• 청정기술
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• 제17권1호
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• pp.62-68
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• 2011

다단 환원형 유동층 반응기(상승관: $0.01{\times}0.025{\times}2.8m^3$, J-valve: $0.009{\times}0.015m^2$)에서의 수력학적 특성을 연구하였다. 층물질로는 glass beads($d_p=101{\mu}m$, ${\rho}_b=1,590kg/m^3$, $U_{mf}=1.25{\times}10^{-2}m/s$, Galdart B)를 사용하였다. Batch 상태에서 고체흐름량을 측정하기 위하여 전자저울을 사용하여 누적된 무게로 계산하였다. 연속공정에서는 고체순환량를 측정하기 위하여 고체가 순환상태에서 사이클론 하단의 3-way 밸브를 이용하여 일정시간에 누적된 무게로 계산하였다. 또한 정상상태에서 가열된 입자가 열전대를 통과하는 시간을 측정하여 고체순환량을 계산하였다. 고체의 흐름량은 주입 기체의 유속($1.2{\sim}2.6U_{mf}$)과 층높이(z, 0.24~0.68 m)가 증가함에 따라 2.2 에서 23.4 kg/s로 증가하였다. 이때 고체체류시간은 440에서 1,438 s까지 변화하였다. 상승관내의 고체 체류량을 확인하기 위하여 각 구간에서의 압력강하를 측정하여 고체 체류량을 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 고체체류량 분포는 end effect를 갖는 exponential decay model 의 형태로 나타났다. 상단 유동층에서 중단 유동층으로의 기체 우회을 확인하기 위하여 상단 유동층으로 주입되는 공기에 일정 조성의 $CO_2$ 추적기체를 주입한 후, 기체분석기를 이용하여 중단 유동층의 배출기체중 $CO_2$가 우회되는 양을 측정하였다. 측정된 기체우회(gas bypassing)양은 2.6% 미만으로 그 영향이 크지 않는 것으로 판단하였다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.718-725
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• 1999

Inverse gas chromatography(IGC) 방법은 고분자-용매 계의 열역학적 특성을 신속하고 정확하게 결정할 수 있는 신뢰할 만한 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 유한 농도에서의 IGC 방법을 사용하여 poly(dimethylsiloxane)(PDMS)과 물, 에탄올, 그리고 이소프로판올과의 상호작용을 정량적으로 결정하였다. 이를 위하여 고정상 내 용매의 체류시간으로부터 Flory-Huggins의 상호작용 계수를 산출하여 PDMS와 용매간의 소수성 상호작용을 의미하는 큰 양의 값(2$2.0{\times}10^{-3}mol/g$이었다. 또한 선형고분자에 대한 Kirkwood-Buff-Zimm(KBZ) 적분을 행하여 고분자와 용매의 분자분포 구조를 추정하였다. 이로부터 물분자는 PDMS에 대하여 용매화되지 않고 자체 분자끼리 부분적인 클러스트를 형성하며, 에탄올과 이소프로판올에서는 탄소수가 증가함에 따라 균일한 혼합에 가까운 분자분포의 구조적 성질을 추정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1005-1012
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• 2011

본 연구에서는 혁신적인 연소시스템의 최적 연소조건을 도출하기 위해 반응기 내부 유동 특성, 온도분포, 속도분포 및 체류시간 등에 대해 전산유체역학(CFD)을 이용한 3차원 모사를 수행하였다. 연료 투입량 1.5 ton/hr, 체류시간 1.25초, 공기비 2.1의 조건에서 연소시킬 때 로의 출구의 면적가중(area-weighted) 평균온도는 $1,077^{\circ}C$로 나타나 에너지 회수 및 유해가스 처리에 적합한 온도임을 알 수 있었다. 배가스는 연소실 중앙부위에서 강한 선회류를 따라 최고속도 약 40~50 m/s로 덕트를 통해 배출되므로 연소실의 중심부에 강한 난류가 형성되어 연소 속도 및 연소 효율이 향상되는 것으로 나타났다. 본 시스템의 경우, 불완전 연소를 방지하고 또한 thermal NOx의 생성도 억제하기 위한 적정 조업조건은 공기비 1.9~2.1, 연료 투입량 1.25~1.5 ton/hr 정도인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.111-120
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• 2022

