• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.123-130
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• 2013

보일러 배기가스를 이용해 온실 내부의 $CO_2$ 농도를 높여 식물의 생장을 촉진하는 $CO_2$ 시비 시스템의 공급 최적화를 위한 연구를 진행하였다. 다기관의 유로를 사용하는 시비 시스템의 기하학적 변수에 따른 유량균일성 파악을 위해 전산유체역학 기법을 사용하였다. 먼저 PVC 형상을 수정하여, 처음 설비에서 출구유량이 적어 튜브 뒤쪽까지 $CO_2$가 나오지 못했던 문제점을 해결하고 개선된 형상을 결정했다. 그 다음 실험값과 동일하게 맞추기 위하여 실험값과 해석값의 출구 속도를 비교하여 입구 압력을 결정하였다. 이때 여섯 개의 출구에서 나타나는 유량 비균일성은 출구에 Gasket을 부착하여 출구 면적 변화를 통해 유량을 조절할 수 있다고 보았다. 여섯 개의 출구 직경을 각각 변화시킨 3개의 Case 결과가 출구 면적을 모두 동일하게 두었을 때보다 편차가 최대 ${\pm}18%$까지 감소되었다. 비닐 튜브 역시 뒤쪽까지 $CO_2$가 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 출구의 직경을 변화시켜가며 비교하였다. 각각의 출구 직경은 동일하게 하고 입구 면적 대비 출구 면적이 153.4%(D = 10mm), 97.8% (D = 8mm), 54.9%(D = 6mm)이 되도록 3개의 Case로 나누어 유량 균일성 향상 효과를 알아보았다. 그 결과 출구직경이 10mm일 때보다 6mm일 때, 유량 편차가 ${\pm}13%$ 정도 감소되었다. 따라서 출구 면적이 작아질수록 유량 균일성이 향상됨을 파악하였다. 앞서 결정된 최적 PVC 형상과, 비닐 튜브 조건을 조합하여 전체 형상을 해석한 경우 역시 모든 hole에서의 유량이 0.1g/s 이내의 차이를 보이며 높은 균일성을 나타냈다. 이와 같은 방법으로, 다기관의 유로를 이용하여 $CO_2$를 분배시키는 다른 형태의 시비 시스템에서 역시 PVC 배관에서의 압력강하를 최소화시킨 뒤, PVC와 비닐 튜브의 출구 직경을 변화시키는 순서로 각 출구로의 유량을 균일하게 조정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5D호
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• pp.633-639
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• 2011

적정수준의 택시규모를 산정하기 위해 본 연구에서는 타코미터 데이터 분석을 통해 법인택시와 개인택시의 운행실태를 분석하였다. 대상예시지역으로 평택시를 선정하여, 도시특성을 기반으로한 택시총량산정 수리모형을 개발하였다. 개발된 도시특성기반 모형의 분석결과 결정계수(수정된 R제곱) 값이 0.970로 모형이 유의한 것으로 나타났다. 모형적용결과 평택시에 적합한 택시총량은 2014년까지 총1,794대로 이는 2009년 기준년도보다 214대 많은 것으로 분석되었다. 또한 실제 택시의 운영데이터를 기반으로한 실차율에 의한 택시총량산정 모형을 분석하였다. 실차율모형 적용결과 2014년까지 총1,224대로 이는 2009년 보다 356대 적은 것으로 분석이 되었다. 결론적으로 평택시의 택시총량은 실차율모형과 도시특성을 반영한 두 모델을 적용한 결과 2014까지 평택시의 택시총량공급계획은 2009년 1,580보다 71대 적은 1,509대로 분석되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권4호
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• pp.232-236
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• 2001

