• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.25-28
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• 2004

The capillary number is used to represent the mobilization potential of organic phase trapped within porous media. The capillary number has been defined by three different forms, according to types of flow velocity and viscosity used in the definition of capillary number. This study evaluated the suitability of the capillary number definitions for representing TCE mobilization by constructing capillary number-TCE saturation relationships. The results implied that the capillary number should be correctly employed, according to interest of scale and fluid flow behavior. This study suggests that the pore-scale capillary number may be used only for investigating the organic-phase mobilization at the pore scale because it is defined by the pore-velocity and the dynamic viscosity. The Newtonian-fluid capillary number using Darcy velocity and the dynamic viscosity may be suitable to quantify flood systems representing Newtonian fluid behavior. For viscous-force modified flood systems such as surfactant-foam floods, the apparent capillary number definition employing macroscopic properties (permeability and potential gradient) may be used to appropriately represent the desaturation of organic-phases from porous media.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.77-85
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• 2014

3상으로 이루어진 다공성 매질 내에서 공기의 흐름을 확인하기 위해 실내시험과 수치해석 알고리즘의 비교분석을 하였다. 불포화 지반내의 유체의 흐름을 확인하는 연구는 이산화탄소 지중저장을 위한 안정성 예측을 위해 중요한 기초연구이다. 일반적으로 대기압에 노출되어 있는 지반공학적인 문제들은 3상 다공성 매질 내부에서 발생할 수 있는 공기압을 '0'으로 가정하고 해석하지만, 지중 1km 지점에서의 불포화토의 거동은 기체압력을 고려하여 지반의 변형과 연계해석이 필수적이다. 본 연구는 이러한 지중 깊숙한 곳에서 발생할 수 있는 불포화 지반의 거동을 해석하고자 공기압의 확산과 소산에 대한 수치해석과 실내배수시험을 비교분석하여 유한요소해석 알고리즘을 검증하고자 한다.

• KIEAE Journal
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• 제17권3호
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• pp.107-112
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• 2017

Purpose: Both silica gel and activated carbon black particles were adopted for use as PCM absorbed porous media applicable as construction materials. To investigate usable methods for absorbing PCM into the media, they were soaked into PCM and also tested for enhancement of PCM absorption into them. Method: To test PCM absorption into some porous media such as both ${\varphi}1{\sim}2mm$ and $10{\mu}m$ silica gels, and $50{\mu}m$ activated carbon black, $43^{\circ}C$ PCM was used as a laten heat material. The method, soaking into PCM was applied to this study, and the media were moderately rotated by centrifuge to have the extra PCM flow out. DSC analysis was conducted to investigate the melting and solidifying of the PCM absorbed into the porous media. Result: It was found that PCM was absorbed into the porous media by over 85 wt% of all particles. In addition, it was noted that the ultrasonic vibrator was accelerating the PCM absorption into the particles to three times higher speed than simple soaking. Centrifuge was adopted to remove extra PCM sticking on the particle surfaces and extra PCM was moderately removed from the surfaces of the particles. DSC analysis indicated that the latent heat of the absorbed PCM particles was 160 J/g, and the melting temperature was approximately $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권5호
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• pp.655-666
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• 2014

The CUPID code has been developed at KAERI for a transient, three-dimensional analysis of a two-phase flow in light water nuclear reactor components. It can provide both a component-scale and a CFD-scale simulation by using a porous media or an open media model for a two-phase flow. In this paper, recent advances in the CUPID code are presented in three sections. First, the domain decomposition parallel method implemented in the CUPID code is described with the parallel efficiency test for multiple processors. Then, the coupling of CUPID-MARS via heat structure is introduced, where CUPID has been coupled with a system-scale thermal-hydraulics code, MARS, through the heat structure. The coupled code has been applied to a multi-scale thermal-hydraulic analysis of a pool mixing test. Finally, CUPID-SG is developed for analyzing two-phase flows in PWR steam generators. Physical models and validation results of CUPID-SG are discussed.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.95-105
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• 2014

CUPID 코드는 기기 스케일(Component scale)의 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드로서 다양한 2상 유동 조건의 실험 자료를 이용하여 검증되어 왔다. 특히, CUPID 코드의 CANDU형 원자로 감속재 탱크 내부 유동 해석능력을 평가하기 위해 1/4 규모 축소 실험장치의 실험결과를 이용하여 검증한 바가 있다. 본 연구에서는 이전 연구를 바탕으로 CUPID 코드를 사용하여 실제 원자로 감속재탱크 내부의 열수력 거동을 해석하였다. 감속재 탱크의 내부 구조는 아주 복잡하기 때문에 다공질 매질 방법을 적용하였으며 탱크 입구노즐 또한 기기 스케일 코드의 취지에 부합하게 아주 단순화하여 모델하였다. 해석결과의 정확성을 결정하는 가장 중요한 요소는 입구노즐의 모델 방법에 있는 것으로 나타났다. 입구노즐을 단순하게 모델하여 입구유량을 경계조건으로 부여하고 발전소 정상운전조건으로 계산한 결과, 부력에 의한 열성층화 현상이 발생하였다. 이는 전혀 타당하지 않은 것으로 입구 유동의 모멘텀을 정확하게 모의하지 않아 발생한 것이 나타났다. 이를 개선하고자 입구 유량과 운동량을 동시에 보존시킬 수 있도록 입구 노즐 면적을 축소하고 속도는 증가시켜서 계산한 결과, 사실적인 내부 유동장을 얻을 수 있었다. 결론적으로 계산 비용효과가 뛰어난 다공질 매질 방법에 입각하여 CUPID 코드를 실규모 감속재 탱크 열유동 해석에 적용할 수 있음을 보였고, 입구노즐의 적절한 모델이 가장 중요한 요소임을 확인하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.14-21
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• 1995

