• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2007년도 학술논문요약집
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• pp.305-306
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• 2007

ACP(Advanced Spent Fuel Conditioning Process)의 금속전환로에 $U_3O_8$을 공급하기 위하여 20 kgHM/batch의 $UO_2$ 펠릿(pellets)을 처리할 수 있는 건식분말화 장치가 개발되고있다. 건식분말화 장치는 500 $^{\circ}C$온도에서 공기를 공급하여 일정한 입도범위의 균질한 $U_3O_8$을 만든다. 이런 건식 분말화 장치의 효율을 높이기 위해서는 반웅로에 불어 넣어주는 공기의 유량을 증가시킬 필요가 있다. 하지만 공기와 반응하여 생성되는 $U_3O_8$ 입자는 그 크기가 최소 3 ${\mu}$m 정도로 매우 미세하여，반응로 출구를 통해 외부로 빠져나갈 가능성 이있다. 이를 방지하기 위해 분말화 장치 출구 바깥에는 필터가 설치되어 있으나 공기와 함께 $U_3O_8$ 입자가 계속해서 빠져 나갈 경우 입자로 인해 필터가 막혀 제 기능을 할 수 없게 된다. 따라서 건식 분말화 장치는 미세한 $U_3O_8$ 입자가 반응로 밖으로 빠져나가지 않도록 입구에서의 공기 유량을 일정 수준 이하로 조절해주는 것이 필요하다. 이 연구의 목적은 초기 유량으로부터 유량을 점점 증가시키면서 시간변화에 따른 입자 거동 특성을 해석하며， 결과로부터 주어진 크기의 타원입자에 대해 최대 허용 공기 유량을 결정하고자한다. 이 해석을 위해 유동과 입자를 동시에 해석할 수 있는 ANSYS-CFX 5.7.1과 ANSYS-CFX 10.0 두 가지의 소프트웨어가 사용되었다. 해석 결과를 바탕으로 좀더 정확한 유량 한계치 계산을 위해 추가로 수행되어야 할 해석에 대해 제안하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제11권1호
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• pp.41-55
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• 2003

A calibration jet system using separate blower is developed to calibrate a flow sensor effectively. Designed open circuit type mini calibration jet system, which has the dimension of $0.5m(W){\times}1.17m(H)$ is small compared with conventional calibration jet systems. The exit of nozzle has exchangeable contractions with a cross section area of $38.5cm^2$ , and a cross section area of $113.1cm^2$, respectively. The ranges of wind speed at exit of exchangeable nozzles are $7.5{\sim}42\;m/s$ and $1.8{\sim}16.5\;m/s$, respectively. The input power for the high pressure blower is 1.18kW. The turning vanes for corner was rolled flat plate parallel to the flow direction. The flow conditioning screen was located immediately downstream of the wide-angle diffuser. The honeycomb and two flow conditioning screens were located in the stagnation chamber. From the economical point of view and the simplicity of the calibration jet system set up and handling, it can be said that the developed calibration jet system is an effective calibration jet system. This system can also be used to calibrate the flow sensor with high resolution.

• 지질공학
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• 제4권2호
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• pp.219-229
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• 1994

균열 암반내 지하수 흐름은 공간적으로 불규칙하게 분포하는 균열 발달 상태에 영향을 받으므로 균질의 등방성 피압 대수층에 적용이 가능한 Theis식으로는 균열 암반 대수층의 수리지질학적 특성을 똑바로 이해할 수 없다. 본 연구에서는 지하수 흐름의 프락탈(Fractal)모델을 발전시킨 누수를 포함하는 프락탈모델의 이론적은 배경 및 수리상수 산출 방법을 제시하고,개발된 모델을 야외자료에 적용시켰다. 상기 모델은 홍천과 유성지역에서 수행된 양수시험 자료에 적용시킨 결과, 동일한 수리상수 값으로 양수정과 관측정에서의 관측된 수위하강 곡선과 이론적인 수위하강 곡선이 잘 일치하는 결과를 얻었다. 홍천 지역과 유성 지역의 시험공 주위의 프락탈 차원은 1.9로 구해졌으며, 이것은 이들 지역의 지하수 흐름이 2차원보다 약간 작은 프락탈 차원을 보인다는 것을 지시한다.

