마산만의 악화된 수질을 개선하고 관리하기 위해서는 정확한 물수지 및 해수교환 특성 분석이 선결되어야한다. 본 연구에서는 모형적용 영역을 4개의 해역으로 분할하여 월별로 물수지를 분석하였으며, 중요한 입력자료인 유역 유출량은 유출계수(=0.7)를 이용하여 추정하였다. 물수지 분석모형을 마산만 및 인근해역에 적용한 결과는 다음과 같다. 마산만 유역의 용수공급에 의한 유출기여율은 1978년 10% 수준에서 점차 증가하여, 현재는 강우에 의한 유출량과 대등한 수준이다. 또한, 하수 차집관거에 의한 유출저감량은 총 유입량의 약 25% 정도이며, 강우 및 증발에 의한 순영향은 10% 정도이다 한편, 마산만의 수리하적 정체시간은 약 3개월(97일)로, 해수교환이 잘 이루어지지 않는다. 해수교환에 의한 염도변화를 분석한 결과 월평균 강우와 염도의 시기적인 상관성은 없고, 염도간 지역적인 상관성만이 있는 것으로 나타났다
Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) imaging is a method to detect solutes based on the chemical exchange of mobile protons with water. The solute protons exchange with three different patterns, which are fast, slow, and intermediate rates. The CEST contrast can be obtained from the exchangeable protons, which are hydroxyl protons, amine protons, and amide protons. The CEST MR imaging is useful to evaluate tumors, strokes, and other diseases. The purpose of this study is to review the mathematical model for CEST imaging and for measurement of the chemical exchange rate, and to measure the chemical exchange rate using a 3T MRI system on several amino acids. We reviewed the mathematical models for the proton exchange. Several physical models are proposed to demonstrate a two-pool, three-pool, and four-pool models. The CEST signals are also evaluated by taking account of the exchange rate, pH and the saturation efficiency. Although researchers have used most commonly in the calculation of CEST asymmetry, a quantitative analysis is also developed by using Lorentzian fitting. The chemical exchange rate was measured in the phantoms made of asparagine (Asn), glutamate (Glu), ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA), glycine (Gly), and myoinositol (MI). The experiment was performed at a 3T human MRI system with three different acidity conditions (pH 5.6, 6.2, and 7.4) at a concentration of 50 mM. To identify the chemical exchange rate, the "lsqcurvefit" built-in function in MATLAB was used to fit the pseudo-first exchange rate model. The pseudo-first exchange rate of Asn and Gly was increased with decreasing acidity. In the case of GABA, the largest result was observed at pH 6.2. For Glu, the results at pH 5.6 and 6.2 did not show a significant difference, and the results at pH 7.4 were almost zero. For MI, there was no significant difference at pH 5.6 or 7.4, however, the results at pH 6.2 were smaller than at the other pH values. For the experiment at 3T, we were only able to apply 1 s as the maximum saturation duration due to the limitations of the MRI system. The measurement of the chemical exchange rate was limited in a clinical 3T MRI system because of a hardware limitation.
This study was conducted to compare the characteristics of heat dissipated from LED lamps with water cooling method and natural cooling method in a closed-type plant production system (CPPS) and to determine the optimum water temperature and flow rate for LED lamps with water cooling method. The experiments were performed in CPPS maintained at temperature of $24^{\circ}C$ and humidity of 70%. As compared to the LED lamps operated at water temperature of $22.5{\pm}1.2^{\circ}C$ and flow rate of $1,521{\pm}3.3\;mL{\cdot}min^{-1}$, air temperature under LED lamps with natural cooling was approximately increased by $1^{\circ}C$ and photosynthetic photon flux was decreased by $10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$. PPF illuminated from LED lamps was affected by forward voltage varied by the surface temperature of LED lamps. Forward voltage of LED lamps was decreased with increasing surface temperature and then PPF was proportionately decreased. Five levels ($14^{\circ}C,\;17^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;23^{\circ}C,\;26^{\circ}C$) of water temperature and three levels ($500\;mL{\cdot}min^{-1}$, $1,000\;mL{\cdot}min^{-1}$, $1,500\;mL{\cdot}min^{-1}$) of flow rate were provided to analyze the change of surface temperature and heat exchange of LED lamps. Heat exchange was increased with decreasing water temperature and increasing flow rate. At flow rate of $1,000-1,500\;mL{\cdot}min^{-1}$ and water temperature of 22.0-$22.6^{\circ}C$, surface temperature of LED lamps can be approached to $24^{\circ}C$ that was almost same as air temperature in CPPS. The calorific value generated from LED lamps used in the study was estimated to be $103.0\;kJ{\cdot}h^{-1}$.
