• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.535-535
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• 2012

하천 환경의 변화는 자연적으로 일어나기도 하지만, 우리나라 경우 대부분 하천 정비, 골재 채취, 수중보와 하구둑 등 하천시설물의 건설, 그리고 댐 및 교량건설 등 인위적인 요인에 의한 변화가 지배적이다 이렇게 환경이 변화하면 하천의 평형 상태는 파괴되며 하천의 평형 상태를 복원하는 과정에서 하천의 침식 또는 퇴적이 일어나며 이러한 과정의 총체적인 결과로서 하상변동이 일어나게 된다. 하상변동은 단기적인 면에서는 하천에서의 취수, 배수, 주운동 하천관리에 직접적인 영향을 주며, 장기적인 면에서는 하천시설물의 안정, 홍수위 및 지하수위 변화, 홍수터와 같은 하천부지의 변화 등 하천 및 유역 관리에 광범위한 영향을 주고 있다 하천의 유황 및 하상재료의 인위적인 변화에 의한 장기적인 하상변동 효과를 예측하고 분석하는 것은 하천계획 및 관리 면에서 매우 중요하다. 또한 하천 정비사업 등에 의한 영향을 제대로 평가하기 위해서는 비교적 단기간의 홍수 또는 호우 사상에 대한 단기적인 하상변동 효과를 정확하게 예측하는 것은 필수적이다. 외국에서는 하상변동 예측의 필요성을 일찍이 인식하여 다수의 하상변동 예측모형이 개발되어 하천 실무에 사용되고 있으며, 국내에서도 하천 흐름의 등수 역학적 해석을 위해 여러 가지 수치 기법들에 대한 연구가 진행되고 발전되어져 왔다. 현재 국내에서는 측량 자료이용과 모형적용의 용이성을 이유로 1차원 점변 부정류 해석프로그램인 HEC-RAS 모형을 많이 사용하고 있으며 대부분의 하천 정비 기본계획 수립에 있어서도 1차원 해석 모형을 적용하고 있는 실정이다. 국내에 서 수행된 하상변동 예측에 관한 연구들은 대부분 1차원 모형이므로 하천의 사행의 진행이나 유사의 횡방향 분포 등은 고려할 수 없다. 또한 하상변동 계산 시 이동상 부분의 전체가 균일하게 상승 또는 하향하는 것으로 가정하기 때문에 흐름이 급변하는 데 적용하는 것은 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 4대강살리기 사업이 진행중인 낙동강유역 구미보지점을 대상으로 2차원 흐름 및 하상변동 수치모형인 CCHE2D 모형을 적용하여 50년, 100년, 200년 빈도별로 모의를 실시, 보설치 전 후의 하상변동을 비교 분석 하였다. 모의 결과 보설치 후의 경우 보 상류단은 전반적으로 퇴적의 양상을 보였으며, 보 하류단의 만곡부의 경우 홍수량이 증가함에 따라 유속 및 소류력이 비슷한 패턴으로 증가하여 침식이 관찰되었다. 특히 보 직하류의 경우 수문을 기준으로 다량의 침식이 있음을 보였으며, 침식이 계속 진행된다면 보유실과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있기 때문에 침식을 방지 할 수 있는 다양한 장치가 마련되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.9
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• pp.1-11
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• 2016

The effect of the migration of nanoparticles near the wall of a channel on the convective heat transfer in a laminar flow of $SiO_2$ nanoparticle suspensions (nanofluids) under constant wall heat flux boundary conditions was numerically and experimentally investigated in this study. The dynamic thermal conductivity of the aqueous $SiO_2$ nanofluids was measured using T-type thermocouples attached to the outer surface of a stainless steel circular tube (with a length of 1 m and diameter of 1.75 mm). The nanofluids used in this study were synthesized by dispersing $SiO_2$ spherical nanoparticles with a diameter of 24 nm in de-ionized water (DIW). The enhancement of the thermal conductivity of the nanofluids (e.g., an increase of up to 7.9 %) was demonstrated by comparing the temperature profiles in the flow of the nanofluids with that in the flow of the basefluids (i.e., DIW). However, this trend was not demonstrated in the computational analysis, because the numerical models were based on continuum assumptions and flow features involving nanoparticles in a stable colloidal solution. Thus, to explore the non-continuum effects, such as the modification of the morphology caused by nanoparticle-wall interactions on the heat exchanging surfaces (e.g., the isolated and dispersed precipitation of the nanoparticles), additional experiments were performed using DIW right after the measurements using the nanofluids.