지하수에 콜로이드가 있을 경우 지체계수 감소로인한 오염물의 가속이송이 일어난다. 세균은 콜로이드 크기이며, 비중이 물과 비슷하고. 또 특유의 표면조건으로 인하여 오염물을 가속이송시킬 수 있다. 유동 세균이 지하수에 있으면 그 system 은 액상, 고상, 그리고 입상의 3 상 (phase) 으로 해석되어야 한다. 본 연구에서는 물질수지에 기초한 수학적 모델을 개발하여 다공매질에서의 오염물의 이동을 예측했다. 세균과 오염물의 각 상사이의 분배는 평형분배 모델을 이용했다. 모델결과를 일반화하기 위하여 무차원화 기법이 사용되었다. 모델의 해는 수치해법이 사용되었고, 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 유동 세균이 존재하므로써 오염물이 가속이송되었고, 오염물을 섭취하므로써 그 농도를 낮출 수 있었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.22-29
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• 1995

유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권4호
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• pp.443-457
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• 2018

In this article, a comparative study has been made to investigate the scattering behaviour of three layered structure model on torsional surface wave. For such model intermediate layer is taken as fiber reinforced composite, resting over a dry sandy Gibson substratum and underlying by different anelastic media. We consider two distinct mediums for topmost layer. In the first case, topmost layer has been taken as fluid saturated homogeneous porous layer, while in the second case the fluid saturated porous layer has been replaced by a transversely isotropic layer. Simple form expression for the secular equation of torsional surface wave has been worked out in both the cases by executing specific boundary conditions, which comprises Whittaker's function and its derivative, for imminent result that have been elaborated asymptotically. Some special cases have been constituted which are in excellent compliance with recorded literatures. For the sake of comparative study, numerical estimation and graphical illustration have been accomplished to identify the effects of the width ratio of the layers, Biot's gravity parameter, sandy parameter, porosity parameter and other heterogeneity parameters corresponding to the layers and half spaces, horizontal compressive and tensile initial stress on the phase velocity of torsional surface wave.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.419-426
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• 2012

본 연구에서는 기기 스케일 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드 CUPID를 사용하여 CANDU 원자로의 칼란드리아 용기 내부 감속재의 열수력 거동을 분석하기 위한 사전연구를 수행하였다. 먼저, Stern 연구소에서 수행한 단상유동 실험 3종류를 이용하여 CUPID 코드를 검증하였다. 칼란드리아 관다발 영역 격자생성의 복잡성을 피하기 위하여 다공성 매질 모델을 해당 영역에 적용하였고, 다공성 매질 영역의 유동 저항은 실험에서 얻은 관계식을 이용하여 계산하도록 하였다. 계산결과, CUPID 코드는 칼란드리아 용기 내부의 강제 및 자연 대류의 혼합 유동 양식을 성공적으로 예측하였다. 다음으로 2상 유동이 발생하는 경우를 해석하였다. 이들 계산을 통해 CUPID 코드의 CANDU 원자로 감속재 해석 능력을 보였다. 또한, 국부 과냉각 여유도를 예측하는데 사용할 수 있는 유입유량 대비 칼란드리아 용기의 국부 최대 감속재 온도 그래프를 제시하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권2호
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• pp.161-170
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• 2011

석유공학분야에서 보고된 분율 흐름 접근 방식을 이용하여 물리적 또는 화학적으로 불균질한 매질에서 완전한 삼상유체를 고려할 수 있는 다상 흐름 수치 모의 프로그램인 CHMPS가 개발되었다. 이 프로그램은 석희준과 G.T. Yeh (2008)에 의해 개발된 MPS을 확장하였는데, 친수성이 NAPL 거동에 미치는 영향을 모의하기 위하여 개발되었다. 대부분 존재하는 모델들은 물리적으로 불균질한 매질을 고려하고 이상흐름과 특정한 경계조건에 국한되어 있다. 게다가 대부분의 모델들은 주로 water-wet 매질에만 국한되어 있다. 그러나 실제 존재하는 시스템에서는 water-wet과 oil-wet 매질 사이의 친수성의 변화는 종종 일어난다 더군다나 기름에 의한 다공성 매질의 젖음은 균등하기 보다는 불균질 또는 부분적일 수 있다. 왜냐하면 친수성에 영향을 미치는 요소들과 지하 매질이 불균질하기 때문이다. 따라서, 이번 연구에서는 물리적으로 불균질한 매질 뿐만 아니라 친수성 변에서 화학적으로 불균질한 매질을 CHEMPS을 활용하여 수치모의 하였다. 그 외에도 개개의 상에 대해서 유량 경계조건 및 고정경계조건의 두 가지 형식의 결합으로 표현되는 일반경계조건이 고려되었다.