• 대한기계학회논문집B
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• 제26권4호
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• pp.570-577
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• 2002

Charged liquid particle's behavior in electric and flow field was simulated to define the effect of electric field on the contact area and its dispersion. For the simulation of flow and electric field finite volume method was applied. To find out the particle's moving path in that field lagrangian equation of motion was solved by Runge-Kutta methods. We assumed that the particle was charged 10% of Rayleigh limit while the particle passing through the electrode and the particle does not have an effect on the electric field. In case of 30[Kv] of voltage charging the particles injected from the central 60% of the nozzle injection area adhere to the grounded moving plate and no dispersion occurred. Increasing the charged voltage to 40[Kv], it brought about the same phenomena as that of 30[Kv] charging except the dispersion. Voltage increasing from 30[Kv] to 40 [Kv] caused higher Coulomb force acts on the particle and it made the particle dispersion.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.244-252
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• 2021

Wind plays an important role in cases of unexpected radioactive pollutant dispersion, deciding distribution and concentration of the leaked substance. The accurate prediction of wind has been challenging in numerical weather prediction models, especially near the surface because of the complex interaction between turbulent flow and topographic effect. In this study, we investigated the characteristics of atmospheric dispersion of radioactive material (i.e. ¹³⁷Cs) according to the simulated boundary layer around the HANARO research nuclear reactor in Korea using the Weather Research and Forecasting (WRF)-Mesoscale Model Interface (MMIF)-California Puff (CALPUFF) model system. We examined the impacts of orographic drag on wind field, stability calculation methods, and planetary boundary layer parameterizations on the dispersion of radioactive material under a radioactive leaking scenario. We found that inclusion of the orographic drag effect in the WRF model improved the wind prediction most significantly over the complex terrain area, leading the model system to estimate the radioactive concentration near the reactor more conservatively. We also emphasized the importance of the stability calculation method and employing the skillful boundary layer parameterization to ensure more accurate low atmospheric conditions, in order to simulate more feasible spatial distribution of the radioactive dispersion in leaking scenarios.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.155-165
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• 2005

러브파와 레일리파는 표면파로서 각 파가 가지는 분산특성을 활용하여 지반의 강성주상도를 파악할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이 중 러브파는 한 방향에 대한 응력-변위만 고려하기 때문에 수치적 모델링이 간단하고 전파시에는 이론적으로 체적파의 영향 및 밀도의 변화가 없어 각 각의 물성치를 갖는 다층구조지반에서 적용성이 높다고 할 수 있다. 이러한 장점을 활용하여 러브파와 레일리파의 분산정보를 같이 이용하여 동시역산해석을 할 수 있는 기법이 제안되었다. 동시역산해석기법은 본 논문을 통하여 수치해석, 이론모델, 그리고 현장시험을 통하여 검증되었다. 수치해석에서는 2, 3차원 유한요소해석과 전달행렬법의 결과를 비교하였고, 이론모델해석에서는 각 각의 역산해석에서의 결과를 서로 비교하여 검토하였다. 더불어, 현장에서 SASW시험을 수행하여 제안된 동시역산해석기법의 적용성을 검토하였다. 검토 결과, 각 표면파의 정보를 동시에 고려하는 것이 과도한 발산을 방지하고 해의 정확도를 향상시키는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.47-53
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• 2007

본 연구의 목적은 대형 석탄 화력 발전소에 DSI(Dry Sorbent Injection)공법 적용 가능성에 대한 연구로서 전산유체역학(CFD; Computational Fluid Dynamics) 기법을 이용하여 N화력 S화력발전 본부에서 운용중인 500MW급 유연탄 발전시설의 보일러 후단에서 전기 집진기 전단까지 덕트 내의 배기가스에 대한 삼차원 유동장에 대한 전산 해석을 수행하였다. CFD상용코드를 이용하여 DSI공법적용 전 기술적 방향을 제시하였는데 덕트의 형상, 탈황제 분사 위치, 분사 속도에 따른 탈황제의 관내 분산 특성에 대한 연구를 중점으로 하였다. 그 결과 DSI공법 적용에 관한 최적의 조건을 확립하였고 그 중 탈황제의 분산에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 덕트형상임을 확인하였으며 이에 Lobed-plate라는 탈황제 분산판을 적용한 결과 덕트 내 탈황제의 고른 분산을 유도할 수 있었다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제1권1호
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• pp.35-43
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• 1997