• 한국진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.368-373
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• 1993

LCVD법에 의한 박막성장장치를 제작하였다. 제작한 CO2 레이저는 CO2 : N2 : He이 1 : 1 : 8로 혼합된 가스를 사용하였으며 최대 출력은 60W였고 혼합가스의 유량이 20l/min, 방전전류 40mAdlfEo 50W의 비교적 안정된 출력을 얻을 수 있었다. 반응실의 기초 진공은 1$\times$10-6torr였으며 레이저를 기판에 수직 혹은 수평으로 조사할 수 있도록 설계하였다. 제작된 장치로 SiH4 및 NH3를 재료로 하여 실리콘 및 quartz 기판위에 silicon nitride 박막을 증착하였다. 박막 생장시 가스를 흘리는 방식보다 가스를 채워놓고 하는 방식이 낮은 레이저 출력하에서 균일한 박막을 얻는데 효율적이라는 것을 발견하였다. 출력 55W의 레이저를 실리콘 기판에 5분간 조사하였을 때 최대 두께1.5$mu extrm{m}$의 박막을 얻었으며 quartz 기판위에는 출력 4W, 조사시간 6분에서 두께가 약 1$\mu\textrm{m}$인 비교적 균질의 박막을 얻을 수 있었다. FT-IR 및 XPS 분석 결과 SiH4와 NH3의 혼합비가 1 : 12일 때 비교적 nitride화가 잘 된 박막이 얻어졌음을 알았다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권1호
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• pp.27-36
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• 1998

물의 유동을 해석하기 위한 3차원 수치모형이 개발되었다 모형은 균질류에 대한 $\sigma$-좌표에서 방정식들 을 유한요소법을 사용하여 해석한다. 모형의 정확성을 정토하기 위하여 1차원 수로에서 취송류 분포, 정사각형 호수에서 취송류 분포를 해석하고 해석해와 비교 검증하였으며, 마산-진해만에서 조류분포를 계산하고 현장 관측자료와 비교 검증하였다. 계산결과가 비교된 해석해 및 관측치와 대체로 일치하는 양호한 결과를 보였다. 따라서, 개발된 모형은 복잡한 육지경계를 갖는 자연 수괴의 3차원적 순환현상을 해석하는 데 널리 활용될 수 있을 것이다

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.320-334
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• 2020

본 수치해석연구에서는 국제공동연구프로젝트 DECOVALEX2019의 Task B의 일환으로 PFC3D를 기반으로한 수리역학연계모델을 개발하여 스위스 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층의 유체주입으로 인한 슬립시험을 모사하였다. 이를통해, 개발한 PFC3D 수리역학연계모델이 가진 한계점과 향후 보완할 점을 검토하고자 하였다. PFC3D를 기반으로한 3차원 입자결합모델 내 공극-유동통로모델을 생성하였으며 이를 사용하여 Mont Terri Step 2 단층내 유체주입실험을 모사하였다. 모델링결과 단층대를 따라 주입유체의 유동에 의한 단층대의 변형을 확인하였지만, 관측정에서의 시간에 따른 수압변화는 현장측정치와 부분적으로 일치하는 경향을 확인하였다. 현장측정 관측수압은 초기 유체주입 압력증가에 거의 변화를 보이지 않고 주입수압이 최대치에 도달할때쯤 급격한 증가를 보이는반면, 모델링에서는 주입압력이 증가함에 따라 관측수압도 부드럽게 증가하는 경향을 보였다. 이러한 부분적으로 일치하는 결과의 원인으로는 Mont Terri 현장의 단층을 모사하는 방법에 기인하는 것으로 판단하다. PFC3D에서는 단층을 손상대와 코어균열의 조합으로 모사하였고 단층대의 두께가 약 2 m로 주입유체가 단층대를 통해 유동하도록 모사하였기에 현장에서의 주입유체의 단층내 유동보다 그 유동범위가 크게 모사되었다고 판단한다. 또한, 현장단층에서와 같이 단층내부에 존재하는 충진물질로 인해 단층내 수리유동이 제한되어 국부적으로 과잉공급수압이 형성될 수 있는 기재를 모사하지 못한 점 또한 모델링 결과와 현장측정결과가 부분적으로 일치하는 원인일 수 있다. 단층변형의 경우는 모델링결과와 현장측정결과 유사한 수준으로 일치하는 결과를 확인하였다. 수치모델을 변형하여 단층대의 두께를 감소시키고 단층내 충진 물질의 비균질적인분포를 모사할 수 있는 방법론에 대한 후속 연구를 통해 PFC3D 수리역학연계모델의 유체주입으로 인한 단층활성화 연구로의 적용성을 향상시키는 것을 제안하고 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권2호
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• pp.3-13
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• 2001

