• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권3호
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• pp.356-367
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• 2018

A series of tests dedicated to station blackout (SBO) accident scenarios have been recently performed at the $Prim{\ddot{a}}rkreislauf-Versuchsanlage$ (primary coolant loop test facility; PKL) facility in the framework of the OECD/NEA PKL-3 project. These investigations address current safety issues related to beyond design basis accident transients with significant core heat up. This work presents a detailed analysis using the best estimate thermal-hydraulic code TRACE (v5.0 Patch4) of different SBO scenarios conducted at the PKL facility; failures of high- and low-pressure safety injection systems together with steam generator (SG) feedwater supply are considered, thus calling for adequate accident management actions and timely implementation of alternative emergency cooling procedures to prevent core meltdown. The presented analysis evaluates the capability of the applied TRACE model of the PKL facility to correctly capture the sequences of events in the different SBO scenarios, namely the SBO tests H2.1, H2.2 run 1 and H2.2 run 2, including symmetric or asymmetric secondary side depressurization, primary side depressurization, accumulator (ACC) injection in the cold legs and secondary side feeding with mobile pump and/or primary side emergency core coolant injection from the fuel pool cooling pump. This study is focused specifically on the prediction of the core exit temperature, which drives the execution of the most relevant accident management actions. This work presents, in particular, the key improvements made to the TRACE model that helped to improve the code predictions, including the modeling of dynamical heat losses, the nodalization of SGs' heat exchanger tubes and the ACCs. Another relevant aspect of this work is to evaluate how well the model simulations of the three different scenarios qualitatively and quantitatively capture the trends and results exhibited by the actual experiments. For instance, how the number of SGs considered for secondary side depressurization affects the heat transfer from primary side; how the discharge capacity of the pressurizer relief valve affects the dynamics of the transient; how ACC initial pressure and nitrogen release affect the grace time between ACC injection and subsequent core heat up; and how well the alternative feeding modes of the secondary and/or primary side with mobile injection pumps affect core quenching and ensure stable long-term core cooling under controlled boiling conditions.

• 한국유기농업학회지
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• 제7권2호
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• pp.115-124
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• 1999

돈분뇨 정화 처리수를 이용하여 시설재배 토양에서 고추를 관비재배시 관비량(표준시비량의 질소 50%, 75%, 및 100%) 및 관비간격(관수시마다, 1주 간격 및 2주 간격 관비)이 작물의 생육, 수량 및 토양의 화학성에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 돈분뇨 정화 처리수 관비구의 고추 초기생육은 표준시비구와 대등하나 돈뇨 관비량이 증가할수록 양호하였고, 후기생육 및 총수량은 75% N 관비구에서 가장 좋았다. 고추잎의 질소, 인산, 가리 등 무기성분함량과 엽록소함량은 돈뇨관비량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 한편 생육초기의 착과율은 각분지 공히 돈뇨량이 증가할수록 높았고, 50% N 관비구에서 가장 낮았다. 시험후 토양의 무기성분 함량은 돈뇨관비량이 많을수록 pH는 다소 낮아지는 반면, EC, 인산, 치환성 가리 등은 증가하는 경향이었으나 표준 시비구보다는 낮은 수준이었다. 관비간경에 따른 고추생육과 수량의 차이가 없었고, 토양의 화학성도 큰 변화를 보이지 않아 돈분뇨 정화처리수의 인위적 보충이 필요없는 간이자동관수장치에 의해 관수시마다 관비하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.35-41
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• 2018

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 140 ml 헥산 풀화재(Pool fire)에 대한 소화 실험을 수행하였다. 해당 풀화재의 화원(직경 80 mm인 원형) 면적은 $0.005027m^2$이고, 열방출률은 2.81 kW로 측정되었다. 물 공급 유량은 156-483 g/min (~0.156-0.483 l/min), 기체(공기와 질소) 공급 유량은 30-70 l/min이었다. 본 실험조건에서 기체 공급 유량이 많은 경우에 성공적으로 소화가 가능하였다. 소화 가능 영역에서 기체 공급 유량이 적은 경우, 물 공급 유량이 많을 때 화재 소화 소요 시간이 길었고, 물 소모량은 많은 것으로 나타났다. 반면, 기체 공급 유량이 많은 경우, 물 공급유량에 따른 화재 소화 소요 시간 및 물 소모량은 상대적으로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, 본 실험조건에서 공급 기체의 종류는 소화 가능 여부, 소화 소요 시간, 물 소모량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 측정되었다. 마지막으로 본 실험결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 실험결과를 이용하여, 2유체노즐과 단일유체노즐의 140 ml 헥산 풀화재 소화를 위한 물 소모량을 선행적으로 비교 및 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2011

