• 한국농공학회논문집
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• 제64권2호
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• pp.27-35
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• 2022

Based on the current status of groundwater usage in the dry season through field surveys, this study tried to suggest countermeasures to reduce groundwater usage and to improve the water quality of baseflow from agricultural fields. For this purposes, basins with water curtain cultivation preceded were targeted where decreases of groundwater due to continuous use of groundwater in spring and winter annually observed. From monitoring groudwater usage of the study watershed, 130,058, 130,105 m³/day of water was pumped in during the water curtain cultivation period (October-February) in the Shindun, Seokwon watershed respectively. And the pilot application of the smart automated sensor-based water curtain cultivation system (smart WC system) developed in this study to reduce groundwater consumption has been conducted. As a result, the efficiency of the smart WC system when threshold temperature is set as 6.3 ℃ was 21.1% compared to conventional cultivation and efficiency increased as threshold temperature gets lower. Lastly, in this study, culvert drainage and Bio-filters were installed and rainfall monitoring was performed 15 times in order to analyze the baseflow securement and pollutant loads behavior. As a result, the test-bed with culvert drainage and Bio-filter installed together generated 61.4% more baseflow (4.974 m³) than the test-bed with only culvert drainage was installed (3.056 m³). However, the total pollutant load of all water quality contents (BOD, COD, T-N, TOC) except for the SS and T-P was found to be greater in the culvert drain and Bio-filter installed than in the culvert drain test-bed.

• 한국안전학회지
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• 제38권3호
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• pp.43-50
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• 2023

Silicone tetrachloride (SiCl₄) leak accidents cause enormous human and environmental damage because it is highly toxic. Some handling facilities use water curtains to reduce the impact range of SiCl₄. Although the water curtain is known as one of the most efficient technologies for post-release mitigation, its effect on reducing SiCl₄ concentration needs to be investigated scientifically and quantitatively. In this study, three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) was used to investigate the physical and chemical effects of water curtains as a release-mitigation system for SiCl₄. SiCl₄ is released and dispersed five seconds prior to the operation of the water curtain. Once the water curtain works, the SiCl₄ reacts chemically with the water and its concentration decreases rapidly; it reaches an emergency response planning guidelines level 2 (ERPG-2) of 5 parts per million (ppm) at about 570 m. We observed, however, that the physical effect of water curtains on reducing SiCl₄ concentration is insignificant when the chemical effect is eliminated. These results are crucial since they can be a scientific and quantitative basis for the 'technical guidelines for estimating the accident affected range'. In order to protect the public from chemical accidents, more toxic gas mitigation technologies need to be developed.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.124-130
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• 2003

본 연구는 방화구획에 적용 가능한 수막형성유리벽에의 직근에 화원이 위치하는 경우 국부복사열에 의해 수막형성전 유리면이 가열된 상태에서 상부 수막분사노즐에서 분사되는 수막이 접촉함에 따른 급냉파열현상을 규명하기 위한 연구이다. 유리면 직근에서 국부복사열을 주는 실화재실험을 실시하여 분석하면 보통유리는 유리면 포면온도(가열측)가 $100^{\circ}C$를 넘는 경우에 수막을 접촉시킬 경우 파열이 발생하며, 강화유리는 유리 가열면 온도가 $250^{\circ}C$이상일 때 수막형성에 의한 급냉 파열이 발생함을 알 수 있었다. 향후 강화유리에 수막을 도포시키는 현재 방화구획에 사용되고 있는 유리의 대다수가 강화유리인 것을 감안하면 수막의 도포이전에 강화유리면의 온도가 $300^{\circ}C$이내에서는 수막을 유리면에 급속히 접촉시켜도 유리면의 급냉 파열이 일어나지 않음을 발견하였다. 따라서 일정한 공간구획 내에서 화재발생시 유리면의 직근에 화원이 위치하여 국부적으로 복사열을 가할 경우에도 화원상부 천정면에 설치된 감지시스템에 의해 한계온도이전에 수막형성시스템을 작동시켜 급냉파열현상을 발생시키지 않는다면 수막형성유리벽을 실제 방화구획의 경계벽으로 사용하는데 있어서 예측가능한 장애요인을 제거하는 데 비약적인 공헌을 한 것에 그 의미를 둔다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.8-13
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• 2012

