• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.229-236
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• 2017

국내에서 설치 운영 중인 D정수장의 장방형 침전지를 대상으로 설계유량($15,864m^3/day$)과 운영유량($33,333m^3/day$))에 대하여 CFD 해석 방법을 사용하여 침전지의 유동특성 및 tracer 모의를 수행하였으며, 침전지의 유입부로 유입되는 플럭을 입자로 가정하여 모사하는 Lagrangin 기법을 적용하여 침전지의 효율을 검토하였다. 그 결과 침전지내 흐름을 plug flow 영역으로 만들기 위한 평균 속도값을 0.00193 m/s, 0.00417 m/s로 도출되었다. 또한 각 유량 조건에 대해 Tracer test를 모의한 결과 ${\beta}$(유효접촉인자) 값은 각각 0.51, 0.46, Morrill Index값은 각각 6.05와 3.21, 단락류 Index는 0.54와 0.34로 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.265-269
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• 2006

파랑에 의한 선박의 횡동요를 방지하는 감요장치는 크게 수동식과 능동식 으로 분류할 수 있으며 수동형 감요수조는 선박에서 가장 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 감요장치의 하부덕트유동에 관한 기초연구로서 덕트의 제어 댐퍼와 유입부의 유통에 대해 입자영상 유속측정장치를 이용하여 속도벡터분포에 관한 정량적인 데이터를 확보하였다. 그 결과 실험관 벽면에서 측정 된 압력의 분포는 디스크가 전개 상태인 0 도에서 45도까지는 입구 압력은 일정한 상태로 거의 변화하지 않았으나 약 60도 이상에서부터 압력 상승과 점차 급격한 변동현상이 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1643-1646
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• 2003

Drawing is a mechanical operation that attenuates thick material to an appropriate thickness for the next processing or end usage. When the input material has the form of a bundle or bundles made of very thin and long shaped wire or fibers, this attenuation operation is called "bundle drawing" or "drafting" Drafting is being used widely in manufacturing staple yarns. which is indispensable for the textile industry. However, the bundle processed by this operation undertake more or less defects in the evenness of linear density. Such irregularities cause many problems not only for the product quality but also for the efficiency of the next successive processes. Since long there have been many researches tying to find out factors affecting the irregularity of linear desity, to obtain optimal drafting conditions, to develop efficient measuring and analysis methods of linear density of bundle, etc., but there exists yet no fundamental equation describing the dynamic behavior of the flowing bundle during processing. In this research a mathematical model for the dynamic behavior of the bundle fluid is to be set up on the basis of general physical lows representing physical variables, i.e. linear density and velocity as the dynamic state of bundle. The conservation of mass and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On the basis of the simplified model, the simulation was performed and the results could be confirmed by the experiments under various conditions.

• 멤브레인
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• 제13권1호
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• pp.37-46
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• 2003

하전된 멤브레인 미세기공으로 유체가 흐르는 경우는 계면동전기 효과가 작용하게 된다. 비선형 Poisson-Boltzmann 전기장과 흐름에 의해 유발되는 전기장 사이의 정전상호작용을 운동방정식의 외부작용 힘으로 고려하였다. 유한차분법으로 정전위 분포를 우선 산출하고, 이어서 Green 함수로 슬릿형 기공에 대한 Navier-Stokes 식의 해석해를 구하였다. 계면동전기적 유동에 의한 흐름전위를 관련된 물리화학적 인자들의 함수로 유도되는 해석적인 명확한 표현으로 제시하였다. 전기이중층, 표면전위, 그리고 기공벽면의 하전조건의 영향에 따른 유속분포와 흐름전위 변화를 고찰하였다 계산결과, 전기이중층 두께나 표면전위가 증가함에 따라 평균유속은 감소하는 반면에 흐름전위는 증가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.577-582
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• 2015

본 논문은 육해상의 운송장치에 축냉시스템을 적용시키기 위한 기초 연구이다. 또한, 축냉재의 고액상변화에 대한 수치해석을 수행한 연구이다. 수치해석법으로는 유한차분법(Finite-Difference Method)을 이용하였으며, 1차원 비정상의 상태를 가정하여 계산하였다. 또한 용기는 직사각형의 구형용기로 가정하여 대칭의 조건을 이용하였다. 축냉을 목적으로 사용하는 열매체는 염화칼슘 수용액($CaCl_2$) 30wt%의 물성치를 사용하여 계산을 수행하였다. 계산에 영향을 미치는 요소로는 냉동고의 냉기 온도 및 냉기 유속이 있으며, 축냉재를 싸고 있는 용기는 플라스틱으로 가정하였다. 본 수치해석에서 경계층의 두께는 냉기의 속도 증가와 함께 얇게 되고 축열시간도 짧아지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 냉기의 유속이 빨라질수록 열전달이 촉진되어 축냉용기 전면부에서의 온도가 낮아짐을 알았다. 축냉용기의 후면부에서는 경계층이 두꺼워져 열전달이 전면부에 비해 작아짐을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1097-1103
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• 2011

