• 대한기계학회논문집A
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• 제28권4호
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• pp.378-385
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• 2004

Viscous-driven pumping is a very promising type in microscale applications. However, there exist a few disadvantages such as low efficiency and small volume flow rate. In the present study, a pump with tandem rotating cylinders and its optimum synthesis are proposed fur enhancing pumping performance. First, using an unstructured grid CFD method, we investigate the effects of geometrical parameters and then the performance of the pump with tandem cylinders is evaluated. Next, an optimum design synthesis tool is constructed by combining the aforementioned CFD analysis model with the mathematical optimization model, namely, Modified Method of Feasible Directions (MMFD). This technique is used to optimize the geometrical parameters of the pump, fur maximizing pumping efficiency. From the optimization results, it is believed that the present optimum synthesis is robust and has a potential fur other microfluidic device design.

• 동력기계공학회지
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• 제4권3호
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• pp.34-39
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• 2000

Performance data in the literature on air lift pumps have been based primarily on pumps of long length and large diameter (high lift pumps). Since mariculture operations involve pumps of relatively short length and small diameter, performance data are required for efficient operation. To provide such data, an experimental apparatus was designed and fabricated to test all lift pumps from 2.1 to 3.4 cm inside diameter and from 40 to 300 cm in length. Instrumentation was provided to measure water flow rate and air flow rate as well as water temperature, air temperature, and pressure throughout the system. Results from this study correlate well with high lift pump data in that, for a given pump geometry, maximum water flow occurs for a specific air flow rate. Driving the pump with air flows larger or smaller than this optimum flow rate will decrease the pumping rate. The optimum flows are significantly different for low lift pumps compared to high lift pumps. However, the pumping rate for low lift pumps approaches that for high lift pumps with increasing length.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.833-841
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• 2007

지하수열펌프시스템(GWHP)은 지원열펌프시스템(GSHP)가운데 성능이 가장 우수하며 저온의 천부지하수열을 이용하는 시스템이다. GWHP시스템은 지중연결 열펌프시스템(GCHP)에 비해 최대 블록부하와 전 시스템 성능에 부합되는 지하수유량을 기준으로 하여 설계를 하며 최적 지하수유량은 해당지역의 지하수온도, 판형열교환기의 규격과 전체펌프와 배관류의 전 양정고에 따라 결정한다. 대체적으로 전형적인 빌딩루프순환수의 필요유량은 1RT당 $9.5{\sim}11.4lpm$ 정도인데 비해 GWHP시스템이 필요로 하는 최적 지하수유량은 이보다 꿜씬 적은 $3.8{\sim}9.5lpm$정도이다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권10호
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• pp.831-844
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• 2018

Riverbank Filtration (RBF) is a kind of indirect artificial recharge method and is useful in obtaining higher-quality source water than surface water when procuring municipal water. This study evaluated optimal riverbank filtered water and the productivity of the radial collector wells on Ttansum Island in the area downstream of the Nakdong River, where Gimhae City is constructing a municipal water plant for the purpose of acquiring high-quality water. The RBF wells are planned to provide water to the citizens of Gimhae City through municipal water works. Groundwater flow modeling was performed with the following four scenarios: (a) 9 radial collector wells, (b) 10 radial collector wells, (c) 10 radial collector wells and two additional vertical wells, and (d) 12 radial collector wells. This study can be useful in determineing the optimum production rate of bank filtrated water not only in this study area but also in other places in Korea.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.71-82
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• 2002

본 연구에서는 2차원의 압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하여 mixer-ejector 노즐의 유동장 해석을 다양한 덕트와 노즐 면적비 및 노즐 압력비에 대하여 계산을 수행하였다. 덕트와 노즐 면적비 계산에서는 먼저 효율적인 2차 유동의 유입을 위한 최적의 면적비가 있음을 볼 수 있었다. 높은 면적비에서는 입구 자유유동의 적절한 혼합없이 mixing duct를 그대로 통과하는 것을 볼 수 있었고, 낮은 면적비에서는 제트의 경계가 유입 유동에 장애물로 작용하는 것을 볼 수 있었다. 노즐 압력비의 계산에 있어서는 shroud 벽면과 shock cell structure 간에 상호작용이 작다면 유입유량은 압력비에 따라 증가하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1895-1899
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• 2006

