• 수산해양기술연구
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• 제53권4호
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• pp.446-455
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• 2017

The improvement of resistance performance for the 4.99 ton class fishing boats was shown. The 4.99 ton fishing boats are the most commonly used one in the Korean coastal region. The evaluation of resistance performance was estimated by the Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis. The CFD simulation was performed by the validation for various types of bow shapes on the hull. The optimized hull form from the simulation was selected and showed the best resistance performance. This hull type was tested on the towing tank in the National Institute of Fisheries Science (NIFS). The effective horsepower (EHP) was estimated by the resistance test on the towing tank with the bare hull condition. The drag force on the three service speed conditions was obtained for the resistance analysis to power prediction. The measured drag forces are compared with the results from the CFD simulation with one another. As results of the model tests, it was confirmed that the shape of the bow is an important factor in the resistance performance. The effective horsepower decreased about 30% in comparison with the conventional hull form. Also, the resistance performance improved the reduction of required horsepower, which especially contributed to the energy-saving for the fisheries industry. In the CFD analysis, the resistance performance improved slightly. In this case, the ratio of the residual resistance ($C_R$) in the total resistance ($C_T$) was high. Therefore, the CFD analysis was not enough to satisfy with reflection for the free surface and wave form in the CFD procedure. Both model test and CFD calculation in this study can be applied to the initial design process for the coastal fishing vessel.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.242-251
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• 2020

본 연구에서는 직립 안벽 앞에 설치된 2차원 진동수주형 파력발전장치의 추출효율과 반사율을 규칙파와 불규칙파에 대하여 살펴보고 둘 사이의 상관관계를 조사하였다. 해석이론으로 선형포텐셜 이론에 기반을 둔 고유함수전개법을 사용하였다. 공기실이 완전 개방되었을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실이 닫혀 있을 때 공기실내의 변동압력에 의한 파의 방사문제를 풀어 공기실 내부의 유량을 구하고, 이를 공기실내의 공기 흐름에 대한 연속방정식에 대입하여 변동압력을 구한다. 추출파워가 최대가 되는 최적 터빈계수를 적용하여 진동수주형 파력발전장치의 최대 추출효율과 반사율을 규칙파와 불규칙파에 대하여 구하였다. 파랑에너지를 효율적으로 흡수하도록 설계된 진동수주형 파력발전장치는 동시에 반사파를 줄이는데 기여하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권1호
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• pp.38-46
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• 2001

조류 중에 설치한 이중 유벽의 유효성을 검증하기 위하여 유벽 전후 및 유벽사이에서의 유적(oil droplet)의 거동을 실험적 및 수치적으로 연구하였다. 이 연구에는 단일 유벽의 경우 유벽의 유연성이 포유성능에 미치는 영향도 포함되었다. 실험은 유적의 밀도와 근사한 구형의 고체입자가 전방 유벽의 상류 한 지점에서 방류되었을 때 그 궤적을 추적하는 것이 내용이었다. 입자는 방류되었을 때 유동장의 상태에 따라 자유표면으로 부상하거나, 유벽에 충돌 또는 유벽하로 빠져나가는 현상을 나타내게 된다. 본 논문에는 이러한 유적의 이동 경위를 해석함으로써, 이러한 유적의 유적이 운동을 시작하는 영역이 어딘가에 따라 전방유벽하로 기름이 누출될 것인지 아닌지를 판단할 수 있는 방법과 전후 유벽의 흘수의 차 그리고 수심이 이중유벽의 포유성능에 미치는 영향을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.190-197
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• 2019

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 메틸 그린 염료의 흡착에 대해 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 흡착평형관계는 Freundlich 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.212~0.305)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(0 < $R_L$ < 1)에 속하는 것을 알았다. BET식으로부터 얻은 등온포화용량은 온도가 증가할수록 커졌다. Dubinin-Radushkevich식으로 구한 흡착에너지값(E = 316.869~340.049 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 자유에너지(-5.421~-7.889 kJ/mol)와 엔탈피(31.915 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행되었다고 알려주었다. 등량흡착열은 평형흡착량이 증가함에 따라 커졌으며, 표면 덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 총 상호작용도 증가하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권2호
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• pp.113-131
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• 2022

