• 설비공학논문집
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• 제16권11호
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• pp.1028-1034
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• 2004

Recently, the ice storage system using ice slurry has been used increasingly since it has been introduced where the rapid cooling load change is required. Because it overcomes a decrease of the melting performance and an increase of the thermal resistance on the ice layer in static ice thermal storage system. This study is performed to understand the effects of transporting ice slurry through horizontal, vertical and inclined tubes ($30^{\circ},\;45^{\circ}$). It used propylene glycol-water solution and ice particles (diameter of about 2 mm) in this experiment. The experiments were carried out under various conditions, with concentration of water solution ranging from 0 to $20wt\%$, and velocity of water solution at the entry ranging from 1.5 to 2.5 m/s. The results were as follows: Regarding the angle of inclined tube, the highest pressure loss was measured for vertical tube and the pressure loss for $45^{\circ},\;30^{\circ}$, horizontal straight tubes were lower successively. The lowest pressure loss in these tubes was measured at velocity of $2.0{\sim}2.5m/s$ and concentration of $10wt\%$. The outlet IPF was likewise stable in these ranges.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제4권4호
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• pp.146-162
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• 2018

The unsteady problem of a rigid body impact onto a floating plate is studied. Both the plate and the water are at rest before impact. The plate motion is caused by the impact force transmitted to the plate through an elastic layer with viscous damping on the top of the plate. The hydrodynamic force is calculated by using the second-order model of plate impact by Iafrati and Korobkin (2011). The present study is concerned with the deceleration experienced by a rigid body during its collision with a floating object. The problem is studied also by a fully-nonlinear computational-fluid-dynamics method. The elastic layer is treated with a moving body-fitted grid, the impacting body with an immersed boundary method, and a discrete-element method is used for the contact-force model. The presence of the elastic layer between the impacting bod- ies may lead to multiple bouncing of them, if the bodies are relatively light, before their interaction is settled and they continue to penetrate together into the water. The present study is motivated by ship slamming in icy waters, and by the effect of ice conditions on conventional free-fall lifeboats.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.338-338
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• 2011

The behavior of hydroxide ions on water-ice films was studied by using $Cs^+$ reactive ion scattering (RIS), low energy sputtering (LES) and temperature-programmed desorption (TPD). A $Cs^+$ beam of a low kinetic energy (<100 eV) from $Cs^+$ ion gun was scattered at the film surface, and then $Cs^+$ projectiles pick up the neutral molecules on the surface as $Cs^+$-molecule clusters form (RIS process). In LES process, the preexisting ions on the surface are desorbed by the $Cs^+$ beam impact. The water-ice films made of a thick (>50 BL) $H_2$O layer and a thin $D_2O$ overlayer were controlled in temperatures 90~140K. We prepared hydroxide ions by using Na atoms which proceeded hydrolysis reaction either on the ice film surface or at the interface of the $H_2O$ and $D_2O$ layers.[1] The migration of hydroxide ions from the $H_2O/D_2O$ interface to the top of the film was examined as afunction of time. From this experiment, we show that hydroxide ions tend to reside at the water-ice surface. We also investigated the H/D exchange reactions of $H_2O$ and $D_2O$ molecules mediated by hydroxide ions to reveal the mechanism of migration of hydroxide to the ice surface.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.43-55
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• 2018

인공동결공법은 일시적으로 지반의 강성을 높이고 투수계수를 낮추는 지반개량공법으로 지반에 적용가능하다. 하지만, 지하수 흐름과 지반의 불균질성은 동결구근 형성을 불확실하게 하여 공법에 대한 신뢰성을 저해한다. 동결지반 대한 열-수리 유한요소 해석 프로그램을 이용하여, 인공동결공법에서 지하수 흐름속도와 지반의 층상 비균질이 얼음벽 형성을 미치는 영향을 분석하였다. 지하수의 흐름은 원형의 동결구근을 원형에서 타원형을 변형시키며 얼음벽의 완성 소요시간을 증가시킨다. 기존의 이론식은 인접 동결구근의 열적 상호작용을 무시하여, 얼음벽의 완결시간과 한계유속을 과대 평가하였다. 수치해석 결과를 바탕으로 수정식을 제시하였으며 무차원 얼음벽 완결시간에 대한 제안식을 검증하였다. 층상의 비균질 지반에서 투수계수가 큰 지층의 두께와 상대적인 투수계수비는 얼음벽 완결시간과 한계 유속에 중요한 인자인 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.271-280
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• 2022

정착해빙은 극지역 해안에 형성되는 고착된 해빙으로, 해양 생태계와 해안에 위치한 과학기지들의 운용에 큰 영향을 끼치는 중요한 인자이기 때문에 지속적인 관측이 중요하다. 본 연구에서는 6, 12, 18일의 시간 기선을 가지는 Sentinel-1 영상레이더(synthetic aperture radar, SAR) 간섭 긴밀도 영상들을 레이어 병합하여 동남극 장보고 과학기지 주변의 정착해빙을 탐지하였다. 2017년 7월부터 2018년 6월까지 총 50장의 간섭 긴밀도 영상을 제작하였으며, 이로부터 1년간의 정착해빙 면적 변화를 도출하였다. Campbell 빙하설을 기준으로 동쪽과 서쪽에서 정착해빙의 면적이 최대가 되는 시기가 상이함을 확인하였다. 이 연구를 통하여 SAR 간섭 긴밀도를 활용한 정착해빙 탐지 가능성을 확인하였으나, 생성 시간이 짧거나 부드러운 표면을 가져 작은 레이더 후방산란을 보이는 정착해빙과 Campbell 빙하설의 흐름 및 붕괴로 인해 급작스러운 움직임을 보이는 빙하설 인접 지역에서의 정착해빙이 미탐지 되는 한계점은 개선이 필요할 것으로 보인다.

