• 제목/요약/키워드: heated water discharge

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난류모델을 이용한 표면 온배수 확산모형의 개발 (Model Development for the Surface Discharge of Heated Water using Turbulence Model)

  • 최흥식;이길성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1989년도 수공학논총 제31권
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    • pp.113-114
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    • 1989
  • 원자력, 화력발전소, 제철소 등의 다양한 임해 공업시설로부터 방출되는 냉각용 온배수는 연안일대 해수의 열균형을 파괴시켜 생태계의 보존 및 환경관리에 좋지 못한 영향을 야기케 된다. 이러한 영향은 해안 또는 만내의 수중온도를 전반적으로 높일뿐 아니라 가동중단시 갑자기 수온을 떨어뜨려 해양생물상에 피해를 줄수도 있다. 또한 온배수에 의하여 온도가 상승된 해수가 취수구를 통하여 재순환되어 냉각기능의 부진을 초래하게되면 발전효율 또는 기계가동율을 저하시키게 된다. 이러한 측면에서 온배수의 확산에 대한 정성, 정량적인 예측은 환경영향평가, 취.배수구 설계조건의 산정 등에 매우 중요한 문제라 하겠다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 3차원 정상류 표면온배수 해석모형의 개발로서 개발된 모형의 수치실험을 통하여 온배수 확산의 물리적 특성을 규명한다. 지배방정식에 나타나는 Reynolds 응력항($)과 온도유동 프럭스항($)의 해석에서 필요한 난류모델은 k-$\varepsilon$ 모형에 난류 평균자승 온도유동($) 및 그 감쇄방정식을 추가한 4-방정식 모델로서 구성하였다. 아울러 3차원 정상류 모형에서 야기되는 타원형 방정식을 포물형 방정식의 형태로 전환하여 효과적으로 해석할 수 있도록 모델의 특성을 정리하였다. 본 모델의 검증을 위하여 Lal 및 Rajaratnam(1977)의 물리적 실험값과 비교해본 결과 온배수 거동의 물리적현상이 잘 일치하였다. 또한 McGuirk 및 Rodi(1979)에 의해 개발된 2-방정식 k-$\varepsilon$ 난류모형의 해석결과에 대하여 비교분석을 실시하였다.

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Tropical red alga Compsopogon caeruleus: an indicator of thermally polluted waters of Europe in the context of temperature and oxygen requirements

  • Andrzej S., Rybak;Andrzej M., Woyda-Ploszczyca
    • ALGAE
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    • 제37권4호
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    • pp.301-316
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    • 2022
  • The red alga Compsopogon caeruleus can generally be found in tropical and subtropical waters worldwide. In addition to its natural habitats, this species may be found in waters that receive abnormally hot water, e.g., from powerhouses. To date, the presence of C. caeruleus has not been observed in thermally polluted lacustrine ecosystems in Poland, which has a moderate climate. The thalli of this red alga were found growing on Vallisneria spiralis in Lichenskie Lake. Importantly, this paper presents a previously unknown relationship between the temperature (20, 25, 30, 35, and 40℃) and oxygen requirements of C. caeruleus (based on ex situ measurements of O2 consumption by thalli). Surprisingly, 35℃ can be the optimum temperature for C. caeruleus, and this temperature is higher than the values reported by some previous thermal analyses by approximately 10℃. Additionally, we reviewed and mapped the distribution of this nonnative and mesophilic red alga in natural / seminatural water ecosystems in Europe. Finally, we propose that the occurrence of C. caeruleus mature thalli can be a novel, simple and easy-to-recognize bioindicator of artificially and permanently heated waters in moderate climate zones by a regular discharge of postindustrial water.

가용합금형 스프링클러 헤드의 열감도 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Characteristics of Thermal Sensitivity for Fusible Alloy Type Sprinkler Head)

  • 권오승;이진호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.20-29
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    • 1995
  • The sprinkler head is a component of the sprinkler system intended to discharge water for automatic detection and extinguishment of fires. On this study, thermal characteristic values affecting the sensitivity of the fusible alloy type sprinkler head were obtained and analyzed under heated air stream condition which had constant temperature and velocity. The experiment was carried out under the forced convection condition with both the conductive heat loss considered and neglected. The thermal characteristic values of the sprinkler head were obtained in accordance with the material and shape of the heat responsive element and the conditions of the main body.

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나트륨 염이 첨가된 미분무수의 액체 pool fire소화특성 (Extinguishing Characteristics of Liquid Pool Eire by Water Mist Containing Sodium Salt)

  • 박재만;신창섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.13-19
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    • 2005
  • 본 논문에서는 금속염 첨가제를 함유한 미분무수의 소화성능을 연구하고자 아세트산 나트륨을 함유한 단일 액적의 증발속도를 측정하였으며, small-scale 챔버내에서의 헵탄 pool fire에 대한 소화실험을 실시하여, 화염의 온도를 분석함으로써 첨가제에 의한 미분무수 소화특성을 분석하였다. 순수물과 수용액의 증발특성을 비교한 결과 핵비등 영역에서 온도가 높을수록 용해된 첨가제의 석출 및 표면장력의 변화 등 물리적 영향으로 순수물에 비해 수용액의 증발속도가 현저히 느리게 나타났다. 소화실험 결과, 저압에서는 물 액적이 화염의 플림을 뚫지 못하기 때문에 소화는 이루어지지 않았고 단순히 화염의 크기를 작아지게 하였다. 중압에서는 첨가제를 넣었을 경우 액적의 운동량 증가에 따른 물리적 소화효과와 첨가제의 화학적 소화효과가 상승작용을 하여 화염을 억제하였고, 고압에서는 미분무수 시스템의 주요 소화 메커니즘 이외에도 blowing효과에 의해서 화염이 소화되는 것을 관찰할 수 있었다.

