• 제목/요약/키워드: Scale-up experiment

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드래그 감소를 위한 유체의 최적 엑티브 제어 및 최적화 알고리즘의 개발(1) - 대용량, 비선헝 유체의 최적화를 위한 알고리즘 및 테크닉의 개발 (Optimal Active-Control & Development of Optimization Algorithm for Reduction of Drag in Flow Problems(1) - Development of Optimization Algorithm and Techniques for Large-Scale and Highly Nonlinear Flow Problem)

  • 박재형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.661-669
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    • 2007
  • 바람에 저항하는 초고층 건물, 비행기나 자동차, 물에 저항하는 선박 등은 동일한 거동을 보여준다. 즉, 유속이 빨라 질경우, 건물 혹은 비행기, 자동차, 선박 뒤편에는 마이너스 압력과 와류가 발생하게 되는데 이로 인해 건물에서는 변위가 크게 발생하게 되고, 비행기나 자동차, 선박 등에서는 속력이 저하된다. 본 연구에서는 흡입과 방출이라는 기법을 이용하여 유체의 흐름을 우리가 원하는대로 적극적으로 제어하고자 한다. 그렇게 할 수만 있다면 초고층 건물에서의 변위를 대폭 줄일 수 있을 것이고, 자동차나 비행기 선박 등은 더 빠른 속도로 달릴 수 있을 것이다. 그렇다면 문제는 유체를 제어하기 위한 최적의 흡입 혹은 방출량을 구하는 것이고, 이 최적의 양들을 어떤 방법으로 구하는 것이냐 하는 것이다. 본 연구는 최적화 기법을 사용하여 Navier-Stokes 유체를 받는 물체의 표면에서 최적의 흡입, 그리고 방출량을 결정하려는 시도에서 출발하였다. 그러나 이 문제는 큰 Reynols Number 상태에서는 높은 비선형성으로 인하여 직접 한번에 Navier-Stokes 유체의 해석조차 불가능하였고, 더군다나 너무나 많은 변수로 인하여 기존의 방법으로는 최적화는 도저히 불가능 하였다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 최적화 알고리즘을 제안하고, 또한 수렴속도도 대폭 증가시키기 위한 매우 효율적인 몇 가지 방법들을 제안하였다.

중공트랙형 단면의 프리캐스트 에코필라 사방댐 공법개발 (Development of Precast Concrete Method for Eco-Pillar Debris Barrier with Hollow Cross-Section)

  • 김현기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.542-552
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    • 2018
  • 본 연구에서는 현장타설 콘크리트를 사용하는 친환경 에코필라 사방댐의 시공성과 경제성을 향상시키기 위해 프리캐스트공법을 제안하고 성능검증을 수행하였다. 강재를 이용한 사방댐 형식은 공사비가 높고 부식으로 인한 환경문제도 발생하고 있어, 최근에는 콘크리트를 이용한 친환경 사방댐의 설치가 늘고 있다. 그러나 국내에서 사방댐 설계기준으로 명확하게 제시된 자료가 없어 경험적으로 설계되고 있을 뿐 아니라 에코필라 사방댐에 대한 기준은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서 에코필라 사방댐의 설계외력 산정방법에 대해 제안하고 중공트랙형 단면을 적용하여 설계를 수행하였다. 또한, 구조적으로 비교적 간단한 캔틸레버 기둥으로 최대 휨모멘트가 작용하며 프리캐스트 공법의 핵심기술이라 할 수 있는 연결부 공법을 3가지로 제안하고 실물모형 실험을 통해 성능검증을 수행하였다. 실험결과, 루프철근 이음을 적용한 실험체가 가장 큰 강성을 보였고 앵커철근으로 연결된 실험체가 작은 값을 보였으나, 제시된 3가지 형태의 연결공법은 모두 극한하중에 따른 최대 휨모멘트를 충분히 넘어서는 성능을 나타내었다. 실물 실험체의 제작과정에서 각 공법에 대한 시공성에 대해 검토한 결과 앵커식 연결방법이 가장 우수한 것으로 평가되었다.

