• Tunnel and Underground Space
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• v.32 no.2
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• pp.144-159
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• 2022

The present study developed a sequential approach-based numerical simulator for modeling coupled thermal-hydrological-mechanical (THM) processes in the ground and investigated the computational performance of the coupling analysis algorithm. The present sequential approach linked the two different solvers: an open-source numerical code, OpenGeoSys for solving the thermal and hydrological processes in porous media and a commercial code, FLAC3D for solving the geomechanical response of the ground. A benchmark test of the developed simulator was carried out using a THM problem where an analytical solution is given. The benchmark problem involves the coupled behavior (variations in temperature, pore pressure, stress, and deformation with time) of a fully saturated porous medium which is subject to a point heat source. The results of the analytical solution and numerical simulation were compared and the validity of the numerical simulator was investigated.

• Korean Journal of Rural Living Science
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• v.3
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• pp.37-44
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• 1992

본 연구는 충남지역 농어촌의 부엌설비 및 식사현황의 실태를 조사하여 농어촌 부엌설비 연구의 기초자료로 삼고자 1992년 3월 16일부터 2주간에 걸쳐 설문지 조사법에 의해 조사되었고 빈도(N)와 백분율(%), 그리고 변인간의 상관관계는 x$^2$-test로 통계적 유의성을 검증하였다. 1. 부엌의 구조 및 설비 1) 본 연구대상 농어촌 가정의 부엌 구조는 입식인 경우가 43.9%로서 아직까지도 재래식 구조가 많이 남아있고 부엌의 형태는 일자형(34.1%)과 자형(32.1%)이 가장 많았는데 일자형은 동선이 길고 자형은 면적을 많이 차지하는 단점을 지닌다고 하겠다. 2) 부엌 바닥의 재료는 흙바닥을 그대로 이용하는 경우(38.6%)와 콘크리트로 부엌 바닥을 마감한 경우(39.8%)가 대부분을 차지하였다. 부엌구조가 점차 입식으로 이양되면서 합성수지 제품도 이용(18.7%)되기는 했으나 흙바닥은 어떤 형태로든지 마감처리를 해야 할 것으로 본다. 3) 취사용 열원으로 가장 많이 쓰이고 있는 것은 프로판가스(57.6%)이고 그 다음으로는 연탄(16.5%)과 전기(14.9%)로서 장작과 석유의 이용율은 점차 줄어들고 있었다. 4) 상수도와 하수도시설이 부엌 내에 갖추어져 있는 비율은 각각 64.7%와 48.9%로서 아직도 미흡한 상태라고 할 수 있겠고, 정수기의 사용율은 2.9%로 관심도가 극히 낮은 편이었다. 5) 쓰레기를 분리해서 처리하는 경우는 21.8%로서 분리처리에 대한 실천이 잘 안되고 있었으며 젖은오물 처리시 비닐봉지를 사용하는 경우는 61.4%로서 과반수 이상으로 나타났다. 6) 부엌설비 중 부엌바닥재료와 취사용 열원은 가정의 수입과 positive(＋)의 상관이 있는 것으로 나타났다. 2. 가족의 식사현황 1) 주부가 식사를 담당하는 비율은 89.0%로서 높은 비율을 차지하였는데 이는 가족의 영양과 건강유지를 위하여 바람직한 일로 생각된다. 2) 식사장소로서 가장 많이 이용되는 곳은 안방(81.7%)이었으며 미비하기는 하나 그 다음으로는 부엌식당(15.6%)이었다. 이는 아직까지 농어촌지역에서 침식분리가 제대로 되어지지 않고 있다는 것을 시사해준다. 3) 가족이 모두 일주일에 5~7회 정도 식사를 함께 하는 경우가 아침식사시에는 55.1%, 저녁식사시에는 65.7%로 나타나 비교적 가족이 식사시간에 함께 모일 수 있는 여건이 마련되어 있는 것으로 여겨진다. 4) 가족의 외식횟수는 극히 적은편으로서 한달에 한번도 없거나 있어도 한번 정도인 경우가 대부분인 것(95.0%)으로 나타났다. 5) 가정내의 가공식품 이용도는 가끔 이용한다가 67.9%로 가장 많았고 주부의 직업이나 가정의 수입과는 negative(－)의 상관을 보임으로써 값싼 주식의 대용품이 많이 이용되는 것으로 사료된다. 이와 같이, 농어촌 가정의 부엌설비와 가족의 식사현황 문제를 조사해 본 결과 과거에 비해서는 좀더 합리적으로 변모하고 있다고 할 수 있겠으나 아직도 개선해야 할 점은 많은 것으로 사료된다. 그리고 앞으로 구체적이고도 현실적인 연구가 계속 이루어져야 할 것으로 기대해 본다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.6
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• pp.59-64
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• 2010

