• 한국가시화정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.77-83
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• 2020

A uniflow cyclone has simple structure with a single channel in one direction. The one directional particle removal enables the uniflow cyclone to have compact size and low pressure drop. However, it has low collection efficiency compared to conventional cyclones. In this study, the effect of primary geometry on the performance of a uniflow cyclone with swirl vane is numerically investigated for the design of high performance uniflow cyclone. It is found that as the vortex finder diameter is increased, the pressure drop and the collection efficiency are decreased. Also, the same trend is predicted when the vortex finder height is increased. The best collection efficiency is predicted to be obtained when the vortex finder height is equal to the diameter of a cyclone. Reducing the body height by half will increase the pressure drop by 41%. When the body height is decreased, the collection efficiency is first increased and then decreased. The best collection efficiency is obtained when the body height is 4~5 times the cyclone diameter. Overall, the particle collection efficiency is highest when the Dν/D is equal to 0.3. But, the pressure drop is as high as 1592 Pa. Considering both collection efficiency and pressure drop, the best design is when Dν/D, Hν/D, and Hb/D are equal to 0.5, 1, and 5, respectively.

• Wind and Structures
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• 제22권4호
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• pp.477-501
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• 2016

Though hilly topography influences both wind speeds and directions aloft, only the influence on wind speeds, i.e. the speed-up effect, has been thoroughly investigated. Due to the importance of a model showing the spatial variations of wind directions above hilly terrains, it is worthwhile to systematically assess the applicability and limitations of the model describing the influence of hilly topographies on wind directions. Based on wind-tunnel test results, a model, which describes the horizontal and vertical variations of the wind directions separately, has been proposed in a companion paper. CFD (Computational Fluid Dynamics) techniques were employed in the present paper to evaluate the applicability of the proposed model. From the investigation, it has been found that the model is acceptable for describing the vertical variation of wind directions by a shallow hill whose primary-to-secondary axis ratio (aspect ratio) is larger than 1. When the overall hill slope exceeds $20^{\circ}$, the proposed model should be used with caution. When the aspect ratio is less than 1, the proposed model is less accurate in predicting the spatial variation of wind directions in the wake zone in a separated flow. In addition, it has been found that local slope of a hill has significant impact on the applicability of the proposed model. Specifically, the proposed model is only applicable when local slope of a hill varies gradually from 0 (at the hill foot) to the maximum value (at the mid-slope point) and then to 0 (at the hill top).

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_2호
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• pp.617-626
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• 2020

The drilling mud is essentially used in oil and gas development. There are several roles of using the drilling mud, such as cleaning the bottomhole, cooling and lubricating the drill bit and string, transporting the cuttings to the surface, keeping and adjusting the wellbore pressure, and preventing the collapse of the wellbore. The fragments from rocks and micro-sized bubbles generated by the high pressure are mixed in the drilling mud. The systems to separate those mixtures and to keep the uniformly maintained quality of drilling mud are required. In this study, the simulation is conducted to verify the performance of the mud tank's agitation capacity. The primary role of the mud tank is the mixing of mud at the surface with controlling the mud condition. The container type is chosen as a mud tank pursuing efficient transport and better management of equipment. The single- and two-phase simulations about the agitation in the mud tank are performed to analyze and identify the inner flow behavior. The convergence of results is obtained for the vertical- and axis-direction velocity vector fields based on the grid-dependency tests. The mixing time analysis depending on the multiphase flow conditions indicates that the utilization of a two-stepped impeller with a smaller size provides less time for mixing. This study's results are expected to be utilized as the preliminary data to develop the mixing and integrating equipment of the onshore drilling mud system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1802-1809
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• 2009

기존의 배전계통은 전원 측인 배전용변전소에서 부하 측인 수용가로 전력을 단 방향으로 공급하는 것이 일반적이지만, 태양광과 풍력 등과 같은 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우에는 분산전원에서 발생하는 전력이 계통으로 공급되는 역 조류가 발생하여 기존의 시스템과 달리 양방향으로 전력이 공급되게 된다. 이러한 양방향 전력공급은 기존의 시스템에 악 영향을 끼칠 수 있는데, 배전선로에 설치되어 있는 보호협조기기에 심각한 문제점을 발생시킬 수 있다. 특히 기존의 구간 개폐기는 주 전원 측의 전력만 감지할 뿐, 분산전원 측의 역 조류 감지 및 보호를 하지 못해 오동작을 일으킬 가능성이 존재한다. 이러한 경우 분산전원의 단독 운전뿐만 아니라 배전계통과 분산전원의 비동기 투입에 의하여 배전계통에 악영향을 끼칠 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 대책으로서 역 조류를 감지하는 구간 개폐기의 양방향 동작 알고리즘을 제시하고, 이에 대한 성능을 확인하기 위하여, 배전계통의 대표적인 해석 S/W인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 보호기기 모의시험 장치를 제작하여 하드웨어적인 시험 결과를 분석하여, 본 논문에서 제안한 구간개폐기의 양방향 동작 알고리즘에 대한 효용성과 타당성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1243-1251
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• 1994

