• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.109-119
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• 2019

국내의 많은 저수심 저수지들은 다양한 수질오염물질의 유입으로 인해 부영양화가 진행되고 있으며, 해마다 반복적으로 표층의 녹조 발생과 저층의 빈산소화를 겪고 있다. 이를 방지하기 위한 대책으로 저수지의 성층현상을 완화하는 기존 기술들이 있으나 대부분 동력이 필요하며 비경제적인 측면으로 인해 도입이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 바람과 수류의 자연에너지를 활용하는 무동력 수류순환시스템을 개발하고 상이한 조건을 갖는 두 저수지를 대상으로 테스트베드를 구축, 운영하여 현장적용성을 검토하였다. 수류순환시스템을 모사한 전산유체역학 (CFD) 모의 결과, 하향류가 유도되어 표층과 심층 사이의 성층현상을 완화시키고, 영향반경은 약 30 m에 달하는 것으로 해석되었다. 테스트베드에 대한 장기 모니터링 결과, 수류순환 작용에 의해 DO의 변동을 완만하게 하고, DO 과포화 현상을 저감하며, pH의 과도한 상승을 방지하는 등 다양한 수질개선 효과가 관찰되었다. 본 수류순환시스템의 현장적용성을 제고하기 위해서는 홍수시 및 저수심 조건에 대한 대응방안 마련이 필요한 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.273-286
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• 2004

The effects of environmental forcing on autotrophic picoplankton distributional patterns were investigated for convergence ($5^{\circ}N$), divergence ($9^{\circ}N-10^{\circ}30'N$) and oligotrophic ($17^{\circ}N$) sites in the tropical eastern Pacific during 2001 and 2003 KODOS (Korea Deep Ocean Study) cruises. The distributions of picoplankton populations - Prochlorococcus, Synechococcus and picoeukaryotes algae - were determined by flow cytometric analyses. Latitudinal variations in abundance maxima, vertical profiles, integrated abundance (0-150 m), and estimated carbon biomass were contrasted for each site according to three hydrological conditions. Prochlorococcus showed consistently high abundance in the surface mixed layers of all sites at $1\;{\times}\;10^5{\sim}3\;{\times}\;10^5\;cells\;ml^{-1}$ and showed declining abundance below these layers. However, these decreasing rates were not particularly sharp showing considerably high abundance at $1\;{\times}\;10^4\;cells\;ml^{-1}$ or higher even at 100 m depth. Vertical profiles of Synechococcus and picoeukaryotes were generally parallel to each other in all sites. A clear abundance maximum was observed at divergence site at or slightly above the pycnocline depth. Higher abundance was observed at the surface mixed layer for convergence site but a sharp decrease was observed below the pycnocline. However, there was no significant abundance fluctuation with depth at more oligotrophic site ($17^{\circ}N$). Integrated cell abundance of Prochlorococcus was high in the oligotrophic site at $2.17\;{\times}\;10^{13}\;m^{-2}$, and low in the convergence site at $0.88\;{\times}\;10^{13}\;m^{-2}$. However, opposite pattern was observed for Synechococcus and picoeukaryotes where relatively high integrated cell abundance was shown in the convergence site. Estimated carbon biomass of Prochlorococcus contributed 30.4-80.3% of total autotrophic picoplankton carbon showing the highest contribution in the oligotrophic site and the lowest contribution in the convergence site. Synechococcus contribution of total autotrophic picoplantkon carbon biomass was lower than 5.8% for most of sites except the convergence site where Synechococcus contributed 23.2% of picoplankton carbon biomass. Carbon biomass of picoeukaryotes was 18.8-46.4% showing the highest carbon biomass at the convergence site. Overall, Prochlorococcus showed higher cell abundance and carbon biomass and exhibited different reaction to hydrological conditions when compare with the other two major autotrophic picoplankton groups.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.37-55
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• 2000