본 연구에서는 부산 북항 재개발의 개발 단계별 해수순환 특성을 살펴보고, 이와 동시에 북항으로 유입되는 4개의 하천의 유량을 갈수기, 평수기, 홍수기로 나누어 각 시기별 하천유량의 유입이 북항의 해수순환에 어떠한 영향을 미치는지를 수치모의하고자 하였다. 결과적으로 부산 북항을 중심으로 한 해수유동 수치모의 시 건설 전과 후에 하천유량이 증가할수록 신선대 방향으로의 Flux가 증가하고 이는 건설 전 후와 상관없이 유동방향이 변하지 않기 때문인 것으로 사료된다. 또한 건설 이전의 홍수시 하천 조건에서의 해수교환율은 60%, 건설 전 후의 해수교환율은 하천유량조건과 관계없이 거의 같은 간으로 해수교환율이 증가하였다.
EFDC와 라그랑쥐 입자추적모델을 이용하여 조석주기별로 오염물질의 방출 시점이 다를 경우에 대한 마산만의 체류시간 및 해수교환율의 정량적 차이를 계산하였다. 체류시간은 만 전체에 대해 약 40일이었고 그 범위는 부도 남쪽 해역에서 약 20일 이하, 소모도 상부에 위치하는 마산만 내측에서는 약 100일 이상으로 나타났다. 이러한 체류 시간의 공간적 차이는 주로 조석잔차류와 만 내측으로부터의 거리에 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 만 전체 면적에 대한 체류시간의 평균값은 대조기 및 소조기에 각각 약 36일과 42일로 나타났다. 해수교환율은 30%가 되기까지 걸리는 시간이 입자 방류 시점에 따라 최소 약 65일부터 최대 105일까지 약 40일 이상 차이가 나는 것으로 계산되었다.
충진농도, 냉매 팽창밸브 개도, 그리고 약용액의 유량 변화에 따른 벤치타입 암모니아-물 흡수식 열교환 사이클에 대한 실험을 수행한 결과 시스템의 충진농도가 증가할수록 냉방능력이 증가하였으며, 최적의 충진농도가 존재함을 알았다. 그리고 냉매 팽창 밸브의 개도는 응축기 출구의 직접적인 영향을 주고 있으며 최적의 과냉도가 0~4$^{\circ}C$임을 알았다. 또한 약용액의 유량이 증가시킬수록 증발압력과 강용액의 농도가 즐어들었으며, 냉방능력과 COP가 최대가 되는 최적의 약용액 유량이 존재하였다.
본 연구는 산성유해가스 제거를 위한 고효율 음이온교환 복합 폼 화학필터를 제조하기 위하여 폴리우레탄(PU) foam에 다른 종류의 PSA를 사용하여 상용이온교환수지를 부착하여 제조, 이의 내수성, 내화학성, 접착신율, 농도와 유속에 따른 HCl과 HF의 흡착특성에 관하여 연구하였다. 그 결과 접착신율은 ATE-701은 900%, AT-4000C는 1,500%, HCA-1000는 2,400%이며, 내수성 및 내화학성평가에서 HCA-1000의 탈리율이 6% 미만으로 우수한 내구성을 가짐을 확인하였다. HCl, HF의 농도와 유속이 증가함에 따라 흡착이 빠르게 일어났으며 유속과 농도에 관계없이 110 min 이후 100% 흡착파과평형이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 SEM Morphology 관찰 결과 점착제가 고르게 분산되어 있고 이온교환수지의 다공구조가 유지되었으며, 흡-탈착 공정에서 성능저하가 없는 것으로 보아 내구성이 있음을 확인하였다.