물의 흐름을 제어하는 토양의 기능을 정량적으로 계산하기 위한 방법인 토양수분 메모리(soil moisture memory)는 토양에 도달한 강수가 저장되고 배출되기까지 평균적으로 체류하는 시간을 평가한다. 본 연구에서는 2019, 2020년 한반도 지역에서 강수와 토양수분 위성 기반 모델 산출물을 활용하여 표층(0~5 cm)토양에서의 토양수분 메모리를 산출하고 이를 활용하여 연구지역 내 토양수분 메모리의 시공간적인 분포를 지표면의 경사 및 토양의 특성과 함께 평가하였다. 토양수분 메모리를 특성분석을 위해 강수 사건에 따라 토양수분의 증가를 추적하여 저장 강수율(F_p(f))이라는 새로운 측정 지표를 활용하였다. 강수 발생 초기(3시간 후)에는 산맥을 기준으로 토양 내 저장 강수율이 우선적으로 감소하여 토양수분 메모리의 공간적인 편차가 컸으며 24시간 이후 전반적으로 편차가 감소하였다. 토양 내 저장 강수율은 경사가 증가할수록 감소하는 형태가 뚜렷하게 나타났으며 토양 입자 크기의 구성 비율에 따른 토양 내 수분의 배수 활동에 의한 영향을 확인할 수 있었다. 또한 수리전도도 증감에 기여하는 평균토양수분이 저장 강수율에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구 결과는 강수가 지면에 체류하는 시간에 대한 척도인 토양수분 메모리가 지표의 경사와 토양 특성과 갖는 관계를 규명하고 토양수분의 시공간적 변동성을 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2021

하천에서 유해화학물질 유출사고로 인하여 오염물질이 유입되었을 경우, 이에 대응하기 위하여 오염운의 도달시간과 농도를 예측하는 것은 매우 중요하다. 종방향의 혼합거동이 중요한 넓은 범위의 하천을 대상으로 오염물질의 이송을 예측하기 위하여 일반적으로 1차원 Fickian 모형을 사용한다. 그러나 실제 하천에서 오염물질의 농도를 측정하였을 경우, 대부분의 농도분포는 오염물질의 저장대효과로 인하여 긴 tail 부분을 갖는 왜곡된 분포를 갖게 된다. 이러한 저장대 효과는 여러 하천내의 다양한 불규칙성으로부터 발생하나, 국내 하천에 많은 보가 설치되어 있음에도 불구하고 하천 내부에 설치된 수리구조물에 의하여 발생하는 인공적인 저장대 효과에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실내 수리실험과 수치 모의를 통하여 노치가 존재하는 보주변에서의 흐름 특성과 오염 물질의 이송 특성을 규명하고, 이를 통해 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 수리 실험을 통한 넓은 범위에서의 수평방향 흐름장과 농도장을 측정하기 위하여 본 연구에서는 광역 계측방법인 Large Scale Particle-Image-Velocimetry (LSPIV) 기법과 Planar-Concentration-Analysis (PCA) 기법을 각각 유속과 농도 측정을 위해 적용하였다. 더 많은 보의 지형 및 수리적 조건에 따른 저장대 메커니즘을 분석하기 위하여 3차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 모형을 통해 모의조건을 확장 적용하였다. 측정 및 모의 결과를 바탕으로 노치가 존재하는 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 저장대 영역 면적의 크기는 노치사이의 간격이 증가할수록 증가하였으며 노치의 높이의 경우에는 크게 민감하지 않은 경향을 나타냈다. 추적물질의 체류 시간은 노치사이의 간격과 보의 높이가 증가할수록, 유량이 감소할수록 증가하여 질량교환계수 값이 감소하는 경향을 나타냈다. 프루드 수와 레이놀드 수 모두 질량교환계수와 양의 상관 관계를 나타냈으나 저장대 영역의 면적의 크기와는 낮은 관계성을 나타냈다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권3호
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• pp.189-198
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• 2002

