• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.362-367
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• 2017

본 연구에서는 입자상물질 저감을 위해 개발한 디젤미립자 필터를 선박용 고속 디젤엔진에 적용하여 측정방법에 따른 저감효율을 비교 분석하였다. 시험에 사용된 엔진은 최고출력 403 kW의 4행정 기계식 선박용 고속 디젤엔진이며, 선박 엔진의 부하와 회전속도 제어를 위해 AC 동력계를 사용하였다. 선박 엔진 시험주기인 E3 cycle의 네 운전조건에서 저감효율을 측정하였으며, 측정방법으로는 입자상물질 및 soot의 저감특성을 살펴보기 위해 분류희석 방법과 광흡수법이 적용된 계측기를 각각 이용하였다. 디젤미립자 필터 적용에 따른 저감효율 측정 결과, 엔진허용 배압을 충족함과 동시에 입자상물질의 경우 76 ~ 91 %, soot(${\approx}$블랙카본)은 90 %이상 확인할 수 있었다. 이 결과로부터, 선박용 디젤엔진에서 배출되는 입자상물질 및 soot 저감기술로 디젤미립자 필터 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 측정방법별 저감효율이 상이한 결과로부터 측정방법의 단일화 필요성을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.269-274
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• 2021

바이오에너지는 탄소중립을 추구하는 방안 중 하나로 간주되고 있다. 그러나 수확된 식물 바이오매스를 연소하면 필연적으로 대기 중 이산화탄소는 일정기간 동안 화석을 연소할 때보다 더 많아진다. 본 논문에서는 이 탄소부채의 총량과 상환기간을 예측하고 최소화하는 방법을 제안한다. 사례연구로는 현재 사용되고 있는 화석연료를 바이오매스로 일시에 전환할 경우에 대한 탄소순환 영향평가를 수행한다. 이를 통해 탄소중립 개념의 근본적인 취약성을 지적한다. 바이오에너지의 지속가능성을 위한 실행방안으로는 숲 면적 감소분에 비례하는 추가식림 및 숲 질량 증가분에 비례하는 추가수확 공식을 제안하였다. 최적화 결과, 탄소부채 상환기간은 약 70년, 대기 중 이산화탄소는 최대 50% 이상, 정상상태에서 3% 증가가 예상된다. 이는 이론적으로 예측한 최상의 결과이며 실제로는 이보다 나쁠 것으로 추정된다. 따라서 바이오매스는 진정으로 탄소 중립적이지 않으며, 화석연료의 대체에너지원으로서 부적합하다. 본 연구에서 제안된 방법은 이미 사용 중인 바이오에너지의 현재 및 미래 탄소부채 최소화를 통해 탄소중립으로의 접근에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.117-131
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• 2006