Groundwater in the Waikatoregion is a valuable resource for agriculture, water supply, forestry and industries. The 434,000 ha study area comprises the upper Waikato River catchment from the outflow of Lake Taupo (New Zealand's largest lake) through to Lake Karapiro (a man-made hydro lake with high recreational value) (Figure 1). Water quality in the area is naturally high. However, there are indications that this quality is deteriorating as a result of land use intensification and deforestation. Compounding this concern for decision makers is the lag time between land use changes and the realisation of effects on groundwater and surface water quality. It is expected that the effects of land use changes have not yet fully manifested, and additional intensification may take decadesto fully develop, further compounding the deterioration. Consequently, Environment Waikato (EW) have proposed a programme of work to develop a groundwater model to assist managing water quality and appropriate policy development within the catchment. One of the most important and critical decisions of any modelling exercise is the choice of the modelling platform to be used. It must not inhibit future decision making and scenario exploration and needs to allow as accurate representation of reality as feasible. With this in mind, EW requested that two modelling platforms, MODFLOW/MT3DMS and FEFLOW, be assessed for their ability to deliver the long-term modelling objectives for this project. The two platforms were compared alongside various selection criteria including complexity of model set-up and development, computational burden, ease and accuracy of representing surface water-groundwater interactions, precision in predictive scenarios and ease with which the model input and output files could be interrogated. This latter criteria is essential for the thorough assessment of predictive uncertainty with third-party software, such as PEST. This paper will focus on the attributes of each modelling platform and the comparison of the two approaches against the key criteria in the selection process. Primarily due to the ease of handling and developing input files and interrogating output files, MODFLOW/MT3DMS was selected as the preferred platform. Other advantages and disadvantages of the two modelling platforms were somewhat balanced. A preliminary regional groundwater numerical model of the study area was subsequently constructed. The model simulates steady state groundwater and surface water flows using MODFLOW and transient contaminant transport with MT3DMS, focussing on nitrate nitrogen (as a conservative solute). Geological information for this project was provided by GNS Science. Professional peer review was completed by Dr. Vince Bidwell (of Lincoln Environmental).

• 한국토양비료학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-11
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• 1971

1. 규산시용(珪酸施用)으로 수도(水稻)의 출수(出穗)가 수경(水耕)과 추낙답(秋落畓)에서 공(共)히 약(約) 일주일(一週日)이 빨렀고 수도(水稻)의 엽(葉)은 현저히 직립(直立)되였다. 2. 규산시용(珪酸施用)으로 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)이 증가(增加)하며 추낙답(秋落畓)에서는 규산(珪酸)을 박비(迫肥)보다 기비(基肥)로 시용(施用)하는 것이 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)을 증가(增加)시켰다. 규산시용(珪酸施用)으로 다른 양분(養分)의 함량(含量)은 감소(減少)되는 경향(傾向)이며 특(特)히 추락도(秋落稻)의 Fe 함량(含量)은 현저히 감소(減少)되었다. 3. 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)과 엽도열병(葉稻熱病), 호마엽고병(胡麻葉枯病), 응애 및 멸구의 저항성(抵抗性)과는 부(負)의 상관(相關)이 있다. 4. 수도(水稻)에 대(對)한 규산(珪酸)의 증수효과(增收效果)는 수경(水耕)에서는 거의 없으나 추낙답(秋落畓)에서는 현저하다. 추낙답(秋落畓)에 대(對)한 규산(珪酸)의 증수효과(增收效果)는 pot 재배(栽培)보다 포장(圃場)에서 더 현저하다. 규산시용(珪酸施用)으로 추낙도(秋落稻)의 수당입수(穗當粒數)와 등숙률(登熟率)이 높아지고 규산(珪酸)의 비효(肥效)는 질소(窒素)와 가리(加里)의 균형시비(均衡施肥)로 증가(增加)한다. 5. 따라서 규산(珪酸)은 수도(水稻)에 대(對)한 필수원소(必須元素)라기보다 추낙답(秋落畓)과 같이 가급태규산함량(可給態珪酸含量)이 적은 토양(土壤)에서는 수도(水稻)의 건전생육(健全生育)을 위(爲)하여 농경학적(農耕學的) 의미(意味)에서 규산(珪酸)의 공급(供給)이 필요(必要)하다고 생각(生覺)된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권1호
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• pp.22-29
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• 2015

