용하여 정류벽 설치 유무에 따른 침전조 유동분포 변화를 측정하였다. 실제 하수처리장 침전조 설계제원을 바탕으로 수리학적 상사(1/21)를 고려하여 침전조 모형장치를 제작($L{\times}W{\times}H:2.6{\times}0.4{\times}0.2m$)하였으며, 방사성추적자로 Tc-99m 약 $30{\sim}40\;mCi$를 사용하였다. 실험결과, 최종 침전조 내부에 정류벽을 설치함으로써 바닥으로의 강한 밀도류와 출구 방향으로의 슬러지 휩쓸림 현상이 감소되었으며, 슬러지의 침전영역(settling zone)이 증가됨을 방사성추적자를 이용하여 성공적으로 가시화하여 확인하였다. 또한 정류벽 설치로 인하여 단락류가 전체 유출수에서 차지하는 부분이 48 %에서 32 %로 현저히 감소하고, 이의 슬러지 평균체재시간 또한 940 sec에서 810 sec로 감소되는 유동특성을 정량적으로 분석할 수 있었다 이는 선행연구로 실시한 CFD 모델을 이용 침전조 최적설계 조건도출 연구와 일치하는 결과로서, 방사성추적자 기술이 신규로 침전조를 설계할 때나 기존 시설의 성능개선을 위한 구조변경 후 이의 검증을 위해 중요한 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.35-44
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• 1986

본(本) 연구(硏究)는 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)의 질소분석(窒素分析) 제거(除去)에 관한 기초적(基礎的)인 연구(硏究)로서 주(主)로 암모니아성(性) 질소제거(窒素除去)를 위한 실험적(實驗的) 결과(結果)에 관한 내용(內容)이다. 실험(實驗)에 사용(使用)한 시료(試料)는 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)와 유이(類以)한 합성폐수(合成廢水)를 사용하여 그 처리가능성(處理可能性)을 규명(糾明)한 후 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)를 사용(使用)하여 처리효율(處理效率)을 비교(比較)하였고, 질산화(窒酸化) 반응(反應)이 단계적(段階的)으로 일어날 것을 고려(考慮)하여 4 단계(段階) 생물학적(生物學的) 유동층(流動層)을 고안(考案)하였으며, 이 반응기(反應器)를 이용(利用)하여 질소제거(窒素除去) 가능성(可能性)을 검토(檢討)하였다. 그 결과(結果) 순환비(循環比) 변화(變化)에 의한 유기물(有機物) 제거(除去)는 초기단계(初期段階)에서 80% 정도(程度)였으며 질산화(窒酸化) 반응(反應)은 후기단계(後期段階)에서 90% 이상(以上)의 암모니아성 질소(窒素)가 제거(除去)되었다. 체류시간(滯留時間)에 따른 유기물(有機物) l단계(段階)에서 대부분(大部分) 진행(進行)되어 85% 이상(以上) 제거(除去)되었으며 질산화(窒酸化) 반응(反應)은 3, 4 단계(段階)에서 90% 이상(以上)의 암모니아성(性) 질소(窒素)가 제거(除去)되었으며, 이 때 적정순환비(適正循環比) 및 체류시간(滯留時間)은 각각 30과 7 시간(時間)이었다. 합성폐수(合成廢水)와 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)의 $NH_4{^+}-N$ 제거(除去)와 $NO_3{^-}-N$ 생성(生成) 효율(效率)을 얻기 위한 실험(實驗)에서 $NH_4{^+}-N$ $1mg/{\ell}$ 제거(除去)에 합성폐수(合成廢水)는 $NO_3{^-}-N$ $0.95mg/{\ell}$가 생성(生成)되었고 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)는 $0.82mg/{\ell}$ $NO_3{^-}-N$이 생성(生成)되었다. 또한 유동층(流動層)에서 반응기(反應器)에서 질산화(窒酸化) 반응(反應)의 동력학적(動力學的) 계수(係數)를 구(求)하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1373-1377
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• 2007