Building a firebreak against surface forest fire is a typical indirect suppression method that stops spread of flame by removing surface fuel, such as fallen leaves and bushes. In the sense of fire dynamic, building a firebreak is to set a section which will block thermal energy from igniting on virgin fuel. This study suggests and evaluates a calculation method for width of firebreak against surface fire for variant wind and slope conditions by applying the Point Source Model (PSM) to fallen leaves of Pinus densiflora. Width of firebreak was measured based on the distance the threshold radiant heat igniting Pinus densiflora fallen leaves at the heat flux of $4.9\;kW/m^2$ reaches. As a result, at the wind velocity of 0~5 m/s and on the slope of $0{\sim}50^{\circ}$, the appropriate width of a firebreak was 0.35~0.65 m for the mean flame height and 0.75~1.05 m for the maximum flame height. Accordingly, considering the factor of safety, the most appropriate width of a firebreak is 1.05 m based on the maximum flame height. Additional comparative analyses through experiments and field surveys are deemed necessary to determine appropriate widths of firebreak for different types of surface fuel.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.246.2-246.2
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• 2010

본 연구는 저탄소 녹색성장의 국가 정책에 맞추어 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물인 주박(酒粕, 술지게미)을 펠릿화(pellet) 하는 것이 목적이다. 주류 제조과정에서 발생하는 주박을 100g당 물 100ml 비율로 섞어 충분히 반죽 후 녹즙기로 압축 성형화 하는 과정을 대신 하여 주박을 뽑았다. 이 주박을 온열 건조기에서 20시간이상 건조 시키면 완성이 된다. 주박펠릿은 폐기물을 재활용한 것이기 때문에 열량-가격대비를 비교해 보았을 때 등유 8950kcal-1000원/L, 경유 9050kcal-1433원/L, 면세경유 9050kcal-821/L, 우드 1812kcal-400원/kg, 주박 1989kcal-200원/kg으로 훨씬 저렴하며 열량도 높다. 주류업체에서 주박을 폐기물 처리하므로 가격 책정은 어렵다. $CO_2$ 발생량도 적어 온실가스를 절감시킬 수 있는 친환경적인 청정연료이다. 또한 연료로서 운송, 저장 및 보관이 편리하다. 주류업체도 주박 처리로 인해 연간 12억 정도 사용된다. 폐기물을 에너지화 함으로써 타 신재생에너지에 비해 초기 투자 비용이나 연료비가 저렴하다. 그리고 태우고 남은 회분은 토양개량제로 다시 재활용 되기 때문에 무해백익하다. 현재 폐목재를 사용한 우드펠릿은 원료를 수입해야 한다는 점과 삼림자원의 부족시 문제가 발생할 수 있다. 그리고 폐목재를 분쇄한 후 가공 및 성형을 해야 하기 때문에 주박이 효율성이 좋다. 현재 세계에서 가장 많이 사용되고 있는 석유나 화석연료의 매장량이 고갈 되어가고 있다. 하지만 주박은 술이 사라지지 않는 한 계속적으로 발생하기 때문에 무궁무진하게 사용이 가능하다. 또한 주류 제조시 발생하는 주박은 바로 성형 및 가공이 용이하다. 현재 주박으로 만든 펠릿은 전 세계적으로 전무하다. 막걸리 및 전통술의 특화사업으로 주박량은 더욱 증가하고 있다. 더욱이 2012년부터 해양 투기 금지로 주박 폐기물 처리가 힘들어진다. 주박 폐기물을 펠릿화해서 에너지원으로 사용하면 해결이 된다. 주박의 에너화를 통해 재생산의 열원으로 사용되고 펠릿을 연료원과 더불어 기계적인 시스템을 개발한다면 저탄소 녹색성장인 국가 정책과 부합된 미래형 에너지가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.638-641
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• 2005