회전원판법을 적용한 Modified Dephanox 공정의 하수처리특성 (Characteristics of Wastewater Treatment in Applying RBC Modified Dephanox Process)

  • 강민구;김금용;류홍덕;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.477-486
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    • 2010
  • 본 연구는 생물학적 폐수처리공정의 하나인 회전원판법(RBC)을 이용하여 질산화 반응을 향상 시키는 목적으로 수행되었다. 그 일환으로 회전원판법(RBC)에 의한 질산화반응의 향상을 평가하기 위해서 본 연구에서는 Modified Dephanox 공정에 회전원판법(RBC)를 적용하여 연구를 수행 하였다. 회전원판법(RBC)을 이용한 공정의 가장 두드러진 특징은 질산화 반응조 안으로 질산화반응에 방해인자로 작용하는 고농도의 부유성 고형물(suspended solid)이 유입되어도 질산화반응을 원활히 수행할 수 있다는 데 있다. 게다가 공정의 운영결과 TCOD 제거 효율은 유입 TCOD 부하율이 0.04~0.1 kg/$day{\cdot}m^3$ 일 때는 약 90%이상의 TCOD 제거효율이 나타났다. T-N 제거효율은 약 75% 정도로 실험실규모의 공정운영에도 불구하고 높은 제거효율이 관찰되었다. 또한 인 의 경우 ${PO_4}^{3-}$-P 및 T-P 제거효율은 유입 ${PO_4}^{3-}$-P 및 T-P 부하율이 증가할수록 제거효율은 증가하는 경향을 나타내고 있다. 결론적으로 Modified Dephanox 공정에서 독립질산화 반응을 수행하는 회전원판법(RBC)의 이용은 높은 질산화반응을 수행할 뿐만 아니라 유입되는 부유성 고형물(suspended solid)의 영향을 최소화하여 안정적인 처리효율을 나타내는 시스템이다.

ICP DEM 매칭방법의 정확도 개선 (Accuracy Improvement of the ICP DEM Matching)

  • 이효성
    • 한국측량학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.443-451
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    • 2015
  • 사진측량기법으로 외부표정요소 결정과 지형의 DEM 제작을 위해선 전통적으로 지상기준점을 이용하였다. 그러나 접근이 곤란한 지역은 측량이 어렵기 때문에 기 확보된 DEM을 기준점 대용으로 활용할 수 있다. 이를 위해선 DEM 매칭을 수행해야만 한다. 본 연구에서는 DEM 매칭의 정확도 향상을 위해 ICP와 RT 매칭을 혼용하는 방법을 제안하였다. 그리고 제안방법의 성능평가를 위해 ICP 방법과 비교하였다. 실험을 위해 기준 DEM과 기준 DEM을 변형시킨 DEM(높이 값에 난수 0부터 2까지, 축척은 0.9, 이동은 3축 모두 100m, 회전은 3축 모두 10°부터 50° 까지 변형)을 이용하였다. 그 결과, 제안방법의 매칭과 절대표정 정확도가 가장 우수하였다. ICP의 경우, 변형 DEM의 회전각이 증가함에 따라 절대표정 오차가 증가한 반면 제안방법은 대체적으로 그 오차가 증가하지 않고 일정한 결과를 보였다. 실험결과를 토대로 변형 DEM이 기준 DEM에 비해 30° 까지 회전되었을 때는 제안방법이 적용 가능할 것으로 판단한다. 또한 이 방법은 무인항공기로부터 접근 불가능 지역의 기 확보 DEM에 의한 외부표정요소 결정 또는 3차원 표면변화를 파악할 때 활용 가능할 것이다.