준설은 수중굴착, 운반(배송), 매립 기술로 구분되는데, 국내에서는 아직까지 각 기술을 통합한 체계적인 연구가 수행되지 못하고 있다. 준설분야는 토질, 수리 등의 토목 분야 기술뿐만 아니라 기계, 제어, 환경 등 여러 분야의 기술들이 매우 복잡하게 연계되어 있으며, 제한된 소수의 기술자들과 특수 대형 장비-준설선에 의해 수행되기 때문이다. 최근에는 장비의 대형화, 첨단화가 진행되면서 선진국과의 기술격차로 인해 국제 경쟁력이 약화되어 심각한 위기에 처해있는 현장기술 분야이다. 유럽의 델프트 공대, IHC, 준설협회(CEDA)는 세계 기술 개발을 주도하고 있으며, 미국에서는 육군공병단의 수로국에서 준설을 담당하고 있으며 DOER(Dredging Operation & Environmental Research) 기술 개발을 주도하는 등 선진국에서는 이미 여러 연구가 진행되었으며 준설기술이 정착되어있다. 본 연구에서는 현재 현대건설에서 보유중인 아산3호를 모델로 축소모형을 제작하여 실험하였다. 본 연구에서는 선행실험으로 성층형성 및 석션펌프 작동시 물입자의 운동방향을 PIV로 촬영한 결과에 커터헤드를 추가 장착 시행하여 이를 바탕으로 수치해석시 발생할 수 있는 오류를 수정 보완 할 것이다. 차후 실험에서는 준설토의 조건과 기계적 조건 및 환경적인 영향력을 고려한 여러 가지 방법으로 진행할 계획이며, 실험 조건에서는 각 매개변수를 달리하여 이를 토대로 데이터를 구성하고, 측정을 통해서 얻어지는 결과 값을 기초로 하여 준설시에 환경과 매개변수의 조건에 따른 준설량의 특성을 파악하고 효율을 향상시킬 수 있는 방향을 제시할 것이며, 이를 통해서 기본적인 메뉴얼을 구성할 계획이다. 수리실험의 결과값을 바탕으로 이를 현실무 작업에 적용할 경우 효율적인 준설작업을 수행할 수 있을 것으로 판단된다. HDL-콜레스테롤 함량은 유의차가 없었다. 간조직 중 총지질, 총콜레스테롤 및 중성 지방 함량은 HC군이 NC군에 비하여 유의하게 증가되었다. HC-LREL 군과 HC-LREH군은 HC군에 비하여 간조직 중 총지질 함량만이 유의하게 저하되었다. 이상의 결과 연근 에탄올 추출물은 in vitro에서 HMG-CoA reductase 활성을 농도 의존적으로 저하시켰으며, in vivo 에서는 고콜레스테롤 식이급여로 증가되어진 LDL-콜레스테롤 및 중성지질 함량을 감소시키고, 감소되어진 인지질 함량을 증가시킴으로써 고콜레스테롤 혈증 및 지방간의 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 사료되나 연근의 어떠한 성분의 작용 기전에 의한 것인지에 대해서는 더욱 체계적인 연구가 요구된다.}nlein$ nephritis가 3례로 가장 많았다. 미세변화 신증후군 71명 중 비재발군이 16명으로 22.5%, 비빈발 재발군 49.3%, 빈발 재발군 18.3%, 스테로이드 의존군 9.9%를 보였다. 결론 : 대전시에서의 신증후군 환아의 발생빈도는 15세이하 소아 10만명당 약 5명으로 추정되었으며 10여 년전과 비교하여 큰 변화를 보이지는 않았다. 또한 저자들의 임상병리학적 연구결과가 다른 문헌에서 보고된 소아 신증후군의 연구결과와 큰 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다. 자극에 차이가 있지 않나 추측되며 이에 관한 추후 연구가 요망된다. 총대장통과시간의 단축은 결장 분절 모두에서 줄어들어 나타났으나 좌측결장 통과시간의 감소 및 이로 인한 이 부위의 통과시간 비율의 저하가 가장 주요하였다. 이러한 결과는 차가운 생수 섭취가 주로 결장 근위부를 자극하는 효과를 발휘하는 것이 아닌가 해석된다. 이와 같은 연구결과를 통해 생다시마를 주원료로 개발된 생다시마차와 생다시마 음료가 만성 기능성 변비 증세를 개선하는 효

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-23
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• 1997

