• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.39 no.9
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• pp.41-51
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• 2010

건물의 배수 및 통기시스템에서 나타나는 현상중에 확실한 내용이 아직 밝혀지지 않은 부분이 몇 가지 남아 있다. 이것은 19세기 말엽의 근대 위생공학의 시작 단계에서부터 잘 알려진 사실이다. 건물의 배수 및 통기시스템 운용에 대한 내용은 일반 공학과 특정 유체역학의 범위 내에서 가장 잘 이해할 수 있다. 건물의 배수 및 통기시스템의 운영에 종사했던 초기의 기술진들은 이러한 점을 잘 알고 있었으며 유체역학에 적합하게 응용한 많은 사례를 확인할 수 있었다. 제2차 세계대전이 끝나고 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으며 특히 유럽에서 시작된 전후 재건 붐을 통해 배수 및 통기시스템의 설계에 좀 더 효율적인 접근이 진척되게 되었다. 이러한 배수시스템의 중심에는 배수관 내부의 오염된 공기가 배수구 또는 위생기구를 통하여 주거 공간으로 유입되는 것을 방지하는 트랩(Water Trap)이 있다. 배수트랩의 주요 기능인 봉수는 일반적으로 깊이가 40 mm에서 50 mm 정도로 위생기구의 종류에 따라 봉수의 깊이는 다소 차이가 있다. 배수관내 공기의 흐름이 중요한 것처럼 트랩의 봉수 메커니즘이 중요하기 때문에 이 메커니즘을 소홀히 여긴다면 안전한 배수시스템의 운영을 기대하기는 어렵다. 배수관 내의 공기의 흐름은 배수에 의해 유입되거나 또는 배출된다. 배수관에서 내부 압력의 불규칙한 변화로 인하여 야기되는 불안정한 배수의 흐름은 트랩의 봉수를 파괴하고 나아가 주거공간으로 오염된 공기가 새어 나갈 수 있는 통로를 제공하게 된다. 관내압력의 천이는 이로 인한 문제가 발생할 가능성이 있는 위치에 그 압력을 완화할 수 있는 장치를 설계단계에 반영하여 적용함으로써 제어할 수 있다. 건물 내부에 상당한 길이의 통기배관을 설치하는 것은 배관의 마찰손실로 인하여 천이 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 확실한 방법이 되지는 못한다. 그렇지만 통기밸브를 설치하는 것과 같이 배수관 내로 공기를 공급해주는 유입구를 건물 내부에 분산 설치하는 것이 효율적인 통기방식이 될 수 있고, 정압 천이로 인한 위험을 줄여줄 수 있다. 통기밸브는 정압 발생의 원인이 되지 않으며 단지 정압에 반응하여 더욱 기밀하게 닫히며, 약화된 압력파를 반사할 뿐이다. 고층 건물에서 배수입상관과 평행하게 설치된 통기입상관(Parallel Vent Pipe)의 경우 극히 일부분의 정압 천이 현상을 완화할 수 있다. (통기 배관의 직경이 배수 입상배관과 동일한 경우 대략 1/3 정도임), 그러므로 정압의 천이로 인한 압력 파동은 배수 시스템의 나머지 부분을 통해 전파되어 배수 트랩에 영향을 미치게 된다. 정압의 천이가 예상되는 위치에 정압천이 완화 장치(Positive Air Pressure Transient Alleviation Device)를 사용하면 배관 내부압력의 급격한 상승을 방지하여 연결된 트랩의 봉수를 보호할 수 있다. 이렇게 되면 순간적으로 발생하는 배관내 압력의 급등 현상을 90% 정도까지 완화 시킬 수 있다. 경험적으로 배수시스템에서 배관이 완전하게 막혀 과도한 정압이 발생하는 경우는 거의 없다. 이러한 경우에는 가장 낮은 위치에 있는 배수 트랩의 봉수가 깨지면서 자연스럽게 배수시스템의 압력이 해소되게 된다. 이러한 사례는 통기 방식과 상관없이 발생할 수 있다. 실제와 유사한 시뮬레이션을 통하여 통기 밸브(Air Admittance Valves)는 전면 통기 시스템 (Fully Vented System)에서 최소한 트랩의 봉수 보호용으로 적합한 것이 확인 되었다. 어떤 경우 에는 고층 건물에 더욱 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 부압 해소용으로 통기밸브를 이용하고 정압완화용으로 정압 완화장치(PAPAs: Positive Air Pressure Transient Attenuators)를 사용하는 전면적 능동 제어시스템(Fully Engineered Designed Active Control System)이 사용자에게 육안으로는 확인하지 못하는 기능을 보장하면서 배수 시스템의 안전과 효율성에 대한 효과적인 방법을 제공하고 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.23 no.1
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• pp.31-48
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• 1998