A rockburst is a common disaster in deep-tunnel excavation engineering, especially for high-geostress areas. An anomalously low friction effect is one of the most important inducements of rockbursts. To elucidate the correlation between an anomalously low friction effect and a rockburst, we establish a two-dimensional prediction model that considers the discontinuous structure of a rock mass. The degree of freedom of the rotation angle is introduced, thus the motion equations of the blocks under the influence of a transient disturbing force are acquired according to the interactions of the blocks. Based on the two-dimensional discontinuous block model of deep rock mass, a rockburst prediction model is established, and the initiation process of ultra-low friction rockburst is analyzed. In addition, the intensity of a rockburst, including the location, depth, area, and velocity of ejection fragments, can be determined quantitatively using the proposed prediction model. Then, through a specific example, the effects of geomechanical parameters such as the different principal stress ratios, the material properties, a dip of principal stress on the occurrence form and range of rockburst are analyzed. The results indicate that under dynamic disturbance, stress variation on the structural surface in a deep rock mass may directly give rise to a rockburst. The formation of rockburst is characterized by three stages: the appearance of cracks that result from the tension or compression failure of the deformation block, the transformation of strain energy of rock blocks to kinetic energy, and the ejection of some of the free blocks from the surrounding rock mass. Finally, the two-dimensional rockburst prediction model is applied to the construction drainage tunnel project of Jinping II hydropower station. Through the comparison with the field measured rockburst data and UDEC simulation results, it shows that the model in this paper is in good agreement with the actual working conditions, which verifies the accuracy of the model in this paper.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권2호
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• pp.73-89
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• 2023

Due to continuous promotion of green alternatives to toxic petrochemicals by government policies, research efforts towards the development of green corrosion inhibitors have intensified recently. The objective of the current work was to develop novel green and sustainable corrosion inhibitors derived from 4-aminoantipyrine to effectively prevent corrosion of mild steel in corrosive environments. Gravimetric methods were used to investigate corrosion inhibition of 4-((furan-2-ylmethylene)amino)antipyrine (FAP) and 4-((pyridin-2-ylmethylene)amino)antipyrine (PAP) for mild steel in 1 M HCl. FAP and PAP were subjected to quantum chemical calculations using density functional theory (DFT). DFT was used to determine the mechanism of mild steel corrosion inhibition using inhibitors tested in HCl. Results demonstrated that these tested inhibitors could effectively inhibit mild steel corrosion in 1.0 M HCl. At 0.0005 M, these inhibitors' efficiencies for FAP and PAP were 93.3% and 96.5%, respectively. The Langmuir adsorption isotherm was obeyed by these inhibitors on the mild steel surface. Values of adsorption free energies, ΔG^o_ads, revealed that FAP followed chemical and physical adsorptions.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권spc1호
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• pp.1037-1048
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• 2023

하천에 설치된 댐, 보 등과 같은 횡단구조물은 수생태계에 영향을 미치며 종적 연결성을 단절하기 때문에 어류의 이동을 확보하기 위하여 어도가 설치된다. 그러나 어도 내부의 흐름 특성 및 어종에 따라 어류의 통과효율의 차이가 발생한다. 본 연구에서는 3차원 RANS 모형과 자유수면 해석을 위한 VOF (volume of fluid)기법을 적용한 수치모형을 활용하여 계단식 어도에서 발생하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 계단식 어도의 pool의 길이 변화 및 상류 수위 변동을 고려하였으며 이들의 변화에 따라 평균유속 및 난류운동에너지 분포를 분석하였다. 표면류 및 잠입류 특성을 잘 재현하였으며 pool의 길이가 증가하면서 표면류에서 잠입류로 변화하였고 상류 수위가 증가함에 따라 표면류 특성이 명확하게 나타났다. 어도 내 어류의 이동과 관련된 수리학적 인자는 유속 및 난류운동에너지 등이 있으며 이를 바탕으로 어류의 소상 가능성을 검토하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.297-305
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• 2006