피흡착체에 대하여 곡선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체가 토양내 수용액상에서 이동할 때 직선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체와 다른 유동특성을 보인다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 실험적으로 이와 같은 특성이 정밀하게 연구된 바는 그리 많지 않으며 특히 NAPLS(Non-Aqueous Phase Liquids)로서 오염된 지역의 NAPLs의 양과 미시적인 분포를 알아내기 위하여 사용되는 수리지질학적 추적자 기법에 대하여는 거의 실험된 바가 없다. 본 연구는 NAPL과 수용액간의 비계면적을 측정하기 위하여 사용되는 양이온계 계면활성제 (계면추적자), cetylpyridinium chloride (CPC)가 미세한 유리구슬로 충진된 스테인레스 컬럼내부를 통과하며 보이는 파과특성을 분석하였다. 유리구슬의 평균직경은 110$\mu\textrm{m}$였으며, 구슬의 표면은 n-decane의 얇은 막으로서 도포되어 있다. CPC는 유동하며 n-decane과 수용액의 계면에 흡착하게 되며, 실험결과 전형적인 Langmuir type의 흡착 특성을 보이는 것으로 나타났다. 앞부분과 뒷부분의 파과곡선은 각기 현저히 다른 양상을 보이며 이는 흡착등온곡선의 비직선적인 성격때문인 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 컬럼에 투입되는 CPC가 pulse input일 때의 지체상수는 pulse input의 파과곡선상 나타나는 최대농도를 input농도로서 사용한 step input시의 지체상수와 일치하였다. 이 결과는 수리지질학적 특성치를 알아내기 위하여 최근 들어 활발히 개발되고 있는 추적자 기법을 적용하는데 있어서 일반적으로 통용되는 가정을 실험적으로 증명하였다는 데 그 의의가 있다.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.482-488
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• 1997

유동층 반응기를 사용하여 효율적으로 동을 포함한 전자회사 공장의 폐수로부터 순수 동을 회수하고자 하였다. 폐수에 포함된 동의 초기농도, 반응기 내부에서 액체의 유속, 반응온도, 반응기 내부에서 양극과 음극간의 전류밀도 그리고 반응시간 등을 실험변수로 선택하였으며 이들 실험변수들이 동의 회수율에 미치는 영향등에 대해 검토하였다. 또한, 본 연구의 실험결과를 실제공정에 공업적으로 적용할 수 있도록 연속공정에서 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구의 결과 유동층 반응기를 사용하여 동을 포함한 전자공장의 폐수로부터 매우 효과적으로 순도가 높은 동의 분말을 회수할 수 있었다. 본 연구의 실험범위에서 동의 회수율은 폐수에 포함된 동의 농도가 증가할수록 감소하였으며, 전류밀도와 반응시간이 증가함에 따라 증가하였으나, 액체의 유속과 반응온도가 변화함에 따라 최대값을 나타내었다. 본 연구의 범위에서 동의 회수율을 85% 정도 이상으로 유지하기 위한 최적 반응조건은 폐수중의 동의 농도는 3wt%, 액체의 유속은 0.5cm/s, 반응온도는 $25^{\circ}C$, 전류밀도는 $7A/dm^2$ 그리고 반응시간은 2시간으로 나타났다 이와 같은 방법에 의한 동의 회수방법은 분말재료의 혼합이나 도금등에도 적용될 수 있을것으로 판단되며, 이 경우 복합분말재료의 균질도를 향상시켜 이를 원료로 하여 생산되는 제품의 상품성을 증가시키는데 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구의 결과는 전자공장에서 다량 방출되는 금속성 폐수로 부터 금속성분을 회수함으로써 수질오염을 방지할수 있는데 이와 같은 공정설계에도 적용할 수 있는 중요한 공학적 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.42-53
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• 2017