방사선 비상사고시 예상되는 주민행동특성 조사 및 교통분석을 통해 실제적인 가정에 기초한 울진원전 비상계획구역내 주민들에 대한 소개시간평가를 수행하였다. 본 연구에서 소개시간은 주민통보, 소개준비 및 차량소개시간으로 구성되었다. 소개대상인구는 비상계획구역내 인구밀도 행정구역 및 일시체류인구 등을 고려해 4개의 그룹으로 분류하였다. 주민행동특성 조사를 위해 비상계획구역내 200가구에 대해 설문조사를 실시하였으며, 설문조사에는 가상사고상황을 설명하는 시나리오를 포함하여, 거주지, 소개준비 소요시간, 소개시 교통수단, 대피장소, 소개방향 등에 대한 질의를 포함하였다. 계산된 소개시작 시간분포 및 미시적 교통분석모델인 CORSIM을 이용하여 도로상에서 소개하는 각 차량들의 거동을 모사하였다. 본 연구결과에서 모든 소개대상차량이 비상계획구역 외부로 소개하는 데 있어서는 밤보다는 낮에 소개하는 경우에 더 오랜 시간이 소요되며 반면에 교차로에서의 지체시간은 낮보다는 밤이 더 장시간 지체되는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 차량소개 시작분포에 의한 영향에 기인하는 것으로 분석되었다. CORSIM 모델이 비상사고시 나타날 수 있는 혼잡한 교통현상을 적절히 모사할 수 있는 가를 검증하기 위해 오전 출근시간대에 울진원전 주변의 신호등이 없는 교차로에서 Benchmark Test를 수행하였다. 이 시험에서 CORSIM 모델의 예측치는 관찰된 통과차량 수와 잘 일치하여 본 연구목적을 만족시키고 있음을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제38권2호
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• pp.119-126
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• 2002

심해와 연안의 서로 다른 해양퇴적토 환경에서 ATP농도를 이용한 총 미생물 생체량을 측정하였다. 표층 ATP의 분포는 연안역에서 가장 높았으며, 육지로부터 멀어질수록 감소하였다. 또한 수직적으로는 깊이에 따라 급격히 감소하는 양상을 나타내, 저층의 생태계가 수층으로 부터의 영양원 공급에 의해 일차적으로 조절되고 있는 것으로 나타났다. 한편, 유기물은 퇴적물로의 흡착으로 인해 환경 내 체류시간이 길어짐으로 인해, 유기탄소의 함량 변화가 ATP에 비해 급격히 일어나지 않았으며, 특히, 연안퇴적토의 경우 유기탄소의 함량 변화에 비해 ATP의 농도변화가 일정하게 나타나 두 변수간의 유의성 이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 분해가능한 유기물의 공급이 많은 연안퇴적토의 경우, 영양원에 의한 조절보다는 상위영양단계의 포식활동이 미생물의 생체량을 최종적으로 조절하는 요인으로 작용하기 때문 인 것으로 사료된다. 지역분포 특성 및 수직적 분포 특성으로부터 ATP는 서로 다른 저서 생태환경의 생체량 분석을 위한 일차적 인 도구로 유용하게 쓰일 수 있는 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제31권1호
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• pp.85-92
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• 1993

