• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.598-602
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• 2010

본 논문에서는 다량의 수소를 포함한 다성분계 원료가스로부터 수소를 분리해 내는 분리막 시스템에 대하여 CFD 모델링과 모사를 수행하였다. 분리막 시스템은 환형 실린더 타입으로 원료가스의 유입을 위한 외부 lumen side와 sweeping gas가 유입되는 내부 permeation side로 구성된다. Lumen side의 운전온도와 압력은 $374^{\circ}C$, 7 기압 permeation side의 sweeping gas의 도입 온도와 압력은 $374^{\circ}C$, 3기압이며, 이러한 조건에서 운전이 가능한 Pd 분리막을 사용하였다. Sweeping gas의 흐름 방향에 따른 향류 및 병류 흐름에 대하여 각각 CFD 모사를 수행하였으며 수소 몰분율, 수소분압, 수소 플럭스 등에 대하여 결과를 비교하였다. 또한 lumen side의 원료가스 도입유속을 변화시켜 모사를 수행하고, 이에 따른 막분리 시스템의 효율을 비교하고 이에 대하여 고찰하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권1호
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• pp.71-86
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• 2016

The present study deals with a numerical simulation for the transport phenomena in three configurations of Membrane Distillation (Air Gap, Direct Contact and Sweeping Gas Membrane Distillation) usually used for desalination in order to make an objective comparison between them under the same operating conditions. The models are based on the conservation equations for the mass, momentum, energy and species within the feed saline and cooling solutions as well as on the mass and energy balances on the membrane sides. The theoretical model was validated with available data and was found in good agreement. DCMD configuration provided the highest pure water production while SGMD shows the highest thermal efficiency. Process parameters' impact on each configuration are also presented and discussed.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.100.3-100
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• 2001

This article deals with the development of a mathematical model for the finishing polycarbonate polymerization process using a horizontal rotating disk-ring reactor with counter-current gas sweeping and the performance analysis of the reactor system by using the model. Here we intend to propose a model describing the reactor system consisting of two phases, in which by-product phenol is removed from the polymer of high molecular weight compatible with the products of commercial grades. The vapor phase is represented by a tanks-ln-series model while the polymer melt phase is regarded as a plug flow reactor.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권5호
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• pp.353-361
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• 2020

The present study deals with a numerical investigation of heat and mass transfer in a Sweeping Gas Membrane Distillation (SGMD) used for desalination. The governing equations expressing the conservation of mass, momentum, energy and species with coupled boundary conditions were solved numerically. The slip boundary condition applied on the feed saline solution-hydrophobic membrane interface is taken into consideration showing its effects on profiles and process parameters.The numerical model was validated with available experimental data and was found to be in good agreement particularly when the slip condition is considered. The results of the simulations highlighted the effect of slip boundary condition on the velocity and temperature distributions as well as the process effectiveness. They showed in particular that as the slip length increases, the permeate flux of fresh water and process thermal efficiency rise.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.223-228
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• 1997

The gas dynamics in a stagnation point upflow OMVPE reactor were studied by Raman spectroscopy. The gas temperature was measured as a function of inlet gas velocity and aspect ratio for both H$_2$ and N$_2$ carrier gases. The centerline temperature gradient was latger at higher inlet velocities and with the use of N$_2$, and only weakly dependent on the aspect ratio. a tracer molecule, CH$_4$, was used to investigate the steady state behavior of reactants in the reactor, and the use of a sweeping flow was found to be a suitable method for preventing wall deposition. The transient switching response of the gas manifold was also investigated. Under certain conditions (low velocities, unmatched flows) recirculation flows were apparent. Numerical calculations of the reactor gas dynamics gave reasonable agreement with experimental results when detailed thermal boundary conditions were included.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.707-712
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• 1995