원자력발전소의 건설과 가동이 저서 해조류에 미치는 영향 (Effects of Construction and Operation of Nuclear Power Plants on Benthic Marine Algae)

  • 김영환
    • 환경생물
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    • 제17권4호
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    • pp.379-387
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    • 1999
  • 최근 우리나라에서는 산업이 급속도로 발전하면서 급증하는 전력수요를 충당하기 위하여 원자력발전소의 건설과 가동이 증가 추세에 있다. 수년에 걸친 발전소의 건설 과정에서 부지의 매립과 준설은 저서 해조류의 서식처를 교란시키고 이는 나아가서 종조성의 변화를 야기한다. 발전소가 정상 가동하게 되면 필연적으로 다량의 온배수를 주변으로 방출하는데, 고착성 해조류는 수온의 상승에 민감하게 반응한다. 국내 원자력발전소에서는 냉각수가 복수기를 통과하면서 수온이 7~12$^{\circ}C$ 상승하게 되며, 짧은 거리의 배수로를 거쳐 주변으로 방출된다. 배수로에 인접한 구역에서는 저서 해조류의 종조성과 다양성 이 감소하는 것으로 조사되었다. 한편 발전소 냉각계통의 가동은 해조류 개체군 수준에서 생장률과 생장주기에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 연안수와 혼합되기 전의 배수로에 출현하는 해조류는 높은 수온에서도 견딜 수 있는 내열종으로 간주될 수 있으며, 동해안에 위치한 3개 원자력발전소의 배수로에서 1992~1998년에 걸쳐 출현한 해조류 중 출현빈도 20%이상의 내열종 해조류는 총 35종(남조류 4종, 녹조류 9종, 갈조류 8종, 홍조류 14종)이었다. 해조류가 우리 민족에게 귀중한 자원이 되고 있음을 고려해 볼 때, 발전소로부터 방출되는 폐열이 해조식생에 미치는 영향을 저감시킬 수 있는 대책 수립이 요망된다.

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Synthesis of $LiMn_2O_4$ Cathode Materials by Emulsion Method and Its Electrochemical Properties

  • Youn Kyu Choi;Bok Hee Kim
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권3호
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    • pp.250-254
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    • 1999
  • Synthesis of the spinel $LiMn_2O_4$ by emulsion method was investigated. $LiOH.H_2O \;and \;Mn(NO_3)_2.6H_2O$ were used as starting materials to prepare mixed aqueous solution (0.5 mol/$\ell$ for the $LiMn_2O_4$). Kerosene, paraffin oil and span 80 were used for organic phase. The aqueous solutioin and organic phase were mixed in the ratio of 2:1 and emulsified at the speed of 4000 rpm for 5 min. The prepared emulsions were dropped into the petroleum heated at $170^{\circ}C$ to evaporate water in the silicon oil bath, dried at $120^{\circ}C$ in the oven the remove petroleum and calcined at temperature ranges from 600 to $900^{\circ}C$ for 48 hrs. The characteristics of powders were investigated by XRD, SEM, BET and electrochemical properties of synthesized cathode materials were measured with Galvanostatic system. $Li_{1.05}Mn_2O_4$ calcined at $800^{\circ}C$ for 48 hrs showed initial discharge capacity of 125.9mAH/g.

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병렬식 하이브리드 흡수식 냉온수기 동특성 시뮬레이션 연구 (A Study on Dynamic Simulation of a Hybrid Parallel Absorption Chiller)

  • 신영기;서정아;우성민;김효상
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.630-635
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    • 2008
  • A dynamic model has been developed to investigate the operability of a single and double-effect solar energy assisted parallel type absorption chiller. In the study, main components and fluid transport mechanism have been modeled. Flow discharge coefficients of the valves and the pumps were optimized for the double-effect mode with solar-heated water circulated. The model was run for the single mode with solar energy supply only and the solar/gas driving double effect mode. And the cases of the double mode with and without the solar energy were compared. From the simulation results, it was found that the present configuration of the chiller is not capable of regulating solution flow rates according to variable solar energy input. And the single mode utilizing the solar energy only is not practical. It is suggested to operate the system in the double mode and the flow rate control system adaptive to variable solar energy input has to be developed.

