• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.314-317
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• 2003

Plants may enhance the remediation of munitions at contaminated soils using various natural processes. A computer model can be used as a valuable tool for assisting phytoremediation by predicting the transport and fate of target contaminants at remediation sites. For this research, modeling of phytoremediation and bioremediation of soil contaminated with 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) was studied. Indian mallow (Abutilion avicennae) was grown in columns packed with 126mg TNT/kg contaminated soils for 50 days and a simulation model was developed to simulate the transport and fate of TNT and its breakdown products interacting with plant roots in a partially saturated soil. The column test showed the substantially enhanced reduction of TNT and greater soil microbial activity in Indian mallow planted soil compared to unplanted soil. The model successfully simulated the fate of TNT and by-products in phytoremediation. The results suggested that plants could provide favorable environments for reduction of TNT.

• 화약ㆍ발파
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• 제34권4호
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• pp.28-34
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• 2016

화약류, 인화성 액체와 가스 또는 먼지 등의 폭발에 의해 유발된 폭발효과를 평가하는데 경험적모델, 현상학적모델 및 전산유체역학모델이 사용된다. 경험적모델의 한 종류인 TNT등가법은 사용이 매우 단순하기 때문에 현재까지도 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 TNT 폭발 실험으로부터 얻어진 최대과압-환산거리 곡선과 환산충격량-환산거리 곡선을 피팅하여 새로운 회귀식을 유도하였다. 폭발성 물질의 TNT 등가질량만 알면 본 연구에서 유도한 회귀식을 이용하여 거리에 따른 최대과압과 충격량을 평가하는 것이 가능하다. TNT등가법의 한 성분인 수율계수의 크기를 달리하여 최대과압을 구한 결과 압력의 증가가 급격히 나타나는 폭원으로부터 근접한 거리에서는 수율계수에 따라 최대과압의 차가 크게 발생하는 반면에 거리가 증가함에 따라 그 차이는 감소하는 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.26-34
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• 2018

인화성 물질을 보유하고 있는 시설물에서 인화성 물질이 유출되어 형성된 증기운의 폭발이 국내와 해외에서 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 증기운 폭발에 따른 폭풍 효과를 모사하기 위해서 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하였다. TNT 등가법은 단순하고 직접적인 적용이 가능하기 때문에 증기운 폭발을 해석하기 위해서 지금까지 널리 사용되고 있다. 그러나 TNT 등가법은 증기운 폭발로부터 발생하는 연소에너지와 이를 TNT 등가량으로 환산하는데 필요한 적절한 상관관계를 선택하는 것이 어렵다는 근본적인 단점을 가지고 있다. 다중에너지법에서는 증기운 폭발의 강도가 증기운이 확산되는 지역에서의 확산 경로의 레이아웃에 따라 달라진다고 가정한다. 즉 증기운의 잠재적 폭발력은 혼잡지역의 혼잡정도에 따라 달라진다. 본 연구에서는 TNT 등가법과 다중에너지법의 적용성을 평가하기 위해서 Flixborough 폭발사고를 사례연구로 분석하였다. 분석 결과 TNT 등가계수와 폭발강도계수를 현장상황에 맞게 적절히 선택하는 경우 TNT 등가법과 다중에너지법은 증기운 폭발 사고를 분석하는데 적합할 것으로 예상된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권2호
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• pp.415-423
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• 2018