Grain boundary diffusion plays significant role in the fission gas release, which is one of the crucial processes dominating nuclear fuel performance. Gaseous fission products such as Xe and Kr generated inside fuel pellet have to diffuse in the lattice and in the grain boundary before they reach open space in the fuel rod. In the mean time, the grains in the fuel pellet grow and shrink according to grain growth kinetics, especially at elevated temperature at which nuclear reactors are operating. Thus the boundary movement ascribed to the grain growth greatly influences the fission gas release rate by lengthening or shortening the lattice diffusion distance, which is the rate limiting step. Sweeping fission gases by the moving boundary contributes to the increment of the fission gas release as well. Lattice and grain boundary diffusion processes in the fission gas release can be studied by 'tracer diffusion' technique, by which grain boundary diffusion can be estimated and used directly for low burn-up fission gas release analysis. However, even for tracer diffusion analysis, taking both the intragranular grain growth and the diffusion processes simultaneously into consideration is not easy. Only a few models accounting for the both processes are available and mostly handle them numerically. Numerical solutions are limited in the practical use. Here in this paper, an approximate analytical solution of the lattice and stationary grain boundary diffusion in a polycrystalline solid is developed for the tracer diffusion techniques. This short closed-form solution is compared to available exact and numerical solutions and turns out to be acceptably accurate. It can be applied to the theoretical modeling and the experimental analysis, especially PIE (post irradiation examination), of low burn up fission. gas release.

• 멤브레인
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• 제23권5호
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• pp.352-359
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• 2013

본 연구에서는 친수성 NaY 제올라이트 분리막의 단일기체, 이성분계 및 삼성분계 혼합기체에서의 $CO_2$ 투과거동에 대하여 고찰하였다. 분리막을 통한 $CO_2$ 투과는 표면확산에 의해 지배되며 $CO_2$ 분리는 흡착된 $CO_2$ 분자에 의한 blocking 효과에 의해 나타남을 재확인하였다. 진공모드에서 얻어진 $CO_2$ 투과도는 He sweeping 모드에서 얻어진 값보다 작았지만 가압모드에서 얻어진 $CO_2$ 투과도 값과 유사하였다. 특히, NaY 제올라이트 분리막은 실제 연소배가스 조건과 유사한 $14%CO_2-80%N_2-6%O_2$ 모델기체에 대하여 진공모드에서 $CO_2$ 투과도 약 $1{\times}10^{-7}mol/m^2secPa$, $CO_2$ 선택도 10 이상의 우수한 분리성능을 보였다. 따라서, NaY 제올라이트 분리막은 연소후 이산화탄소 회수용 분리막으로 응용 가능성 있는 소재임을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제12권4호
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• pp.284-289
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• 1999

지하수 중에 용존된 무기탄소 화합물을 기체 방출 법을 이용하여 정량적으로 추출하였다. 기체 방출법은 직접 침전법에 비하여 소요시간이 적으며, 대기중의 이산화탄소 및 수중에 존재하는 황산이온의 영향도 무시할 수 있어 보다 효과적임을 알 수 있었다. 기체 방출법에 의한회수율 측정 결과 분당 4리터의 유량 율로 2시간 방출시켰을 때 99% 정도의 회수율을 나타내었다. 포집 시간에 따른 동위원소 분별효과를 측정하기 위하여 방출 초기 1시간과 이후 30분 간격으로 2회 포집 분석한 결과, 각각의 ${\delta}^{13}C$는 각각 -7.9‰, -3.0‰, +0.4‰로 측정되어 기체 방출법을 이용한 수중의 무기탄소 회수시 방출 초기에는 보다 가벼운 탄소의 방출이 우세하며, 보다 무거운 탄소의 방출은 후기에 이루어지는 것을 나타내었다. 그러나 이러한 동위원소 분별효과는 탄소화합물의 거의 완전한 회수에 의해 무시될 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제48권2호
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• pp.180-191
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• 2015