가축분뇨, 음식쓰레기 둥의 유기성 고형 폐기물의 퇴비화처리 과정의 성능 향상과 암모니아 가스 발생을 저감화 하려는 연구의 일환으로서 파이로트 규모의 원통형 회분식 분해조 및 숙성조를 설계, 제작하여 퇴비화 성능과 탈취 효과를 분석하였다. 고형퇴비화 처리에 미치는 주요요인은 초기재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도, 발효온도 및 통기조건 등이다. 돈분에 부자재인 톱밥을 혼합하여 초기 재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도 등을 동일한 재료로서 같은 수준에 유지하고 연속통기와 간헐통기 방식으로 퇴비화하는 동안에 분해 및 숙성단계의 부위별 발효온도의 변화, 산소흡수 및 탄산가스 배출농도의 변동, 평균통기량, 재료의 평균온도 변화, 암모니아가스 배출농도의 변화 등을 분해 및 숙성 전기간을 통해 측정하고 초기재료와 숙성재료의 주요 이화학적 성분을 분석하여 퇴비화 성능과 회비 탈취 효율을 비교하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 1. 숙성과정 8일 이후의 암모니아가스 탈취효율은 연속통기법이 90%이고, 간헐통기법이 70%였으며, 분해 및 숙성과정의 발효온도, 탄산가스 발생, 암모니아가스 배출농도 및 숙성회비의 성분 둥의 결과로서 판단할 때 에 퇴비 화 소요기 간은 6주간이었다. 2. 탄산가스 배출농도 변화로서 간헐통기 퇴비화 방식은 연속통기법에 비하여 분해과정이 7일 정도 빠르고, 숙성과정이 10일 정도 단축되었으며 암모니아가스 농도도 적게 나타나고 있었다. 3. 퇴비화 분해과정이 지난 후 숙성과정 도입단계에서 퇴비재료의 혼합 교반에 따른 재료의 고온상승으로 인한 암모니아가스의 고농도화 현상의 억제대책이 필요하다고 판단되었다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.29 no.6
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• pp.480-507
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• 2019

This paper aims at optimizing the auxiliary ventilation system in large-opening limestone mines with unducted fans. An extensive CFD and also site study were carried out for optimization at the blind entries. The fan location, operating mode, and layout are the parameters for optimization. Since the jet stream discharged from the auxiliary fan is flowing faster than 15 m/s in most of the cases, the stream collides with floor, sides or roof and even with the jet stream generated from the other fan placed upstream. Then, it is likely to lose a large portion of its inertial force and then its ventilation efficiency drops considerably. Therefore, the optimal fan installation interval is defined in this study as an interval that maximizes the uninterrupted flowing distance of the jet stream, while the cross-sectional installation location can be optimized to minimize the energy loss due to possible collision with the entry sides. Consequently, the optimization of the fan location will improve ventilation efficiency and subsequently the energy cost. A number of different three-dimensional computational domains representing a full-scale underground space were developed for the CFD study. The velocity profiles and the CO concentrations were studied to design and optimize the auxiliary ventilation system without duct and at the same time mine site experiments were carried out for comparison purposes. The ultimate goal is to optimize the auxiliary ventilation system without tubing to provide a reliable, low-cost and efficient solution to maintain the clean and safe work environment in local large-opening underground limestone mines.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 1999.07a
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• pp.124-129
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• 1999

지난 몇 십년간 생물계 폐기물 호기성 처리의 경제적이고 실용적인 공법으로 가축분뇨처리에 적용되어온 유기성 폐자원의 호기성 분해공정은 축산환경 보전, 지력증강 자원의 고갈 및 지구온난화문제 등에 의해서 더욱 주목받아 오고 있다. 특히, 기존의 호기성 고형폐기물 처리시설에서 저투입, 고효율의 처리시설을 개발하여 보다 많은 숙성퇴비를 얻을 수 있는 통기퇴적식 퇴비화 시설은 강제통풍 통기방식으로 호기성 미생물의 분해시간을 단축하고 암모니아가스 휘산을 저감하는 등의 탁월한 처리효율을 나타내었다(Brinton et al., 1995). (중략)

• Clean Technology
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• v.22 no.3
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• pp.168-174
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• 2016

The working environment is deteriorated due to a rise in temperature of a coal mine caused by increase of its depth and carriage tunnels. To improve the environment, the temperature distribution resulted by using the fan type ventilation system aiming for the temperature drop is calculated by using a fluid dynamic analysis program. The analysis shows that A coal mine needs 6,152 m³ min^-1 for in-flow ventilation rate but the total input air flowrate is 4,710 m³ min^-1, 1,442 m³ min^-1 of in-flow ventilation rate shortage and the temperature between the carriage tunnel openings and the workings with exhausting ventilation system type is 2~3 ℃ less than that with blowing ventilation system type. The exhausting ventilation system type would be more effective than blowing ventilation system when the distance between the carriage tunnel openings and the workings is relatively far.