일차원 2층 성충류에 대한 음해 유한차분법을 이용한 수치실험 연구를 실시하였다 수치방법에 대한 기본 테스트와 함께 수질실험 자료가 있는 교환류에 대한 모델결과의 검증을 실시하였다. 다양한 충간 및 해저마찰계수와 수치계산의 시간 가중인자, smoothing 인자에 대한 모델 반응 결과를 제시한다. 아울러 2층 모델을, 성충이 되어 있고 해저면 기울기가 급격한 조건에서 내부파의 발생과 전파 특성에 대한 연구에 응용하였다. 하류부 경계의 1개 층 혹은 2개 층을 방사조건으로 처리했을 때, 하류부를 통해 내부파가 잘 전파되어, 방사파 조건의 성충류 모델링에의 적용성을 확인하였다. 또한 하류부의 저층두께가 두꺼울수록 내부파가 하류부 경계를 통해 활발히 전파해 가는 것으로 나타났다. 이는 충간의 내부파 위치에너지는 상충의 두께가 일정한 경우, 하층의 두께에 좌우될 것임을 암시한다.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.471-480
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• 2006

비점오염원 제어를 위한 현장실험을 실시하였다. 연구시설은 인공습지와 유수지를 각각 4개씩 조성하였으며, 각각의 면적은 0.8 ha와 0.08 ha이고, 총 면적은 약 3.6 ha이다. 습지의 유입수는 충남 당진군의 석문담수호로 유입되는 당진천의 물을 펌핑하여 사용하였다. 습지의 수심은 웨어를 이용하여 생장기 (3월${\sim}$8월)과 동절기 (12월${\sim}$2월)에 각각 0.3 m와 0.5 m를 유지하였으며, 체류시간은 2${\sim}$5일이었다. TP를 제외한 대부분의 수질항목에서 ($BOD_5$, TSS, TN)생장기보다 동절기에 더 높은농도를 나타내는 것으로 나타났으며, $BOD_5$는 동절기 동안에 유출수의 농도가 유입수보다 더 높은 농도를 나타냈다. 동절기 동안에 제거된 부하량은 $BOD_5$, TSS는 감소한 반면에 TN과 TP는 감소하지 않고 생장기과 비슷한 값을 나타내었다. 다른 연구자에 의한 연구결과인 NADB (North American Treatment Wetland Database)와 비교해 보면 $BOD_5$, TSS, TN, TP모두 동일 유입부하량에 대해 대부분 NADB와 비슷하거나 약간 낮은 유출수의 농도를 나타내었다. 동절기 동안에 생장기와 비슷한 농도의 유출수를 얻기 위해서는 유입부하량은 생장기보다 감소시켜 적용하면 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구결과 인공습지는 동절기에도 안정적인 처리율을 얻을 수 있으며, 비점오염제어에 적합할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제36권4호
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• pp.279-284
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• 2000

페놀을 유일한 탄소 및 에너지원으로 이용할 수 있는 Rhodococcus sp. CP01을 침출수로부터 분리하고 회분식 및 연속배양 체제에서 크롬(VI)을 동시에 환원시키는 능력을 추정하였다. 크롬(VI) 환원의 최적 pH 7.0과 페놀 농도 1,000 mg/L에서 최소배지에 주어진 0.25 mM의 크롬(VI)은 CP01 균주에 의해 60시간만에 완전히 환원되었으며, 이때 크롬의 환원속도는 4.17 $\mu$M/hr, 페놀의 분해속도는 38.4 mg.$L^{-1}$.$hr^{-1}$로 측정되었다. 수리학적 체류시간을 100hr으로 유지한 호기성 연속배양 체제에서 크롬(VI)의 농도를 0.0625, 0.125, 그리고 0.25 mM로, 페놀 농도를 1,000~4,000 mg/L까지 변화시키면서 46인간 운전한 결과, 크롬(VI) 0.125 mM과 페놀 3,000 mg/L일 때 유사 steady state에 이르렀으며 이때 크롬의 환원율은 거의 100%로 일정하게 유지되었다. 이 구간에서 계산된 specific reduction rate는 0.34 mg Cr(VI).g $protein^{-1}$.$hr^{-1}$로서 glucose를 생장기질로 이용한 기존의 연구 결과와 유사한 수준으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구는 중금속 크롬(VI)과 방향족 화합물인 페놀을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 생물학적 처리 가능성을 보여 주었다.