• Advances in Energy Research
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• 제8권4호
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• pp.253-264
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• 2022

This paper deals with the effects of design (active area, current density, membrane conductivity) and operating parameters (temperature, relative humidity) on the performance of hydrogen-fuelled proton exchange membrane (PEM) fuel cell. The design parameter of a PEM fuel cell with the active area of the single cell considered in this study is 25 cm² (5 × 5). The operating voltage and current density of the fuel cell were 0.7 V and 0.5 A/cm² respectively. The variations of activation voltage, ohmic voltage, and concentration voltage with respect to current density are analyzed in detail. The membrane conductivity with variable relative humidity is also analyzed. The results show that the maximum activation overpotential of the fuel cell was 0.4358 V at 0.21 A/cm² due to slow reaction kinetics. The calculated ohmic and concentrated overpotential in the fuel cell was 0.01395 V at 0.76 A/cm² and 0.027 V at 1.46 A/cm² respectively.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.101-107
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• 1997

Recently, as the raw water quality becomes to be polluted and the seasonal and local variation of water quality becomes to be severe, an exact control of coagulant dosing have been required in the water treat- ment plant. The amounts of coagulant is related to the raw water quality such as turbidity, alkalinity, water temperature, pH and edectrical conductivity. However the process of chemical reaction has not been clarified so far, so the dosing rate has been decided by jar-test, which is taken one or two hours. For the sake of this coagulant dosing control, fuzzy neural network to fuse fuzzy logic and neural network was proposed, and the scheme was applied to automatic determination of coagulant dosing rate. This controller can automatically identify the if-then rules and tune the membership functions by utilizing expert's cintrol data. It is shown that determination of coagulant dosing rate according to real time sensing of water quality is very effect.

• East Asian mathematical journal
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• 제39권3호
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• pp.271-278
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• 2023

We consider a 1-dimensional reaction diffusion equation with the following boundary conditions arising in a theory of the thermal explosion {-u"(t) = λf(u(t)), t ∈ (0, l), -u'(0) + C(0)u(0) = 0, u'(l) + C(l)u(l) = 0, where C : [0, ∞) → (0, ∞) is a continuous and nondecreasing function, λ > 0 is a parameter and f : [0, ∞) → (0, ∞) is a continuous function. We establish the extension of Quadrature method introduced in [8]. Using this extension, we provide numerical results for models with a typical function of f and C in a thermal explosion theory, which verify the existence, uniqueness and multiplicity results proved in [6].

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.8-15
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• 2019

콘크리트 구조물이 극심한 열화 환경에 노출되는 경우 열화현상이 발생하게 되는데, 대표적인 열화 현상으로는 염해에 의한 철근부식이 있다. 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비(0.37, 0.42, 0.47) 및 2가지 수준의 플라이애시 치환율(0%, 30%)을 고려하여 재령 2년 콘크리트 시편을 대상으로 염해 저항 성능을 평가하였다. Tang's method에 준하여 촉진 염화물 확산계수를, ASTM C 1202에 준하여 통과 전하량을, KS F 2405에 준하여 압축강도를 평가하였다. 또한 기존의 제안식들과 촉진 염화물 확산계수 결과를 활용하여 각 배합의 시간의존성 확산 특성을 분석하였다. 플라이애시 혼입 배합은 OPC 배합 대비 뛰어난 내구성능을 나타내는데, 통과 전하량 평가기준에 따르면 재령 49일부터 "Moderate" 등급 이하에 포함되는 반면 OPC 배합은 재령 1년에서야 모든 물-결합재 비에서 "Moderate" 등급 이하에 포함되었다. 각 배합의 시간의존성지수를 도출한 결과 모든 배합에서 물-결합 재비가 증가함에 따라 시간의존성지수가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 플라이애시 혼입 배합에서 OPC 배합 대비 1.57배~2.74배의 시간의존성지수가 평가되었다. 이는 시간의존성지수가 확산계수가 감소하는 기울기를 나타내기 때문이며, 플라이애시의 포졸란 반응에 의해 FA 배합에서 OPC 배합 대비 높은 시간의존성지수를 나타내었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.149-157
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• 2005

모형의 지배방정식에서 정의되는 대표적인 매개변수는 유역 및 대기로부터의 오염부하량,퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산계수, 반응계수 등으로, 직접적인 관측이 곤란할 뿐만 아니라 많은 관측비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 매개변수를 포함한 오염물질 수지방정식을 구성하고, 구성된 선형 연립방정식을 이용하여 계산된 농도분포자료와 관측된 시계열 농도턱포자료를 이용하여 계산한 질량변화량의 차이를 최소화하는 역산문제를 구성하여 모형의 매개변수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 이용하여 천수만, 울산만(울산항)해 역에서 관측된 연직방향 농도분포 자료를 이용하여 연직 확산계수 및 대기로부터의 오염부하량, 퇴적물로부터의 오염물질 용출부하량, 확산$\cdot$반응에 의한 오염물질 변화량 등을 추정하였으며, 추정 매개변수는 시기적으로 변동이 크게 나타났다. 한편, 관측자료와 추정매개변수를 이용한 계산결과를 비교한 결과, RMS 오차는 괄측자료 범위의 $5.0\%$ 이하, 일치지수는 0.95 이상으로 본 방법을 이용한 매개변수 추정결과의 신뢰성은 우수한 것으로 파악되었다.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.264-271
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• 2016