광합성유효광량지속이 50 $\mu$mol.m$^{-2}$ .s$^{-1}$로 유지되는 인공광하에서 수박 접목묘의 증발산속도와 활착에 미치는 포차의 영향을 정량적으로 구명하고자 기온 4수준(23$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 29$^{\circ}C$), 상대습도 3수준(85%, 90%, 95%)으로 처리된 조건에서 접목과 활착 실험을 수행하였다. 상대습도가 95%로 높게 유지될 때 기온이 증가할수록 접목묘의 증발산속도는 높게 나타났다. 이것은 기온의 증가에 따라 엽온이 상승하면서 엽의 수증기압이 높아져 증발산속도가 높게 나타난 것으로 판단된다. 상대습도가 85%로서 상대적으로 낮게 유지될 때 증발산속도가 높게 나타났으나, 접목 후 경과된 시간에 따라 증발산속도는 감소하면서, 접수의 위조가 관찰되었다. 이것은 대목과 접수가 완전하게 결합되지 않아 접수의 유관속으로 수분의 공급이 충분하게 이루어지지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 한편 상대습도가 90%와 95%를 유지하는 조건에서 증발산속도의 차이는 미약하게 나타났다. 상대습도가 높을수록 접목묘의 활착율은 높았으며, 90% 이상으로 상대습도가 유지되는 조건에서 활착율은 기온과 무관하게 90% 이상으로 높게 나타났다. 그러므로 접목묘의 활착율에 미치는 상대습도의 영향은 기온에 비해서 큰 것으로 판단된다. 포차가 작을수록 접목묘의 활착율은 높게 나타났다. 포차가 0.4kPa 이하를 유지하는 조건, 즉 상대습도가 90% 이상으로 유지될 때, 90% 이상의 높은 활착율을 얻을수 있었다. 따라서 수박의 접목 초기에 증발산속도를 억제하여 접수의 위조를 방지하고, 활착율을 높이려면 상대습도를 최소한 90% 이상으로 조절해주는 것이 효과적이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.767-774
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• 2010

수동공기공급형 고분자 전해질 연료전지는 팬을 이용하여 주변의 공기를 스택에 공급한다. 공급된 공기는 연료로 쓰이는 동시에 스택의 냉각에도 사용된다. 이러한 방식은 시스템에서 가습기, 공기 압축기, 냉각수 설비를 제거할 수 있어서 시스템을 단순화 시키고 경량화 시킬 수 있는 반면 냉각성능은 기존의 냉각수를 이용하는 방식에 비하여 떨어진다. 따라서 시스템의 신뢰성 확보를 위하여 최적의 냉각 성능을 낼 수 있도록 스택을 설계하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지 스택의 냉각성능 향상을 위하여 다양한 채널 형상, 공기극의 유량분포, 외부 대류열전달계수의 변화가 스택의 온도분포에 미치는 영향에 대한 전산해석을 수행하였다. 그 결과, 채널의 rib이 두꺼운 경우에 냉각성능이 가장 뛰어났으며 유량을 중앙부에 집중시킨 경우에 고온집중 현상이 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권1호
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• pp.46-51
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• 2006

광합성 미생물을 이용하여 $CO_2$를 항산화성 카로티노이드를 다량 함유하고 있는 바이오매스로 전환하는 새로운 방법의 생물학적 $CO_2$ 저감 기술이 제시되었다. 본 연구에서 담수 녹색 미세 조류인 Haematococcus pluvialis가 광합성 미생물로 사용되었으며, 이 균주는 녹색의 성장 세포에서 적색의 포낭 세포로 전환될 때 2차 카로티노이드인 astaxanthin을 세포 내에 다량 축적하는 것으로 알려졌다. 균주의 이러한 특성을 이용하여 $CO_2$가 연속적으로 공급되는 광 반응기에서 자가 영양 배양 방식으로 $CO_2$ 고정화 및 그것을 통한 astaxanthin 생산 연구가 수행되었다. 녹색 성장 세포의 성장은 5％ $CO_2$ 공급 환경 및 기본 NIES-C 배지에서 최대로 이루어졌다. 적색 포낭 세포로 효과적인 전환을 위해 5％ $CO_2$ 주입과 강한 빛 조사로 이루어진 자가 영양 유도법을 적용하였으며, 이 공정을 통해 $9.6mg/L{\cdot}day$의 astaxanthin 생산성을 획득하였다. 이때 astaxanthin으로 전환되는 $CO_2$의 균주 내 고정화 속도는 $27.8mg/L{\cdot}day$로 나타났다. 본 연구를 통해 제시된 H. pluvialis를 이용한 자가 영양 배양, 유도 공정은 $CO_2$ 고정화뿐만 아니라 고부가 생리 물질 생산기능을 겸비하여 새로운 $CO_2$ 저감기술로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.491-498
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• 2010