Handling the emergency problems such as Chemobyl accident require real time prediction of pollutants dispersion. One-point real time sounding at pollutant source and simple model including turbulent-radiation process are very important to predict dispersion at real time. The stability categories obtained by one-dimensional numerical model (including PBL dynamics and radiative process) are good agreement with observational data (Golder, 1972). Therefore, the meteorological parameters (thermal, moisture and momentum fluxes; sensible and latent heat; Monin-Obukhov length and bulk Richardson number; vertical diffusion coefficient and TKE; mixing height) calculated by this model will be useful to understand the structure of stable boundary layer and to handling the emergency problems such as dangerous gasses accident. Especially, this simple model has strong merit for practical dispersion models which require turbulence process but does not takes long time to real predictions. According to the results of this model, the urban area has stronger vertical dispersion and weaker horizontal dispersion than rural area during daytime in summer season. The maximum stability class of urban area and rural area are 'A' and 'B' at 14 LST, respectively. After 20 LST, both urban and rural area have weak vertical dispersion, but they have strong horizontal dispersion. Generally, the urban area have larger radius of horizontal dispersion than rural area. Considering the resolution and time consuming problems of three dimensional grid model, one-dimensional model with one-point real sounding have strong merit for practical dispersion model.

• 한국환경과학회지
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• 제27권6호
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• pp.425-436
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• 2018

To establish initial response scenarios for nuclear accidents around the Kori nuclear power plants, the potential for radionuclide diffusion was estimated using numerical experiments and statistical techniques. This study used the numerical model WRF (Weather Research and Forecasting) and FLEXPART (Flexible Particle dispersion model) to calculate the three-dimensional wind field and radionuclide dispersion, respectively. The wind patterns observed at Gijang, near the plants, and at meteorological sites in Busan, were reproduced and applied to estimates of seasonally averaged wind fields. The distribution of emitted radionuclides are strongly associated with characteristics of topography and synoptic wind patterns over nuclear power plants. Since the terrain around the power plants is complex, estimates of radionuclide distribution often produce unexpected results when wind data from different sites are used in statistical calculations. It is highly probable that in the summer and autumn, radionuclides move south-west, towards the downtown metropolitan area. This study has clear limitations in that it uses the seasonal wind field rather than the daily wind field.

• 물과 미래
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• 제28권4호
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• pp.125-136
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• 1995

특정곡선을 고려한 ELM을 이송-확산방정식에 적용하여 그 결과를 Eulerian 기법(Stone-Brian, QUICKEST)과 비교하였다. 이송항의 계산을 위해서는 Lagrangian 보간법과 Cubic spline 보간법을 이용하였고 확산항의 계산에 있어서는 Crank-Nicholson 방법을 이용하였다. 수치모형의 적용결과는 다음과 같다. (1) Gaussian hill에의 적용:Lagrangian 보간법을 사용하여 계산한 경우가 가장 정확한 결과를 보였다. Cubic spline 보간법을 사용한 경우와 QUICKEST 방법의 경우에는 Peclet수가 50인 경우에 감쇠현상을 보였다. Stone-Brian방법은 Peclet수 10,50에서 위상오차가 발생하였다. (2) Advanced front에의 적용: 모든 방법이 Peclet수 1,4에서 정확한 결과를 얻었다. Peclet수가 50인 경우에 Lagrangian 보간법을 사용하여 계산한 경우와 Stone-Brian 방법은 증폭오차가 발생하였고 Cubic spline 보간법을 사용한 경우와 QUICKEST 방법의 경우는 수치진동 현상을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권4호
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• pp.360-372
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• 2011