연직드레인의 유효반경내에서 시간과 압밀도 관계를 계산하기 위해 음적차분해법이 적용되었으며 계산시 과잉간극수압의 소산은 두 방향으로 수행된다. 다단계 성토에 의한 지중응력 증분을 계산하기 위해, 지표면하의 연약지반은 등방균질 탄성체로서 간주하였고 각 단계 순간성토시 초기 과잉간극수압은 포화된 점성토내에서 평면변형률 조건과 탄성단계의 간극수압 응답 상태에 대한 Skempton의 간극수압계수를 이용해 계산하였다. 침하에 대해서는, 즉시 및 1 차 압밀침하량만 계산하였고, 2차 압밀침하는 고려하지 않았다. 계산된 과잉간극수압과 지표침하량이 경과시간에 대한 현성측성치와 유사한 것으로 판정되었으며, 본 연구에 적용된 계산기법(압밀특성이 다른 다층지반으로 구성된 연약지반내에 연직배수공법을 적용하고 성토가 다단계 순간성토로 이루어질 경우 과잉간극수압 소산과정을 음적 차분해법으로 근사계산)은 각 연약층의 시간-압밀도 관계를 예측하는데 이용가능할 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.96-104
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• 2018

안정동위원소비는 전 세계적으로 수생태 환경 연구에서 매우 활발하게 적용되고 있는 분야로써, 국내에서도 2000년대 이후 담수 및 연안 생태계의 먹이망 구조 연구 등 다양한 연구에서 활용되고 있다. 최근에는 기존의 총 조직내의 안정동위원소 분석기법의 한계점을 인지하고 보완하기 위한 방안으로 아미노산의 질소 안정동위원소 분석 기법이 개발되었으며, 이를 활용한 다양한 연구 사례들이 보고됨에 따라 수생태 연구의 활용범위가 급격히 확대되고 있다. 아미노산의 질소 안정동위원소 분석기법의 기술적인 접근성의 한계에 의해 현재까지 국내에서 수생태계 연구를 위해 아미노산의 질소 안정동위원소비를 활용한 연구는 제한적인 실정이지만, 국내 다양한 하천 및 호수 그리고 연안의 환경 변화 특성을 고려할 때, 향후 수생태 환경연구에 있어 그 유용성과 활용 가치가 대단히 높을 것으로 전망된다.

• 한국재료학회지
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• 제12권5호
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• pp.414-422
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• 2002

Three different multi-component white cast irons alloyed with Cr, V, Mo and W were prepared in order to study their as-cast and solidification structures. Three combinations of the alloying elements were selected so as to obtain the different types of carbides and matrix structures : 3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(alloy No.1), 3%C-10%V-5% Mo-5%W(alloy No. 2) and 3%C-17%Cr-3% V(alloy No.3). The as-cast microstructures were investigated with optical and scanning electron microscopes. There existed two different types of carbides, $M_7C_3$ carbide with rod-like morphology and $M_6C$ carbide with fishbone-like one, and matrix in the alloy No. 1. The alloy No. 2 consisted of MC carbide with chunky and flaky type and needle-like $M_2C$ carbide, and matrix. The chunky type referred to primary MC carbide and the flaky one to eutectic MC carbide. The morphology of the alloy No. 3 represented a typical hypo-eutectic high chromium white cast iron composed of rod-like $M_7C_3$ carbide which is very sensitive to heat flow direction and matrix. To clarify the solidification sequence, each iron(50g) was remelted at 1723K in an alumina crucible using a silicon carbide resistance furnace under argon atmosphere. The molten iron was cooled at the rate of 10K/min and quenched into water at several temperatures during thermal analysis. The solidification structures of the specimen were found to consist of austenite dendrite(${\gamma}$), $ ({\gamma}+ M_7C_3)$ eutectic and $({\gamma}+ M_6C)$ eutectic in the alloy No. 1, proeutectic MC, austenite dendrite(${\gamma}$), (${\gamma}$+MC) eutectic and $({\gamma}+ M_2C)$ eutectic in the alloy No. 2, and proeutectic $M_7C_3$ and $ ({\gamma}+ M_7C_3)$ eutectic in the alloy No 3. respectively.