액체금속로 원자로배플 및 상부내부구조물 등은 고온소듐의 자유액면에 접하기 때문에 소듐액면의 상하 이동으로 열 라체팅 손상이 발생할 수 있다. 액체금속로 내부구조물의 열 라체팅 변형 손상을 감지할 수 있는 가동중검사 기법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유도초음파를 이용하여 원통형 내부구조물의 열 라체팅 변형 손상을 감지할 수 있는 검사 방법을 제시하였다. 원형통 구조물의 열 라체팅 변형 거동의 모사를 위해 SS 316L 재료의 원통 시험편을 제작하고 $550^{\circ}C$ 이상의 급격한 열하중을 가하면서 냉각수의 자유액면의 상하 이동 시험을 실시하였다. 스테인리스 강 재질의 박판에서의 유도초음파의 분산 특성을 분석하여 $A_0$ 모드를 열 라체팅 변형을 탐지할 수 있는 유효 모드로 선정하였다. 제작된 라체팅 변형 원통형 셀 구조물에서 원주방향으로 반복하여 회전하는 $A_0$ 모드의 전파시간차를 측정함으로써 열 라체팅 변형 탐지 가능성을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제36권1호
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• pp.47-52
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• 2012

본 연구에서는 전자선 조사가 PAN/$TiO_2$ 나노섬유의 광촉매 활성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. PAN/$TiO_2$ 나노섬유는 polyacrylonitrile (PAN)과 titanium(IV) butoxide ($Ti(OBu)_4$)를 출발원료로 하여 다양한 고분자 용액 농도, 전기장 세기, 고분자 용액의 공급속도 등의 조건하에서 전기방사하여 얻을 수 있었다. Titanium(IV) butoxide 농도가 증가함에 따라 방사물은 비드 형태에서 섬유상으로 변화하였으며, 전기장의 세기가 증가함에 따라 섬유의 직경은 감소하였다. 제조된 나노섬유는 가교결합을 유도하고 광촉매 활성을 향상시키고자 전자선 가속기를 이용해 조사되었다. 전자선 조사 후 메틸렌 블루 용액과의 반응에서 시료의 광촉매 활성은 반응 3시간 후 조사하지 않은 시료에 비해 175%의 높은 광분해 특성을 보였으며, 휘발성 유기용매에 대한 높은 분해특성을 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.575-583
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• 2017

계단형 보와 여수로 같은 수공구조물의 상부에서는 스키밍 흐름 그리고 직하류부에서는 정상파를 포함하는 도수 현상인 파형흐름과 같이 다양한 형태의 흐름이 발생한다. 연구에서는 하이브리드 RANS-LES 난류 모델링 기법과 자유수면 변동을 해석하기 위한 VOF (volume of fluid)기법을 병합한 3차원 부정류 수치모형을 이용하여 계단형 보가 설치된 사각형 개수로에서 발생하는 파형흐름과 스키밍 흐름을 포함하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 시간평균 수치모의 결과와 기존 수리모형 실험 결과를 비교분석한 결과, 수치모의는 보 하류부에서의 평균유속분포의 변화, 정체파와 수면와류를 포함하는 파형흐름의 전반적인 수면 변화, 파형흐름의 파고와 길이, 정체파 하부에서 발생하는 재순환 흐름 영역의 길이 등을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의를 통해서 자유수면과 순간 유속 벡터의 변동, 전단응력과 난류에너지의 분포 그리고 3차원 난류조직구조와 총압력분포의 형태와 변동 자료를 제시하여 스키밍 흐름과 파형흐름 영역에서의 독특한 흐름 거동 특성을 규명하였다.