본 연구는 엽록소 형광반응 (OJIP)분석을 통해 차광처리에 따른 정원 식물의 광 이용효율을 평가 및 분석하고자 하였다. 10종의 정원식물을 대상으로 50% 및 80% 차광 조건에서 엽록소 형광반응 분석을 실시하였으며, 75일 차광조건에서 가장 낮은 광이용 효율을 보였다. 차광처리 시 광계II 전자전달에너지플럭스 ($ET2_O/RC$)는 증가 경향을 보였으나 광계I 전자전달에너지플럭스($RE1_O/RC$) 및 PI 등 광이용 효율이 감소하였다. 본 연구를 통하여 광화학 매개변수 중 $F_V$, $FV/F_O$, $RE1_O/RC$, $ET2_O/RC$, $PI_{TOTAL\;ABS}$, $DF_{TOTAL\;ABS}$ 등 19개 parameter가 광화학 반응의 효율을 나타내는 중요한 요인으로 판단되었다. SFI평가를 통해 10종의 정원식물 중 수호초(I), 꽃범의꼬리(II), 무늬사초(II)등 3종의 식물이 내음성이 강한 것으로 판단되었다. 따라서 광화학 반응에 근거한 일조 스트레스지수(SFI)는 정원식물의 내음성 평가에 유용한 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제16권6호
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• pp.488-498
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• 2003

LC/MS/MS를 이용하여 발기부전 (impotence) 치료제인 sildenafil 및 유사체인 homosildenafil, vardenafil, tadalafil을 분석하는 방법을 확립하였다. 이온화 방법으로는 electrospray ionization (ESI)와 atmospheric pressure chemical ionization (APCI) 방법을 사용하였으며 최대 감도와 재현성을 나타내는 조건을 찾기 위하여 여러 가지 파라미터를 변화시켜서 비교하였다. MRM (multiple reaction monitoring)을 위한 적절한 생성이온 (product ion)을 얻기 위하여 ESI 방법에서는 capillary voltage, cone voltage, extractor, entrance, RF lens를 변화시켰으나 전구이온 (precursor ion)을 제외한 뚜렸한 토막이온 (fragment ion)은 생성되지 않았다. 한편, APCI 방법의 경우 entrance, collision energy, exit, corona voltage, cone voltage, extractor, RF lens, cone gas, desolvation gas를 변화시켰을 때 다른 파라미터들의 변화에 따른 전구이온을 제외한 product ion 생성 패턴의 변화는 감지되지 않고 단지 RF lens 조건의 변화에서 precursor ion을 비롯한 토막이온들의 생성과 더불어 S/N의 증가로 인한 검출 한계의 향상이 나타났다. HPLC에서의 최적 분리 조건과 질량 분석기에서 최대 감도를 나타내는 이동상 조건도 조사되었는데 10 mM ammonium formate (pH 4.8):acetonitrile=70:30 의 등용매 용리조건이 좋은 감도를 나타내었으며, 최적의 방법인 ESI-MRM 방법에서 검출한계 (S/N>5)는 sildenafil은 $0.10{\mu}g/mL$, homosildenafil은 $0.025{\mu}g/mL$, vardenafil은 $0.025{\mu}g/mL$ 그리고 tadalafil은 $0.25{\mu}g/mL$이었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.19-25
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• 2007