전라남도 고흥반도에 인접한 해창만의 어장환경문제와 관련하여 방조제 축조후 주변해역에서의 흐름과 퇴적환경의 변화를 파악하고 특히 수문개방시 일시에 다량으로 방류되는 담수가 인근해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1997년과 1998년의 두 차례에 걸친 현장조사와 해수유동 및 담수확산에 관한 2차원 수치실험을 실시하였다. 방조제 체절후에는 체절전에비하여 유속이 전반적으로 크게 감소하였고 조위는 방조제 부근에서 그 진폭이 다소 감소하였다. 방조제 수문을 통하여 담수를 방류한 경우, 전반적인 흐름 형태는 무방류시에 비하여 큰 차이가 없었으나, 간조시의 경우 방류한 담수의 영향으로 수문 부근에서 유속과 조위가 각각 다소의 변화를 나타내었다 담수확산의 수치실험결과, 간조시에 담수는 만외까지 유출하지만, 만조시에는 서류하는 조류를 타고 다시 만의 안쪽까지 되돌아오는 경향을 보였다. 방조제 전면해역에서는 점토질의 실트, 실트질의 점토 및 사질점토질의 실트 등 다양한 퇴적상을 보였으나, 만의 중앙부에서는 점토질의 실트가 지배적이었다. 또한 퇴적물의 유동을 반영하는 왜도분포에서는 방조제 전면 해역에서 $\{pm}0.1$, 만의 중앙부에서 ±0.3 이상으로 양자간에 현저한 차이를 보였다. 방조제 전면해역에서 시추한 시료의 분석결과, 하부는 실트와 점토질의 세립의 퇴적상으로 구성되어 있지만, 상부의 표층은 두께 약 40～50 cm정도의 굴, 바지락 등으로 구성된 패각층이 분포하였다. 이와 같은 하부의 퇴적상은 방조제 축조전의 조간대 퇴적상으로 추정되며, 상부의 패각층은 제방 축조후 주변해역에 형성된 패류 양식장으로부터 기인한 잔해일 가능성이 컸다. 즉, 이와 같은 퇴적상의 차이는 방조제 축조의 영향을 반영하고 있는 것으로 판단되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.374-385
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• 2013

부유 퇴적물의 입자 운동에 대한 수치실험이 굴곡이 있는 해저면 위에서 수행되었다. 해저면 경계층의 난류 유속장은 LES 난류모델을 사용하여 구현하였고, 난류 흐름 속에서의 퇴적물 입자운동은 Lagrangian 입자추적 모델을 사용하여 구현하였다. 수치실험을 통하여 두개의 다른 유속조건을 사용하였는데, 파랑주기를 비롯한 다른 모든 조건은 동일하게 유지한 가운데 오직 최대 유속만 다르게 하여 실험을 수행하였다. 예상한 것과 같이 부유되는 퇴적물 입자의 양은 유속이 강할 수록 증가하였다. 그러나 예상하지 못한 결과도 관측되었는데 그것은 비록 최대유속외에 다른 모든 조건은 동일하더라도 퇴적물이 부유되는 양상은 다르게 나타날 수 있다는 것이다. 특히 퇴적물이 부유하게 되는 시간이 위상평균한 파장 주기안에서 서로 다르게 나타나는 것이 발견되었는데, 이는 해저면 굴곡 주위에서 유속에 의해 생성되는 난류 와동의 생성시간이 다르기 때문에 일어나는 것으로 밝혀졌다. 이전의 연구에서도 알려진 바와 같이 이런 난류 와동들이 퇴적물의 부유현상에 미치는 영향은 지대한 것으로 확인되었으며, 또한 이런 와동들의 생성시간은 유속의 크기에 따라 달라 질 수 있음이 밝혀졌다. 이로인해 해저면 굴곡 위에서 퇴적물의 부유현상을 보다 정확하게 규명하기 위해서는 파랑의 여러가지 복잡한 변수들을 고려하여야 함이 이번 실험을 통하여 입증되었다. 또한 퇴적물 입자의 부유에 영향을 미치는 난류 에너지분포 역시 생성된 난류 와동에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 유속의 세기변화 만으로도 퇴적물이 부유되는 시간이 굴곡이 있는 해저면에서 바뀔 수 있는 것으로 확인되었으며, 이는 향후 퇴적물 부유에 대한 연구를 할때 해저면 구조와 유속구조의 상관관계를 보다 신중히 검토해야 함이 밝혀졌다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권9호
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• pp.1023-1027
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• 1996

