• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.56-60
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• 2013

Non-conventional oil resources such as shale gas are becoming increasingly important and have drawn the attention of several major oil companies all over the world. Nevertheless, the market-changing growth of shale gas production in recent years has resulted in the emergence of environmental and water management challenges. This is because the water used in the hydraulic fracturing process contains large amount of pollutants including ions, organics, and particles. Accordingly, the treatment of this flowback water from shale gas plant is regarded as one of the key technologies. In this study, we examined the feasibility of membrane distillation as a treatment technology for the water from shale gas plants. Direct contact membrane distillation (DCMD) is a thermally-driven process based on a vaper pressure gradient across a hydrophobic membrane, allowing the treatment of feed waters containing high concentration of ions. Experiments were carried out put in the lab-scale under various conditions such as membrane types, temperature difference, flow rate and so on. Synthetic feed water was prepared and used based on the data from literature. The results indicated that DCMD is suitable for treating not only low-range flowback water but also high-range flowback water. Based on the theoretical calculation, DCMD could have over 80% of recovery. Nevertheless, organic pollutants such as oil and surfactant were identified as serious barriers for the application of MD. Further works will be required to develop the optimum pretreatment for this MD process.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1137-1145
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• 2013

본 연구에서는 열 구동 냉동사이클로서 유기 랭킨사이클 (ORC)과 증기 압축 냉동사이클(VCC)의 복합 사이클에 대한 엑서지 해석을 수행하였다. 시스템의 열원으로는 다양한 재생 에너지 열원이나 산업체에서의 폐열 등 현열 형태의 저온 열원을 고려하였으며 작동유체로서 R143a, R22, R134a, 프로판, 이소부탄, 부탄, R245fa 및 R123 등 여덟가지 작동유체들을 고려하였다. 터빈 입구 압력의 변화나 작동유체의 종류에 따라 시스템의 COP 나 엑서지 효율은 물론 시스템의 각 요소에서의 엑서지 파괴 (아너지)에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 주어진 열원 온도에 대해 시스템에서 가장 엑서지 파괴가 큰 구성 요소는 터빈 입구 압력과 작동유체에 따라 민감하게 변화하는 사실을 보여준다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권2호
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• pp.88-93
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• 2017

Due to the requirement of the development of the precision manufacturing industry, the accuracy of machine tools has become a key issue in this field. A critical factor that affects the accuracy of machine tools is the feed system, which is generally driven by a ball screw. Basically, to improve the performance of the feed drive system, which will be thermally extended lengthwise by continuous usage, a thermal error compensation system that is highly dependent on the feedback temperature or positioning data is employed in the machine tool system. Due to the overdependence on measuring technology, the cost of the compensation system and low productivity level are inevitable problems in the machine tool industry. This paper presents a novel feed drive thermal error compensation system method that could compensate for thermal error without positioning or temperature feedback. Regarding this thermal error compensation system, the heat generation of components, principal of compensation, thermal model, mathematic model, and calculation method are discussed. As a result, the test data confirm the correctness of the developed feed drive thermal error compensation system very well.

• 상하수도학회지
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• 제30권3호
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• pp.279-284
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• 2016

Membrane distillation (MD) is the thermally driven water separation process based on the vapor pressure difference across the membrane. In order to increase the water recovery of the conventional RO process, the additional MD-PRO pocess was suggested. In this study, the syntheric RO brine was used as a feed solution of the MD process. Due to the high salinity of the RO brine, the MD membrane could be fouled by the scalants. In order to mitigate the scaling on the MD membrane surface, the pre-treatment process using the column filled by natural zeolite was applied. The roughing filter was installed between the pre-treatment process and MD system in order to prevent possible particulate fouling by the debries of the natural zeolite. Moreover, in order to enhance the CEC of the natural zeolite, the NaCl soaking was conducted. The flux and electronic conductivity were monitored under given experimental conditions. And the membrane morphology and the chemical compositions were analyzed by using the SEM-EDX.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.210-221
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• 2015