The objectives of this study were to monitor the changes in soil solution nutrients and to evaluate their effect on rice uptake and yield. The changes of chemical characteristics of paddy soil solution were examined from the 58th fertilization experiment in which the continuous rice cropping experiment started in 1954 at the National Academy of Agricultural Science. The treatments were no fertilization (No fert.), inorganic fertilization (NPK), inorganic fertilizer plus rice straw compost (NPKC) and inorganic fertilizer plus silicate and lime fertilizer as a soil amendment (NPKCLS). The fertilizers were added at rates of standard fertilizer application rate in which nitrogen (N), phosphate ($P_2O_5$), potassium ($K_2O$), and sililcate ($SiO_2$) were applied at rates of $75{\sim}150kg\;ha^{-1}$, $70{\sim}86kg\;ha^{-1}$, $75{\sim}86kg\;ha^{-1}$, and $7.5Mg\;ha^{-1}$ respectively and lime was applied to neutralize soil acidity until 6.5. Average Electrical Conductivity (EC) of soil solution in NPKCLS and NPKC ranged from 1.16 to $2.00dS\;m^{-1}$. The $NH{_4}^+$ and $K^+$ levels in NPKCLS and NPKC were higher than that of the other treatments, due to high supply power of rice straw compost. The content of $H_3SiO{_4}^-$ was higher in NPKCLS because of silicate application. The dominant ions in soil solution were $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ among cations and $HCO{_3}^-$, $SO{_4}^{2-}$, and $Cl^-$ among anions in all treatments. The continuous application of inorganic fertilizers plus rice straw compost (NPKC) and silicate fertilizer (NPKCLS) led to the changes of various chemical composition in soil solutions. Also, they had a significant impact on the improvement of rice inorganic uptake and grain yield. Especially, inorganic uptake by rice in NPKC and NPKCLS significantly increased than those in NPK plot; 14~46% for T-N, 32~36% for P, 43~57% for K, and 45~77% for Si. Therefore, the combined application of inorganic fertilizers with organic compost as a soil amendment is considered as the best fertilization practice in the continuous rice cropping for the improvement of crop productivity and soil fertility.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.417-424
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• 2021

Algal bloom is an ongoing issue in the management of freshwater systems for drinking water supply, and the chlorophyll-a concentration is commonly used to represent the status of algal bloom. Thus, the prediction of chlorophyll-a concentration is essential for the proper management of water quality. However, the chlorophyll-a concentration is affected by various water quality and environmental factors, so the prediction of its concentration is not an easy task. In recent years, many advanced machine learning algorithms have increasingly been used for the development of surrogate models to prediction the chlorophyll-a concentration in freshwater systems such as rivers or reservoirs. This study used a light gradient boosting machine(LightGBM), a gradient boosting decision tree algorithm, to develop an ensemble machine learning model to predict chlorophyll-a concentration. The field water quality data observed at Daecheong Lake, obtained from the real-time water information system in Korea, were used for the development of the model. The data include temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, and chlorophyll-a. First, a LightGBM model was developed to predict the chlorophyll-a concentration by using the other seven items as independent input variables. Second, the time-lagged values of all the input variables were added as input variables to understand the effect of time lag of input variables on model performance. The time lag (i) ranges from 1 to 50 days. The model performance was evaluated using three indices, root mean squared error-observation standard deviation ration (RSR), Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSE) and mean absolute error (MAE). The model showed the best performance by adding a dataset with a one-day time lag (i=1) where RSR, NSE, and MAE were 0.359, 0.871 and 1.510, respectively. The improvement of model performance was observed when a dataset with a time lag up of about 15 days (i=15) was added.