연료전지 자동차는 성능과 수명 측면에서, 전해질막의 가습이 필요하며, 이를 위해 반응기체인 공기, 수소의 높은 가습이 요구된다. 본 연구에서는 내경 75 mm공기공급관 내에 직접 삽입된 인젝터(노즐)과 액적제거를 위한 사이클론을 통한 가습장치를 고안하여 실험을 수행하였다. 충돌형 노즐 3 종류를 이용하여 분사압력, 공기 유량, 분사방향각도를 달리하여 실험을 수행하였다. 가습 성능을 분석하기 위해, 가습효율이라는 개념을 정의하였다. 별도의 외부 열공급원 없이 분사되는 물과 공기의 엔탈피가 자체 기화열 공급원으로, 분사되는 물의 양이 가습에 가장 중요한 변수임을 볼 수 있었다. 사이클론은 높은 공기유량에서 재비산이 발생되는 것을 볼 수 있었다. 노즐타입 PJ24, 분사방향 각도 90도, 분사압력 1200 kPa, 공기 유량 6000 nlpm에서 절대습도 $21.29\;kJ/kg_{da}$, 가습 효율 86.57%를 얻을 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.62-62
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• 2018

Pt is still considered as one of the most active electrocatalysts for ORR in alkaline fuel cells. However, the high cost and scarcity of Pt hamper the widespread commercialization of fuel cells. As a strong candidate for the replacement of Pt catalyst, silver (Ag) has been extensively studied due to its high activity, abundance, and low cost. Ag is more stable than Pt in the pH range of 8~14 as the equilibrium potential of Ag/Ag+ being ${\approx}200mV$ higher than that of Pt/PtO. However, Ag is the overall catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) is still not comparable to Pt catalyst since the surface Ag atoms are approximately 10 times less active than Pt atoms. Therefore, further enhancement in the ORR activity of Ag catalysts is necessary to be competitive with current cutting-edge Pt-based catalysts. We demonstrate the architectural design of Ag catalysts, synthesized using plasma discharge in liquid phase, for enhanced ORR kinetics in alkaline media. An attractive feature of this work is that the plasma status controlled via electric-field could form the Ag nanowires or dendrites without any chemical agents. The plasma reactor was made of a Teflon vessel with an inner diameter of 80 mm and a height of 80 mm, where a pair of tungsten(W) electrodes with a diameter of 2 mm was placed horizontally. The stock solutions were made by dissolving the 5-mM AgNO3 in DI water. For the synthesis of Agnanowires, the electricfield of 3.6kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied across the electrodes using a bipolar pulsed power supply(Kurita, Seisakusyo Co. Ltd). The repetition rate and pulse width were fixed at 30kHz and 2.0 us, respectively. The plasma discharge was carried out for a fixed reaction time of 60 min. In case of Ag nanodendrites, the electric field of 32kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied and other conditions were identical to the plasma discharge in water in terms of electrode configuration, repetition rate and discharge time. Using SEM and STEM, morphology of Ag nanowires and dendrites were investigated. With 3.6 kV/cm, Ag nanowire was obtained, while Ag dendrite was constructed with 32 kV/cm. The average diameter and legth of Ag nanowireses were 50 nm and 3.5 um, and thoes values of Ag dendrites were 40 nm and 3.0 um. As a results of XPS analysis, the surface defects in the Ag nanowires facilitated O2 incorporation into the surface region via the interaction between the oxygen and the electron cloud of the adjacent Ag atoms. The catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) showed that the catalytic ORR activity of Ag nanowires are much better than Ag nanodendrites, and electron transfer number of Ag nanowires is similar to that of Pt (${\approx}4$).

• 디지털융복합연구
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• 제15권1호
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• pp.227-238
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• 2017

