• 한국포장학회지
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• 제28권3호
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• pp.211-215
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• 2022

Air distribution occupies an important position in the smart unit load container design process for agricultural products. Inner air may be uncomfortable because of its temperature, speed, direction, and volume flow rate. It doesn't matter how efficient the ventilation equipment is if the air is not distributed well. The main aim of this study was to design the inlet and outlet fan locations of smart unit load container for agricultural products. A numerical study was performed on the effects of the location of inlet air and outlet air in relation to the container cooling sources on air distribution and thermal comfort. A concept of combining inner container cooling sources with the exhaust outlet was employed in this investigation. Also, in this research, the developed CFD (Computational Fluid Dynamics) models were thoroughly validated. This system was adopted for use in container spaces, where the exhaust outlet was located. In this study, the location of the inlet was derived through CFD for a container with a size of 1,100×1,100×1,700 mm, and it was derived that the inlet was located at the center of the lower part of the container for efficient air flow. It was efficient to position the outlet through the air inlet in the center of the lower part of the container at the top of the same side.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.561-573
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• 2023

한국원자력연구원은 심부 암반의 수리/지화학 특성 분석을 위해 KURT (KAERI Underground Research Tunnel)를 건설하였고, 다수의 조사용 시추공을 시추하여 각종 시험을 수행 중이다. 시추공 조사에서 목적에 적합한 조사 구간 선정은 매우 중요하며 수리 유동 파악 및 지하수 채수가 목적인 경우, 유량이 풍부한 구간이 조사 목적에 부합한다. 본 연구에서는 이러한 구간을 수리 이상점으로 정의했으며, 심도 1km 수준의 시추공 물리검층 자료(온도, 전기전도도)를 활용하여 이를 탐지하고자 하였다. 체계적이고 효율적인 이상점 탐지를 위해 기계학습 알고리즘 중 DBSCAN, OCSVM, kNN, isolation forest을 적용하고 그 적용성을 파악하였다. 데이터 전처리와 알고리즘 최적화를 수행했으며, 그 결과 네 가지 알고리즘은 각각 55, 12, 52, 68개의 수리 이상점을 탐지하였다. 본 논문을 통해 기계학습 알고리즘의 활용 가능성을 확인했으나, 학습에 활용된 입력자료가 제한적이었기 때문에, 향후 추가적인 검증과 보완이 바람직한 것으로 판단된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.119-127
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• 2015

낙농 미생물학에서 사용하는 주요 분석 방법들에 대한 지속적인 개정이 요구되어지고 있는 것이 사실이다. 현재 이용 가능한 자료들을 바탕으로 균주의 생리 및 대사 특성을 더 깊이 이해할 수 있으며, LAB와 probiotic 생리적 상태를 측정할 수 있는 기술을 개발할 수 있다. 예를 들어, 고유 균주의 생화학 반응으로부터 얻은 생물학적 생리학적 지식을 바탕으로 발색형광배지(chromogenic media)의 개발이 가능하다. 이 기술은 오랫동안 사용되어온 한천 배지보다 사용법이 간단하며, 미생물을 제어할 수 있다. 유망한 유동세포계수법(flow cytometry, FC) 기술은 우유, 요구르트, 그 외 발효 유제품의 혼합 배양의 분석에 뛰어나다. 이 기술은 공정 과정 중에 또는 생산품의 유통 기한 관리에 사용될 수 있지만, 이 기술을 사용하기 위해서는 우유 단백질에 의해서 생성되는 인공 산물을 방지하기 위해 최적화 되어야 한다. 또한 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 정량 한계가 높기 때문에, 현재 사용하고 있는 탐침(probe)은 종 또는 속이 아닌 표적 세포 구성을 분석한다. 따라서 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 특정 물질의 계수보다는 생리적 상태를 측정에 더 적합한 기술이라고 볼 수 있다. Omics 자료를 통해 생리적 상태를 더 신속하게 측정할 수 있는 핵심적인 생체지표 확인이 가능해졌다. PCR은 이미 식품매개 병원균 및 부패균의 검출에 일상적으로 사용되고 있다. 이 기술은 더욱 나아가 발효균 및 probiotic 박테리아 검출에도 사용되어 핵산 추출, PCR 과정, 자료 해석을 표준화 시킬 수 있으며, 또한 다른 기술에 비해 PCR은 표적 발효 균주를 더 신속하게 선택하며, 공정 과정을 최적상태로 유지시킬 수 있을 것이다. LAB와 probiotic의 적응성 및 생리적 상태의 연구에 필요한 기준, 특허품, 상업화된 신속분석장치(kit)는 아직까지 개발되지 않았다. 본 총설 논문에서는 여러 가지 기술을 검토함으로써 이 모든 기술에는 2가지 주요한 요인이 있다. 첫 번째는 낙농업 산업의 특정 요구에 따른 방법의 평가이며, 두 번째는 공식적인 기준에 따른 검증이다. 사실상 식품매개 병원균의 특성 분석에 사용될 수 있는 표준법이 개발되고 검증되었지만, LAB, probiotic 등의 박테리아 분석에 있어서 표준화된 방법과 진단산업과의 연관성이 부족한 것이 사실이다. 낙농 업계에 의해서 수행되어진 품질관리의 양을 고려해 볼 때 이것은 매우 중요하게 인식되어야 할 부분이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.67-75
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• 2008