• 전기학회논문지
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• 제58권10호
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• pp.1916-1922
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• 2009

Introducing distributed generators(DGs) to utility distribution system can cause malfunction of relay on the grid when ground faults or severe load unbalances are occurred on the system. Because DGs interconnected to the grid can contribute fault currents and make bidirectional power flows on the system, fault currents from DGs can cause an interference of relay operation. A directional over current relay(DOCR) can determine the direction of power flow whether a fault occurs at the source side or load side through detecting the phases of voltage and current simultaneously. However, it is identified in this paper that the contributed fault current(Ifdg) from the ground source when was occurred to contribute single-line-to-ground(SLG) fault current, has various phases according to the distances from the ground source. It means that the directionality of Ifdg may not be determined by simply detecting the phases of voltage and current in some fault conditions. The magnitude of Ifdg can be estimated approximately as high as 3 times of a phase current and its maximum is up to 2,000 A depending on the capacity of generation facilities. In order to prevent malfunction of relay and damage of DG facilities from the contribution of ground fault currents, Ifdg should be limited within a proper range. Installation of neutral ground reactor (NGR) at a primary neutral of interconnection transformer was suggested in the paper. Capacity of the proposed NGR can be adjusted easily by controlling taps of the NGR. An algorithm for unidirectional relay was also proposed to prevent the malfunction of relay due to the fault current, Ifdg. By the algorithm, it is possible to determine the directionality of fault from measuring only the magnitude of fault current. It also implies that the directionality of fault can be detected by unidirectional relay without replacement of relay with the bidirectional relay.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.171-178
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• 2006

사행하는 하천에서 오염물질의 2차원 이송-분산 거동을 보다 정확하게 해석하기 위하여 유속장 특성을 반영하여 계산된 분산텐서를 포함하여 지배방정식을 구성하고 이에 대한 유한요소모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 수치모형을 검증하기 위하여 직교 좌표계에서 45o 기울어진 직선 수로에서 연속 점오염원 문제를 모의한 결과, 분산텐서를 포함한 수치모형은 정확한 해를 제공함이 밝혀졌다. 사행수로에서 실제 오염물의 거동 모의에 있어서 본 모형의 적용성을 검증하기 위하여 수치모의 결과를 실험실 사행수로에서 수행된 추적자 실험결과와 비교하였다. 모의 결과 유속장이 반영된 분산텐서를 포함한 모형이 사행 수로에서와 같이 주 흐름방향이 주기적으로 변화하는 흐름장에서 오염운의 거동을 보다 정확하게 묘사함을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.53-61
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• 2002

본 연구에서는 5개의 시추공에 대한 수리시험을 실시하여 대수층의 수리학적 이방성과 지하수의 주 유동방향을 규명하고자 하였다. 수리시험을 통하여 각각의 공에 대한 최대 투수량계수(T(equation omitted))와 최소 투수량계수( $T_{ηη}$)값을 산출하고 주 텐서방향($\theta$)을 결정하였다. 그 결과 대수층의 비균질성으로 인해 투수량계수텐서값을 원형좌표계에 도시하였을 때 BH-1, BH-4, BH-5공을 제외한 BH-2, BH-3호공의 경우 다른 공에 비해서 이방성타원체에서 많이 벗어남을 보였다. BH-2, BH-3호공을 제외한 3개의 공에서 대수층의 이방성을 분석한 결과, BH-1호공에서 양수시 T(equation omitted)는 $171.90\m^2$/day $T_{ηη}$는 $71.01\m^2$/day이고 주 텐서방향은 $Nl5.39^{\circ}$E로 나타났다. BH-4호공에서 양수시 T(equation omitted)는 $268.20\m^2$/day, $T_{ηη}$는 28.75$\m^2$/day이고 주 텐서방향은 $N7.55^{\circ}$E이며, BH-5호공에서 양수시는 $168.40\m^2$/day. $T_{ηη}$는 $66.80\m^2$/day이고 주 텐서방향은 N76.59$^{\circ}$E로 나타났다. 이 결과는 균열군의 방향을 알아보기 위해 각 공에서 실시한 초음파주사검층 결과인 N0$^{\circ}$~40$^{\circ}$E/$30^{\circ}$~$50^{\circ}$SE, 그리고 $N30^{\circ}$~$80^{\circ}$W/20$^{\circ}$~$50^{\circ}$NE 방향과 잘 일치하고 있다.