액적충돌침식은 증기나 공기에 포함된 액적이 금속 소재에 고속으로 충돌할 때 모재가 손상되는 현상이다. 액적충돌침식 손상은 증기터빈이나 빗방울과 부딪치는 항공기에서 주로 발생되어 왔으나 최근에는 원전 배관에서도 발생하고 있다. 원전 배관 중에서도 특히 높은 압력강하가 발생하고 2상 증기가 흐르는 배관에서 주로 발생한다. 실제 2011년 초반 국내 한 원전에서는 2상 증기가 흐르는 배관에서 액적충돌침식 손상으로 인한 누설이 발생한 바 있다. 본 논문에서는 액적충돌침식 손상이 발생한 배관에 대하여 손상을 억제할 수 있는 설계변경 방안에 관한 연구를 수행하였다. 설계변경은 유체 유동측면에서 분석하였으며, 상용 수치해석 코드인 FLUENT를 이용하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.163-170
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• 1980

4KJ의 에너지 뱅크(16.5KV, 35nH)를 사용하여 Mather형의 플라즈마총을 1 torr이하의 낮은 기체압력에서 동작시키면서 플라즈마의 효율적인 집속조건을 구하였다. 중수소기체의 충전압력이 0.18torr, 저장에너지가 3.8KJ일때 방전전류의 최고치는 180KA이었고 플라즈마의 축방향 평균속도는 약 $7cm/\mu\textrm{s}$이었다. 이것은 snowplow모델에 의해 계산된 속도보다 작은 값인데 이는 절연재 표면을 통한 전류의 손실에 기인하는 것으로 생각된다. H. Bruzzone의 플라즈마 집속장치(1KJ, 16KV, $4.2\mu\textrm{s}$)에 비해 본 실험에서는 기체압력이 낮은 역역에서 플라즈마 접속이 일어났다. 이는 이 실험에서 사용한 플라즈마총의 크기가 저장에너지에 비해 크고 또 잔여기체의 함량이 비교적 높기 때문이다. 집속된 플라즈마로 부터 방출되는 중성자는 Long counter를 사용해서 계측했다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.109-118
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• 2023

In this paper, the evaluation method of fluidelastic instability (FEI) of newly designed steam generator tubing in pressurized water reactor (PWR) nuclear power plants is discussed. To obtain the parameters for prediction of the critical velocity of FEI for steam generator tubes, experimental research is carried out, and the design parameters are determined. Using CFD numerical simulation, the tube array scale of the model experiment is determined, and the experimental device is designed. In this paper, 7 groups of experiments with void fractions of 0% (water), 10%, 20%, 50%, 75%, 85% and 95% were carried out. The critical damping ration, fundamental frequency and critical velocity of FEI of tubes in flowing water were measured. Through calculation, the total mass and instability constant of the immersed tube are obtained. The critical damping ration measured in the experiment mainly included two-phase damping and viscous damping, which changed with the change in void fraction from 1.56% to 4.34%. This value can be used in the steam generator design described in this paper and is conservative. By introducing the multiplier of frequency and square root of total mass per unit length, it is found that the difference between the experimental results and the calculated results is less than 1%, which proves the rationality and feasibility of the calculation method of frequency and total mass per unit length in engineering design. Through calculation, the instability constant is greater than 4 when the void fraction is less than 75%, less than 4 when the void fraction exceeds 75% and only 3.04 when the void fraction is 95%.

• 상하수도학회지
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• 제20권3호
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• pp.431-441
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• 2006

This study investigated the physiological characteristics of biofilm microorganisms formed onto the different drinking water distribution pipe surfaces. The simulated drinking water distribution pipe system which had several PVC, STS 304, and GS coupons was operated at flow velocity of 0.08 m/sec (Re 1,950) and 0.28 m/sec (Re 7,300), respectively. At velocity of 0.08 m/sec, the number of viable heterotrophic bacteria in the biofilm over the 3 months of operation averaged $3.3{\times}10^4$, $8.7{\times}10^4$, and $7.2{\times}10^3CFU/cm^2$ for PVC, STS, and GS surfaces, respectively. The number of attached heterotrophic bacteria averaged $1.4{\times}10^3$, $5.6{\times}10^2$, and $6.5{\times}10^2CFU/cm^2$ on PVC, STS, and GS surfaces at the system with relatively high flow velocity of 0.28m/sec. The changes of physiological profile of biofilm-forming microorganisms were characterized by community-level assay that utilized the Biolog GN microplates. Biofilms that formed on different pipe surfaces displayed distinctive patterns of community-level physiological profile (CLPP), which reflected the metabolic preference for different carbon sources and/or the utilization of these carbon sources to varying degrees. The CLPP patterns have shown that the metabolic potential of a biofilm community was different depending on the pipe material. The effect of the pipe material was also characterized differently by operation condition such as flow rate. At flow velocity of 0.08 m/sec, the metabolic potential of biofilm microorganisms on GS surface showed lower levels than PVC and STS biofilms. For biofilms on pipe material surfaces exposed to water flowing at 0.28 m/sec, the metabolic potential was in order of PVC>GS>STS. Generally, the levels of the bacterial biofilm's metabolic potentials were shown to be notably higher on pipe surfaces exposed to water at 0.08 m/sec when compared to those on pipe surfaces exposed to water at 0.28 m/sec.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.401-408
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• 2014

분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.