경동맥체 종양(carotid body tumor)은 총경동맥 분지부에 위치한 경동맥체 즉 화학 수용기에서 발생하는 종양으로서 그 발생빈도가 드물다. 이 경동맥 체의 기능은 혈액내 화학조성에 의해 호흡,혈압, 맥박수의 반사조절이 이루어지는 것으로 알려져 있다. 조직학적으로 대부분 주세포(chiefcell)로 구성되어 있고 대부분 피막에 쌓여 있으며 분엽성, 압축성으로 서서히 자라나중에 경부혈관을 둘러싸 압박하게되며 그 이외 다른 혈관이나 신경을 누르게 된다. 경동맥체의 치료방법은 수술적 절제, 방사선 조사, 색 전술등이 알려져 있으며 이중 외과적 절제가 대표적인 치료 방법으로 알려져 있다. 하지만 외과적 절제가 쉽지 않고수술중비교적 높은 이병율과뇌혈류 부전으로 인한 반측마비등의 후유증을 유발할 수 있기 때문에 고도의 주의를 요한다. 저자들은 경동맥 체종양으로 진단받고 절제수술을 받은 2례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.20-29
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• 2012

The green house on the waterfront is air-conditioned by a water-source heat pump system with riverbank filtration water. In order to supply riverbank filtration water in alluvium aquifer, the riverbank filtration facility for water intake and recharge, two pumping wells and one recharge well, has been constructed. The research site in Jinju, Korea was chosen as a good site for riverbank filtration water supply by the surface geological survey, electrical resistivity soundings, and borehole surveys. In the results of two boreholes drilling at the site, it was revealed that the groundwater table is about 3 m under the ground, and that the sandy gravel aquifer layer in the thickness of 6.5 m and 3.5 m occurs at 5 m and 7 m in depth below the ground level respectively. To prevent the recharge water from affecting the pumped water which might be used as heat source or sink, the distance between pumping and recharge wells is designed at least 70 m with a quarter of recharged flow rate. It is predicted that the transfer term, the recharge water affects the pumping well, is over 6 months of heating season. Hydrogeological simulation and underground water temperature measurement have been carried out for the pumping and recharge well positions in order to confirm the capability of sustainable green house heating and cooling.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권1호
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• pp.16-27
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• 2008

The interaction between advancing ships and the waves generated by them plays important roles in wave resistances and ship motions. Wave breaking phenomena near the ship bow at different speeds are investigated both numerically and experimentally. Numerical simulations of free surface profiles near the fore bodies of ships are performed and visualized to grasp the general trend or the mechanism of wave breaking phenomena from moderate waves rather than concentrating on local chaotic irregularities as ship speeds increase. Navier-Stokes equations are differentiated based on the finite difference method. The Marker and Cell (MAC) Method and Marker-Density Method are employed, and they are compared for the description of free surface conditions associated with the governing equations. Extra effort has been directed toward the realization of extremely complex free surface conditions at wave breaking. For this purpose, the air-water interface is treated with marker density, which is used for two layer flows of fluids with different properties. Adaptation schemes and refinement of the numerical grid system are also used at local complex flows to improve the accuracy of the solutions. In addition to numerical simulations, various model tests are performed in a ship model towing tank. The results are compared with numerical calculations for verification and for realizing better, more efficient research performance. It is expected that the present research results regarding wave breaking and the geometry of the fore body of ship will facilitate better hull form design productivity at the preliminary ship design stage, especially in the case of small and fast ship design. Also, the obtained knowledge on the impact due to the interaction of breaking waves and an advancing hull surface is expected to be applicable to investigation of the ship bow slamming problem as a specific application.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.257-268
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• 2017

본 논문에서는 우선 전기화학 유효도 모델에 기반하여 고체산화물 연료전지의 효율적인 2차원 해석모델을 제안하였다. 전기화학 유효도 모델은 연료전지 전극내 전해질 근처의 얇은 활성기능층에서 일어나는 복잡한 반응/전달현상을 고려하여 전극의 전류생산 성능을 정확하게 예측할 수 있는 장점을 가진다. 개발된 2차원 해석모델은 신뢰성을 검증한 후 음극지지 고체산화물 연료전지의 유로 횡방향 전류밀도 및 산소농도 분포를 계산하는데 사용되었으며 이를 통해 다공성 양극에서의 산소고갈 특성을 고찰하였다. 또한 효율적이면서도 정확한 계산을 위한 유로 횡방향 최소 필요격자수에 대한 수치해석 연구도 진행하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.34-38
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• 2013