중요 목조문화재를 산불이나 인접 건축물의 화재로부터 보호하기 위한 방안으로 수막노즐을 제시하였다. 바닥으로부터 일정압력 이상으로 상승하는 물줄기로 수막을 형성하여 복사열을 차단함으로써 $200{\sim}250^{\circ}C$에서 발생하는 목재의 열분해를 막기 위한 것으로 기존에 설치되어 있는 강원도 낙산사와 전라남도 무위사의 수막노즐의 설치상태를 확인해 보았고 이를 보완 개량하기 위한 방안으로 평상시 덮개에 덮인 노즐을 설치하여 경관을 손상시키지 않게 하였고 사용 시 수직상승하여 물을 분사할 수 있는 상하승강식 노즐봉과 이를 효과적으로 설치하는 방법에 대하여 연구되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권3호
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• pp.217-222
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• 2011

This study was carried out in order to reduce the amount of underground water which is used in the double layered single span plastic greenhouse for retaining heat. For this research, two plastic green houses of the double layered single span plastic greenhouse were installed. There was equipped of internal small tunnel for keeping warm air in the interior of the house. Then the internal small tunnel for keeping warm air was fitted with PVC duct of 50 cm in diameter filled with subsurface water. The surplus solar energy in the greenhouse was stored in the water in the PVC duct. Four FCUs (Fan Coil Unit), which has the capacity of 8,000 kcal per hour, were installed in the middle of the house, and a circulation motor in heat storage water tank was operated from 10:30 a.m. to 16:00 p.m. in order to circulate water between the water tank and the FCUs. Consequently about 5 degrees celsius could be maintained in the interior of the internal small tunnel for keeping warm air with the external temperature of lower than minus 5 degrees celsius. It appeared that the alteration of an internal temperature of the house was flexible depending on the sunlight during daytime. To prevent the water freezing, mixing antifreezing liquid in the water or operating FCU continuously was needed. Also, in order to use the surplus solar thermal energy on plastic green house of water curtain system efficiently, storing the surplus heat during daytime simultaneously finding a method of using water curtain systematic underground water happened to be important. As a result of this research, when the house's interior temperature is below zero the operation of FCU appeared to be impossible. Considering the amount of water used in the house with water-curtain-heating system is 150~200 ton per day, using the system mentioned in this research showed that reducing the underground water more than 80% in order to maintain the internal temperature as the level of 5 degree celsius at the extreme temperature of minus 5 degrees celsius.

• 한국농공학회지
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• 제35권3호
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• pp.81-90
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• 1993

Groundwater and animal wastes are typical example which are underutilized resources than their value in agriculture. This paper was to investigate the actual patterns of utilization of water curtain for greenhouses and methane gas utilization from swine wastes in a view point of promoting more efficient use of alternative energy. The results from measurements can be summarized as follows : 1.It was estimated that the maximum heating load per l0a was around 23,2804/hr and the heating load at January showed 3.93X 1064 respectively for strawberry greenhouses with insulation by the water curtain. 2.The average heating cost of the greenhouse with water curtain system amounted to about 75,000 Won per l0a. This result suggested that the greater cultivated area provides less heating cost. 3.The operating volume was about 73 percent of the optimum size of the digester. The net available methane gas rates of the produced gas remained close to 62 percent, But the conventional and small size of the digester was maintained at a lower level of around 20 to 29 percent. 4.It appeared that major problems of biogas production system were required to maintain the temperature of the fermentation above ambient temperature and the optimum volume of digester.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1259-1267
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• 2015