마이크로역학을 기초로 하여 Slag-ECC (고로슬래그 미분말이 혼입된 ECC)가 개발되었으며, 기존의 연구에서는 Slag-ECC가 높은 연성을 나타내도록 마이크로역학을 도입하여 재료의 배합비가 제시되었다. 이 연구에서는 Slag-ECC의 자기충전과 숏크리트 시공성을 구현하기 위하여, Slag-ECC의 기본 배합에 혼화재료의 투입 순서에 상관없이 혼화재료를 한번에 투입하여 유동 특성을 제어하는 레올로지 개념을 도입하였으며, 이는 현장에서 시공성을 높이기 위하여 모든 재료를 분말의 형태로 사용하는 프리팩키지화를 위한 기초 자료로 사용될 것이다. 그리고 자기충전과 숏크리트의 서로 상반되는 레올로지 특성을 구현하기 위하여, 시멘트풀 레올로지 경시 변화 연구를 통해 대략적인 혼화재료의 첨가량을 선정하였고, 자기충전 및 숏크리트의 시공성 검증을 통해 재료의 배합비를 최적화 하였다. 개발된 Slag-ECC의 자기충전성과 숏크리트 적합성은 실험을 통하여 입증되었으며, 자기충전 및 숏크리트의 시공 방법에 의하여 타설된 재료가 굳은 이후에도 Slag-ECC의 역학적 특성인 고인성 특성을 유지하는 것으로 나타났다. 따라서 시멘트풀의 레올로지 특성을 조절하여 개발된 자기충전용 Slag-ECC와 숏크리트용 Slag-ECC는 재료의 고인성 특성을 유지하면서 다양한 현장 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제20권2호
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• pp.109-120
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• 2004

덴틴, 에나멜, 투명 일반도재를 페이스트화 하여 치아의 색상, 투명도 및 구조를 고려한 복합층구성물을 미리 제조하여 심미수복물을 용이하게 제작하는 공정을 개발하였다. 페이스트 상태에서 성형성과 유동특성이 확보되고, 소성 후 색도, 및 강도 등의 제특성들을 만족시킬 수 있는 결합제 시스템으로서 UV (creation universal liquid)를 선정하였고 조성 및 최적화가 이루어졌다. 페이스트는 24시간까지도 점성 및 작업성이 유지되었고, 이를 이용하여 복합층 구성물의 용이한 성형이 가능하였다. 소성수축률은 15.2%로 기존의 방법으로 제조한 시편에 비해 0.8% 낮았으나 유의차는 없었다. spectrophotometer에 의한 색도특성 관찰결과 덴틴재를 기존 제조방식으로 제조한 시편과 페이스트형 도재 시스템으로 제조한 시편에서 $L^*$, $a^*$, $b^*$가 각각 60~80, -1.5~+1.5, 5~20 사이의 값을 나타냄을 확인하였다. 측정값으로부터 구해진 제조방식에 따른 시편 간의 색차(${\Delta}E^*$)는 0.156으로 극히 근소한 차이를 나타냄을 확인하였다. 유기물 첨가에 따른 소성 후 잔류물 함량은 검출오차범위 내에 있었으며, 기존의 제조방식으로 제조한 소성체와 페이스트형 도재 시스템을 이용한 소성체의 강도는 각각 $70{\pm}4MPa$, $74{\pm}3MPa$으로 유의차가 없이 근사한 물성을 나타내었다. 페이스트형 도재를 이용한 도재축성법을 기존방법과 비교분석한 결과, 기계적 또는 광학적 특성의 변화없이 적용이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.679-686
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• 2018

지하철 터널 내에 축적된 미세먼지와 초미세먼지를 제거하기 위해서는 새로운 형식의 분진흡입차량이 필요하다. 따라서 최근 개발된 분진흡입차는 초미세먼지 제거를 위한 흡입시스템과 사이클론형식의 전처리부 및 전기집진기를 장착하고 있다. 본 논문에서는 집진차량의 하부에 설치된 먼지 흡입시스템이 다양한 크기의 먼지입자를 효과적으로 흡입하고 처리하기 위해 사이클론형식의 전처리부가 포함된 집진시스템을 설계하고 집진효율을 ANSYS FLUENT의 전산유체해석을 통해 확인하였다. 흡입구와 사이클론형 프리필터가 연결된 격자모델을 기반으로 공기유동과 상차분모델(Discrete Phase Model)을 이용하여 다양한 입자의 크기와 종류 및 흡입팬의 용량에 따른 입자의 거동을 해석하였다. 다양한 입자의 크기와 종류, 흡입팬의 용량에 대해서 해석결과 집진차량의 운영속도 5km/h에서 미세먼지처리를 위해서는 흡입팬의 용량 $1500m^3/min$에서 흡입구가 궤도면으로부터 약 100mm이내일 때 $100{\mu}m$ 이하 크기의 먼지를 모두 처리할 수 있음을 확인하였다. 이러한 흡입구와 사이클론형식의 프리필터를 탑재한 터널집진차량은 후단에 설치된 전기집진기의 부하를 줄이고, 지하 터널내의 미세먼지와 초미세먼지의 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.855-865
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• 2001