최근, 컴퓨터 분야의 기계 학습(Machine Learning)과 딥러닝(Deep Learning) 등 컴퓨터 관련 학습이 각광을 받고 있다. 이들은 인공 신경망(Artificial Neural Network)을 이용하여 가장 하위 레벨로부터 학습을 시작하여, 최상위 레벨까지 그 결과를 전달하여 최종 결과를 산출하는 방식이다. 하위레벨로부터의 체계적인 학습을 통한 효과적인 성장 및 교육 방안에 대한 연구는 다양한 분야에서 이루어지고 있으나, 체계적인 규칙과 방법에 기반한 모델은 찾아보기가 힘들다. 이에, 본 논문에서는 성장 및 융합 모델인, TNT 모델(Transitive Nested Triangle Model)을 처음으로 제안한다. 제안하는 모델은 기하학적인 형태를 통해 형성된 각 기능들이 유기적 계층 관계를 형성하여, 상위로 성장 및 융합하면서, 그 결과가 반복 사용되는 순환적 재귀 모델이다. 즉, '수평적 형제 병합에 이은 상위로의 융합(Horizontal Sibling Merges and Upward Convergence)'의 분석적 방법이다. 이러한 모델은 공학, 디지털공학, 인문학, 예술학 등에 모두 적용될 수 있는 기본기적 이론으로, 본 연구에서는 제안하는 TNT 모델을 설명하는 것에 그 초점을 둔다.

• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.561-570
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• 2023

In this paper, the structural performance of RC and HPFRCC slabs exposed to a TNT explosion were numerically investigated. A finite element model was established using the MM-ALE method in the LS-DYNA program to simulate a near-ground TNT explosion at a scaled distance of 1.08 m/kg³. The K&C model was calibrated to exactly reflect the material properties of HPFRCCs that were developed in KICT and KNU. Numerical and experimental results were compared for the damage distribution and failure shape of the slabs. Based on the verified numerical model, a parametric study was carried out to demonstrate the effects of compressive strength and thickness of the slab on the blast resistance. In particular, the spallation failure on the back side of the slab is greatly dependent on the thickness. Finally, additional numerical simulations were conducted to explore the variation in blast pressure characteristics according to the scaled distance and explosive shape. It was confirmed that the pressure induced by cubic TNT was more destructive to the slab than cylindrical and spherical TNT in a nearfield explosion.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권6호
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• pp.133-139
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• 2015

Attention to munitions constituents such as 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) in the firing ranges is increasing due to their toxicity and high mobility to the environment. It is helpful to use a systemic model to predict the amount of contaminants for the establishment of environmental management of firing ranges. This study employed Training Range Environmental Evaluation and Characterization System (TREECS) program to estimate the mobility characteristics of TNT and RDX via groundwater leaching, soil erosion and surface water runoff. The prediction results of the TNT and RDX migration with TREECS showed that 68% of initial TNT and 21% of initial RDX were discharged through the soil erosion and the 20% of initial TNT and 54% of initial RDX ran out the firing range via the groundwater leaching. The rest of the initial TNT and RDX moved to adjacent surface water via surface runoff. The data suggest that soil erosion and surface runoff occupying 80% of TNT to the total amount are important migration pathways. On the other hand, groundwater leachning occupying 54% to the total amount was also important pathway for RDX.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.97-108
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• 1999

금속 철(Fe$^{0}$ )에 의한 TNT의 환원실험을 회분식 반응조를 사용하여 환원 상태에서 연구하였다. 실험 결과, 환원에 의한 TNT의 농도감소는 유사 1차 반응으로 나타났고 반응상수는 반응조에 첨가한 철의 표면적에 선형적으로 비례하였으며, 교반 속도 60 rpm에서의 반응상수는 0.0981$min^{-1}$m$^{-2}$ L로 측정되었다. Triaminotoluene로 추정되는 최종산물이 용액내에 축적되었다. 철 표면에 흡착된 물질을 용출하기 위하여 acetonitrile혹은 물(인산염 완충액, pH=7.0)로 추출을 시도하였으나 용출되는 물질은 극히 미량이었다. 또한, 용액 내에서 생물학적 분해에서의 주요 중간산물인 aminodinitrotoluenes은 검출되지 않았다. 그러므로, 철에 의한 TNT의 환원시 니트로기의 환원이 순차적으로 발생하여 아미노기를 형성하지 않고, 3개의 니트로기에 대하여 동시에 발생하는 것으로 사료된다. 이에 TNT의 환원 모델을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.331-340
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• 2021