탈질과 탈황을 동시에 수행하는 과산화수소($H_2O_2$) 수용액 세정탑의 반응효율을 증가시키기 위해 예혼합이 이루어지는 혼합 냉각기(mixing quencher) 영역 내부의 유체유동에 대한 수치해석이 수행되었다. 산업공정에서 상용화되고 있는 세정탑 전단부의 혼합냉각기에서 과산화수소 수용액이 주입되는 노즐의 분사방식은 배기가스와 과산화수소 수용액의 혼합에 중요한 역할을 하며, 혼합냉각기에서의 혼합도는 세정탑 의 효율을 결정하는 중요 요소가 된다. 본 연구에서는 혼합냉각기 내부유체의 농도분포 개선을 목적으로 하여 혼합냉각기 내의 노즐 관의 배열을 조절하거나 노즐 팁 각도를 변경하며 유체혼합을 최적화하였다. 전산해석은 이 냉각기영역의 내부유동 및 각 유체 농도에 대한 RMS (root mean square) 값을 계산하여 내부유체의 혼합도의 개선을 확인하였다. 세부적으로는 노즐 관의 위치를 조절할 때 변경되는 냉각기 영역 후단의 농도 RMS 값을 확인하여 난류형성위치에 따른 최적화된 혼합도를 확인하였으며 기본형상 대비 난류형성방향을 조절하는 목적의 노즐 팁 각도를 증감하여 농도분포의 균질화를 비교하였다. 노즐 관의 배열에 따라 난류형성위치와 그에 따른 유체혼합이 해석되었다. 또한 노즐 팁 각도를 조절하는 경우에는 유동방향과의 각도에 따라, 흐름이 병류와 향류에 따라 혼합도의 최적화를 확인할 수 있었다. 노즐 관의 위치는 0.3 m, 노즐 팁은 병류의 $15^{\circ}$일 때 최적의 조건을 가지며 가장 낮은 RMS 값인 12.4%를 가졌다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.455-469
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• 2007

연구지역인 경상북도 경주시 봉길리 지역은 백악기 퇴적암을 기반암으로 제3기의 화성암과 암맥들이 관입하여 분포한다. 이 지역에 대한 단열의 발달 특성을 이해하기 위하여 비교적 균질하고 신선한 제3기 화강암에 대한 격자분석을 통하여 단열발달사와 단열밀도 분포에 대한 연구를 실시하였다. 단열군들은 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a) ${\to}$ 북북서-남남동 방향의 인장단열 (set d) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 인장 또는 정단층성 단열 (set b) ${\to}$ 북동-남서 방향의 우수향 주향이동성 단열 (set c) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 정단층이 재활성된 역단층성 단열 (set e)의 순서로 발달되었음이 인지되었으며, 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a)는 이후에 좌수향으로 취성의 재활성 운동을 겪었음을 보여 준다. 서로 다른 암상에 대한 단열 밀도분석 결과는 단열의 밀도가 암석의 생성시기보다는 암석의 물성에 더 강하게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 같은 암상에서의 단열밀도는 단층손상대에서 급격하게 증가함을 보여주었다. 또한 이러한 단열밀도의 변화는 암상의 차이와 관입접촉부를 따른 단층운동뿐만 아니라 암맥의 관입시의 냉각에 의한 절리의 형성에도 일부 원인이 있을 것으로 해석된다. 그러나 그 원인에 상관없이 이러한 단열의 증가는 유체의 유동에 좋은 통로의 역할을 하게 되어 이를 따른 유체의 유동뿐만 아니라 이에 포함된 원소의 이동에도 매우 중요한 기여를 할 것으로 생각된다.