• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.97-108
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• 2012

하계 남강댐 방류수 유입에 의해 강하게 성층화된 남해 강진만에서 3차원 수치모델과 결합된 라그랑지안 입자추적모델링 실험을 통해 방류수의 거동 특성과 만내 평균 체류시간을 추정했다. 조위와 유속장, 수온장, 염분장에 대해 각각 스킬 분석(skill analysis)을 이용해 검증했고, 그 결과 대부분 85%가 넘는 재현율을 보였다. 방류 초기 투하한 입자는 노량수도와 대방수도를 통해 외해로 유출되었으나, 최대 방류시기에 투하한 입자는 남향하는 강한 밀도류에 의해 사천만, 진주만, 강진만으로 유입되었으며, 지형적 요인과 해수유동 특성상 외해로 유출되지 못하여 체류시간이 증가했다. 투하한 입자 전체의 평균 체류시간은 약 65.9 시간(약 2.75일)이며, 초기 방류시 투하한 입자의 평균 체류시간은 약 55~65 시간, 방류 종료시 투하한 입자는 약 60~70 시간이다. 방류량 최대시 투하한 입자는 약 70~80 시간으로 방류량이 증가하면서 체류시간이 약 10~20 시간 증가하는 양의 상관성(R = 0.81)으로 나타났고, 이는 강진만 생태계가 장기간 지속적으로 저염수에 의한 염분 충격을 받은 것으로 볼 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.293-301
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• 2008

UV-TiO$_2$ 광촉매를 이용한 공기 정화 시스템에 운전조건에 대한 연구가 수행되었다. 이 연구에서 시스템의 운영 조건이 바뀜에 따른 오염물질 제거 특성을 관찰하기 위해 덕트 형태의 반응기를 제작하고, 스테인레스 격자망에 TiO$_2$를 코팅하였다. 또한 benzene을 이용하여 UV/TiO$_2$ 공정으로 유입농도를 변화시키고, 반응기로 들어오는 유량을 조절하여 TiO$_2$를 코팅한 스테인레스 격자망을 부착한 평판에서의 유속을 변화시켰으며, 코팅한 TiO$_2$ 광촉매량을 변화시키고, 일정한 양의 TiO$_2$ 광촉매를 코팅한 면적을 변화시켰으며, UV light intensity를 변화시켜 그에 따른 영향을 관찰하였다. 모든 실험에서의 상대습도는 55%, 반응기 온도는 45$^{\circ}C$를 유지하였다. 실험의 결과를 살펴보면, benzene의 유입농도가 증가할수록 제거효율이 감소하였고, 유속이 느려질수록, 즉 농도 경계층 두께(concentration boundary layer thickness)가 증가할수록, 코팅한 광촉매량, 광촉매를 코팅한 면적, 조사한 UV 램프의 intensity가 증가할수록 benzene 제거효율이 증가하였다. 본 연구 자료를 바탕으로 실내 공기 중 저농도의 VOCs를 대상으로 공기 정화 시스템을 설계할 경우 유용하게 적용할 수 있는 자료를 제시할 수 있다고 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.151-158
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• 2016

조류발전단지는 유망한 해역에 터빈을 복수로 다배열하여 발전하는 시스템을 말한다. 이러한 단지는 각 터빈이 최대 효율로 작동하고, 최대 발전량을 얻을 수 있도록 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 터빈 사이의 간섭으로 인한 성능 저하가 발생하지 않도록 터빈은 일정 거리를 두고 배치되어야 한다. 수평축 터빈의 경우 EMEC(European Marine Energy Centre)에서 배치거리를 제안하고 있으나, 수직축 터빈은 그러한 규정이 제안된 바 없다. 여러 연구 결과들에 따르면 수직축 터빈이 인접할 경우 성능의 향상까지 도모될 수 있으므로, 그 배치는 수평축 터빈보다 더욱 중요하게 검토될 필요가 있다. 본 논문에서는 수직축 터빈에 대하여 수평축 터빈과 같이 일정 거리를 두고 배치하는 것과 터빈을 인접하도록 배치하는 것과의 차이를 조사하였다. 이를 위해 두 터빈간의 거리와 회전방향을 파라메터로 하여 그에 따른 성능 차이를 수치해석적으로 연구하였고, 그 이유를 파악하고자 하였다. 본 연구를 통하여 가장 적절한 수치해석 영역과 조건을 설정할 수 있었으며, 인접한 두 터빈이 각각 반시계-시계방향으로 회전하는 것이 단독 터빈 2기 대비 약 9.2%의 성능향상이 예측되었다. 터빈이 대각으로 배치된 경우는 최대 약 5.6%정도 성능이 향상됨을 확인하였다. 본 연구는 수직축 터빈을 이용한 조류발전단지를 설계시 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제18권3호
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• pp.323-330
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• 2000