백두산 화산분출물의 이류와 확산 예측 특성을 살펴보기 위하여 3차원 대기역학 모형인 WRF와 입자 확산 모형인 FLEXPART를 결합하여 다양한 수치실험을 실시하였다. 기상자료의 시간 평균화에 따른 영향을 보기 위하여 네가지 서로 다른 평균화 기간을 가진 수치 실험을 실시하였다. 본 연구에 적용된 기상자료의 평균화 기간은 각각 1개월, 10일, 3일이다. 또한 평균화를 실시하지 않은 실시간자료를 이용한 수치실험도 실시하였다. 기상자료의 평균화 시간이 길어질수록 주풍성분인 동서 방향의 운동이 뚜렷해지고, 짧을수록 주풍의 법선 방향인 남북 운동이 명확하게 나타나며, 화산분출물을 가정한 입자의 확산 역시 동일한 특성이 나타난다. 상하층의 바람은 강도의 차이가 명확하고, 평준화 기간에 따른 영향이 다르게 나타나기 때문에 상층입자와 하층입자의 이동과 지상 침적이 다양하게 나타난다. 또한 한반도의 지상 침적은 방출고도 2 km 이하의 입자가 주로 영향을 미친다. 따라서 기상자료의 평균화 시간 간격이 화산분출물의 지상 침적을 결정하는 하나의 요인으로 작용하기 때문에, 확산 실험 전에 적절한 기상자료의 시간평균을 결정할 필요가 있다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제39권2호
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• pp.119-135
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• 2004

A three-dimensional numerical model using POM (the Princeton Ocean Model) is established in order to understand the dispersion processes of the Yangtze River water in the Yellow and East China Seas. The circulation experiments for the seas are conducted first, and then on the bases of the results the dispersion experiments for the river water are executed. For the experiments, we focus on the tide effects and wind effects on the processes. Four cases of systematic experiments are conducted. They comprise the followings: a reference case with no tide and no wind, of tide only, of wind only, and of both tide and wind. Throughout this study, monthly mean values are used for the Kuroshio Current input in the southern boundary of the model domain, for the transport through the Korea Strait, for the river discharge, for the sea surface wind, and for the heat exchange rate across the air-sea interface. From the experiments, we obtained the following results. The circulation of the seas in winter is dependent on the very strong monsoon wind as several previous studies reported. The wintertime dispersion of the Yangtze River water follows the circulation pattern flowing southward along the east coast of China due to the strong monsoon wind. Some observed salinity distributions support these calculation results. In summertime, generally, low-salinity water from the river tends to spread southward and eastward as a result of energetic vertical mixing processes due to the strong tidal current, and to spread more eastward due to the southerly wind. The tide effect for the circulation and dispersion of the river water near the river mouth is a dominant factor, but the southerly wind is still also a considerable factor. Due to both effects, two major flow directions appear near the river mouth. One of them is a northern branch flow in the northeast area of the river mouth moving eastward mainly due to the weakened southerly wind. The other is a southern branch flow directed toward the southeastern area off the river mouth mostly caused by tide and wind effects. In this case, however, the tide effect is more dominant than the wind effect. The distribution of the low salinity water follows the circulation pattern fairly well.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.131-141
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• 1994

특성곡선을 고려한 세가지 연산자 분리방법을 오염원의 종확산 문제에 적용하여, 그 결과를 Eulerian 기법들의 계산결과와 비교하였다. 연산자 분리방법의 이송방정식에 대한 수치 기법들로는 generalized upwind, two-point fourth-order 및 sixth-order Holly-Preissmann 기법들을 각각 적용하였으며, 확산 방정식에 대한 수치기법으로는 Crank-Nicholson 기법을 적용하였다. Holly-Preissmann 기법을 사용하는 연산자 분리방법들이 Eulerian 기법들에 비하여 매우 정확한 계산결과를 나타내었다. Eulerian 기법들의 경우에는 이송항의 근사방법으로서 중앙차분을 취하는 기법들은 수치진동을, 후방차분을 취하는 기법들은 수치분산을 각각 보였으며, 이러한 현상들은 종확산계수의 값이 작을수록 더욱 뚜렷하게 나타났다.