• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권7호
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• pp.953-968
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• 2009

It is important to accurately predict the temperature and density distributions in large stratified enclosures both for design optimization and accident analysis. Current reactor system analysis codes only provide lumped-volume based models that can give very approximate results. Previous scaling analysis has shown that stratified mixing processes in large stably stratified enclosures can be described using one-dimensional differential equations, with the vertical transport by jets modeled using integral techniques. This allows very large reductions in computational effort compared to three-dimensional CFD simulation. The BMIX++ (Berkeley mechanistic MIXing code in C++) code was developed to implement such ideas. This paper summarizes major models for the BMIX++ code, presents the two-plume mixing experiment simulation as one validation example, and describes the codes' application to the liquid salt buffer pool system in the AHTR (Advanced High Temperature Reactor) design. Three design options have been simulated and they exhibit significantly different stratification patterns. One of design options shows the mildest thermal stratification and is identified as the best design option. This application shows that the BMIX++ code has capability to provide the reactor designers with insights to understand complex mixing behavior with mechanistic methods. Similar analysis is possible for liquid-metal cooled reactors.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.44-53
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• 2011

본 논문에서는 마주보는 두 벽면들이 서로 다른 온도로 유지되는 2차원 사각형 공간 내 공기의 층류 자연대류를 수치해석 방법을 사용하여 $10^6$의 Rayleigh 수까지 조사하였다. 사각공간의 폭과 높이의 비가 1, 2, 4인 경우와 $0^{\circ}{\leq}{\theta}{\leq}90^{\circ}$의 경사각도 범위에서 계산을 수행하였다. $10^3{\leq}Ra{\leq}10^6$의 범위에서 공간의 경사각도가 유동 구조와 열전달에 미치는 영향을 각 종횡비에 대하여 조사하였다. 작은 종횡비의 경우에는 공간 구석에서 발달되는 2차 유동 셀들이 총괄 열전달의 감소를 초래하는 것으로 나타났으며, 큰 종횡비의 경우에는 3개의 유동 셀이 1개로 전이되는 과정에서 스텝모양과 비슷한 열전달의 급 감소가 일어났다. 수직의 경우인 ${\theta}=90^{\circ}$에 대해서 새로운 평균 Nusselt 수 상관식이 제공되었다.

• 한국가스학회지
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• 제20권3호
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• pp.30-37
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• 2016

내압 방폭전기기계 기구는 인화성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용되어도 인화성 가스의 점화원이 되지 않는 구조로 이루어져야 한다. 또한 전기 스파크를 발생시키는 부품이 점화원이 되어 기계 기구 내부에서 폭발 시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부로 전파되어 가스나 증기 폭발을 일으키지 않도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 규명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판- 아세틸렌-공기로 이루어진 3성분계 혼합가스의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스 폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 아세틸렌 가스 보다는 폭발력이 낮은 프로판 가스의 조성이 MESG 값과 폭발압력에 더욱 큰 변수로 작용함을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-39
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• 2016

폭발성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용하는 전기기기는 폭발성 가스의 점화원이 되지 않도록 설계되어야 한다. 내압방폭 구조의 설계는 전기 스파크를 발생시키는 부품을 가진 용기가 내부에서 가스나 증기의 폭발시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부 가스나 증기 폭발로 전파되지 않도록 설계되어야 한다. 이 논문은 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 설명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판과 아세틸렌의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 최소 MESG가 측정될 때 가스의 농도는 화학당량 농도보다 높고 폭발압력은 최소 MESG에서 가장 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.319-331
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• 2004

본 연구는 실험적으로 조성된 인공연못(2 m ${\times}$ 2 m ${\times}$ 2 m)에서 패류의 여과 섭식이 수체 내 물질순환과 플랑크톤 군집에 미치는 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 실험의 초기에는 처리구와 대조구 enclosure 모두에서 남조류인 Microcystis viridis와 M. aeruginosa 등이 우점하였고, 세포밀도와 생물량의 큰 차이는 없었다. 패류 100개체 투입 이후에 처리구에서 세포밀도의 감소와 수중 내 N/P의 증가와 더불어 우점종은 Microcystis에서 Scenedesmus로 바뀌었다. 반면에, 대조구에서의 세포밀도는 증가와 더불어 Oscillatoria spp.가 우점하였다. 패류 600개체 투입 이후에는 처리구와 대조구 모두에서 Selenastrum spp.와 Cryptomonas sp.가 우점하였다. 실험 초기 대조구에서의 동물플랑크톤 밀도는 처리구에 비해 높았으나 100개체 투입 이후에는 처리구에서 높았다. 패류 600개체 투입 이후에는 처리구에서 크기가 작은 윤충류와 요각류 유생들의 밀도가 감소하였으나, Bosmina longirostris, Diacyclops thomasi와 같은 크기가 큰 동물플랑크톤의 밀도와 생물량은 대조구에 비해 높았다. 실험기간 동안 엽록소 a농도의 증가는 처리구에서 수체 내 DIP농도가, 대조구에서는 암모니아농도가 상승한 직후에 나타났다. 처리구에서 600개체 투입 전후 시기동안 대조구에서는 TSI (Chl. a-TN)과 TSI (Chl. a-TP)가 모두 증가하였으나 처리구에서는 암모니아 농도의 증가로 인하여 질소 제한에 대한 변화가 나타나지 않았다. 이러한 결과들은 패류의 여과섭식이 수체내 영양염 이용율을 변화시키고, 동물플랑크톤과의 동일한 먹이원에 대한 경쟁 혹은 직접적인 섭식을 통해 수환경에서 물질 순환과 플랑크톤 군집 변화에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권2호
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• pp.141-150
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• 2013