한국의 고준위폐기물 기준 처분 시스템의 공학적 방벽에서의 T-H-M(Thermo-Hydro-Mechanical) 거동 실증을 위한 KENTEX(KAERI Engineering-scale T-H-M Experiment for Engineered Barrier System)실험 장치를 대상으로 열-수리-역학 연동현상 해석을 하여 온도, 포화도 및 응력의 변화를 예측하였다. 그리고 이들 변수와 열-수리-역학의 연동현상에 사용된 세물성법칙인 탄성물성법칙, 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙과의 관계를 분석하였다. 열-수리-역학 연동현상을 계산하는 데는 상용 유한요소 코드인 ABAQUS를 사용하였다. 열 계산에서 벤토나이트 내 온도는 히터 가열 후 초기에는 급격히 증가하다가 얼마의 시간이 경과한 후에는 거의 일정한 값에 도달하였다. 이 도달시간은 약 37.5일로 반경방향의 모든 지점(H=0.68m 일때)에서 정상상태에 도달한 것을 알 수 있었다. 즉, 히터와 벤토나이트 경계면에서는 $90^{\circ}C$, 벤토나이트와 외부 셀 경계면에서는 약 $70^{\circ}C$를 유지하였다. 열-수리-역학 연동현상 계산에서 시간에 따른 벤토나이트 포화도는 탄성 물성법칙, 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙의 세 경우 모두 거의 차이가 없었다. 열-수리-역학 계산 결과와 수리-역학 계산 결과의 비교에서 온도의 증가는 탄성 물성법칙 및 공극탄성 물성법칙 각각에 대해 시간이 경과함에 따라 포화도가 증가함을 초래해 포화가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 특히 히터에 가까운 쪽에서는물이 침투하고 있는 쪽 보다 포화도 증가가 큰 것으로 나타나 벤토나이트가 물로 포화되기 전의초기상태가 온도의 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다. 또한 응력은 세 물성 법칙 모두 시간의 경과에 따라 증가하는 경향을 보이나 탄성 물성법칙의 경우가 다른 두 경우보다 현저한 변화를 보이는데 이는 변형율이 탄성한계를 넘어서도 계속 작용하여 공극비 변화를 고려한 다른 두 물성법칙과 차이가 있음을 나타내고 있다. 그러나 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙의 경우에 열-수리-역학 계산 결과와 수리-역학 계산 결과를 비교하면 시간이 경과함에 따라 응력은 증가하지만 온도의 변화에 따른 서로의 응력의 차이는 작은 것을 알 수 있다. 즉 온도변화의 영향보다는 시간에 따른 포화도 변화의 영향이 더 큰 것으로 생각된다. 따라서 벤토나이트의 열-수리-역학 연동현상 해석에서 벤토나이트는 온도의 증가로 포화가 빨라지고, 포화도 증가는 응력을 증가시키는 결과를 보이므로 공극비, 열팽창 및 팽윤압 등의 영향을 받고 있는 것으로 이해된다. 그래서 벤토나이트의 열-수리-역학 연동현상 해석에서 벤토나이트는 공극비, 열팽창 및 팽윤압 등의 영향을 받으므로 탄성과 소성을 동시에 고려할 수 있는 물성법칙을 선택하는 것이 바람직하다.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.93-100
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• 2004

속리산 국립공원 내 용바위골 지역(a.s.1. 560∼640 m)의 신갈나무림에서 토양에 축적된 유기탄소, 질소, 인 및 칼륨의 함량을 측정하고 또 O1son(1963)의 부지수곡선 모델을 적용하여 낙엽의 분해상수(k)와 분해시간(t)를 측정하였다. 유기탄소량은 L층 231.25 g $m^{-2}$, F층 291.50 g $m^{-2}$, H층 166.91 g $m^{-2}$, 그리고 $A_1$층 174.51 g $m^{-2}$, 로 L층과 F층에서 높은 함량을 보였고, 질소함량 역시 L층과 F층에서 각각 17.47 mg $g^{-1}$, 17.00 mg $g^{-1}$으로 많았으며, 인과 칼륨함량은 H층과 $A_1$층에서 433.34 mg $g^{-1}$ 392.74 mg $g^{-1}$ 및 2,323.31 mg $g^{-1}$, 2,155.57 mg $g^{-1}$으로 다른 토양층에 비하여 많았다. 토양 속 유기물의 분해상수는 유기탄소 k = 0.3657, 질소 k = 0.3319, 인 k = 0.2050, 칼륨 k = 0.0934이였고, 99%가 분해되는데 소요되는 시간은 유기탄소 13.94년, 질소 15.18년, 인 24.79년 그리고 칼륨 55.11년으로 순환 cycle이 없는 칼륨이 분해되는데 가장 오랜 시간이 소요되는 것으로 측정되었다. 신갈나무림에서 매년 유입되는 영양염류량과 집적층에 축적되는 영양염류량을 Turbo Pascal로 Programming한 후 신갈나무 군락의 상태를 진단해 본 결과, 임상에 유입된 유기탄소 중 87.67%인 714.84 mg $g^{-1}$, 축적된 유기탄소 중 81.62%인 1,594.62 g mg $g^{-1}$이 분해되어 유입되는 양과 분해되는 양이 거의 비슷하였다. 질소, 인 그리고 칼륨도 유입되는 영양염류량과 분해되는 영양염류량이 비슷하여 안정상태(steady state)를 유지하고 있는 군락으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.291-302
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• 2000