급성 심정지는 갑작스러운 심장 기능의 상실로 인하여 수 분 안에 뇌를 비롯하여 온 몸에 혈액 공급이 되지 않아 사망으로 이어지는 대표적인 중증응급질환이다. 특히 병원 밖에서 발생하는 병원외 심정지 환자는 생존율이 매우 낮다. 그 이유는 갑작스런 발병으로 인해 주변사람들이 심정지 환자라는 것을 인식하지 못할 뿐만 아니라 인식한다 하더라도 전문 의료지식이 없어 정확한 응급조치를 취하는 것이 어렵기 때문이다. 기존의 심정지 관련 연구는 대부분 심정지 발생 후의 치료법 방안에 집중되어 있었으나, 이는 근본적인 문제해결이 어려워 생존율을 높이는데 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 널리 보급된 스마트폰을 활용하여 급성 심정지 환자를 위한 알림, 사전예방, 응급조치 등의 기능을 갖춘 솔루션을 개발하였다. 이 솔루션을 활용하면 급성 심정지를 사전에 예방할 수 있고, 설사 발병한다고 하더라도 주변사람에게 신속하게 알려 최대한 골든타임(4분)을 지킬 수 있으며, 1차 발견자가 신속하고 정확한 심폐소생술을 실시할 수 있어 생존율을 한층 더 높일 것으로 기대한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.582-589
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• 2009

회생에너지는 회생 전동차와 역행 전동차의 순간적인 오버랩 경우를 제외하고, 전동차내 저항기 또는 전차선의 저항에 의해 열로서 사라지게 된다. 에너지자정시스템은 전동차 제동시 발생되어 재활용되지 못하고 사라지는 회생 에너지를 에너지저장시스템에 저장하고 전동차가 역행할 때 에너지저장시스템으로부터 에너지를 공급하여 도시철도시스템에서 회생 에너지를 재할용하는 시스템이다. 동시에 역행과 제동하는 차량이 존재하지 않을 지라도 차량간 에너지의 완전한 교환이 이루어 질 수 있다. 따라서 에너지저장시스템은 에너지를 저장하고 재활용함으로서 에너지를 절감할 수 있는 유용한 장치이다. 에너지저장시스템은 운행시격과 관계가 깊은데, 운행 시격이 짧은 경우보다 큰 경우 전동차 회생시 회생 에너지가 모두 에너지저장시스템으로 저장되므로 저장된 에너지를 활용할 수 있어 도시철도 운영기관의 에너지 절감율이 높아지게 된다. 반대로 운행 시격이 짧을 경우 한 변전소 구간 내에 전동차 여러 편성이있을 수 있다. 이때 하나의 전동차 회생시 이 회생 에너지가 주변의 역행 전동차에 공급되면 에너지저장시스템으로 들어오는 회생 에너지는 적을 것이다. 따라서 본 논문은 에너지저장시스템을 적용하는데 있어서 악조건인 운행 시격이 국내에서 가장 짧은 서울메트로 2호선을 대상으로 에너지저장시스템 적용 효과를 에너지절감 측면에서 현장 실측과 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.144-148
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• 1999

상업적 규모의 순환여과식 탱크에서 사료 공급 횟수에 따른 산소 소비량의 변화를 조사하였다. 실험에 이용된 사육 장치는 순환여과식 시설내의 원형 콘크리트 탱크 (직경 270cm, 높이 80cm)를 이용하여 평균 체중 400g의 나일틸라피아 (Oreochromis niloticus)를 390kg 방양하여 실험에 이용하였다. 우선 3일간 사육 어류를 절식시킨 후 기초대사율을 측정하였고, 사료 공급 횟수를 1회, 2회, 5회 그리고 9회로 나누어 공급한 후 산소 소비량의 일간 변화를 측정하였다. 절식 상태에서 산소 소비량 (기초대사율)은 평균 $39.31{\pm}4.4mg\;O_2/kg$ fish/hr이였고 사료 공급횟수에 따른 1일 평균 산소 소비량은 1회, 2회, 5회 및 9회 공급시 각각 $79.9{\pm}21.5,\;81.3{\pm}14.8,\;84.2{\pm}9.9$ 및 $98.9{\pm}11.0mg\;O_2/kg$ fish/hr을 소비하는 것으로 나타나 사료 공급 횟수가 증가함에 따라 평균 산소 소비량은 증가하였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 사료 공급후 최대 산소 소비량에 도달하는 시간은 사료 공급후 30$\~$50분으로 나타나 사료공급 횟수와는 유의적인 상관 관계가 없는 것으로 나타났다. 사료공급 횟수에 따른 산소 소비량의 최대치는 1회, 2회, 5회 및 9회 공급시에 각각 161.2, 123.4, 111.1 및 111.1 mg $O_2/kg$ fish/hr을 소비하는 것으로 나타나 하루에 1회 공급하였을 때 최대 산소 소비량이 가장 높은 것으로 나타났다.