• 제목/요약/키워드: 체적농도

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이중관 내부 나노유체의 강제대류에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Forced Convection Nanofluid in Double Pipe)

  • 임윤승;최훈기
    • 융합정보논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.147-156
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    • 2019
  • 동심 이중관에서 기본유체 물과 나노입자 산화알미늄의 혼합인 나노유체를 적용한 대향유동을 유한체적법의 수치적 방법으로 열전달 특성을 규명하였다. 고온유체는 내부 원형관으로 흐르며 열을 외부 환형관으로 흐르는 저온유체로 전달한다. 고온유체와 저온유체의 체적유량 및 나노입자의 체적농도를 변수로 두어 열전달 및 유동 특성을 조사했다. 결과는 나노입자의 체적농도와 체적유량의 증가함에 따라 열전달 성능이 증가함을 보였다. 외부와 내부 관 모두에서 나노유체인 경우가 기본유체보다 나노입자의 체적농도가 8%일 때 나노유체가 열전달 성능이 최대 17% 증가하는 것을 확인했다. 또한 기본유체에 비해 환형관의 대류열전달 계수는 최대 31% 증가함을 보였으며 열교환기의 유용도는 약 20%가 상승함을 확인하였다. 하지만 나노입자의 체적농도가 8%일때 마찰인자가 최대 136% 커지는 것을 확인하였다.

실내 체적과 라돈 농도와의 상관관계 연구 (A Study on the Correlation between the Volume of Indoor Space and the Measured Concentration of Indoor Radon)

  • 강성아;한동현;김종일
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권3호
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    • pp.97-104
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    • 2007
  • 전주시에 소재한 아파트의 큰 방과 작은 방을 대상으로 실내 체적과 측정되는 라돈 농도와의 상관 관계를 분석하였다. 또한 실내의 라돈 농도를 측정하여 실내의 시간별 라돈 농도의 변화를 파악하고 이를 토대로 실내 라돈의 년간 피폭선량을 계산하였다. 본 연구를 위하여 각각 8개의 아파트 큰 방과 작은 방을 대상으로 라돈 농도를 측정하였으며, 큰 방의 평균 체적은 $31.59\;m^3$ 그리고 작은 방의 평균 체적은 $16.82\;m^3$이었다. 큰 방의 평균 라돈 농도는 $71.73\;Bq/m^3$, 작은 방의 평균 라돈 농도는 $108.51\;Bq/m^3$로 측정되어 실내 체적과 실내 라돈 농도는 반비례 관계로 나타났다. 밀폐된 실내 라돈 농도의 주 발생원이 건축자재임을 감안하여 건물 벽의 표면적을 체적으로 나누어 계측해 본 결과 표면적/체적의 비가 클수록 측정되는 실내 라돈 농도가 크게 나타났다. 실내 라돈 농도의 하루 중 시간에 따른 변화를 조사한 결과 오전 $8{\sim}10$시에 일 최고 농도($114.5\;Bq/m^3$)를 보였고, 오후 $2{\sim}4$시에 일 최저농도($67.7\;Bq/m^3$)를 나타냈으며, 하루 중 라돈 농도의 변화는 약 $46.8\;Bq/m^3$이었다. 8개 지점의 실내 라돈의 연간 피폭선량을 계산해 본 결과 0.3에서 2.16 mSv/yr사이로 나타나, 일부 아파트의 피폭선량이 국제방사선영향과학위원회(UNSCEAR)가 제시한 수치인 1.3 mSv/yr를 초과했다.

계획예방정비 시 격납용기 기체폐기물 방출관리 강화

  • 김남천
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2006년도 학술논문요약집
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    • pp.251-252
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    • 2006
  • 원자력발전소는 기체폐기물의 90% 이상을 계획예방정비기간 중에 방출한다. 기체 폐기물 방출은 filter를 거치지 않고 대량 방출하는 고체적 방출과,filter를 거쳐 방출하는 저체적 방출이 있다. 고체적 방출은 방출농도계수가 5842, 저체적 방출은 계수가 183052로 이 이하로 방출만 하면 발전소제한구역(EPB Emergency Planning Zone)에서의 법적허용치 농도 ECL(environmental Control Limit)를 초과하지 않게 된다. 원전에서는 현재 기체방출 시 이 기준치(농도계수)의 1/10을 자체관리 기준치로 하여 적용하고 있다. 실제 울진3호기 4차O/H 시 그 실적을 파악해 본 결과 고체적 방출 시 방출농도계수가 최대 312, 저체적 방출 시는 최대 707을 넘지 않아 허용방출 농도계수와 비교하면 비교가 되지 않을 정도로 낮게 방출하였음을 확인하였다

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$\alpha$-Amylase로 전분 가수분해를 위한 PEG/Dextran 수성 2상계 구성 (Formation of PEG/Dextran Aqueous Two-Phase System for Starch Hydrolysis Using $\alpha$-Amylase)

  • 박병춘;임동준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.190-195
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    • 1992
  • Polythylene glycol/dextran 수성 2단계에서 polyethylene glycol의분자량과 농도가 증가할수록 체적비는 증가하고 분배계수는 감소하였다. 또한 dextran의 분자량이 증가할 수록 체적비는 감소하고 분배계수는 증가하였다. 한편 dextran의 농도가 증가할수록 체적비와 분배계수는 감소하였다.