해안지역에서는 해수와 담수의 밀도차, 조석에 의한 해수면변화등과 같은 자연적 요인과 양수, 하구에서의 골재채취, 대규모 간척사업등의 인위적 요인에 의해서 해수가 육지부로 침투되는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 양수가 지하수의 염분농도변화에 미치는 영향을 분석하였다. 모의결과, $200m^3/day$이상 양수시에는 지하수위의 저하보다는 횡방향흐름이 가속화 됨에 따라 밀도차에 의한 흐름과 횡방향흐름 유속이 합쳐져서 해수의 급격한 유입으로 TDS농도가 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 기 관측된 점자료를 이용하여 3차원 공간분포상에서 양수에 따른 염분농도의 변화를 가시적으로 확인 할 수 있으며, 이를 통하여 해안지역에서 해수침투로 인한 재해를 막고 지하수를 보다 안전하게 이용하기위한 적정양수량을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.159-168
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• 2010

해안대수층의 지형특성과 수리특성에 의한 담수-염수 경계면과 최대담수양수량의 변화를 연구하였다. 모래 대수층의 수리전도도와 사면경사, 그리고 염수의 염도조건에 따른 담수-염수 경계면의 기울기 및 염수쐐기의 침투길이를 분석하였으며, 일정한 위치의 양수정에서 최대담수양수량과 염수침투제어를 위한 최적염수양수량을 실내 모래수조 모형을 이용하여 분석하였다. 실험결과, 대수층의 수리전도도가 높을수록, 사면경사가 급할수록 최대담수양수량은 증가되었으며, 이때 염도에 의한 영향은 상대적으로 미미하였다. 또한, 최대담수양수량이 증가함에 따라 염수침투제어를 위한 최적염수양수량이 비례적으로 증가되었으며, 그 양은 최대담수양수량 보다 평균 14% 증가되었다. 양수정의 위치에 따라 최대담수양수량과 최적염수양수량은 변화되었고, 염수위와 담수-염수 경계면에서 가까울수록 양수량은 감소하였다. 이러한 결과는 해안지역에서 지하수 개발량의 최대화를 위한 양수정의 위치 선정시, 대수층의 수리전도도, 사면경사 및 염도가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.111-120
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• 1999

투수성 중간복토재로 인한 침출수 흐름 거동과 누적수위 저감을 위해 양수정을 이용한 수직배수공법의 적용 가능성을 흐름 수치해석 프로그램인 MODFLOW를 이용하여 분석하였다. 현장 양수시험과 순간충격시험으로부터 획득한 투수계수와 저류계수를 이용하여(장연수 외, 1999) 현장의 수리상황을 수치적으로 검증한 후, 매립지에서 누적수위를 저감하기 위한 양수정의 최적양수율, 영향반경, 수평드레인의 효용성을 분석하였다. 본 수치해석 결과 대상지역의 지반조사결과(장연수 외, 1999)에서도 나타났던 저투수성의 중간 복토재로인한 매립지내의 수직흐름을 방해하는 차수효과가 다시 확인되었다. 단정 양수시 120 ton/day까지 가능하였던 양수율은 수평드레인 추가후 300 ton/day까지 증가하였으나 드레인 길이가 시간-수위강하 곡선에 큰 영향을 주지는 않았다.

• 설비공학논문집
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• 제27권4호
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• pp.207-212
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• 2015

The use of groundwater and ground_heat is one of the ways to use natural and renewable energy, and it has been considered as a technology to reduce greenhouse gas emissions and increase energy-saving. There are a few researches on the optimum design for the open-loop geothermal system. In this study, to develop the optimal design method numerical simulation of the open-loop geothermal system with two-wells was performed by a groundwater and heat transfer model. In this paper, a study was performed to analyze the system performance according to well distance and pumping flow rate. In the result, average heat exchange rate and heat source temperature were calculated and it was found that they were dependent on the pumping rate.

• 태양에너지
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• 제19권2호
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• pp.37-44
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• 1999

Experimental investigation has been carried out to determine drag reducing effects of polymer additives for a plate type heat exchanger(evaporator or condenser) in OTEC power plant applications, where the pressure drop in the heat exchangers takes up $70{\sim}80%$ of the total pumping power in the existing system. The rate of drag reduction was investigated with various polymer concentrations and mass flow rates. Experiments were undertaken for a test section in Alfa-Laval plate heat exchanger utilizing Poly Ethylene Oxide(Mw $5{\times}10^6$) as polymer additives. Concentrations of polymer additives were 5, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 400 wppm at $25^{\circ}C$ and mass flow rates were 0.6kg/s, 0.7kg/s, 0.8kg/s and 0.9kg/s in normal operating ranges for a 15kW Alfa-Laval plate heat exchanger. The maximum effects of drag reductions were found at approximately 0.7kg/s of mass flow rate. The results show that there exists the optimum mass flow rate for the plate heat exchanger to obtain maximum drag reductions. Drag reduction of 20% means considerable savings in pumping power for a large size of OTEC plant.