식생피도가 인공습지의 질소 및 인 처리효율에 미치는 영향과 습지식물의 조성 및 관리 (The Effect of Plant Coverage on the Constructed Wetlands Performance and Development and Management of Macrophyte Communities)

  • 함종화;김형철;구원석;신현범;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제38권3호통권113호
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    • pp.393-402
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    • 2005
  • 본 연구에서는 비점오염원 제어를 목적으로 조성한 인공습지의 현장실험 결과를 바탕으로 인공습지의 식생피도가 습지의 처리효율에 미치는 영향과 습지식물의 조성 및 관리방안에 대해 고찰하였다. 인공습지에 수생식물을 인공식재하지 않고 자연적인 활착을 유도한 결과 3번의 생장기를 거치면서 평균 약 90% 이상의 높은 식생피도를 얻을 수 있었으며, 원활한 식생활착을 위해서는 물 관리가 매우 중요한 것으로 나타났다. T-N, T-P의 제거율은 연 평균 약 45 ${\sim}$ 55% 정도로 높게 나타났으며, T-P는 생장기와 동절기 모두 비슷한 제거율을 나타낸 반면에, T-N의 제거율은 수온의 영향으로 동절기 동안 생장기보다 낮은 약 33%를 나타내었다. 약 15%의 범위 내에서 식생피도의 차이는 T-P의 처리효율에 영향을 미치지 않는 반면에, 동절기 T-N의 처리효율에 영향을 미쳐 식생피도가 낮은 습지가 처리효율 또한 낮게 나타났다. 이는 질산성질소의 탈질화에 필수적인 유기탄소가 식생피도가 낮은 습지에서 적게 공급되었기 때문이라 생각된다. 영양물질 제거를 위한 인공습지를 조성할 경우 습지 전체를 모두 식생으로 피복되도록 하는 것 보다는 약 10 ${\sim}$ 15% 범위 내에서 일부 구역을 개방수역 (open water)으로 처리하여 어류 및 물새들을 위한 서식공간을 제공하여도 영양물질 제거효율에는 큰 차이가 발생하지 않을 것으로 생각된다. 대규모로 인공습지를 조성할 경우에는 영양물질 제거량을 증대시키기 위해 식물체를 제거하는 관리방안은 수행하지 않는 것이 경제적으로나 습지의 관리적인 측면에서 좋을 것으로 생각된다.

5-Fluorouracil과 그 유도체를 봉입한 Multilamellar Vesicle(MLV)과 Microemulsified Liposome(MEL)의 특성 및 약물방출 거동 (Characteristics and Drug Release Profiles of Multilamellar Vesicle(MLV) and Microemulsified Liposome(MEL) Entrapped 5-Fluorouracil and Its derivatives)

  • 지웅길;박목손;이계원;류연근
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제25권3호
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    • pp.249-264
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    • 1995
  • Although liposome has many advantages as a pharmaceutical dosage form, its application in the industrial field has been limited because of some problems such as preparation method, reproducibility, scale-up, stability and sterilization etc. Liposomes prepared by microemulsification method had defined size, narrow size distribution, reproducibility and high entrapment efficiency. For enhancing the stability, the dry form of liposome was recommended. These types of liposome are proliposome and freeze-dried liposome. The liposome must have some properties for preparing of freeze-dried liposome; small size $(50{\sim}200\;nm)$, narrow size distribution and cryoprotectant. In this experiment, the liposomes containing 5-Fluorouracil(5-FU) and its prodrug(pentyl-5-FU-1-acetate; PFA, hexyl-5-FU-1-acetate; HFA) were made with soybean phosphatidylcholine, cholesterol, stearylamine(SA) and dicetyl phosphate(DCP) employing hydration method or microemulsification method using $Microfluidizer^{TM}$. Both or liposome types were MLV and MEL. After preparation, freeze drying and rehydration were performed. In the process of freezing, trehalose(Tr) was added as a cryoprotectant. Their evaluation methods were as follows; entrapment efficiency, mean particle size and size distribution, dissolution test, retain of entrapment efficiency and turbidity after freeze-drying. The results are summarized as belows. The entrapment efficiency of 5-FU was dependent on total lipid concentration and cholesterol content but that of PFA and HFA was decreased when cholesterol was added. When DCP and SA were added, entrapment efficiency was decreased. As the partition coefficient of drug was increased, entrapment efficiency was increased. Under the same condition, entrapment efficiency of MEL is similar to that of MLV. The mean particle size and size distribution of MEL were smaller than those of MLV. Dissolution rates of drug from both liposome types were comparatively similar. Dissolution rates of drugs with serum and liver homogenate were faster than without these material. After preparation of liposome, free drug was removed efficiency by Dowex 50W-X4. When liposome was freeze-dried and then rehydrated in the presence of Tr, characteristics of liposome were maintained well in MEL than MLV. Tr Was used successfully as a cryoprotectant in the process of freeze drying and the optimal ratio of Tr:Lipid was 4:1(g/g).