• Land and Housing Review
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• v.13 no.3
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• pp.93-106
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• 2022

Ventilation plays an important role in controlling indoor air quality. Due to the recent spread of infectious diseases such as COVID-19 and with people spending more time indoors, there's been increased attention on the importance of ventilation performance. In many countries, ventilation is regulated by airflow rates and the number of air changes per hour (ACH). However, airflow rates and ACH alone do not provide an accurate account of actual indoor pollutant removal and ventilation uniformity in a space. This study looked into the ventilation performance of an actual residential unit using several sampling points instead of basing it off of airflow and air change rates. Literature review was used to derive relevant influencing factors and the tracer gas dilution method was used for the field test. The study measured air velocity, age of air, and ventilation efficiency at several locations and compared them to the average value at the center of the test space to determine the differences in ventilation performance at the selected measurement points. The study showed that different sampling locations resulted in different ventilation values. Findings of this study will be used to develop an experimental procedure for evaluating indoor ventilation performance of actual residential spaces.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.5 no.1
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• pp.1-10
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• 1972

Studies on the circulation and water masses in the continental shelf break region of the East China Sea are Summerized as follows : 1. The main stream of the Kuroshio flowing north-east near $29^{\circ}N\;Lat\;127^{\circ}E$ tong of the East China Sea in summer is narrow in width. Moving toward east, it becomes twice as wide in Tokora Strait, Japan. 2. In the main stream area of the Kuroshio, the surface Waters in the Upper layer (0-250m) are influenced by the coastal waters of China, and the counter current submerges under the surface water. Therefore, the mixing waters are found in its intermediate layer. 3. Water mass between Amami Island and the continental shelf of the East China Sea consists of main stream water, counter current water, gyration water and mixed water with coastal waters. 4. The maximum velocity of current in this waters was 139cm/sec. The volume transport was estimated approximately as $24.2\;\times\;10^6m^3/sec$. It was less than $33\;\times\;10^6m^3/sec$ in the region between Okinawa and continental shelf of the East China Sea. 5. Surface waters east of $29^{\circ}N\;Lat\;128^{\circ}E$ Long flows toward Amami Island, Okinawa Island, and Hachi Ju San Island, while those west of the region flow toward the Korea-strait, Cheju Island, coastal waters of Kyusyu, and the Pacific Ocean through Tokora Strait. The velocity of the current was estimated approximately as $0.3\~0.5$ miles per hour. 6. The bottom waters in the continental shelf break region flow toward the Korea Strait, Cheju Island and the coastal water of Kyusyu, while that of the continental shelf flows toward the Yellow Sea, 7, The characteristics of the Kuroshio water is changed remarkably by the mixing with the coastal water of China.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.32 no.6
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• pp.603-617
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• 2018

This study surveyed the diversity and community characteristics of benthic macroinvertebrates and freshwater fish, which are the main animal classifications in a hydro ecosystem, from May to September 2017 in the western plains of the Demilitarized Zone (DMZ). The results showed a total of 125 species of benthic macroinvertebrates belonging to 66 families, 19 orders, and four phyla in the streams and wetlands. Among benthic macroinvertebrates, Coleoptera (27 spp.: 21.60%) was the largest group in terms of species richness followed by Odonata (26 spp.: 20.80%), non-Insecta (22 spp.: 17.60%), and Hemiptera (11 spp.: 8.80%) occupying in the lentic area. Of the feeding function groups (FFGs), predators (51 spp.: 56.67%) showed a relatively larger presence, indicating the dominance of hygrophilous invertebrates that usually inhabit the freshwater wetlands or ponds. Of the habitat oriented groups (HOGs), climbers (33 spp.: 24.44%) and burrowers (17 spp.: 12.59%) were the dominant groups. This observation is typical in a slow flowing habitat and can lead to the disturbance of the ecosystem due to cannibalism among predators. Cannibalism can be caused by stress induced by various population and environmental factors. For the ecosystem services benchmark (ESB) value, site 13 appeared to be the highest with 82 marks while other sites showed relatively lower rates and indices (III water quality class with ${\alpha}$-mesosaprobic). The analysis result of stability factors showed that almost all sites were evaluated to be the I characteristic group with high resilience and resistance or the III characteristic group that was sensitive to environmental disturbance and formed uneven and unstable communities. Of the freshwater fishes, 46 species (3,405 individuals) belonging to 39 families and 18 orders were identified in all the investigated sites. Among them, Cyprinidae (30 spp.: 65.2%) was the largest group, and Zacco koreanus was identified as the dominant species (728 individuals, 21.4%). The survey of freshwater fish communities found both stable communities (sites 7 and 13) with low dominant index (0.39) and high diversity index (2.29) and unstable communities (sites 2, 3, 8, and 10) in opposite tendency. This survey found five Korean endemic species, 17 species belonging to the export controlled species, two endangered species level II (Lethocerus deyrollei and Cybister chinensis), and rare species (Dytiscus marginalis czerskii) among benthic macroinvertebrates. The survey also found an invasive species, Ampullarius insularus, which was distributed throughout the whole area and thus can continuously disturb the ecosystem in the western plain area in the DMZ. Of freshwater fish, one natural monument (Hemibarbus mylodon) and three endangered species level II (Acheilognathus signifer, Gobiobotia macrocephalus, and G. brevibarba) were observed. The survey also found four introduced species (Pomacea canaliculate, Carassius cuvieri, Lepomis macrochirus, Micropterus salmoides) in the western DMZ area, indicating the need for the protection and conservation measures.