연료가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 망간계 탈황제를 개발하여, 대기압하 고정층반응기에서 황화/재생 반복실험을 통하여 탈황제의 효용성, breakthrough times, 그리고 평형농도를 구하였다. 황화수소 제거능에 영향을 미치는 입자크기, 황화반응 온도, 재생온도 그리고 재생 특성에 관해 살펴보았다. 황화수소 제거를 위한 적정 조업온도는 $800^{\circ}C$였으며 입자크기가 감소할수록 탈황능은 증가하였으나 입경 0.214~0.631mm에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 실험으로부터 구한 황화수소 평형관계식은 log(K)=3.396/T-1.1105이고 탈황제 이용효율은 $800^{\circ}C$에서 92%를 나타냈다. 공기를 사용해서 재생할 때 $SO_2$ 배출농도는 $800^{\circ}C$에서 8.5% 이상, $850^{\circ}C$에서 8.4% 이상, 그리고 $900^{\circ}C$에서 8.8% 이상을 보여 황산제조에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권4호
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• pp.236-240
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• 2000

식물의 저온 스트레스 및 방어체계에 대한 기작론적 연구의 일환으로서, 저온에서 보이는 벼 유묘의 생장력 상실과 생체막의 상전이 및 세포질 대사 변화 간의 상관관계를 조사하였다. 주변환경의 온도가 내려감에 따라 유묘의 생장속도는 점차 감소하여 약 $13^{\circ}C$ 이하에서는 생장이 실질적으로 정지하였다. 이 온도는 미토콘드리아 내막의 물리적 상전이 온도 및 기능적 상전이 온도와 일치하였다. 또한 해당과정의 중간생성물인 glucose 6-phosphate(G6P), fructose 6-phosphate(F6P)의 함량과 온도간의 상관곡선에서 보여주는 변곡점도 $13^{\circ}C$ 부근에서 나타났다. 이들-세포생리의 생화학적, 생물물리적 특성들의 불연속적 변화를 나타내는-온도들의 일치는 저온하에서의 생장정지가 우선적으로 미토콘드리아막의 상전이에 기인하며, 이 상전이가 세포 대사의 불균형을 일으키는 주요인임을 시사한다. 저온처리된 벼를 다시 상온으로 옮겼을 때 축적된 G6P와 F6P함량의 급격한 감소가 관찰되었다. 이는 상온환원시 TCA cycle을 거쳐 호흡전자전달에 필요한 전자공여체를 짧은 시간에 과다생성시키는 요인이 되어 결과적으로 세포의 산화적 스트레스를 일으키는 원인이 되는 것으로 해석하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권4호
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• pp.265-282
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• 2008

중 저준위 방사성폐기물 처분 부지의 부지특성조사 결과를 이용하여 처분장 부지의 지하수 유동체계를 이해하기 위한 수치 모델링을 수행하였다. 부지의 투수성 단열대 및 암반단열의 분포 특성에 근거하여 단열망 모델을 구축하고, 이를 이용하여 생성된 10개의 수리전도도장을 지하수 유동 모델링에 반영한 추계론적 Hybrid-EPM 방법으로 수치 모델을 구성하였다. 10회의 지하수 유동 모델링 결과, 처분 부지의 지하수두 및 지하수 흐름은 지표 근처에서 지형적인 요소에 크게 지배를 받는 것으로 나타나며 처분장 심도에서는 주변에 존재하는 투수성이 높은 단열대에 의해 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 특히, 처분 시설 건설 중 사일로 주변 지역에서 수위 강하가 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 처분 시설 폐쇄한 후 지하수위는 1년 이내에 급속히 회복되며, 대략 2년이 지난 후 완전히 회복 될 것으로 분석되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.170-174
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• 2012