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비점원오염 제어를 위한 인공습지의 초기단계 연구 (Early Stage Performance of Constructed Wetland System for Nonpoint Source Pollution Control)

  • 김형철;함종화;한정윤;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제39권4호통권118호
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    • pp.481-488
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    • 2006
  • 최근 우리나라에서는 유역단위로 배출되는 오염원의 40% 이상을 차지하고 있는 비점오염원의 제어가 중요해졌다. 유역의 비점오염원제어를 위해 전세계적으로 인공습지가 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 비점오염원 제어를 위한 현장실험을 2002년 6월부터 2004년 6월까지 실시하였다. 인공습지와 유수지가 하나의 시설로써 각각 4개씩 조성되어있으며, 면적은 0.88 ha이다. 습지의 식생은 식재를 하지 않고, 자연적 활착을 유도하였으며, 3번의 생장기를 거친 2004년도 식생조사 결과 각 습지별로 평균 약 90% 정도의 식생피도를 나타내었다. $BOD_5$, TSS, TN, TP의 평균 제거율은 각각 5.6%, 46.6%, 45.7%, 54.8%로 나타났다. $BOD_5$의 제거율은 낮게 나타났는데, 이는 유입수의 농도가 낮기 때문에 제거효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. 유수지-습지의 배치가 습지-유수지 배치보다 전체적으로 더 좋은 수질을 나타내었다. 일차반응모형 (First-order analysis)결과 TP는 온도에 많은 영향을 받지 않으며, $BOD_5$와 TSS는 TN보다는 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 인공습지는 유역에서 유입되는 비점오염원의 처리시설로 효과적인 것으로 생각된다.

미곡의 건조 적정 온도에 관한 연구 (Studies on the suitable temperature for rice drying)

  • 이병영;손종록;김영배;윤인화
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권3호
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    • pp.258-261
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    • 1991
  • 순환식 곡물건조기의 열풍온도별 미질특성을 구명하여 건조적정온도를 확립하기 위하여 2톤 규모의 순환식 열풍건조기를 이용 열풍건조온도를 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$간격으로 하여 수분함량 24%에서 15%까지 건조하는데 건조효율 및 건조벼의 미질 특성을 조사하였던바 열풍건조 온도별 소요된 건조일수는 온도가 높을수록 짧았고 석유소요량은 적었다. 동할립은 $40{\sim}55^{\circ}C$로 건조하였을 때 $3{\sim}10^{\circ}C$였으나 $55^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지 건조하였을 땐 $19{\sim}30%$로 매우 높았으며, 발아율은 40 및 $45^{\circ}C$으로 건조하였을 때 각각 98 및 93%였으나 $50^{\circ}C$로 건조하였을 때 86%로 감소하였으며, $70^{\circ}C$로 건조하였을 때는 30%밖에 안되었다. 도정율은 $40^{\circ}C$의 75.86%보다 60, 65 및 $70^{\circ}C$에서 각각 1.76, 2.63 및 7.52% 감소하였다. 또한 백미의 완전립율도 건조온도가 높아짐에 따라 감소하였는데 $60^{\circ}C$에서부터 감소폭이 급증하는 경향이었다. 알카리 붕괴도 및 호화응집성은 건조 온도가 높아짐에 따라 낮아졌으며 $60^{\circ}C$에서 그 폭이 컸다. 취반미는 흡수율, 용적팽창율, 취반용액중의 용출고형물 및 요드 정색도가 증가하였는데 일반적으로 $60^{\circ}C$에서 증가 폭이 컸다.