수소는 자원이 무한하고 청결한 에너지이다. 수소는 무공해 청정 대체연료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있다. 수소에너지는 물을 분해하여 얻거나 화석연료를 수증기개질 또는 부분산화 시킴으로써 얻을 수가 있다. 수소에너지는 1차 에너지를 변환시켜 얻을 수 있는 2차 에너지로서 환경에 대한 부하가 거의 없어 향후 화석연료를 대체할 수 있는 가장 가능성이 높은 에너지이며, 연료전지의 상용화를 앞두고 있어 중요성이 더욱 증대되고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 가장 이상적인 방법으로는 물분해함으로써 수소를 제조하는 방법이 있다. 그러나 물분해에 의한 수소생산은 제조비용이 비싸 경제성이 떨어진다는 점과 수소의 대량생산에 필요한 기술확보가 여의치 않아 어렵다. 그러므로 수소를 저 비용으로 대량 생산할 수 있는 수소 제조 기술의 확보가 선행되어야 할 것이다. 현재 상용화되어 있는 수소제조방법은 거의 석유나 천연가스의 수증기 개질에 의한 수소 제조 방법이다. 그러나 이러한 방법은 유해 환경 물질인 CO나 $CO_2$를 배출하는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 보완키 위한 수소 제조공정의 대안 중 하나는 탄화수소연료의 수소와 탄소로의 직접분해에 의한 수소생산이다. 이 중 원하는 생성물인 수소 외에 부산물이 카본이 동시에 얻을 수 있는 메탄분해에 의한 수소생산방법은 생산된 수소의 약 15%만 연소시킴으로서 필요한 에너지를 공급할 수 있으며, 동시에 지구온난화의 주범인 CO 또는 $CO_2$가 생성되지 않는 장점이 있다. 하지만 메탄을 분해하기 위해서는 매우 높은 에너지가 필요로 하게 된다. 이에 반해 프로판은 메탄보다 낮은 열원에서 분해할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 메탄보다 분해하기 쉬운 프로판을 직접 분해하여 수소를 생산하고자 하였다. 프로판 직접분해반응는 $500\sim750^{\circ}C$의 온도 범위에서 이루어 졌으며, 촉매로서는 국내에서 생산되는 상용촉매인 카본블랙을 이용하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.694-701
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• 1990

The cycle of heat engine which produces the maximum power output is constructed when heat sources are finitely constant, and the maximum power as a thermodynamic limit of the engine, is obtained. The characteristics of the maximum power cycle are as follows, which represent the operation conditions and design conditions of the heat engine to produce the maximum power output. In heat exchangers, the temperature profiles of the heat source and the working fluid have the same functional formula and the ratio of the working fluid temperature to the heat source temperature is constant. When heat capacity flow rates(product of the specific heat and the mass flow rate) of the working fluid as well as the heat source are constant, the values of those of working fluid exist between those of two heat sources. The relation of the temperature and the heat capacity flow rate is established without the states of the heat sources and the capacities of heat exchangers, which is ( $T_{h}$/ $T_{H}$)( $C_{h}$/ $C_{H}$)=( $T_{1}$/ $T_{L}$)( $c_{1}$/ $c_{L}$)=1. The capacity of the heat exchanger of hot side is equal to that of cold side regardless of the states of the heat sources and the total capacities of heat exchangers.hangers.ers.