일반적으로 실제 하천의 EC 값은 일정하게 유지가 된다. 연속식, 반연속식 운전으로 실험한 결과 정상상태(steady state)를 보였다. 연속운전의 경우 유출수의 EC 값은 1.7 dS/m로 일정하게 유지되었으며(유입 EC = 0.1 dS/m) 반연속식운전의 경우 새로운 유입수가 유입됨으로 인해 초기 EC는 약 0.1 dS/m이고 미생물이 황을 산화함에 따라 황산염 이온이 생성되고 EC가 증가하여 30분 후 EC는 약 0.6 dS/m로 측정되었고 장시간 운전하여도 일정한 트랜드의 안정적인 값이 측정되었다. ${NO_2}^{-}-N$가 주입되면서 미생물이 저해를 받아 EC가 감소하는 경향을 보였으며 이를 통해 독성물질 주입여부를 판별할 수 있었다. 독성이 없는 유입수를 다시 유입시켰을 경우 약 4~5시간 후 반응조 내의 미생물이 원상태를 회복하여 유입 전 EC의 값이 다시 측정되었다. 황을 이용한 독성모니터링방법은 다른 여러 조건의 실험을 통해 문제점 파악 및 보완이 필요하지만 연속식 운전, 반연속식 운전 2가지 방법을 통해 독성물질을 신속하게 탐지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권2호
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• pp.75-87
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• 2007

광릉 슈퍼사이트 내 원두부 소유역에서 지하수위변동법, 이온수지법, 수문곡선분리법 등 세가지 방법을 적용하여 지하수 함양률을 평가하고, 방법별 결과들을 비교하였다. 이를 위한 자료는 우기에 해당하는 2005년 6월부터 9월까지 취득하였다. 두 가지 다른 지하수위변동법으로는 각각 25.9%, 23.6%의 지하수 함양률이 산출되었고, 염소를 이용한 이온수지법은 평균 13.4%의 함양률이, 그리고 6개의 수문곡선과 염소 이온자료를 이용한 기저유출 분리법은 평균 14.0%의 순기저유출률이 산출되었다. 장기적으로 지하수 저장량의 변화가 없는 정류상태를 가정하는 이온수지법과 수문곡선 분리법에서 산출된 지하수 함양률이 지하수 함양으로 인해 지하수위의 상승과 저장량의 변화를 고려하는 지하수위변동법에서 산출된 지하수 함양률보다 작게 산정되었다. 따라서 수문순환의 동력학적 특성을 이해하는 측면에서는, 지하수위변동법에 의한 지하수 함양률 평가가 다른 방법들보다 우월함을 보인다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권3호
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• pp.200-206
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• 2013

목적: 자기공명 심장영상을 이용한 좌심실 파라미터 측정에 있어, 자동화 방식을 적용하였을 경우에 나타나는 효과를 분석하고 이를 수동 및 반자동 방식을 적용했을 경우 나타나는 결과와 비교하였다. 대상과 방법: 1.5T 자기공명 심장영상 촬영을 시행한 62명의 환자를 대상으로, 심장 주기당 20상의 단축 항정상태 자유세차 동영상과 심첨2방 및 심첨4방 영상을 얻었다. 심내막 경계와 심외막 경계를 수동, 자동, 반자동 방식으로 각각 구하여 이를 바탕으로 이완말기와 수축말기 용적, 박출 계수, 일회 박출량, 좌심실 질량을 계산하고 각 방식간 평균값 차이를 일원분산분석법을 이용 통계적 분석하였다. 결과: 이완말기와 수축말기 용적의 경우에는 세 방식으로 측정한 결과는 통계적으로 유의하게 다르지 않았다. (P = .399 and .145). 그러나, 박출 계수, 일회 박출량, 좌심실 질량의 경우에는 통계적으로 유의하게 다르게 나타났으며 (P=.001, < 001, < 001) 자동화 방식으로 측정한 측정치가 다른 두 방식에 비해 일관되게 큰 결과치를 보였다. 결론: 자동화 방식을 적용하여 측정한 좌심실의 박출 계수, 일회 박출량, 좌심실 질량의 측정치는 수동, 반자동 방식에 비해 과장된 값을 나타낸다. 자동화 방식으로 많은 노력을 절감할 수 있으나, 임상적으로 민감한 케이스에 대해서는 이에 더하여 수동적 교정을 고려해야 할 것이다.