얼룩동사리의 자연서식지 및 산란조건을 관찰한 바 수심은 0.3-0.6m범위, 유속은 0.1-0.3m/sec, 난괴의 정착면적은 2.75-19.56cm였다. 난소의 성숙도는 체장 80mm 이상에서 점점 증가하며 100mm 정도 되어서는 최고의 성숙도를 보였다. 또한 산란행동은 인공수조에서 수컷이 산란장소를 마련한 후 강한 세력권을 형성하고, 암컷을 유인한 후 방란 촉진 구애행동을 보였다. 그리고 난 후 배를 거꾸로 뒤집은 자세로 방란 방정을 마친 후 암컷을 쫓아냈으며 가슴지느러미를 이용하여 수류를 일으킴으로써 알에 신선한 물을 공급하였다. 난발생과정은 수정 후 1시간 17분에 배반이 형성되고 이후 약 36분의 간격으로 난할이 규칙적으로 일어났으며 7시간 12분에 포배기, 11시간 11분에 낭배기가 시작, 32시간 48분에 난황전을 형성하였다. 수정 후 33시간 45분에 배체가 형성되었고, 47시간 27분에 안포가 형성되며 체절은 30-31개가 되었다. 65시간 15분에 심장의 원기가 형성되고 박동수는 44-48time/min이 되었다. 수정 후 138시간 40분에 가슴지느러미가 형성되었고, 170시간 45분에 부레의 형성과 자어의 몸통 하단에 흑색소포가 관찰되었다. 수정후 248시간 05분에 난각을 뚫고 부화하였으며 이때 자어의 전장은 5.8$\pm$0.2mm, 무게는 3.0$\pm$0.5mg이었다. 몸은 투명하며 흑색소포가 산재하여 있었고 난황이 남아 있었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제25권2호
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• pp.202-210
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• 2015

Objectives: The purpose of this study was to examine clean room(C/R) structure, air conditioning and contamination control systems and to provide basic information for identifying a correlation between the semiconductor work environment and workers' disease. Methods: This study was conducted at 200 mm and 300 mm semiconductor wafer fabrication facilities. The C/R structure and air conditioning method were investigated using basic engineering data from documentation for C/R construction. Furthermore, contamination parameters such as airborne particles, temperature, humidity, acids, ammonia, organic compounds, and vibration in the C/R were based on the International Technology Roadmap for Semiconductors(ITRS). The properties of contamination control systems and the current status of monitoring of various contaminants in the C/R were investigated. Results: 200 mm and 300 mm wafer fabrication facilities were divided into fab(C/R) and sub fab(Plenum), and fab, clean sub fab and facility sub fab, respectively. Fresh air(FA) is supplied in the plenum or clean sub fab by the outdoor air handling unit system which purifies outdoor air. FA supply or contaminated indoor air ventilation rates in the 200 mm and 300 mm wafer fabrication facilities are approximately 10-25%. Furthermore, semiconductor clean rooms strictly controlled airborne particles(${\leq}1,000{\sharp}/ft^3$), temperature($23{\pm}0.5^{\circ}C$), humidity($45{\pm}5%$), air velocity(0.4 m/s), air change(60-80 cycles/hr), vibration(${\leq}1cm/s^2$), and differential pressure(atmospheric pressure$+1.0-2.5mmH_2O$) through air handling and contamination control systems. In addition, acids, alkali and ozone are managed at less than internal criteria by chemical filters. Conclusions: Semiconductor clean rooms can be a pleasant environment for workers as well as semiconductor devices. However, based on the precautionary principle, it may be necessary to continuously improve semiconductor processes and the work environment.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.138-148
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• 2013

Purpose: Determining an appropriate path is a top priority in order for a robot to maneuver in a dynamically efficient way especially in a pick-and-place task. In a non-standardized work environment, current robot arm executes its motion based on the kinematic displacements of joint variables, though resulting motion is not dynamically optimal. In this research we suggest analyzing and applying motion patterns of the human arm as an alternative to perform near optimum motion trajectory for arbitrary pick-and-place tasks. Methods: Since the motion of a human arm is very complicated and diverse, it was simplified into two links: one from the shoulder to the elbow, and the other from the elbow to the hand. Motion patterns were then divided into horizontal and vertical components and further analyzed using kinematic and dynamic methods. The kinematic analysis was performed based on the D-H parameters and the dynamic analysis was carried out to calculate various parameters such as velocity, acceleration, torque, and energy using the Newton-Euler equation of motion and Lagrange's equation. In an attempt to assess the efficacy of the analyzed human motion pattern it was compared to the virtual motion pattern created by the joint interpolation method. Results: To demonstrate the efficacy of the human arm motion mechanical and dynamical analyses were performed, followed by the comparison with the virtual robot motion path that was created by the joint interpolation method. Consequently, the human arm was observed to be in motion while the elbow was bent. In return this contributed to the increase of the manipulability and decrease of gravity and torque being exerted on the elbow. In addition, the energy required for the motion decreased. Such phenomenon was more apparent under vertical motion than horizontal motion patterns, and in shorter paths than in longer ones. Thus, one can minimize the abrasion of joints by lowering the stress applied to the bones, muscles, and joints. From the perspectives of energy and durability, the robot arm will be able to utilize its motor most effectively by adopting the motion pattern of human arm. Conclusions: By applying the motion pattern of human arm to the robot arm motion, increase in efficiency and durability is expected, which will eventually produce robots capable of moving in an energy-efficient manner.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.86-92
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• 2012