팔당호의 부영양화 진행과 오염특징을 관찰하기 위해 1986년 7월 부터 1987년 6월까지 팔당호수질의 미생물학적 화학적 분석을 실시하였다. 팔당호 수질의 투명도와 엽록소-a 의 양은 각각 0.5~3 m, 3~17 ${\mu}gI^{-1}$ 의 분포를 보였고 용존산소 및 생화학적 산소요구량은 각각 7~12 ppm, 약 0.5~2.3 ppm 사이에서 변화를 나타냈다. 팔당호 종속영양세균의 계절적 분포는 수층의 경우 $3.0{\times}10^{3}-5.0{\times}10^{5}/ml$, 최적토의 경우 $2{\times}10^{6}-1{\times}10^{8}/g$ dry sediment 의 범위를 나타냈다. 수리학적 체류시간이 약 5일 정도로 매우 짧은 팔당호의 경우 물의 유동과 상류수 수질이 호소내수질은 결정짓는 중요한 요인 중 하나로 사료된다. 호소수질 영양상태 기준에 의하면 팔당호의 수질은 중영양 상태에서 부영양 상태입을 나타내었다. 또한 대장균 분포 결과는 이와 같은 팔당호의 오염이 주변 지역의 인간 활동에 기인되로 있다는 것을 시사하고 있으며 이에 대한 향후 대책이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5384-5391
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• 2011

본 논문에서는 RCO 반응기의 최적 조업 조건을 도출하고자 현재 조업 중인 RTO 반응기 촉매층의 압력분포, 유속분포, 유선장, 체류시간, 온도분포 등에 대하여 분석하였고 최적의 조업 조건을 도출하기 위한 전산유체해석을 수행하였다. 전산 해석 결과, 현재 조업중인 반응기 촉매층의 축열재로 인한 압력손실은 크지 않은 것으로 나타났으며, 세라믹 필터 이후 유속은 1.8~2.7 m/s로 특별한 편류없이 비교적 안정적 유속분포를 보이고 있었다. 기류분포를 좀 더 개선하려고 한다면 설비 내부에 플래넘과 촉매층 접속 구간 연장 등의 방법을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 기류 안내판이나 다공판 부착 등의 방법은 큰 효과는 없을 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권6호
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• pp.632-639
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• 2008

기러기류의 분포양상과 시기에 따른 분포변화에 대한 연구를 2006년 10월부터 2007년 3월까지 천수만 부남호와 간월호에서 실시하였다. 기러기류는 주간에 주로 농경지에 분포하였으며, 해안에서는 관찰되지 않았다. 격자별 최대개체수를 이용한 분포도에서, 농경지에서 관찰된 기러기류는 부남호와 간월호 지역 모두 면적이 넓은 지역에 대한 분포비율이 높았다. 특히, 잠자리지역인 저수지와 가까운 지역의 취식비율이 높았다. 기러기류의 주간 취식지는 부남호와 간월호 모두 초기 10월에는 잠자리 지역인 저수지 인근 농경지를 이용하였지만, 월동 중기 1월 이후에는 잠자리에서 먼 지역을 취식지로 이용하였다. 월동말기인 3월에는 개체수 규모가 크게 줄어들고 잠자리에서 먼 지역의 농경지를 더 높은 비율로 이용하였다. 저수지에서 가까운 1km 이내 지역의 평균 개체수가 다른 지역에 비하여 높았다. 월동초기($10{\sim}11$월)에는 저수지 인근지역이 취식지로 선호되었지만, $12{\sim}1$월 그리고, $2{\sim}3$월로 갈수록 평균 서식개체수의 차이가 감소하여 유의한 차이가 없었다. 1km 이내의 격자지역은 초기에 매우 높은 서식지 이용률을 보이지만 차차 감소하여 2월 이후 다시 증가하였다. 반면, 저수지로부터 2km 이상 떨어진 지역은 초기에 매우 낮은 서식지 이용률을 보이지만, 점차 증가하여 1월말에 최대 이용률을 보이고, 이후 점차 감소하였다. 1km 이상2km 미만에 해당하는 지역은 초기에 2km 이상지역보다 이용률이 높고, 1km 미만의 지역보다 낮은 서식지 이용률을 보이지만 11월까지 증가하다가 점차 감소하는 양상을 보였다. 본 연구결과는 기러기류의 취식지 선택이 잠자리와의 거리에 영향을 받으며, 취식무리의 체류 시간에 따라서 먹이량이 감소하여 취식지 선택 양상이 변화하는 것을 보여준다.