본 연구는 만 9~12세의 초등학생 총 20명(남아 11명, 여아 9명)을 대상으로 18가지의 일상생활에서의 대표적인 신체활동에 따른 에너지소비량을 측정하여, 아동의 일상생활에서 수행하는 신체활동에 따른 에너지소비량을 평가하고, 체중이 METs 값에 미치는 영향을 분석해보았다. 1. 연구대상자의 평균연령은 $10.4{\pm}0.6$세였으며, 평균 신장 및 체중은 $145.1{\pm}8.5cm$ 및 $43.6{\pm}10.3kg$ 이었다. 대상자의 허리둘레는 남아와 여아 각각 $73.6{\pm}9.6cm$ 및 $63.5{\pm}7.1cm$로 남녀 간의 유의한 차이를 보였다 (p < 0.05). 2. 연구대상자의 휴식 시 산소소비량 ($VO_2$), 에너지소비량 및 METs 값은 각각 $5.41{\pm}0.89mL/kg/min$, $1.44{\pm}0.17kcal/kg/h$ 및 $1.5{\pm}0.4METs$로 나타났다. 3. 18가지의 신체활동에 따른 METs 값은 앉아서 숙제하기 및 책읽기 ($1.6{\pm}0.3METs$), 앉아서 비디오 혹은 핸드폰으로 게임하기 ($1.6{\pm}0.5METs$), 앉아서 텔레비전 시청하기 ($1.7{\pm}0.5METs$), 서서 비디오 혹은 핸드폰으로 게임하기 ($1.9{\pm}0.6METs$), 빗자루로 방 쓸기 ($2.7{\pm}1.1METs$) 및 보드게임 ($2.8{\pm}2.2METs$)이 가벼운 신체활동에 속하였으며, 진공청소기로 청소하기 ($3.0{\pm}0.2METs$), 피구 ($3.6{\pm}0.9METs$), 삽질하기 ($3.8{\pm}0.4METs$), 계단오르내리기 ($3.8{\pm}1.3METs$), 농구 슛팅 ($4.4{\pm}.1.5METs$), 줄넘기 ($4.6{\pm}2.6METs$), 음악에 맞추어 스트레칭 ($4.7{\pm}2.3METs$), 천천히 걷기 ($4.8{\pm}2.6METs$) 및 배드민턴 ($4.8{\pm}1.0METs$)의 활동이 중간강도의 신체활동에 속하였다. 빨리 걷기 및 달리기는 각각 $6.6{\pm}1.7$ 및 $6.7{\pm}1.5METs$로 6.0 METs 이상의 고강도 신체활동에 속하는 것으로 나타났다. 4. 본 연구결과를 성인 METs 값 및 기존에 보고된 아동 METs 값과 비교하기 위하여 Bland-Altman 분석을 실시한 결과 각각 mean difference $0.18{\pm}1.57$, upper and lower limit of agreement 0.99 and -0.62 및 mean difference $0.28{\pm}1.49$, upper and lower limit of agreement 1.05 and -0.48로 나타났으며, ICC (interclass correlation coefficient)를 통한 일치도 분석결과는 각각 0.815 및 0.837로 성인의 METs 값보다는 기존에 보고된 아동 METs 값과의 일치도가 더 높은 것으로 나타났다. 5. 체중이 신체활동에 따른 에너지소비량에 미치는 영향을 살펴본 결과, 앉아서 게임하기 (METs 1.6), 계단오르내리기 (METs 3.8), 천천히 걷기 (METs 4.8) 및 달리기 (METs 6.6)에서 $R^2$값이 각각 0.116, 0.176, 0.246 및 0.455로 증가하였으며, 활동 강도가 높을수록 체중이 METs 값에 대한 설명력이 증가함을 알 수 있었다. 신체활동은 건강증진 및 질병예방에 중요한 역할을 하며, 특히, 일상생활에서 신체활동을 증진시키는 것은 많은 질병에 있어 최선의 예방책 가운데 필수적인 요소이다. 이러한 면에서 영양 및 운동처방의 목표에 정확하게 도달하기 위해서는 에너지소비량, 특히, 일상생활에서의 신체활동이 정확하게 평가되어져야한다. 결론적으로, 신체활동에 따른 에너지소비량을 평가하기 위해 성인의 데이터가 존재할지라도 아동들의 일상적인 활동에 대한 에너지 cost 자료는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 초등학생의 신체활동에 따른 에너지소비량에 대한 데이터를 직접 측정하여 평가하였다는데 큰 의의가 있으며, 추후 연구에서는 더 넓은 범위의 그룹 및 다양한 연령대의 아동을 대상으로 한 연구가 이루어져야 할 것이다.