• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.451-455
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• 2010

수리학에서 다루는 유체 현상은 물과 공기의 경계면인 자유수면을 포함할 때가 많다. 수표면의 곡률이 작은 경우에는 정수압 가정이 적절하지만, 그렇지 않은 경우에는 비정수압 분포를 고려하여야 한다. 이와 같은 문제에서는 수심적분된 천수방정식이 아닌, 네비어-스토크스 방정식(Navier-Stokes equations)에 의존해야 할 때가 많다. 특성이 다른 두 유체, 예를 들면, 물과 공기, 물과 기름과 같이 섞이지 않는 두 유체의 모의를 위하여 본 연구에서는 널리 알려진 레블셑V 기법을, 고전적인 문제인 댐 파괴 문제의 모의에 적용하여 이를 실험결과, 기존 수치모델링 결과와 비교하고 효용성을 확인하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.69-75
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• 2006

The microbubbles were used in various fields, such as turbulent control, drag reduction, material science and life science. The X-ray PTV using X-ray micro-imaging technique was employed to mea-sure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Micro-bubbles of $10{\sim}60{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube (${\phi}$=2.7mm) were tested. Due to the different refractive indices of water and air, phase contrast X-ray images clearly show the exact size and shape of over-lapped microbubbles. In all of the working fluids tested (deionized water, tap water, 0.01 and 0.10M NaCl solutions), the measured terminal velocity of the microbubbles rising through the solution was proportional to the square of the bubble diameter. The rising velocity was increased with increasing mole concentration. The microbubble can be useful as contrast agent or tracer in life science and biology. The X-ray PTV technique should be able to extract useful information on the behavior of various bio/microscale fluid flows that are not amenable to analysis using conventional methods.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.185-195
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• 1998

본 연구는 태양열을 이용한 냉난방 공조시스템 개발 중 작동매체인 저농도의 염화리튬(lithium chloride) 용액을 고농도로 변환시키는 재생기의 최적 재생면을 파악하는 데 그 목적이 있다. 염화리튬 용액은 점성이 강하기 때문에 재생기의 상부로부터 하부로 유하될 때 편류(Channeling)현상을 발생하게 된다. 이 편류현상은 재생기에서의 열 및 물질전달을 방해하여 재생량을 감소시킨다. 결국 재생기의 성능, 나아가서는 태양열 이용 냉난방 공조시스템 전체의 성능이 염화리튬용액을 얼마나 균일하게 유하할 수 있는 가에 달렸다고 해도 과언은 아니다. 따라서 본 연구에서는 재생면의 다양한 형태와 구조를 고안해서 실제로 재생면을 제작하여 재생면의 최적 구조를 규명하였다. 실험을 위하여 가로 50cm, 세로 50cm 크기인 간이 재생기를 직접 제작하여 항온항습실에서 실험을 행하였다. 그 결과 평판 위에 높이 4.5mm 폭 10mm의 계단형 구조를 갖는 재생면에서 최대의 재생량을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.20-25
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• 2012

New Zealand suffers from regular floods, these being the most common source of insurance claims for damage from natural hazard events in the country. This paper describes the origin and distribution of the largest floods in New Zealand, and describes the systems used to monitor and predict floods. In New Zealand, broad-scale heavy rainfall (and flooding), is the result of warm moist air flowing out from the tropics into the mid-latitudes. There is no monsoon in New Zealand. The terrain has a substantial influence on the distribution of rainfall, with the largest annual totals occurring near the South Island's Southern Alps, the highest mountains in the country. The orographic effect here is extreme, with 3km of elevation gained over a 20km distance from the coast. Across New Zealand, short duration high intensity rainfall from thunderstorms also causes flooding in urban areas and small catchments. Forecasts of severe weather are provided by the New Zealand MetService, a Government owned company. MetService uses global weather models and a number of limited-area weather models to provide warnings and data streams of predicted rainfall to local Councils. Flood monitoring, prediction and warning are carried out by 16 local Councils. All Councils collect their own rainfall and river flow data, and a variety of prediction methods are utilized. These range from experienced staff making intuitive decisions based on previous effects of heavy rain, to hydrological models linked to outputs from MetService weather prediction models. No operational hydrological models are linked to weather radar in New Zealand. Councils provide warnings to Civil Defence Emergency Management, and also directly to farmers and other occupiers of flood prone areas. Warnings are distributed by email, text message and automated voice systems. A nation-wide hydrological model is also operated by NIWA, a Government-owned research institute. It is linked to a single high resolution weather model which runs on a super computer. The NIWA model does not provide public forecasts. The rivers with the greatest flood flows are shown, and these are ranked in terms of peak specific discharge. It can be seen that of the largest floods occur on the West Coast of the South Island, and the greatest flows per unit area are also found in this location.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권5호
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• pp.235-243
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• 2022