AC Losses for face to face stacks of four identical coated conductors (CCs) were numerically calculated using the H-formulation combined with the E-J power law and the Kim model. The motive sample was the face to face stack of four 2 mm-wide CC tapes with 2 ${\mu}m$ thick superconducting layer of which the critical current density, $J_c$, was $2.16{\times}10^6A/cm^2$ on IBAD-MgO template, which was suggested for the mitigation of ac loss as a round shaped wire by Korea Electrotechnology Research Institute. For the calculation the cross section of the stack was simply modeled as vertically aligned 4 rectangles of superconducting (SC) layers with $E=E_o(J(x,y,t)/J_c(B))^n$ in x-y plane where $E_o$ was $10^{-6}$ V/cm, $J_c$(B) was the field dependence of current density and n was 21. The field dependence of the critical current of the sample measured in four-probe method was employed for $J_c$(B) in the equation. The model was implemented in the finite element method program by commercial software. The ac loss properties for the stacks were compared with those of single 4 cm-wide SC layers with the same critical current density or the same critical current. The constraint for the simulation was imposed in two different ways that the total current of the stack obtained by integrating J(x,y,t) over the cross sections was the same as that of the applied transport current: one is that one fourth of the external current was enforced to flow through each SC. In this case, the ac loss values for the stacks were lower than those of single wide SC layer. This mitigation of the loss is attributed to the reduction of the normal component of the magnetic field near the SC layers due to the strong expulsion of the magnetic field by the enforced transport current. On the contrary, for the other case of no such enforcement, the ac loss values were greater than those of single 4cm-wide SC layer and. In this case, the phase difference of the current flowing through the inner and the outer SC layers of the stack was observed as the transport current was increased, which was a cause of the abrupt increase of ac loss for higher transport current.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권4호
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• pp.283-295
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• 2007

We investigated the longitudinal variations in zooplankton abundances and their related physicochemical properties at nine stations located between $136^{\circ}W$ and $128^{\circ}W$ at $10.5^{\circ}N$ in the northeastern Pacific in summer 2004. Temperature, salinity, inorganic nutrients, chlorophyll-a (hereafter chl-a) and zooplankton ($>200\;{\mu}m$) were sampled within the depth from the surface to 200 m depth at $1^{\circ}$ longitude intervals. Zooplankton($>200\;{\mu}m$) samples were vertically collected at two depth intervals from surface to 200 m, consisting of surface mixed and lower layers (thermocline$\sim$200 m). Longitudinal distributional pattern of hydrological parameters (especially salinity) was physically influenced by the intensity of westward geostrophic current passage relating to the NEC (North Equatorial Current). Data from the longitudinal survey showed clear zonal distributions in the hydrological parameters(temperature, salinity and nutrients). However, spatial patterns of the chl-a concentrations and zooplankton abundances were mostly independent of the zonal distributions of hydrological parameters. The two peaks of zooplankton abundance in the surface mixed layer were characterized by different controlling factors such as bottom-up control from nutrients to zooplankton ($129^{\circ}W$) and accumulation by increment of friction force and taxonomic interrelationship ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Divergence-related upwelling caused introduction of nutrients into surface waters leading to the increment of chl-a concentration and zooplankton abundances ($129^{\circ}W$). Increased friction force in relation to reduced flow rates of geostrophic currents caused accumulation of zooplankton drifting from eastern stations of study area($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Besides, high correlation between immature copepods and carnivorous groups such as chaetognaths and cyclopoids also possibly contributed to the enhanced total abundance of zooplankton in the surface mixed layer (p<0.05). Zooplankton community was divided into three groups (A, B, C) which consecutively included the eastern peak of zooplankton($129^{\circ}W$), the western peak($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$) and high nutrient but low chl-a concentration and zooplankton abundance ($136^{\circ}W$). Moreover, Group B corresponded to the westward movement of low saline waters(<33.6 psu) from 128 to $132^{\circ}W$. In summary, longitudinal distributions of zooplankton community was characterized by three different controlling factors: bottom-up control ($129^{\circ}W$), accumulation by increased friction force and relationships among zooplankton groups ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$), and mismatch between hydrological parameters and zooplankton in the high nutrient low chlorophyll area ($136^{\circ}W$) during the study period.