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Climatological variability of surface particulate organic carbon (POC) and physical processes based on ocean color data in the Gulf of Mexico

  • Son, Young-Baek;Gardner, Wilford D.
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.235-258
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    • 2011
  • The purpose of this study is to investigate climatological variations from the temporal and spatial surface particulate organic carbon (POC) estimates based on SeaWiFS spectral radiance, and to determine the physical mechanisms that affect the distribution of pac in the Gulf of Mexico. 7-year monthly mean values of surface pac concentration (Sept. 1997 - Dec. 2004) were estimated from Maximum Normalized Difference Carbon Index (MNDCI) algorithm using SeaWiFS data. Synchronous 7-year monthly mean values of remote sensing data (sea surface temperature (SST), sea surface wind (SSW), sea surface height anomaly (SSHA), precipitation rate (PR)) and recorded river discharge data were used to determine physical forcing factors. The spatial pattern of POC was related to one or more factors such as river runoff, wind-derived current, and stratification of the water column, the energetic Loop Current/Eddies, and buoyancy forcing. The observed seasonal change in the POC plume's response to wind speed in the western delta region resulted from seasonal changes in the upper ocean stratification. During late spring and summer, the low-density river water is heated rapidly at the surface by incoming solar radiation. This lowers the density of the fresh-water plume and increases the near-surface stratification of the water column. In the absence of significant wind forcing, the plume undergoes buoyant spreading and the sediment is maintained at the surface by the shallow pycnocline. However, when the wind speed increases substantially, wind-wave action increases vertical motion, reducing stratification, and the sediment were mixed downward rather than spreading laterally. Maximum particle concentrations over the outer shelf and the upper slope during lower runoff seasons were related to the Loop Current/eddies and buoyancy forcing. Inter-annual differences of POC concentration were related to ENSO cycles. During the El Nino events (1997-1998 and 2002-2004), the higher pac concentrations existed and were related to high runoffs in the eastern Gulf of Mexico, but the opposite conditions in the western Gulf of Mexico. During La Nina conditions (1999-2001), low Poe concentration was related to normal or low river discharge, and low PM/nutrient waters in the eastern Gulf of Mexico, but the opposite conditions in the western Gulf of Mexico.

원형바닥젵의 유속구조 해석 (Analysis of Velocity Structure of Round Wall Jet)

  • 김대근;서일원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.467-475
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    • 1997
  • 본 연구에서는 실험개수로에 온수방류용 방류규가 있는 방파제의 모형을 설피하여 바닥\ulcorner의 유속분포를 측정하였다. 또한 3차원의 모형인 Fluent 모형을 이용하여 방파제의 방류구로부터 배출된 바닥젵의 유속구조를 수치모의하여 실험결과와 비교.검증하였으며 흐름특성을 규명하였다. 바닥젵은 자유젵에 비하여 흐름의 확립구간이 짧았으며, 종방향거리에 대한 젵 중앙유속의 감쇠율이 자유젵보다 크게 나타나고 있음이 밝혀졌다. 단순젵과 부력젵의 젵 중앙선에서의 종방향유속을 비교한 결과, 방류구 근처에서는 부력\ulcorner의 유속이 크게 발생하나 x/lQ가 15보다 큰 구간에는 도리어 작게 된다. 종방향유속의 연직분포를 비교한 결고, 방류구로부터 멀어질수록 저층에서는 단순젵의 유속이 크게 나타나며 상충에서는 단순젵의 부의 유속이 크게 나타나고 있음이 밝혀졌다. 또한 부력젵의 경우 자유수면에서의 유속의 분리가 단순젵보다 방류구로부터 가까운 거리에서 발생한다. 부력젵의 연직방향으로의 폭은 단순젵의 폭보다 빨리 확장된다.

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월성원자력발전소 주변 해역 동물플랑크톤의 군집 특성 (Characteristics of Zooplankton Community in the Coastal Waters of Wolseong Nuclear Power Plant, East Sea of Korea)

  • 김미향;문형태;신상희;손명백;변주영;최휴창;손민호
    • 환경생물
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    • 제28권1호
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    • pp.40-48
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    • 2010
  • 월성원자력발전소 주변해역에서 출현한 동물플랑크톤은 종 수준까지 동정이 가능한 32종을 포함하여, 총 63종과 85~28,087개체 $m^{-3}$ 범위였다. 연구해역에 분포하는 동물플랑크톤 군집의 구조를 분석한 결과, 전반적으로 배수구를 중심으로 북쪽과 동쪽에 위치한 정점군(그룹 A)과 취수구 아래쪽 정점군(그룹 B)의 두 개의 그룹으로 구분되었다. 동물플랑크톤 군집의 분리는 10월에 출현 종수가, 그 밖의 시기인 1월, 5월 및 8월에는 개체수가 영향을 미친 것으로 파악되었다(p<0.05). 또한, 월성원자력발전소 주변해역에 서식하는 동물플랑크톤의 분포와 군집 구조는 전형적인 온대 해역에서 출현하는 동물플랑크톤의 출현양상과 유사하여, 계절적 수온에 영향을 받고 있었고, 군집구조도 이를 반영하여 크게 3개의 군집(겨울, 봄-가을, 여름)으로 구분되었다. 그러나, 일원일차분석결과에서 동물플랑크톤 군집은 수온과 온배수에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.