하폐수의 생물학적 고도처리 공정의 설계와 운전 최적화에 필요한 자료를 제공하기 위하여 ASM3를 이용하여 부상여재반응기(ABF)에 대한 해석을 수행하였다. 대상 반응기로서는 수중의 부유물질 제거와 질산화 반응을 위해 이용되는 호기적 부상여재반응기로 하였다. 본 연구에서는 하폐수 고도처리공정 중 활성슬러지의 생흡착반응을 이용한 전체 시스템 중에 흡착조를 거친 유출수를 부상여재를 이용하여 질산화시키는 공정에 대한 해석을 목적으로 하였다. 민감도 분석과 영향평가를 위해서 상용 수처리 공정해석 프로그램인 GPS-X(V 5.0)을 이용하였다. 민감도 분석을 통해 공정거동에 영향이 큰 매개변수($Y_A$, $k_{sto}$, ${\mu}_A$, $K_{A,HN}$)가 결정되었고, 70일간의 pilot plant 운전자료를 이용한 동적 시뮬레이션을 통해 최적화하였다. 최적화된 매개변수 값들은 $Y_A$가 0.14, $k_{sto}$는 3.5/d, ${\mu}_A$는 2.7/d, $K_{A,HN}$는 1.1mg/L로 결정되었다. 최적화된 매개변수 값들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 부상여재반응기의 수리학적 체류시간(HRT)을 10분에서 4시간으로 변화시키면서 TN, $NH_4{^+}-N$, $NO_3{^-}-N$의 변화를 예측하여 실측값과 비교한 결과 HRT가 10분 정도로 매우 짧은 운전조건에서도 60%에 가까운 질산화율을 보여주고 있었다. 짧은 HRT에서 우수한 질산화 능력을 보인 부상여재의 특성을 이용하여 유량변동이 매우 큰 현장에 부상여재반응기가 효과적으로 적용될 수 있다고 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권7호
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• pp.881-885
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• 2006

Glucose-glutamine 모델반응에서 생성물의 종류와 갈변에 의한 색의 변화를 조사하기 위하여, 가열조건을 125, 150 및 $175^{\circ}C$에서 각각 10, 20 및 30분간 가열하고 반응물의 색을 Hunter colorimeter로 측정한 후, ethyl acetate로 추출하여 GC/MS로 생성물을 분석하였다. GC/MS 분석에서 acetic acid, butanoic acid, 2-butenoic acid, di-(2-ethylhexyl) phthalate, 2,3-dihydro-3.5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one 및 5-hydroxymethylfurfural의 6종의 다량 생성물과 1,3-dimethylbenzene, 2-ethylhexanol, fufural, 5-methylfurfural, 2-pyrrolidinone 그리고 2,6-di(t-butly)-4-hydroxy-4-methyl-2,5-cyclohexadien-1-one 6종의 미량 생성물이 확인되었다. 최대 생성물인 acetic acid와 미량 생성물인 2-ethylhexanol 및 2-pyrrolidinone은 온도 및 가열시간의 경과에 따라 전반적으로 증가하였으나, 그 외 9종의 화합물을은 $125^{\circ}C$부터 생성량이 증가하지만 $150^{\circ}C$ 또는 $175^{\circ}C$를 정점으로 그 이상 온도, 또는 가열시간을 증가할수록 생성량은 감소하였다. 반응생성물이 Hunter $L^*$값은 온도 및 시간의 증가에 따라 지속적으로 감소하여 암색이 반응의 최종산물에 의한 색으로 나타났으며, $a^*$ 및 $b^*$은 $125^{\circ}C$에서 낮고 $150^{\circ}C$ 또는 $175^{\circ}C$, 10분에서 최고점을 나타낸 후 온도 및 시간의 증가에 따라 감소하여 적색과 황색은 반응 중간생성물에 의한 발현이며 반응후기에는 고분자의 화합물에 고착되어 암색을 발현하는 것으로 추정되었으며, 가열조건의 변화에 따른 $a^*$ 및 $b^*$값의 변화는 앞서 언급한 9종 화합물들의 생성 변화와 유사하였다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.138-143
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• 2011

열처리 온도에 따른 탄소섬유의 전자파 차폐특성을 알아보고자 전기방사법을 이용하여 나노섬유를 제조하고 1073, 1323, 1873, 2573 K의 온도 조건에서 열처리 공정을 실시하여 서로 다른 탄소 결정화도를 갖는 PAN계 탄소섬유를 제조하였다. 장방출 주사전자현미경을 통하여 제조된 섬유의 표면 형상을 조사하였고 열처리 온도에 따른 탄소섬유의 결정화도를 Raman 분석을 통하여 확인하였다. 또한 결정화도에 따른 전기전도성을 알아보고자 4-탐침법을 이용하여 표면저항을 측정하고 전기전도성을 계산하였으며, 회로망 분석기를 이용하여 800~4500 MHz의 주파수 영역에서 S-parameter를 측정하고 유전율 및 투자율, 그리고 전자파 차폐 특성을 조사하였다. 2573 K에서 제조된 탄소섬유의 경우 Raman 분석을 통하여 Ig/Id 값이 2.66으로 1323 K에서 제조된 탄소섬유의 1.08에 비해 2.4배 증가하여 결정화도가 향상됨을 확인하였고 전기전도성 또한 54.7 S/cm로 약 6배의 향상을 확인하였다. 유전율 실수부에서는 평균 20의 수치를 보여 1323 K에서 제조된 탄소섬유와 비교하여 약 4배의 향상을 보였다. 결과적으로 열처리 온도에 따른 탄소의 결정화도 향상에 의해 전자파 차폐 성능이 평균 41.7 dB로 약 10 dB이 향상되었음을 확인하였다.