• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.86-93
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• 2016

드렌처 헤드의 형상이 화재확산 차단을 위한 수막의 유동특성 및 복사 감쇠에 미치는 영향에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 헤드의 형상인자로서 오리피스 출구와 반사판의 거리(h) 그리고 반사판의 직경(D)이 변화되었으며, 오리피스의 직경(d)은 고정되었다. 주요 결과로서, h의 증가는 방수량과 분사각의 증가를 가져오지만, D의 증가에 따라 분사각의 변화는 감소한다. D의 증가는 방수량 증가에 매우 작은 영향을 미치며, 분사각의 큰 감소를 초래한다. 또한 D의 증가는 보다 편평한 수막 패턴을 생성시킬 수 있지만, 분사각 내의 더 낮은 액적 균일도를 가져온다. 작동압력의 증가에 따라 평균 액적직경은 크게 감소하지만, 일정한 압력 조건 하에서 헤드 형상변화는 액적직경 변화에 큰 영향을 주지 않는다. 마지막으로 일정한 작동압력의 조건에서 드렌처 헤드의 복사 감쇠효과는 h 및 D의 변화에 따른 방수량과 액적 균일도에 의해 각각 영향을 받는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.177-183
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• 2005

하 폐수 처리장의 방류수 수질은 최종 침전지의 성능에 의해 직접적으로 영향을 받으므로 최종 침전지의 효율적 설계 및 운전은 하 폐수 처리에 소요되는 비용 절감과 더불어 수질보전을 위한 하수 정화의 목표를 달성할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 장방형 최종 침전지의 성능 개선을 위하여 유입구 위치와 정류벽 설치에 따른 내부 유동특성 및 고형물질의 제거효율을 수치해석방법을 통해 평가하였다. 개발된 2차원 컴퓨터 프로그램은 방사성 추적자를 이용한 체재시간분포 곡선과의 비교를 통해 성공적으로 검증된 수치해석 모델로 수력학적 구조변경에 대한 침전지의 성능 예측을 가능하게 하였다. 최종 침전지의 유입구 위치는 낮을수록 침전지에 형성된 강력한 바닥흐름과 수표면 역흐름으로 나타나는 밀도류를 저감시켰으며 침강된 슬러지의 하류 이동을 감소시켰다. 최종 침전지 유입부에 설치된 정류벽은 유입수가 출구로 직접 흐르는 단락류를 방지하고 밀도 저류로 유입되도록 하여 방류수 수질을 향상시키나 유입구 위치가 낮은 경우에 설치된 정류벽은 오히려 방류수 수질을 떨어뜨리는 결과를 초래하였다. 결국 최종 침전지의 성능 개선을 위한 수력학적 구조변경 및 설계는 다양한 변수에 대한 조직적인 수치해석 연구가 필요하며 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.149-156
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• 2021

크래프트 회수보일러(kraft recovery boiler)는 펄프 공정에서 생성된 흑액을 연소하여 발전용 스팀을 생산하는 장치이다. 특히 연소로 상단부에 존재하는 과열기(superheater)는 포화 증기가 연소가스와 열교환을 통해 과열 증기로 전환되는 구간으로, 연소가스와 포화 증기 사이의 열교환 효율 향상은 발전용 과열 증기 생산량 증가 및 발전 효율이 증가하므로 매우 중요하다. 과열기 하단부에 위치한 노즈 아치는 과열기의 부식의 원인이 되는 연소로에서 발생한 복사열을 막는 중요한 역할을 하지만, 연소가스 유동을 방해하여 포화증기와 열교환이 끝난 저온의 연소가스가 과열기를 나가지 못하고 재순환되어 열교환 효율을 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 CFD를 활용하여 노즈아치 구조에 따른 재순환 영역의 크기와 연소가스 출구 온도를 비교하였다. 결과적으로 노즈 아치 하단부 각도를 106.5°에서 150°로 변경할 경우 연소가스의 재순환 영역이 감소하여 연소가스와 과열기 사이의 열교환 효율이 10.3% 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.1-6
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• 2019

본 연구는 폐기물 소각로에서 질소산화물 저감을 위해 고온의 배기가스를 연소로에서 재순환하여 연소용 공기와 혼합하여 배기가스 재순환을 이용한 방법에서 고온의 배기가스를 별도의 동력 팬이 없이 코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 장치에 관한 연구이다. 코안다 노즐에서 공기 공급 노즐 간극의 변화와 공기 공급 노즐의 위치에 따른 배기가스 재순환 유량 특성과 혼합 가스의 출구에서 평균온도 변화를 살펴보았다. 공기 공급 노즐의 간극이 3.22, 4.03, 4.84 mm로 변할 때 가장 좁은 3.22 mm일 때가 배기가스 재순환 유량과 공기 공급 유량의 비인 배기가스 재순환 유량비가 2.227로 가장 재순환 유량이 크게 나타났고 혼합가스 평균 온도는 $594.8^{\circ}C$로 나타났다. 공기 공급 노즐의 위치가 코안다 노즐 목의 전방 위치, 목 위치, 확관 위치로 변할 때를 살펴보았으며 전방 위치와 목 위치일 때는 재순환 유량비가 1.843으로 거의 같은 값이고 확관 위치에서는 1.696으로 나타났으며 평균 온도는 $559.8^{\circ}C$와 $544.3^{\circ}C$로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.57-65
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• 2015