The paper presents the effect of operating temperatures and flow rates on the distillate flux that can be obtained from a hydrophobic membrane having the characteristics: pore size of 0.15 ㎛; thickness of 130 ㎛; and 85% porosity. That membrane in the present investigation could be the direct contact (DCMD) or the air-gap membrane distillation (AGMD). To model numerically the membrane distillation processes, the two-dimensional computational fluid dynamic (CFD) is used for the DCMD and AGMD cases here. In this work, DCMD and AGMD models have been validated with the experimental data using different flows (Parallel and Counter-current flows) in non-steady-state situations. A good agreement is obtained between the present results and those of the experimental data in the literature. The new approach in the present numerical modeling has allowed examining effects of the nature of materials (Polyvinylidene fluoride (PVDF) polymers, copolymers, and blends) used on thermal properties. Moreover, the effect of the area surface of the membrane (0.021 to 3.15 ㎡) is investigated to explore both the laminar and the turbulent flow regimes. The obtained results found that copolymer P(VDF-TrFE) (80/20) is more effective than the other materials of membrane distillation (MD). The mass flux and thermal efficiency reach 193.5 (g/㎡s), and 83.29 % using turbulent flow and an effective area of 3.1 ㎡, respectively. The increase of feed inlet temperatures and its flow rate, with the reduction of cold temperatures and its flow rate are very effective for increasing distillate water flow in MD applications.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.181-192
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• 2003

기상 자료와 토양 수리 특성을 입력하여 토양수분의 수직 이동 및 분포를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하고, 이 모형을 검정하기 위해 중동사양토를 대상으로 추정한 결과와 중성자 산란법에 의해 측정한 수분단면을 비교하였다. 이 모형에서 토양수분 포텐셜을 기준으로 한 Richards 방정식의 해를 predictor-corrector 격자에 투영한 음함수 유한차분법에 의해 구하였다. 이 모형에서는 토양단면의 수리특성은 균질하고, 토양수분은 등온적으로 흐르고, 수분이력현상은 고려하지 않고, 수증기 및 열 이동은 일어나지 않고, 빗물은 토양 단면에 부분 치환원리에 의해 분배된다고 가정하였다. 이 모형의 입력 자료는 크게 강우량, 최고 및 최저 기온, 상대습도 및 일사량의 일일 기상자료와 불포화 수리전도도 및 수분보유 특성 함수를 추정하기 위한 토양 수리 자료로 구분하였다. Chebyshev 다항식과 최소 자승차를 이용하여 추정한 토양 수리 다항식은 입력 자료와 매우 잘 일치하였다. 다양한 지표 및 하부 경계조건에서 53일 동안 상대적으로 시간증가분을 크게 하여 추정한 Richards 방정식의 해인 토양수분 수직 단면은 지표 10 cm를 제외하고는 중성자 산란법에 의해 측정한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.117-122
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• 2008