MOLDFLOW사의 CAE S/W를 사용하여 A사의 TV speaker grille의 최적 성형 조건을 도출하였는데 캐비티 안으로 충전되는 수지의 양을 조절하는 방법 중 flow balance, runner balance, 그리고 이 두 가지를 절충한 세 가지 방법으로 유동과 보압 해석을 수행하였다. 또한 실제로 각각의 온도별 점도와 전단속도를 측정한 결과(local database)를 이용하여 해석하고, standard database에 의한 해석결과와 비교 검토하였다. Speaker grille에서 flow balance는 성형품의 weld line을 최소화함으로써 양호한 외관과 weld line의 기계적 물성 저하를 최소화시켰으나, 제품 중앙부의 과충전으로 인한 과도한 변형이나 gas가 발생하는 단점이 나타났다. Runner balance는 각 gate로부터 사출되는 수지의 양을 균등하게 조절함으로써 flow balance의 단점을 보완하였으나, weld line의 외관과 기계적 물성이 저하하는 단점이 나타났다. 그러나 flow balance와 runner balance를 절충한 형태의 runner의 직경을 변형함으로써 두 방법이 가지는 단점을 보완하였다. 또한 각각의 온도에 대한 점도와 전단속도를 실측한 local database와 기존의 standard database에 의한 해석 결과를 비교한 결과, 실측의 점도가 다소 높게 측정되고 온도 분포의 편차가 넓게 나타났음에도 불국하고 두 data의 해석 결과는 거의 차이가 없음이 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.761-776
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• 2003

본 연구에서는 사류 및 부압이 발생하는 자유수면을 가진 댐 상류 및 여수로에서 물의 흐름의 동수역학적인 거동을 파악하기 위하여 수치모형을 적용하였다. 댐 건설시, 댐 상류에서의 유동을 알아보기 위하여 2차원 수치모형인 RMA2를 이용하였고, 접근부에서의 3차원적 흐름과 여수로, 방류관 등에서의 흐름분포를 평가하기 위하여 3차원 CFD 프로그램인 FLUENT를 사용하였다. 수치모의에서는 지형 및 구조물에 관한 세부인자들이 수치모형을 구성하는 데 사용되었다. 한탄강 댐에 적용한 2차원 수치모의 결과, 댐 상류부 여러 지점에서 최대 유속이 1 m/s에 이르는 와류가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 2차원 수치모형이 댐 건설 후 상류하천의 2차원적 유황을 규명하는 데 유용하게 활용될 수 있음을 의미한다. 3차원 수치모의 결과, 수위와 방류조건에 따라서 댐 직상류의 3차원 접근 흐름의 변화가 발생하고 있으며, 여수로, 방류관, 배사관으로 배출되는 유속이 상이하게 나타나고 있음이 밝혀졌다. 댐 상류 100 m지점에서 댐 여수로 중심선에 대한 유속 분포 모의치를 수리모형실험에서의 측정치와 비교한 결과, 두 값이 비슷하게 나타났다. 본 연구 결과, 2, 3 차원 수치모형이 댐 상류부 및 여수로의 흐름을 해석하는 데 있어서 수리모형실험에서 쉽게 수행하기 어려운 다양한 조건을 모의함으로써 댐 설계 최적화에 기여할 수 있으리라 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권10호
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• pp.893-909
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• 2010

지하수의 지속가능개발량을 산정하기 위해서는 유역 내에서 지하수 개발에 따라 시공간적으로 끊임없이 변화하는 하천과 대수층의 상호흐름을 포함한 물 순환계의 유동을 모의하여야 한다. 유역 단위의 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 특성을 모의하기 위한 강우-유출모형으로 탱크모형과 SWMM 모형을 선정하였다. 토양저류구조 표준3단 탱크모형을 하천과 대수층의 상호흐름을 모의할 수 있도록 개선하였다. 오차의 비등분산성을 고려하기 위한 분산함수를 가진 최우도추정법을 적용하고, 전역 최적화 기법인 Simulated Annealing 방법을 적용하여 탱크모형과 분산함수의 매개변수를 동시에 추정하였다. 하천-대수층 상호흐름을 개선한 SWMM-GE모형은 도시하천에 적용되어 검증을 받은바 있다. 금강의 지류인 갑천 유역에 하천-대수층 상호흐름을 개선한 탱크모형(TANK_GS)을 적용한 결과 개선 전 보다 모형성능평가가 더 나았으며, SWMM-GE 모형과 동일하게 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 현상을 잘 모의하고 있었다. 향후 권역 수자원 계획 등에 활용이 용이한 탱크모형(TANK_GS)을 이용하여 지하수의 지속가능 개발량 산정이 가능하다.