이온교환수지(ion exchange resin; IER)를 이용하여 이산화염소($ClO_2$)의 전구체 용액인 아염소산나트륨($NaClO_2$) 용액으로부터 아염소산이온($ClO_2^-$)을 흡착시킨 후 전기분해장치(electrolysis system)에 의한 이산화염소 가스 발생 특성을 조사하였다. 이온교환수지는 강염기성 음이온교환수지를 사용하였으며, 전극으로는 Ru, Ir이 코팅된 Ti plate를 사용하였다. 반응조의 교반속도, 온도, 아염소산 제조농도, 이온교환수지의 투입량과 형태에 따라 이온교환수지의 아염소산이온($ClO_2^-$) 흡착량에 미치는 영향을 조사하고 최대 흡착량을 나타내는 이온교환수지를 도출하였다. 전기분해장치에 의한 이산화염소의 발생 추이를 관찰하고 발생 목표값에 최적화된 조건을 실험계획법인 반응표면분석(response surface design)으로 선정하였다. 최대 흡착량을 나타내는 강염기성 음이온교환수지는 SAR-20 (TRILITE Gel type II형)이며 그 흡착량은 약 110 mg/IER (g)으로 관찰되었으며, 전기분해장치의 이산화염소 발생 최적조건은 멸균 목표값인 900~1000 ppm, 1 h에서 정전류는 전류인가 전극의 면적을 기준으로 $A/dm^2$, $N_2$ gas 유량은 4.7 L/min이었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.69-77
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• 2002

수직 돌풍이 작용하는 비행선의 비선형 방정식을 이용하여 종방향 운동에 대한 동적 반응을 살피고 제어기를 설계하였다. 비행선의 부가 질량과 부가 관성 모멘트는 동적 반응 및 정착시간을 지연시키므로 일반적인 항공기에 비해 매우 느리다. 본 논문에서는 사용된 비행선은 고도 500m에서 1,000m 상공을 순항하며 임무를 수행하기 위한 것으로, 그 고도에서 대기 조건은 바람이나 돌풍에 의해 영향을 받아 매우 불안정하다. 따라서 가상 질량 효과가 두드러지는 수직 평면에 작용하는 수직 돌풍이 비행선에 미치는 영향을 살펴보고, PID-제어기를 사용하여 제어기를 설계하였다. 돌풍이 작용하면 비행선은 평형 상태로 회복하지만, 회복 시간이 매우 오래 걸릴 뿐 아니라 속도에 있어 손실이 발생한다. 따라서 본 논문의 목적은 회복 시간은 빠르게 하는 것과 순항 속도로 되돌아가는 것이다. 제어기에 사용된 피라미터들은 안정 모드 해석으로부터 결정되었으며, 이때 제어 압력은 추력 및 엘리베이터 각이다.

• 환경영향평가
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• 제23권4호
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• pp.271-284
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• 2014

본 연구는 금강 수계 일부 지역에서 한정적으로 서식하는 멸종위기 1급 어종인 미호종개 (Cobitis choii)의 서식 현황과 적합한 서식지 환경 조건을 파악하기 위하여 실시하였다. 미호종개 (Cobitis choii)는 미호천의 인근 수계 및 금강 일부 지역에 한정적으로 서식하는 한국 고유종으로 미호종개를 법적으로 보호하기 위해서 환경부 멸종위기종으로 지정하여, 현재 천연기념물 (제454호)로 지정되어있다. 조사는 백곡천, 유구천, 갑천에서 각각 실시하였으며, 미호종개 (Cobitis choii)의 개체수는 평균 2.6 개체가 채집되어 극히 희소하게 분포되어 있는 종으로써 종 보존이 아주 시급한 것으로 나타났다. 미호종개가 출현한 지역의 하상구조는 60% 이상이 가는 모래로 이루어져있고, 평균 1mm 크기의 모래입자에서 가장 높은 빈도로 출현하는 것으로 분석되었다. 또한, 최적 서식지 조건으로 최적 수심은 20 - 60 cm로 비교적 얕고, 최적 유속은 $0.4m^3/s$ 이하의 느린 흐름과 소가 반복적으로 나타나 최적 유량 범위가 $0-2m^3/s$ 인 구간에서 주로 서식하는 것으로 나타났다. 미소서식처는 하천정비 등의 인위적인 요인과 도심과 농경지로부터의 영양 염류 유입에 민감하게 반응하여 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, 멸종 위기종인 미호종개의 보존을 위해서 향후 대체서식지를 마련되어야 될 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권3호
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• pp.107-113
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• 2003

본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선을 목적으로 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에서 열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향을 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전입에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나 , 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열회수 성능 개선효과 (A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향 180${\circ}C$ 굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등 을 고려하여 기능한 한 범위 내에서 열 교환면적을 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 앓게 하고 풍속을 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨을 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성을 고려하여 선택해야 할 것으로 판단되었다.