• 설비공학논문집
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• 제10권4호
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• pp.475-482
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• 1998

In this paper, an experimental study was conducted to investigate the performance of the spherical ice particle production system which uses the technology of water spray in a vacuum chamber for increasing the heat transfer area. As a result, following conclusions were obtained. The diffusion-controlled evaporation model agreed relatively well with experiments. The spray flow rate influences the performance of the system rather than any other factors, for example, the spray nozzle position, the nozzle number. As the spray rate increases, the system efficiency increases. It is due to the entrainment of small droplets among the spray with the exhausted vapor. Thus the system should be designed and operated to prevent the entrainment. Assuming the compressor efficiency to be 70%, the COP of the system reaches highly up to 6 at a maximum spray rate. Under the conditions, however, the rigid ice layer is obtained because ice particles bond together with increase of the spray rate. Therefore, the spray rate should be controlled properly to make the spherical ice particles.

• 설비공학논문집
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• 제1권1호
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• pp.9-20
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• 1989

This paper presents an analysis to predict thermal behaviors of water in ice storage tank during the coldness release process. To deal with complicated transient phenomena due to ice-water phase change and the density inversion, a theoretical model which consists of initial perfectly mixed, stratified and thermal diffusion state was introduced and a criterion on the growth of thermal boundary layer was developed. The analysis includes considerations on the type of ice-making heat exchanger, refrigerator on/off and tank arrangement. Also, discussions on the various parameters and operating conditions which have influence on the performance of the system were made. Finally, simulated results were shown, which agreed with experiments in trends reasonably.

• 물과 미래
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• 제21권4호
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• pp.399-406
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• 1988

만곡수로에서의 흐름, ice jam의 형성 및 분포특성을 규명하기 위하여 기본이론을 분석하고, 실험수로로는 연속 만곡수로와 단일 만곡수로를 사용하였다. 연속 만곡수로는 13개의 중심각 $90^{\circ}$만곡부가 연결된 수로이며 하폭에 대한 수심의 비가 2이며 단일 만곡수로는 중심각 $180^{\circ}$이며 하폭에 대한 수심의 비가 4로 비교적 수심이 얕은 수로이다. 실험에 사용된 얼음재료는 폴리에칠렌과 폴리프로필렌 구슬(bead)와 조각(block)이다. 연속 만곡수로에서는 저면유속이 표면유속보다 크며 ice jam의 형성으로 이러한 현상은 더욱 크게 나타났다. Jam의 두께는 일반적으로 내측이 외측보다 두꺼웠으며 최대 유속선은 ice jam의 발생으로 인하여 더욱 내측으로 편이되었다. 횡방향 jam의 두께는 하폭에 대한 얼음 조각의 길이 비가 증가함에 따라 규칙적으로 분포 되었다. 단일 만곡수로에서의 jam hed는 얼음의 운송량이 일정한 경우 외측이 내측 보다 빨리 진행되었으며 그 속도는 비교적 일정하였다. Froude 수가 증가되므로 jam 두께는 횡단면에 걸쳐 불균일하게 되며, 내측과 jam 끝부분이 두껍게 된다. Two-Layer model은 수심이 얕은 만곡부에서 적용가능하며, 2차 흐름의 분포는 상하 2개의 cell이 존재함을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권7호
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• pp.827-836
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• 2017

Freezing rain is a phenomenon when precipitation falls as a liquid rain drop, but freezes when it comes into contact with surfaces or objects. In this study, we investigated the predictability of freezing rain and its characteristics, which are strongly related with the occurrence of black ice using synoptic scale meteorological observation data. Two different cases occurred at 2012 were analyzed and in the presented cases, freezing rain often occurs in the low-level low pressure with the warm front. The warm front due to the lower cyclone make suitable environment in which snow falling from the upper layer can change into supercooled water. The $0^{\circ}C$ temperature line to generate supercooling water is located at an altitude of 850 hPa in the vertical temperature distribution. And the ground temperature remained below zero, as is commonly known as a condition for black ice formation. It is confirmed that the formation rate of freezing rain is higher when the thickness after 1000-850 hPa is 1290-1310 m and the thickness of 850-700 hPa layer is larger than 1540 m in both cases. It can also be used to predict and estimate the generation of freezing rain by detecting and analyzing bright bands in radar observation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1835-1845
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• 2021

본 논문에서는 블랙 아이스를 정확하게 인식하고 도로 노면 정보를 운전자에게 미리 알려줘서 속도를 제어하고 예방 조치를 취할 수 있도록 하기 위해 열화 도로 영상을 기반으로 블랙 아이스 검출하기 위해 lightweight 네트워크를 제안한다. 전이학습을 이용하여 블랙 아이스 인식 실험을 하였고, 블랙 아이스 인식의 정확도 향상을 위해 MobileNetV2 기반의 개선된 lightweight 네트워크를 개발하였다. 계산량을 줄이기 위해 Linear Bottleneck 및 Inverted Residuals를 활용하여 4개의 Bottleneck 그룹을 사용하고 모델의 인식률 향상을 위해 각 Bottleneck 그룹에 3×3 컨볼루션 레이어를 연결하여 지역적 특징 추출을 강화하고 특징 맵의 수를 늘렸다. 마지막으로 구축된 블랙 아이스 데이터 세트 대상으로 블랙 아이스 인식 실험을 진행하였으며, 제안된 모델은 블랙 아이스에 대해 99.07%의 정확한 인식률을 나타내었다.