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횡단 배수로 내 토석류 퇴적 양상의 실험 연구 (Experimental investigation of depositional patterns of debris flow)

  • 김영일;백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.38-42
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    • 2011
  • 토석류는 산간지역에서 발생할 수 있는 가장 위험한 자연재해 중 하나로 입자-유체 혼합물인 토석류가 중력에 의해 매우 빠른 속도로 이동하는 현상을 의미한다. 산간지역에서의 토석류 발생은 도로의 횡단 배수 구조물의 통수능을 저하시키게 되며 그 결과 도로의 유실 등 막대한 피해를 발생시킨다. 잠재적인 토석류 발생 지역에서의 피해 저감을 위해서는 진보된 설계 기준이 마련되어야 하며 이를 위해 토석류의 횡단 배수구조물 내에서 토석류의 동적 거동 특성을 파악하는 것이 선행되어야 할 것이다. 이번 연구에서는 수리 실험을 통하여 횡단 배수구조물 내에서 토석류의 퇴적 특성을 파악하고자 한다. 수리 실험 장비는 폭이 일정한 사각형 수로로 접근 수로와 하류부 수로로 구성되어 있으며 접근수로의 상단부에서 일정한 유량의 토석류를 연속적으로 유입시켜 경사가 급변하는 하류부 수로 내에서의 토석류 퇴적 특성을 파악하였다. 실험 결과로 토석류의 거동 특성은 토석류의 체적 농도, 입자의 특성, 그리고 접근수로와 하류부 수로의 바닥 경사에 종속됨을 정량적으로 알 수 있었다. 또한, 토석류의 체적 농도나 수로 바닥경사 등과는 상관없이 토석류의 퇴적은 하류부 수로의 종단부인 자유 낙하 지점에서부터 시작되었고 시간이 경과함에 따라 퇴적 지점이 접근 수로 쪽으로 이동하며 퇴적량이 크게 증가하는 현상을 보였다. 이 때, 하류부 수로 내 퇴적된 토석류는 약 $12{\sim}15^{\circ}$의 경사를 보였다.

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밀폐된 구획실의 체적변화가 최대 열발생률에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Effect of Volume Change in a Closed Compartment on Maximum Heat Release Rate)

  • 윤홍석;남동군;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.19-27
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    • 2017
  • 밀폐된 구획실 화재에서 화원의 면적 및 위치, 화재성장률, 구획 체적의 변화가 열발생률을 포함한 주요 화재특성에 미치는 영향이 검토되었다. 이를 위해 닫힌 개구부가 적용된 ISO 9705 화재실을 대상으로 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 화재시뮬레이션이 수행되었다. 주요 결론으로서, 화원의 면적 및 위치의 변화는 최대 열발생률, 총 열량, 상층부의 최대 온도 및 화학종 농도를 포함한 구획 내의 열적 특성과 화학적 특성에 큰 영향을 주지 않음을 확인하였다. 그러나 화재성장률과 구획 체적의 증가는 최대 열발생률 및 총 열량의 증가를 가져오며, 한계산소농도의 감소 및 최대 CO 농도의 증가를 발생시킨다. 마지막으로 화재성장률과 구획 체적의 함수로 표현된 최대 열발생률의 상관식을 도출하여, 밀폐된 구획실 화재에 대한 화재성장곡선의 적용을 위한 방법론이 제안되었다.

수평원형관내 나노유체의 혼합대류에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Mixed Convection Nanofluid in Horizontal Tube)

  • 최훈기;임윤승
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • 수평원형관에서 나노입자인 산화알미늄과 기본유체인 물의 혼합인 나노유체에 대한 층류 혼합대류열전달현상을 유한체적법의 수치적 방법으로 규명하였다. 나노유체에 대하여 2상 혼합모델을 적용하였으며, 나노입자의 물성은 온도와 체적농도의 함수를 사용하였다. 수치해석에 적용한 모든 모델의 타당성 검증을 위하여 Kim등의 실험결과와 비교하였으며 좋은 결과를 얻었다. 벽면을 일정한 열유속으로 가열하므로 나노유체는 벽면부근에서 형성된 부력에 의하여 2차유동이 생성된다. Richardson수와 나노입자의 농도가 증가할수록 강한 2차유동이 형성되어 열전달을 향상시키게 된다. 또한 Richardson수와 나노입자의 농도가 증가하면 대류열전달계수와 전단응력도 증가한다. 이런 연구들은 열교환기의 성능향상을 위하여 나노유체를 적용하는데 기본자료로 활용이 가능하다. 이번 연구를 기반으로 향후 2중관형열교환기등 다양한 열교환기에 적용할 예정이다.

