• 태양에너지
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• 제13권2_3호
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• pp.45-52
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• 1993

현열저장에서 열성층의 이점을 태양열 주택에 적용해보았다. 성층으로 인하여 에너지 입력의 열이용 효율이 증가되는 효과가 논의되었고, 실험과 시뮤레이션을 통하여 설명되었다. 성층을 촉진시키기 위하여 Distributor를 사용하였으며, 본 실험에서 Q=8 liter/min, ${\Delta}T=40^{\circ}C$일 때, 최대 90%의 열이용 효율을 얻을 수 있었다. 한편 성층을 촉진시키기 위하여 Distributor의 적은 구멍에서 나오는 유동(속도와 압력)이 같게 제작할 수만 있다면 그 이상의 열이용효율도 얻을 수 있음이 입증되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권5호
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• pp.491-502
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• 2014

As meteorology is the driving force for lake thermodynamics and mixing processes, the effects of climate change on the physical limnology and associated ecosystem are emerging issues. The potential impacts of climate change on the physical features of a reservoir include the heat budget and thermodynamic balance across the air-water interface, formation and stability of the thermal stratification, and the timing of turn over. In addition, the changed physical processes may result in alteration of materials and energy flow because the biogeochemical processes of a stratified waterbody is strongly associated with the thermal stability. In this study, a novel modeling framework that consists of an artificial neural network (ANN), a watershed model (SWAT), a reservoir operation model(HEC-ResSim) and a hydrodynamic and water quality model (CE-QUAL-W2) is developed for projecting the effects of climate change on the reservoir water temperature and thermal stability. The results showed that increasing air temperature will cause higher epilimnion temperatures, earlier and more persistent thermal stratification, and increased thermal stability in the future. The Schmidt stability index used to evaluate the stratification strength showed tendency to increase, implying that the climate change may have considerable impacts on the water quality and ecosystem through changing the vertical mixing characteristics of the reservoir.

• 설비공학논문집
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• 제29권12호
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• pp.654-662
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• 2017

When emergency core cooling system (ECCS) is operated during loss of coolant accident (LOCA) in a pressurized water reactor (PWR), pressurized thermal shock (PTS) phenomenon can occur as cooling water is injected into a cold leg, mixed with hot primary coolant, and then entrained into a reactor vessel. Insufficient flow mixing may cause temperature stratification and steam condensation. In addition, flow vibration may cause thermal stresses in surrounding structures. This will reduce the life of the reactor vessel. Due to the importance of PTS phenomenon, in this study, calculation was performed for Test 1 among six types of OECD/NEA ROSA tests with ANSYS CFX R.17. Predicted results were then compared to measured data. Additionally, because temperature difference between the hot coolant at the inlet of the cold leg and the cold cooling water at the inlet of the ECCS injection line is 200 K or more, buoyancy force due to density difference might have significant effect on thermal-hydraulic characteristics of flow. Therefore, in this study, the necessity to include buoyancy force term in governing equations for accurate prediction of single phase thermal stratification in both cold legs and downcomer by ECCS injection was numerically studied.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권1호
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• pp.27-35
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• 1996

본 논문에서는, 가압경수로 발전소의 가압기 밀림관내 비정상상태의 열성층현상에 대한 계산 모델을 제안하여 배관내의 온도분포, 유동특성 및 열응력에 대해 연구하였다. 경계면이 시간에 따라 변화가 없거나 정상상태에서 개발된 다른 모델과는 달리 본 모델에서는 고온 및 저온유체 사이의 경계면을 시간의 함수로 가정하였다. 열성층현상에 대한 무차원지배방정식은 SIMPLE 알고리즘을 사용하여 해를 구하였다. 본 수치계산의 결과는 주어진 조건하에서 무차원시간이 약 27.0 일 때 배관의 고온부 및 저온부사이의 최대무차원온도차는 0.78정도이었고, 이때의 열성층 현상에 의한 최대 열응력은 276 MPa로 계산되었다.

• 대한지리학회지
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• 제38권2호
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• pp.145-155
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• 2003

본 연구에서는 온대호의 성층기 표수층의 호류형성에 영향을 미치는 요인을 분석하고 그 성인을 밝히기 위해 호소 수온의 일변화와 호류의 관계, 그리고 기상.기후 요소에 대한 관측을 실시하였다. 그 결과, 성층기에 발생하는 표수층의 호류는 태양고도와 일사량의 차이에 따라 부분적인 수온차가 발생하고, 이에 기인한 열적교환이 주요 에너지원으로 판명되었으며, 2차적으로 탁월풍에 의한 취송류가 작용하는 것으로 간주된다 한편, 수면이 냉각된 심야에는 수평적 환류보다는 연직대류가 발달하는 것으로 간주된다. 그리고 가열된 낮에는 부분적인 온도 경도차에 의해 호심을 중심으로 시계반대방향과 시계방향으로 각각 환류하는 수괴가 존재하고, 탁월풍은 수괴의 이동방향과 이동속도에 다소 영향을 미치지만, 전체적인 흐름방향에는 큰 영향을 미치지 못한 것으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.120-120
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• 1999