사람들은 수로 또는 하천에서 취수를 목적으로 하천을 횡단하는 보와 같은 수중 구조물을 설치하여 물을 임시 저류시켜 사용하는 방법을 이용하고 있으나, 구조물에 의하여 하천의 흐름이 정체되어 수질사고 및 홍수 등의 부작용이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 다양한 가동보 중 저층수 배출식 공압식 가동보를 실험수로에 설치하여 가동보 설치각도 변화에 따른 흐름 영향을 분석하였으며, 저층수 배출을 위해 설치해 놓은 저층수 유입구에 따라 변화하는 흐름특성을 분석하였다. 분석 결과 보 설치 각도에 따라 저층수 배출장치로만 물을 배제시킬 경우 설치각도의 증가에 따라 유량은 점차 증가하며, 저층수 유입구의 유무 따른 흐름특성 변화는 유속의 경우 최대 21.9배 증가한 것을 확인할 수 있으며, 수위변화에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나, 보 상류 부분에서 국부적으로 평균 이상의 수위 감소를 나타내고 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제18권2_spc호
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• pp.327-336
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• 2020

HANARO (High-flux Advanced Neutron Application Reactor)는 우라늄의 핵분열 연쇄반응에서 생성된 중성자를 이용하여 다양한 연구개발을 수행하는 열출력 30 MW 규모의 연구용 원자로이다. 탈기탱크는 HANARO의 부속시설에 설치되어 있다. 탈기탱크는 내부환경요인으로 인해 기체오염물질을 발생시킨다. 탈기탱크는 기체오염물질을 허용 가능한 수준 이하로 유지하기위해 필요하며 기체시료채취판넬의 분석기에 의해 모니터링 된다. 응축수가 발생하여 기체시료채취판넬의 분석기 내부로 유입된다면, 분석기의 측정 챔버 내부에 부식이 발생하여 고장을 야기한다. 응축수의 생성 원인은 탈기탱크에 존재하는 기체가 분석기로 유입되는 과정에서 탈기탱크와 분석기사이 온도 차이다. 응축수 생성을 억제하고 계통 내부에 생성된 응축수를 효율적으로 제거하기 위해 탈기탱크와 기체시료채취판넬 사이에 히팅시스템이 설치되었다. 이 연구에서 우리는 히팅시스템의 효율성을 알고자 한다. 또한 Wall Condensation Model을 이용하여 유체 입구온도, 외부온도 및 히팅 케이블 설정온도 변화에 따른 파이프 온도와 평균응축량의 변화를 모델링하였다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제10권3호
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• pp.129-137
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• 2002

In this study, evaporation pressure drop experiments were conducted with two types of plate and shell heat exchangers (P&SHE) using R-22. An experimental refrigerant loop has been established to measure the evaporation pressure drop of R-22 in a vertical P&SHE. The flow channels were formed by stacking three plates having a corrugated channel of a chevron angle of 45 dog. The R-22 flows down in one channel exchanging heat with the hot water flowing up in the other channel. The effect of the refrigerant mass flux, average heat flux, system pressure and vapor quality were explored in detail. During the experiment, the quality change between the inlet and outlet of the refrigerant channel ranges from 0.03 to 0.15. The present data showed that two types of P&SHE have similar trends. The pressure drop in-creases with the vapor quality for both types of P&SHE. At a higher mass flux, the Pressure drop is higher for the entire range of the vapor quality. Also, the increase in the average heat flux increases the pressure drop. Finally, at a higher system pressure, the pressure drop is found to be slightly lower compared to the lower system pressure.

• 설비공학논문집
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• 제29권10호
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• pp.538-550
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• 2017

In a PWR (Pressurized Water Reactor), the appropriate heat removal from the surface of fuel rod bundle is important for ensuring thermal margins and safety. Although many CFD (Computational Fluid Dynamics) software have been used to predict complex flows inside fuel assemblies with mixing vanes, there is no domestic regulatory guideline for the comprehensive evaluation of CFD software. Therefore, from the nuclear regulatory perspective, it is necessary to perform the systematic assessment and prepare the domestic regulatory guideline for checking whether valid CFD software is used for nuclear safety problems. In this study, to provide systematic evaluation and guidance on the applicability of CFD software to the domestic nuclear safety area, the results of the sensitivity analysis for the effect of the discretization scheme accuracy for the convection terms and turbulence models, which are main factors that contribute to the uncertainty in the calculation of the nuclear safety problems, on the prediction performance for the turbulent flow distribution inside the fuel assembly with split-type mixing vanes were explained.