농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제7권2호
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• pp.82-87
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• 2007

목적: 위암에 의한 위출구 폐쇄는 다양한 소화기 증상과 영양 실조를 야기하며, 따라서 삶의 질을 떨어뜨리고 생명을 단축시킨다. 이처럼 위날문부 폐쇄 환자에게 시행하는 스텐트삽입 시술은 위 공장 우회술에 비교하여 덜 침습적이고 효과적인 시술로 알려져 있다. 그러나, 위암에서의 스텐트 시술의 효과와 위공장 우회술의 효과에 대한 비교연구는 찾아볼 수 없다. 대상 및 방법: 2000년 1월부터 2006년 8월까지 고신대학교 복음병원에서 내시경 및 위장관 조영술을 이용하여 위암으로 인한 위 날문부 폐쇄를 진단 받고, 위 날문부 스텐트 삽입시술을 받은 환자군과 위공장 우회술을 받은 환자군 간의 데이터 통계를 1개월에서 46개월까지 추적 관찰한 외래 차트를 바탕으로 후향적으로 비교하였다. 이 중 위암의 재발로 인해 시술을 받은 환자와 이중암(double cancer)으로 진단을 받은 환자는 제외하였다. 결과: 100명의 환자가 스텐트 삽입을 시행받았고, 31명의 환자가 위 공장 우회술을 시행받았다. 두 그룹 간 남녀 성별 비는 통계적인 의미가 없었으나(스텐트 M : F 2 : 1, 우회술 M : F 2 : 1, P=0.637) 연령은 스텐트군은 $67{\pm}10$, 우회술군은 $57{\pm}10$ (P<0.001)으로 통계적인 의미가 있었다. 스텐트 삽입군에서 수술을 못한 이유는 60%의 경우 암진행, 34%의 경우는 고령, 6%의 경우는 동반질환의 중중도에 의하였고, 스텐트 시술 후 가장 gms한 합병증은 스텐트내 종양성장, 다음으로 스텐트 이동이었고 시술의 실패는 3%였다. 두 군 간 시술 후 유동식까지 걸린 시간은 스텐트군 $3{\pm}2$ (일), 우회술군은 $6{\pm}2$ (일)(P=0.003) 그리고 시술 후 입원기간은 스텐트군 $5{\pm}2$ (일), 우회술군 $15{\pm}6$ (일)(P<0.001)로 모두 통계적으로 유의한 결과가 나왔다. 결론: 위암의 날문부 폐쇄 환자에게 시행한 자가팽창 금속성 스텐트 시술은 위장 우회술에 비하여 빠른 식 사진행과 짧은 입원기간으로 효과적인 시술일 수 있지만, 스텐트가 움직이거나 종양의 재성장으로 인해 스텐트를 다시 시술해야하근 불편함이 있는 등 스텐트로 인한 환자의 불편함이 많아서 향후 더욱 많은 연구가 필요할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1092-1099
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• 2022

대기오염물질과 온실가스 배출량을 저감 시키기 위한 배기 후처리 장치에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만 그 중 선박용 입자상물질/질소산화물(PM/NOx) 동시저감 장치에서는 엔진에 미치는 배압 및 필터 담체 교체에 대한 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 PM/NOx를 동시저감 할 수 있는 일체형 장치의 최적 설계를 위해 장치 내부 유동과 입·출구 압력을 통한 배압의 변화를 연구하여 적절한 기준을 제시하였다. Ansys Fluent를 활용하여 디젤미립자필터(DPF) 및 선택적촉매환원법(SCR)에 다공성 매체 조건을 적용하였고 공극률은 30 %, 40 %, 50 %, 60 % 및 70 %로 설정하였다. 또한, 엔진 부하에 따른 Inlet 속도를 경계 조건으로 7.4 m/s, 10.3 m/s, 13.1 m/s 및 26.2 m/s로 적용하여 배압에 미치는 영향을 분석하였다. CFD 분석 결과, 장치의 입구 온도 보다 입구 속도에 따른 배압의 변화율이 크고 최대 변화율은 27.4 mbar였다. 그리고 모든 경계 조건에서의 배압이 선급 기준인 68 mbar를 초과하지 않았기 때문에 1800 kW 선박에 적합한 장치로 평가되었다.