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.40-45
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• 2008

There exist many types of pipe and component fatigue through vibrations, thermal fatigues or shifting. In some cases of thermal stratification/thermal fatigue, pipes & components are receiving thermal stress by means of material expansion and shrinkage by continuous thermal repetitive variation. Small cracks initially occur on the inside surface by thermal stress. These cracks grow in depth the pipe wall and finally come to a rupture. Pipe parts of susceptibility to thermal stratification and thermal fatigue are now being examined by conventional UT(ultrasonic test) as volumetric examination. It is difficult to fully satisfy the code & standards requirements because 3" weldolet weldments of RCS 16" pipe to 3" branch connection lines have complex structural shape. To solve the problems of conventional UT examination, we made a realistic mock-up and UT calibration block. We performed a simulation of phased array UT utilizing CIVA as NDE(Non-Destructive Examination) simulation software. Also we designed phased array UT transducer and wedge, optimal frequency by using simulation data. We performed phased array UT experiment through mock-up including artificial flaws(notch). The phased array UT technique is finally developed to improve the reliability of ultrasonic test at RCS 16" pipe to 3" branch connection weld.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.473-487
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• 2023

1970~1980년대 준공된 우리나라의 다목적댐 저수지에는 발전방류를 위한 고정식 취수구가 심층에 설치되어 있어 일부 댐 하류에서는 냉수 방류에 의한 농작물 냉해, 안개 일수 증가 등의 문제점이 제기된 바 있다. 본 연구에서는 고정식 취수구를 통해 심층 취수가 이루어지고 있는 합천호를 대상으로 취수 수심이 저수지의 수온 성층 구조와 방류 수온에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 수리수질모형인 AEM3D를 이용하여 합천호의 연직 수온 분포를 재현하고 계절별 수온성층 구조를 분석하였으며, 수문 조건에 따른 수온성층 변화를 비교 분석하기 위하여 풍수해와 갈수해를 대상으로 모델링 하였다. 또한 취수심 변경 시나리오를 적용함으로써 취수 수심이 수온성층 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과 심층 취수를 표층 취수로 변경할 경우 수온약층의 형성 위치가 풍수해 6.5 m, 갈수해 6.8 m 감소하여 더 얕은 수심에 형성될 것으로 분석되었다. 또한 수체 안정도 지수인 Schmidt Stability Index (SSI)와 Buoyancy frequency (N²)가 증가하여 수온성층 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 표층 취수시 연평균 방류수온이 풍수해 3.5℃, 갈수해 5.0℃ 증가하여 하류하천의 영향은 감소하나, 호내의 저수온층 수체적과 수온성층 강도가 증가하므로 추후 수질관리를 위해 취수심을 댐 운영의 주요인자로 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.449-456
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• 2010

HCCI 엔진은 고효율, 저공해를 실현할 수 있는 차세대 내연기관이다. 그러나 HCCI 엔진이 상용화되기 위해서는 몇 가지 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에서 가장 큰 문제점은 과도한 압력 상승률이 노킹을 발생시키기 때문에 운전영역이 제한되는 것이다. 이번 연구의 목적은 HCCI 엔진에서 압력상승률 저감을 위하여 온도 성층화와 농도 성층화 효과를 조사하는 것이다. 그리고 Multi-zone 모델을 이용한 화학반응 수치해석을 통하여 연소 및 배기가스 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 수치해석에서 2 단계 열발생을 가지는 DME와 1단계 열발생을 가지는 메탄을 사용하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권3호
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• pp.234-247
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• 2019

In a deep lake and reservoir, thermal stratification is of great importance for characteristics of hydrodynamic mixing of the waterbody, and thereby influencesvertical distribution of dissolved oxygen, substances, nutrients, and the phytoplankton community. The purpose of this study, was to project the effect of a future climate change scenario on water temperature, stratification strength, and thermal stability in the Soyanggang Reservoir in the Han River basin of South Korea, using a suite of mathematical models; SWAT, HEC-ResSim, and CE-QUAL-W2(W2). W2 was calibrated with historical data observed 2005-2015. Using climate data generated by HadGEM2-AO with the RCP 4.5 scenario, SWAT predicted daily reservoir inflow 2016-2070, and HEC-ResSim simulated changes in reservoir discharge and water level, based on inflow and reservoir operation rules. Then, W2 was applied, to predict long-term continuous changes of water temperature, in the reservoir. As a result, the upper layer (5 m below water surface) and lower layer (5 m above bottom) water temperatures, were projected to rise $0.0191^{\circ}C/year$(p<0.05) and $0.008^{\circ}C/year$(p<0.05), respectively, in response to projected atmospheric temperature rise rate of $0.0279^{\circ}C/year$(p<0.05). Additionally, with increase of future temperature, stratification strength of the reservoir is projected to be stronger, and the number of the days when temperature difference of the upper layer and the lower layer becomes greater than $5^{\circ}C$, also increase. Increase of water temperature on the surface of the reservoir, affected seasonal growth rate of the algae community. In particular, the growth rate of cyanobacteria increased in spring, and early summer.