Natural zooplankton communities are composed of many different species at different trophic levels in the aquatic food web. Several researchers have reported that in mesocosm/enclosure experiments, larger cladocerans tend to be more sensitive to carbamate insecticides than smaller ones (Daphnia > Moina, Diaphanosoma > Bosmina). In contrast, results from individual-level laboratory tests have suggested that large cladoceran species are more tolerant than small species. To clarify this inconsistency, we conducted a microcosm experiment using model zooplankton communities with different species compositions, where animals were exposed to lethal (near to the 24 h LC50, concentration estimated to kill 50% of individuals within 24-h for the small cladoceran Bosmina) and lower, sublethal concentrations of carbaryl. In the experiment, population densities of the small cladocerans (Bosmina and Bosminopsis) decreased subsequent to the applications of chemical, but no impacts were observed on the large cladoceran Daphnia. Our results supported the reports of previous individual level toxicity tests, and indicated that the sensitivity of zooplankton to the insecticide was unchanged by biological interactions but the response of population can be modified by compensation of population through hatching from resting eggs and/or the persistence of insecticide in the systems.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권11호
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• pp.1066-1074
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• 2004

A vibration isolation system for a large reverberation chamber (1,228 $m^3$ and 1,000 ton) has been installed and verified. The reverberation chamber generates loud noise and induces high level of vibration while performing spacecraft acoustic reliability tests. The isolation system prevents vibration transfer from the chamber to the enclosure buildings. This paper describes design process and commissioning experiments of the system. Design criteria have been derived from rigid body model of the chamber. The stiffness of neoprene pads has been selected by employing finite element analysis of the reverberant chamber and isolation system. A total of 21 neoprene pads have been installed between the chamber and supporting Pedestals. A sand bag of 800kg was dropped on the chamber floor to measure the natural frequency of the isolation system. While 136.9 dB noise is generated in the chamber, absolute transmissibility of the isolation system has been measured. The measured natural frequency of the chamber is 10.2Hz, which is 80% of the predicted value. Overall transmissibility at working frequency range (25∼10.000 Hz) is less than -12.4 dB.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.40-49
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• 2009

철도차량 내장재를 설치한 화재 시험 공간(ISO 9705)에서 대규모 화재시험이 수행되었다. 여기서 사용된 내장재는 2004년 12월에 공포된 철도차량에 대한 안전기준을 만족하는 내장재이다. 화원으로는 가스버너를 이용하였으며 가스버너의 출력은 시간에 따라 증가하도록 설정하였다. 본 시험의 목적은 철도차량 내장재의 화염전파와 발화에 대한 화재 성능 평가이며, 플레시오버로 성장하는 철도차량 내장재를 포함하는 화재에 대한 여러 데이터들의 확보이다. 이 데이터들은 철도차량 내장재의 화재 성장을 예측하는 모델을 검증하고 개발하는데 사용될 것이다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.49-58
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• 2009

본 논문은 대공간에 적용된 친환경 계획요소 검토와 친환경요소기술의 적용성을 외국의 사례연구를 통해 분석함으로서 국내 친환경건축물 활성화와 설계기술 향상에 기여할 기초자료를 도출하고자 하였다. 본 연구에서는 2010년 동계올림픽 개최에 즈음하여 최근 완공된 캐나다 동계스포츠시설 2곳과 컨벤션센터 1곳을 대상으로 이들 대공간에 적용된 친환경계획요소를 소개하고, 이들 대공간에 적용된 친환경 건축기법을 LEED Green Building Rating System평가항목을 기준으로 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.499-505
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• 2005

Underwater explosion shock response analysis of a nonlinear double resiliently mounted equipment on a MIL-S-901D Large floating Shock Platform(LFSP) was carried out using LS-DYNA3D/USA. As a nonlinear double resiliently mounted equipment, real main engine module of naval ship was considered, where the engine, bearing, and base frame including sound enclosure were treated as rigid bodies with six degrees of freedom. The nonlinear effects of resilient mounts on its shock response characteristics were examined, and the usefulness of our suggested method was also confirmed comparing with calculation results by the equipment maker.