• 한국해양생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.72-80
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• 2020

영산강 하구는 1981년에 농지 및 농업용수 개발을 위해 하굿둑이 건설되면서 인위적인 변형이 이루어진 시스템으로 하굿둑을 중심으로 담수역과 해수역으로 분리되었다. 하지만 여름철에는 잦은 강우로 인해 수문이 자주 개방되고, 개방 시에 담수가 해수역으로 방류되면서 기수역의 특성을 보이기도 한다. 본 연구에서는 담수 방류의 직접적인 영향을 파악하기 위해 2013년부터 2015년까지 여름철 동안 담수 방류 전후로 일간 모니터링을 실시하여 하계 식물플랑크톤 크기구조와 환경여건 변화를 파악하고자 하였다. 그 결과, 담수 방류는 급격한 염분감소와 탁도를 증가시켜 표층의 용존산소도 감소시키는 것으로 나타났다. 다만 조사 전까지 방류가 지속적으로 이루어진 2014년에는 이미 염분이 감소한 상황이어서 추가적인 방류로 인한 염분의 감소는 나타나지 않았다. 영양염 중에서는 특히 질소성 영양염의 유입이 크게 나타났고, 이로 인해 질소의 상대적 제한 보다는 인이나 규소의 제한 가능성이 크게 나타났다. 식물플랑크톤 생체량 및 크기구조는 연도별로 상이한 결과를 보였으나 결과적으로 담수 방류에 따라 변화를 초래하였고, 방류 후에도 어느 정도 그 경향이 유지되었다. 결론적으로 불규칙적이고 예측이 어려운 담수 방류는 염분, 탁도, 영양염 농도 등의 환경요인뿐만 아니라 식물플랑크톤의 생체량 및 크기구조를 단기적으로 크게 변화시키는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 적조와 같은 유해조류발생(HABs) 뿐만 아니라, 먹이량 및 미세먹이망 변화를 통해 상위소비자 그리고 먹이망 구조에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.20-26
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• 2019

석탄 화력발전소 등의 대형 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위해 선택적 촉매환원 방법(SCR)의 탈질설비가 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 SCR 탈질설비에서 암모니아를 공급하는 암모니아 분사 그리드(AIG)에 있는 암모니아와 희석 공기 혼합기에서 암모니아와 희석 공기의 균일한 혼합에 적합한 최적의 혼합기 형상을 도출하는 것을 목적으로 전산유체해석을 통해 수행하였다. 이를 위해 기본 형상의 혼합기(Case 1)에서 유동 특성과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 살펴보았다. 기본 형상의 혼합기에서는 희석 공기 주 배관에서 암모니아 주입 배관 입구 반대쪽의 벽면으로 $NH_3$ 분포가 치우치는 것을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 암모니아 주입 배관의 상단 구멍 1 개와 측면 구멍 4개를 막은 경우(Case 2)와 암모니아 주입 배관의 상단에 수평 평판을 설치한 경우(Case 3), 수평 평판과 함께 원호 평판을 설치 한 경우(Case 4)의 혼합기 형상에 대하여 유동과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 분석하였다. 암모니아 주입 배관 상단에 수평 평판과 원호 평판을 설치한 경우(Case 4)에 혼합기 출구에서 $NH_3$ 분포의 % RMS 값이 가장 작은 값인 4.92%이고 농도 비율($R_{NH3}$) 범위가 -10.82~8.34%로 가장 최적의 $NH_3$ 균일 분포임을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.424-431
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• 2018

Cobalt tetraphenylporphyrin-benzylimidazole (CoTpp-BIm)을 산소 운반체로 이용하여 polyethersulfone (PES)와의 혼합물을 기반으로 하는 혼합 구조의 평판형 분리막의 기체 분리 성능을 조사하였다. CoTpp-BIm이 혼합된 PES막은 손가락 구조와 스폰지형 구조가 혼합된 비대칭 구조를 가졌고, 상부표면은 치밀한 형태를 보였다. 기체분리 성능 실험은 94%의 $N_2$ 기체에 6%의 $O_2$가 혼합된 기체를 사용하여 평가하였다. 산소 및 질소 투과율은 ${\Delta}P$가 15~228 cmHg 범위에서 실험하였고, PES막의 투과면은 진공수준으로 유지되었다. CoTpp-BIm이 혼합된 PES막의 산소 투과율은 공급 압력이 감소함에 따라 증가하였다. 공급 압력이 15 cmHg일 때 산소 투과율($P_{O_2}$)는 6676 Barrer이었고, $O_2/N_2$ 선택도(${\alpha}$)는 6.1, 촉진인자(F)는 2.39까지 증가하였다. 이를 바탕으로 PES막에 CoTpp-BIm을 첨가하면 산소분리 특성이 향상되는 것을 확인하였다.