본 논문은 비예측 극한하중인 폭발하중에 노출된 RC building 구조물의 폭발손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 효율성 및 정확성을 높이기 위해, 폭발하중에 대한 정의, 유체-구조 연성을 위한 Euler-Lagrange 커플링 기법 적용, 그리고 고변형률 속도가 고려된 콘크리트 및 강재 재료구성모델이 제안된다. 특히 효율적인 폭발하중 정의를 위해, Euler-FCT 기법을 통하여 TNT 질량에 따른 시간별 압력하중 데이터가 확보되고, 이는 RC building 구조물 총 7 지점의 폭발위치에 적용되며, ANSYS-AUTODYN 솔버에 연결되어 수치 시뮬레이션이 수행된다. 해석결과, TNT 질량 및 폭발 위치에 따라 손상 차이가 발생하였으며, 먼저 TNT 질량 20 kg 일 경우 3 곳의 폭발손상 지점에서 주부재 중 슬래브에서만 중간 및 가벼운 손상이 발생되었고, TNT 질량 100 kg 일 경우 5 곳의 폭발손상 지점 중 3 곳은 슬래브 및 보 부재에서 중간 손상이 발생되었으며, 2 곳은 슬래브에서 심각한 손상이 발생되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2135-2146
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• 2022

A nuclear energy facility is one of the most critical facilities to be safely protected during and after operation because the physical destruction of its barriers by an external attack could release radioactivity into the environment and can cause harmful effects. The barrier walls of nuclear energy facilities should be sufficiently robust to protect essential facilities from external attack or sabotage. Physical protection system (PPS) vulnerability assessment of a typical small nuclear research reactor was carried out by simulating an external attack with a tri-nitro toluene (TNT) shaped charge and results are presented. The reinforced concrete (RC) barrier wall of the research reactor located at a distance of 50 m from a TNT-shaped charge was the target of external attack. For the purpose of the impact assessment of the RC barrier wall, a finite element method (FEM) is utilized to simulate the destruction condition. The study results showed that a hole-size of diameter 342 mm at the front side and 364 mm at the back side was created on the RC barrier wall as a result of a 143.35 kg TNT-shaped charge. This aperture would be large enough to let at least one person can pass through at a time. For the purpose of the PPS vulnerability assessment, an Estimate of Adversary Sequence Interruption (EASI) model was used, which enabled the determination of most vulnerable path to the target with a probability of interruption equal to 0.43. The study showed that the RC barrier wall is vulnerable to a TNT-shaped charge impact, which could in turn reduce the effectiveness of the PPS.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.44-53
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• 2022

본 연구에서는 증기운 폭발 시 발생하는 폭풍파의 과압을 결정하는데 사용되는 폭발 예측 모델인 TNT등가법, 다중에너지법, Baker-Strehlow-Tang(BST)법의 적용성을 평가하였다. 원룸 주택과 상가가 밀집한 지역 내에 설치된 2000 kg 용량의 프로판 저장 용기에서 누출된 프로판이 증기운 폭발을 일으키는 것을 가정하였다. TNT등 가법을 적용하여 계산한 2000 kg의 프로판과 등가인 TNT의 질량은 4061 kg인 것으로 나타났다. TNT등가법, 다중에너지법, BST법으로 구한 거리에 따른 과압의 변화 양상에 따르면 폭원으로부터 100 m 이내 지점에서는 과압의 감소가 급격하고, 대체적으로 TNT등가법과 BST법으로 구한 과압의 크기가 유사한 것으로 나타났다. 실제 증기운 폭발 사례에서 관찰된 과압과 TNT등가법, 다중에너지법, BST법을 적용하여 구한 과압을 비교한 결과 BST법이 가장 잘 맞는 것으로 나타났다. 각 폭발 예측 모델로 구한 거리에 따른 과압을 구조물 손상 기준과 비교한 결과 폭원으로부터 90 m 이내에 위치하는 구조물은 반파 이상의 피해를 볼 것으로 평가되었고, 600 m 이격된 구조물도 유리창이 파손되는 피해가 있을 것으로 예측되었다.