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터널 상부 지반에 시공되는 건물 하중에 따른 터널 및 주변지반의 거동 (The behavior of tunnel and ground according to the loading of building construction on the ground)

  • 차석규;이상덕
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.731-742
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    • 2018
  • 최근 도심지에서 기존터널 상부에 구조물을 신설하는 경우가 증가하고 있다. 특히 지반굴착 후 구조물이 시공되는 경우 굴착 저면 하부 지반 내에서는 하중 제하, 재하 과정이 반복되므로 기존 터널에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지반굴착으로 인한 기존 터널의 안정을 유지하기 위해서는 인접부에서의 굴착 및 구조물 하중에 의한 영향을 정확히 파악하여야 한다. 본 연구에서는 기존터널 상부지반 굴착 및 신설 구조물로 인한 하중이 기존터널에 미치는 영향을 대형 모형시험과 수치해석으로 통하여 파악하였다. 이를 위해 실제 크기의 1/5로 축소한 모형시험과 수치해석을 수행하여 굴착저면과 터널 천단 간의 거리를 일정하게 유지하고 지반굴착, 구조물 하중의 폭을 변화하여 그에 따른 영향을 파악하였다. 연구 결과, 동일 하중 크기에 대하여 굴착 깊이가 깊어져 굴착 저면과 기존터널이 가까울수록 더 큰 영향이 작용하는 것을 확인하였다. 동일 이격 거리에서 기존터널에 영향은 건물하중 폭 증가에 따라 터널 내공변위가 증가하는 것을 확인하였고, 지중응력은 최대 2.4배까지 증가하는 것을 확인하였다. 이로부터 건물하중 폭이 증가하면 지중응력의 증가 영향으로 기존 터널에 영향을 주는 것을 확인하였고, 기존터널을 중심으로 신규하중의 재하 폭이 터널직경의 3배 이상으로 이격되면 지중응력의 영향이 감소하는 것을 확인하였다.

The First Crustal Refraction Survey in the Korean Peninsula

  • Jung Mo Lee;Wooil Moon;Chang-Eob Baag;Heeok Jung;Ki Young Kim;Bong Gon Jo;Woohan Kim;Sung Kyun Kim
    • IUGG한국위원회:학술대회논문집
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    • IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.15-15
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    • 2003
  • The first crustal refraction survey in the Korean Peninsula was carried out over the survey line connecting Seosan-Yeongdong-Kyeongiu on Dec. 15, 2002. The total length of the survey line was about 300 Km and 198 portable seismometers were deployed with approximately 1.5-km interval. The survey line itself was geologically important since it was almost normal to the so-called Sino-Korean structural trend. Two shots, one at Seosan (west end point) and the other at Yeongdong (mid-point), were exploded. They were 100-m deep drill well explosions. The Seosan shot consisted of a ton emulsion type explosive, while Youngdong consisted of 500 kg one. Both shots generated signals with good S/N ratios to the farthest receivers. Seismic signals were recorded by 195 receivers out of 198 ones. Although the originally planned Kyeongju shot (east end point) could not be exploded due to public discontent, the experiment was evaluated very successful. First breaks in all recorded traces were picked up and two preliminary analyses were carried out. The one is conventional flat layer analysis and the other was refraction tomographic analysis. The one resulted in average 32-km thick two-layer crust and the underlying mantle with 8.05-km/s P-velocity. The top crust layer with 3.86 kw/s P-velocity was 2.5-km thick and the lower crust layer with 6.0l km/s P-velocity was 29.5-km thick. The other resulted in a velocity cross-section. The confidence level of the velocity cross-section could not be evaluated at this time because only two shot were exploded. Detailed analyses such as surface wave dispersion are on going. Continuing crustal scale refraction surveys are planned in Korea.

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