토석류 유동층에서 토사체적 농도 특성에 관한 연구 (The Study of Sediment Volume Concentration in Liquefied-Layer of Debris Flow)

  • 김성덕
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.109-115
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 산지에서 세립사가 포함된 유동체 혼합물이 다양한 경사 각도를 갖는 수로에서 공급유량의 변화에 따른 토사체적농도를 분석한 것이다. 수치모델은 질량보존 및 운동량 보존에 관한 방정식 그리고 세립토와 조립토 방정식에 기초하여 유한차분법을 이용하여 수행되었다. 비탈 경사면 각도 변화에 따른 토사농도 비교에서 경사가 급할수록 토사체적 농도의 급격한 변곡점이 나타났다. 공급유량의 변화에서는 공급유량이 많을수록 Fluctuation이 발생하였고, 토석류의 상태가 난류형으로 변하여 토사가 부유사 형태로 변화되었다. 이는 토석류의 이동속도가 빠르게 됨을 알 수 있다. 포화된 조립토의 변화에 따른 비교에서는 그 길이가 길수록 고농도가 발생하였으므로 사면 안정을 위해서는 사면에서의 침식 가능 여부를 먼저 판단해야 된다. 본 연구의 결과는 강우 변화에 따른 비탈면 하류단에서의 유동체 혼합물의 토석류에 의한 재해를 예측 및 다양한 경사의 비탈면을 갖는 산지 밑에서의 토석류에 의한 재해에 대한 정보를 제공할 것이다. 또한 사면 안정 시 효율적인 사면 경사각도로 설치하는 것과 사면에서의 침식 방지등에 있어 토석류와의 관계성 분석 및 토석류 재해를 막기 위한 다양한 대책을 세우는 데 효과적인 정보를 제공할 것이다.

세립토의 모래함량에 따른 유변학적 특성 분석 (Rheological Characteristics of Fine-Grained Soil with Sand Content)

  • 강효섭;김윤태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1897-1905
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    • 2013
  • 항복응력, 점성과 같은 유변학적 특성은 토석류의 유변성을 결정하는 주요 매개변수이다. 본 연구에서는 다양한 액성지수와 모래함량을 가지는 세립토를 대상으로 유변측정 시험을 수행하였다. 이를 통해 전단응력-전단변형률속도 관계, 액성지수와 점성 및 항복응력 관계, 체적농도와 점성 및 항복응력 관계 등과 같은 다양한 분석을 통해 모래함량을 달리하는 흙에 대한 유변학적 특성을 파악하였다. 유변측정 시험 결과로부터 세립토의 유동곡선 특성은 전단변형률속도가 점차 커짐에 따라 곡선의 기울기가 감소하는 전형적인 전단담화(shear thinning)의 거동 형태를 나타냄을 알 수 있다. 동일한 모래함량을 갖는 시료에서 액성지수가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 감소하는 경향을 보이며, 동일 액성지수 상태에서 모래함량이 커짐에 따라 항복응력과 점성 모두 증가하는 것으로 나타났다. 항복응력과 점성은 약간의 함수비 증가에도 크게 감소함을 알수 있다. 체적농도($C_v$)가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 증가하는 경향을 나타낸다. 회귀분석을 통해 임의의 체적농도($C_v$)에 대한 항복응력과 점성의 계수 ${\alpha}_1$, ${\alpha}_2$, ${\beta}_1$, ${\beta}_2$를 산정하였다.

표면처리에 따른 도전성 은입자/실리콘 복합 페이스트의 응력-변형율 거동 및 전기비저항 특성 (Stress-Strain Behavior and Electrical Resistive of Conductive Silver Particle/Silicone Composite Pastes with Surface Modification)

  • 이건웅;방대석;박민;조동환
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.61-67
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    • 2004
  • 본 연구에서는 전자파 차폐용 도전성 개스킷 소재로 활용할 수 있는 은입자 충전 실리콘 복합 페이스트에 대한 전기전도성 및 응력-변형율 특성을 분석하였다. 불규칙한 구형의 은(Ag)입자와 상온습기경화형(RTV) 실리콘수지를 도입하여 복합 페이스트의 퍼콜레이션 농도(임계 농도)를 전기전도도 측정 결과로부터 결정하였다. 약 28%의 은입자 함량에서 퍼콜레이션 현상이 발생하였으며, 이 농도에서 급격한 감소를 보이는 은입자/실리콘 복합 페이스트의 체적 비저항, 인장강도 및 연신률의 특성 변화에 관하여 고찰하였다. 또한, 커플링제의 선택적 방법을 통해 퍼콜레이션 농도 이상으로 충전된 복합 페이스트의 응력-변형율 특성을 효과적으로 개선할 수 있음을 제시하여 주었다.