우리나라에서는 기존에 경험하지 못한 농촌의 지하수 개발문제가 새로운 도전으로 대두되고 있다. 이른바 수막재배(Water Curtain Cultivation : WCC)라 불리우는 동절기 농업활동이 주된 이슈이다. 본 연구에서는 대상지역인 충북 청원군 수막재배지역내 충적대수층의 물수지를 검증하기 위해 3차원 유한차분모형인 MODFLOW를 구축하였다. 세계적인 추세인 학제간 융합방식을 현장규모에 맞게 도입한 지하수 모델링을 수행하였고, 특히 정밀한 지하수 함양량의 입력을 위해 SWAT모형을 이용한 소유역 지하수 함양량을 계산하였으며 양질의 현장자료를 기반으로 모형의 신뢰성을 확보하기 위한 검보정이 진행되었다. 본 연구의 목표는 하천의 보와 배수 시스템과 같은 인위적인 경계조건하에서 지하수 양수가 진행될 때 하천과 대수층의 다양한 상호작용을 모의하는 것이다. 또한 부지내의 누적 물수지의 계절변화를 분석함으로써 지하수 고갈과 회복량을 정량화할 수 있었다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2002년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.1-8
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• 2002

• 지질공학
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• 제11권1호
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• pp.37-50
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• 2001

서울 근교의 화강편마암지역 지하 석유비축기지 주변 지하수계 모델링 연구를 통하여, 기지 인근에서 지하수를 개발할 때의 영향 및 지하수 개발의 악영향 저감을 위한 수벽공 설치의 효과 등을 파악하고, 실제 설치 후의 영향을 측정하여 모델링 결과와 비교 분석하므로서 기지의 관리 및 운영에 참고하고자 하였다. 심부 지하수를 개발한 경우의 기지 주변의 지하수 유동체계 분석, 그리고 이 개발 위치와 기지 사이에 수벽공을 설치했을 경우의 유동체계를 MODFLOW 수치해석방법으로 분석하였다. 기지 주변 관측공의 실제 지하수위는 EL.+30∼60m 범위에서 변동하며, 모델링 결과는 EL.+20∼50m 범위에서 변동하여 유사한 양상을 보이고 있다. 지하수 개발에 의해 기지 주변의 수위가 하강하였다가 수벽설치 후에 회복되었음을 수치해석을 통해 확인할 수 있었다. 지하지질구조 및 수리지질 요소를 적절히 입력하고 효과적인 모델링 연구를 수행하여 기지의 운영에 기여하였음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.815-824
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• 2022

발전소의 주요시설 중 발전 시스템 냉각용으로 사용되는 순환수는 순환수 취수부(Circulation Water Intake Basin)를 통해 공급된다. 순환수 취수부 중 흡입수조(Pump Sump)에서 발생하는 다양한 형태의 와류는 순환수펌프(Circulation Water Pump) 및 관로에 악영향을 미친다. 특히, 공기의 흡입을 동반한 자유표면 와류는 진동, 소음, 공동현상 등을 발생시켜 순환수펌프의 성능 저하, 관로의 손상을 일으키며 발전이 중단되는 주요 원인이 된다. 따라서 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부에 대한 수리특성을 반드시 확인하고, 와류 발생 시 와류를 제어할 수 있는 적절한 와류제어장치(Anti Vortex Device)를 적용하여 원활한 발전소 운영이 가능하도록 해야 한다. 자유표면 와류 저감을 위해 와류제어장치 중커튼월(Curtain Wall)을 사용하는 것이 일반적이며, 자세한 내용은 American National Standard for Pump Intake Design에서 기술하고 있다. 본 연구에서는 리비아 Tripoli West 4×350 MW 발전소의 순환수 취수부를 대상으로 하였으며, 실제 운영조건을 적용하고, 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부 중 흡입수조에서 발생하는 와류제어장치의 와류저감 효과를 분석하였다. 또한, 수중와류 제어를 위해 플로어 스플리터(floor splitter)는 기본적으로 적용하였고, 자유표면에서 발생하는 와류제어를 위해 새로운 형태인 컬럼 커튼월(Column Curtain Wall)을 추가적으로 적용하여 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 일반적으로 적용되었던 커튼월에 새로 개발한 컬럼 커튼월을 추가적으로 적용하여 수리특성을 분석한 결과, 균일한 흐름이 형성되면서 와류가 제어되는 것을 확인하였다. 또한, 순환수펌프 관로 내에서 발생하는 와류각도는 ANSI/HI 9.8의 설계기준인 5° 이하로 나타나 흐름의 안정성을 확인하였다.