• Tunnel and Underground Space
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• v.27 no.1
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• pp.1-11
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• 2017

Most of the local limestone mines are developed as large-opening underground mines, while mine ventilation is heavily dependent on the natural ventilation and auxiliary systems, rather than the mechanical ventilation system using main fans. The current auxiliary ventilation system with fan and ducting requires optimization since enhanced deployment of diesel equipment demands higher airflow rate and the associated cost is expected to be too excessive for the local mine operators. This paper aims at optimizing the fan capacity for the working site ventilation through comparing the fan pressure in the mine airway and the ventilation efficiency of an axial-flow fan and a propeller fan developed in this study.

• Explosives and Blasting
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• v.39 no.3
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• pp.15-23
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• 2021

Ventilation shafts are pathways in mines and tunnels for the removal of dust or smoke during underground space construction and operation. In mines, blasting with long blast holes is preferred for the excavation of a ventilation shaft in the 10~20m long crown pillar section. In this case, the bottom part of the blast hole is completely drilled in order to determine the drilling error, and this causes a problem of lowering the explosive charge and blasting efficiency. It is possible to solve the problem of explosive loading and to increase the blast efficiency by covering the curb of the blasthole by using stemming material. In this study, simulations for the blasting of a ventilation shaft were performed with various stemming lengths and the blasthole diameters(45, 76mm) using AUTODYN 2D SPH(Smooth particle hydrodynamics) analysis technique. Also the optimal bottom stemming column was derived by checking the size of the boulder and burden line according to blasting. Analysis result, blasting efficiency is lessened in case of stemming length less than 30cm and the optimal length of the stemming material should be 30cm or higher to achieve high efficiency of blasting.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.42 no.4
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• pp.306-312
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• 2006

Disposal of food garbage in most large cities is very troublesome task. To date, microbiological treatment has been received an attention as a garbage decomposition process. In this study, the inoculation effect of some cellulase, amylase and protease-producing bacteria and photosynthetic bacteria on food garbage treatment was examined. They were added into a treatment reactor specially designed in this study together with food garbage and incubated in various conditions for 15 days and the removals of food garbage and foul smell produced during the treatment were analyzed. Average decomposition percentages of the inoculated food garbage in treatment reactor were 11 and 18.8% under intermittent aeration (once in a day) and continuous aeration conditions (2 L/min), respectively, and these were higher than removal percentages in the corresponding uninoculated reactors,3.4 and 13.8%. Optimal pH and temperature for food garbage decomposition by inoculated bacteria were pH 7.0 and $30^{\circ}C$. Maximal decomposition percentage in the inoculated food garbage was 35% under the optimal condition (pH 7, $30^{\circ}C$, and continuous aeration). The malodor compounds generated from food garbage treatment such as complex foul smell and sulfur compounds were effectively reduced about 84% and 25.5%, respectively, with a biofilter composed of purple nonsulfur bacteria trapped in sponge. This decomposing capability of food garbage by these bacteria can be utilized for the rapid and efficient treatment of food garbage.

• Korean journal of applied entomology
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• v.45 no.1 s.142
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• pp.67-74
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• 2006

Korean entomopathogenic nematodes were introduced into cultural management of turfgrasses to enhance white grub control in golf courses for saving labour and expenses and contribution to giving safe playing and working places for golfers and superintendents by environmentally friendly control strategy. The turfgrass height influenced efficacy of entomopathogenic nematodes. Efficacy was higher at short turfgrass both in pot using Galleria mellonella larvae and in golf courses using 2nd instar of Exomala orientalis and Ectinohoplia rufipes as baits. Aeration increased the efficacy of entomopathogenic nematodes which were lower virulent. Pre-aeration was more effective than post-aeration. Exomala orientalis larval population was reduced 80.4 and 66.0% in the pre-aeration and post-aeration with entomopathogenic nematode, Steinernema carpocapsae Pocheon strain compared to 35.4% in the no aeration treatment.

• Tunnel and Underground Space
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• v.27 no.1
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• pp.12-25
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• 2017

In local underground mines heavily depending on the natural ventilation, ducted fan auxiliary ventilation system is strongly recommended instead of the total mine ventilation system requiring large capital and operating costs. Optimizing the installation of ducted fans in series in long large-opening mines is required to assure the economy and efficiency of the ventilation system. The two most critical design parameters for optimization are the wall separation distance and gap length between adjoining ducts. This study aims at deriving the optimal values for those two parameters concerning the economic and environmental aspects through the extensive CFD analysis, which minimizes pressure loss, leakage and entrainment of the contaminated air in the gap space. The ranges of the wall separation distance and gap length for study are selected by taking into consideration the existing recommendations and guidelines. The ultimate goal is to optimize the auxiliary ventilation system using ducted fans in series to provide a reliable and efficient solution to maintain clean and safe workplace environment in local long underground mines.