• Tunnel and Underground Space
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• v.22 no.4
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• pp.243-256
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• 2012

Developing efficient and reliable energy storage system is as important as exploring new energy resources. Energy storage system can balance the periodic and quantitative mismatch between energy supply and energy demand and increase the energy efficiency. Industrial waster heat and renewable energy such as solar energy can be stored by the thermal energy storage (TES) system at high and low temperatures. TES system using underground rock carven is considered as an attractive alternative for large-scale storage, because of low thermal conductivity and chemical safety of surrounding rock mass. In this report, the development of available thermal energy storage methods and the characteristics of storage media were introduced. Based on some successful applications of cavern storage and high-temperature storage reported in the literature, the applicabilities and practicabilities of storage media and technologies for large-scale cavern thermal energy storage (CTES) were reviewed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.25 no.11
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• pp.1495-1504
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• 2021

An ultra-compact binary power generation plant converts thermal energy into electric power using temperature difference between heat source and cooling source. In the actual power generation environment, the characteristic value of the plant changes due to any negative effects such as environmental condition or corrosion of related equipment. If the characteristic value of the plant changes, it may lead to unstable output of the turbine in a conventional PID control system with fixed PID parameters. A Neuro PID control system based on Neural Network adaptively to adjust the PID parameters according to the change in the characteristic value of the plant is proposed in this paper. Discrete-time transfer function models to represent the dynamic characteristics near the operating point of the investigated plant are deduced, and a design strategy of the proposed control system is described. The proposed Neuro PID control system is compared with the conventional PID control system, and its effectiveness is demonstrated through the simulation results.

• Clean Technology
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• v.20 no.1
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• pp.13-21
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• 2014

Because of the water scarcity caused by the increase of salinity in the underground water, seawater desalination stands out as one of the most promising solution. As there are so much energy costs in operating desalination plants, new hybrid process which is more effective should be researched. A geothermal VMD (vacuum membrane distillation) hybrid process is a competitive alternative for seawater desalination. Because geothermal energy has significant characteristics of high capacity factor to operate the power plant at full capacity for 24 hour per day, it can be a priority heat source of VMD superior to any other renewable energies such as solar and wind power. In this study, we design a geothermal VMD hybrid process, analyze it economically and finally compare the result with a case of conventional VMD process. Geothermal VMD hybrid process generates $23,822,409 of NPV (net present value) more than the conventional VMD process in case of 5% discount rate. The break-even point between these processes is 5.36 year. Sensitivity analysis indicates that steam cost is the most decisive influence variable to the economic outcome.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.10 no.1
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• pp.27-35
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• 2001

The charnockite of Jirisan area occurs within the Precambrian high grade metamorphic terrane associated with anorthosite body as many foreign examples. Sm-Nd ages were determined from whole rock-garnet pairs, which turned out $1827\pm$32($2\sigma$) Ma for the massive charnockite and $1820\pm$22(2$\sigma$) Ma for the foliated charnockite with $$\varepsilon$_{Nd}(T)$ of $-5.5\pm$0.2 and $-6.0\pm$0.5 respectively. $^{87}Sr/^{86}Sr$ initial ratios calculated with the these ages are 0.71319 and 0.71532 respectively. The fact that massive and foliated charnockites show identical age, identical Nd isotopic initial ratio, and similar Sr isotopic initial ratios suggest that they were generated at the same time from the same material even through their present textures are different. Initial ratios of Nd and Sr of the charnockites are quite distinct from the mantle values indicating the influence of continental crust. Sm-Nd age determined from the titanium bearing anorthositic rocks intruding the anorthosite body, using mineral separates of garnet, plagioclase, and mafic fraction, is $1792\pm$90(2$\sigma$) Ma with $$\varepsilon$_{Nd}(T)=-3.9$\pm$0.2$. The ^${87}Sr/^{86}Sr$ initial ratios calculated with this age are 0.70616~0.70619. The charnockites and the anorthositic rocks occurring in contact each other also reveal the same age within the error, which suggest a genetic relationship between them. However, chemical compositions of the charnockites and Hadong-Sancheong anorthosites cannot be explained by igneous differentiation. Their differences in Nd and Sr initial isotopic ratios indicate different source materials. Therefore, temporal association between them suggests the possibility of the anorthosite acting as a thermal source for the generation of the charnockite as other studies.