지형적인 형태와 지표면의 물리적인 특성은 기상장 뿐 만 아니라 대기질 수치 모델링에서도 가장 중요한 입력변수가 된다. 대부분 복잡지형에서 일어나는 국지적인 기상의 일변동들이 지형적인 불균일성에 의해 지배되기도 한다. 이러한 지형적인 특징들은 열적으로 유도된 대기흐름에 영향을 일으키며 직접적으로는 풍계의 변화를 가져오거나 지표면 가열 온도 자체에서의 중요한 변화를 가져와 간접적으로 영향을 주기도 한다. 복잡지형에서 이러한 변화양상들은 지형적인 특징 즉, 지형적 경사와 성질에 의한 태양복사 에너지의 불균등한 분배에 기인한다. 그러므로 기상장 묘사가 어려운 복잡지형에서는 관측값에 더 가까운 정확한 바람장을 예측하기 위해 상세한 지형 정보와 지표면 자료가 중요하게 된다. 본 연구에서는 상세한 지표면과 지형자료를 지표 경계자료로 활용한 MM5-A2C 모델을 이용하여 복잡한 지형적 조건을 가진 산지지역에서의 바람장 수치모의를 하고자 한다. MM5-A2C에 의해 유도된 기상장은 국지규모의 산지주변에서의 지형강제력에 의한 기상장 해석을 정밀하게 예측하여 모델 내의 지형적 조건이 미치는 영향에 대해 직접적인 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.229-235
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• 2000

1989년부터 1998년 우리 나라에서 관측된 우박 발생일의 특성에 대해 분석하였다. 우박은 주로 서해안(약 70%), 남부 내륙 지방, 대관령 부근에서 관측된다. 평균 크기는 약 0.6 cm 이며 계절적 차이를 보인다. 겨울에는 봄 동안은 녹는 고도가 낮아 낙하 경로가 짧지만 대기 하층의 가용 습기도 적어 우박 크기가 작다. 그 결과 이 기간동안 작은 크기의 우박이 서해안에서 자주 관측된다. 반대로 여름철은 대기 하층의 가용 습기가 많아 우박이 크게 성장하기는 하지만 녹는 고도도 높아 지표에서는 우박이 아닌 강수로 관측되기 쉽다. 따라서 여름철에는 큰 우박 입자들이 대관령 등과 같은 높은 산악에서 주로 관측된다. 우박은 서해안에서는 1100 LST와 1500 LST 사이에 주로 관측되며, 대관령 부근에서는 1800 LST에 관측된다. 그 이유는 해륙풍과 산곡풍과 같은 중규모 순환이 우박을 동반하는 뇌우의 형성에 영향을 미치기 때문이다. 우박이 발생전의 종관 기상학적 특성을 살펴보기 위해 1998년 11월 우박 사례를 분석한 결과 850 hPa부터 500 hPa 까지의 기온이 모두 하강하였으며, 지상 기온과 이슬점 온도의 경도가 모두 큰 곳에서 우박이 발생하였다.

• 천문학회지
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• 제33권2호
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• pp.111-121
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• 2000

Many models of globular cluster formation assume the presence of cold dense clouds in early universe. Here we re-examine the Fall & Rees (1985) model for formation of proto-globular cluster clouds (PGCCs) via thermal instabilities in a protogalactic halo. We first argue, based on the previous study of two-dimensional numerical simulations of thermally unstable clouds in a stratified halo of galaxy clusters by Real et al. (1991), that under the protogalactic environments only nonlinear (${\delta}{\ge}1$) density inhomogeneities can condense into PGCCs without being disrupted by the buoyancy-driven dynamical instabilities. We then carry out numerical simulations of the collapse of overdense douds in one-dimensional spherical geometry, including self-gravity and radiative cooling down to T = $10^4$ K. Since imprinting of Jeans mass at $10^4$ K is essential to this model, here we focus on the cases where external UV background radiation prevents the formation of $H_2$ molecules and so prevent the cloud from cooling below $10^4$ K. The quantitative results from these simulations can be summarized as follows: 1) Perturbations smaller than $M_{min}\~(10^{5.6}\;M{\bigodot})(nh/0.05cm^{-3})^{-2}$ cool isobarically, where nh is the unperturbed halo density, while perturbations larger than $M_{min}\~(10^8\;M{\bigodot})(nh/0.05cm^{-3})^{-2}$ cool isochorically and thermal instabilities do not operate. On the other hand, intermediate size perturbations ($M_{min} < M_{pgcc} < M_{max}$) are compressed supersonically, accompanied by strong accretion shocks. 2) For supersonically collapsing clouds, the density compression factor after they cool to $T_c = 10^4$ K range $10^{2.5} - 10^6$, while the isobaric compression factor is only $10^{2.5}$. 3) Isobarically collapsed clouds ($M < M_{min}$) are too small to be gravitationally bound. For supersonically collapsing clouds, however, the Jeans mass can be reduced to as small as $10^{5.5}\;M_{\bigodot}(nh/0.05cm^{-3})^{-1/2}$ at the maximum compression owing to the increased density compression. 4) The density profile of simulated PGCCs can be approximated by a constant core with a halo of $p{\infty} r^{-2}$ rather than a singular isothermal sphere.