주문진항의 해수교환율을 증대시킬 목적으로 기존의 해수교환방파제에 원거리 방류가 가능하도록 다기수로를 설치하였다. 원거리 방류가 가능한 해수교환시스템의 성능을 평가하기 위해서 총 4개의 CASE를 선정하여 수리모형 실험과 수치모형실험을 실시하였고, 항내수역의 해수순환 양상과 해수교환율을 비교 및 분석하였다. 실험결과 기존의 해수교환방파제(CASE 1)를 통하여 유입된 해수는 정체수역의 발생으로 전체 해수교환율이 48%로 측정되었다. 반면, 원거리 방류가 가능한 해수교환시스템은 해수순환이 원활하지 않은 정체수역까지 외해수를 전달하여 CASE 2, CASE 3, 그리고 CASE 4의 경우 전체 해수교환율은 CASE 1에 비교하여 각각 19%, 15%, 그리고 17%가 향상되었다.
Kim Jung-Sung;Lee Sang-Hwan;Park Yoon-Yul;Yasuyo Hoshikawa;Hiroshi Tomiyasu
한국환경과학회지
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제14권10호
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pp.919-928
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2005
This study introduces the development of new supercritical water oxidation(SCW)(multiple step oxidation) to destruct recalcitrant organic substances totally and safely by using sodium nitrate as an oxidant. This method has solved the problems of conventional SCW, such as precipitation of salt due to lowered permittivity, pressure increase following rapid rise of reaction temperature, and corrosion of reactor due to the generation of strong acid. Destruction condition and rate in the supercritical water were examined using Polyvinyl Chloride(PVC) and ion exchange resins as organic substances. The experiment was carried out at $450^{\circ}C$ for 30min, which is relatively lower than the temperature for supercritical water oxidation $(600-650^{\circ}C)$. The decomposition rates of various incombustible organic substances were very high [PVC$(87.5\%)$, Anion exchange resin$(98.6\%)$, Cationexchange resin$(98.0\%)$]. It was observed that hetero atoms existed in organic compounds and chlorine was neutralized by sodium (salt formation). However, relatively large amount of sodium nitrate (4 equivalent) was required to raise the decomposition ratio. For complete oxidation of PCB was intended, the amount of oxidizer was an important parameter.
A new instrument, an average BDFT (Birectional Flow Tube), was proposed to measure the flow rate in single and two phase flows. Its working principle is similar to that of the Pilot tube, wherein the dynamic pressure is measured. In an average BDFT, the pressure measured at the front of the flow tube is equal to the total pressure, while that measured at the rear tube is slightly less than the static pressure of the flow field due to the suction effect downstream. The proposed instrument was tested in air/water vertical and horizontal test sections with an inner diameter of 0.08m. The tests were performed primarily in single phase water and air flow conditions to obtain the amplification factor(k) of the flow tube in the vertical and horizontal test sections. Tests were also performed in air/water vertical two phase flow conditions in which the flow regimes were bubbly, slug, and churn turbulent flows. In order to calculate the phasic mass flow rates from the measured differential pressure, the Chexal drift-flux correlation and a momentum exchange factor between the two phases were introduced. The test results show that the proposed instrument with a combination of the measured void fraction, Chexal drift-flux correlation, and Bosio & Malnes' momentum exchange model could predict the phasic mass flow rates within a $15\%$ error. A new momentum exchange model was also proposed from the present data and its implementation provides a $5\%$ improvement to the measured mass flow rate when compared to that with the Bosio & Malnes' model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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