• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.99-103
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• 2010

다공성 매질상에서 유체와 용질의 이동은 Mobile zone과 Immobile zone으로 분리해서 분석하는 Mobile-Immobile Zone Model을 이용하여 쉽게 현상을 구현할 수 있었으나 본 연구에서는 2차원 4각형태의 pore 상에서 확산주도영역(Immobile zone)으로 들어가고 나오는 용질의 확산에 관한 새로운 Analytic solution을 유도하여 기존 MIM Zone model과 비교 분석하였다. 새롭게 유도된 Analytic solution은 기존의 MIM model 과 비교했을때 충분히 오랜시간이 경과한 후에는 해의 일치를 보이지만 MIM model의 경우 초기 농도값이 주입된 실제 농도보다 약 20 % 낮게 나타난다. Mass-transfer 계수, $\alpha$는 일반적으로 시간의 흐름에 따라 감소하게 되는데 일정 시간이 경과하게 되면 안정화 되고 일정함을 유지하며 그 시간은 무차원으로 약 ${\tau}_0=0.15$이다. 또한 $\alpha$는 분자확산과 비례하며 Immobile 영역의 깊이와 반비례하는 반면 작은 시간이 경과한 후에는 시간에 종속되어진다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권4호
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• pp.345-354
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• 2014

In this paper, effects of physical configurations and operating conditions on bubble column performance were analyzed in terms of bubble hydrodynamic and mass transfer parameters. Bubble column with 3 different dimensions and 7 gas diffusers (single / multiple orifice and rigid / flexible orifice) were applied. High speed camera and image analysis program were used for analyzing the bubble hydrodynamic parameters. The local liquid-side mass transfer coefficient ($k_L$) was estimated from the volumetric mass transfer coefficient ($k_La$) and the interfacial area (a), which was deduced from the bubble diameter ($D_B$) and the terminal bubble rising velocity ($U_B$). The result showed that the values of kLa and a increased with the superficial gas velocity (Vg) and the size of bubble column. Influences of gas diffuser physical property (orifice size, thickness and orifice number) can be proven on the generated bubble size and the mass transfer performance in bubble column. Concerning the variation of $k_L$ coefficients with bubble size, 3 zones (Zone A, B and C) can be observed. For Zone A and Zone C, a good agreement between the experimental and the predicted $K_L$ coefficients was obtained (average difference of ${\pm}15%$), whereas the inaccuracy result (of ${\pm}40%$) was found in Zone B. To enhance the high $k_La$ coefficient and absorption efficiency in bubble column, it was unnecessary to generate numerous fine bubbles at high superficial gas velocity since it causes high power consumption with the great decrease of $k_L$ coefficients.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.651-657
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• 2010

Solute transport through a groove is affected by its vortices. Our laboratory and numerical experiments of dye transport through a single axisymmetric groove reveal evidence of enhanced spreading and mixing by the vortex, i.e., a new kind of dispersion called here the vortex dispersion. The uptake and release of contaminants by vortices in porous media is affected by the flow Reynolds number. The larger the flow Reynolds number, the larger is the vortex dispersion, and the larger is the mass-transfer rate between the mobile zone and the vortex. The long known dependence of the mass-transfer rate between the mobile and "immobile" zones in porous media on flow velocity can be explained by the presence of vortices in the "immobile" zone and their uptake and release of contaminants.

• Ocean Systems Engineering
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• 제2권1호
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• pp.33-47
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• 2012

This study revealed the behavior of droplets formed through leak process in deep water. There was a threshold depth named the universal attraction depth (UAD). Droplets rose upward in the zone below the UAD called the rising zone, and settled down in the zone above the UAD called the settling zone. Three mass loss modes were identified and formulated: dissolution induced by mass transfer, condensation by heat transfer and phase separation by pressure decrease. The first two were active for the settling zone, and all the three were effective for the rising zone. In consequence, the life time of the droplets in the rising zone was far shorter than that of the droplets in the settling zone.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4664-4670
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• 2010

본 연구에서는 기존 MIM Zone model과 새로이 유도한 모델과 비교를 통해 몇가지 결론을 도출하였다. MIM model 이 적용되면 immobile 영역에서의 초기농도는 기공의 형태에 의해 달라지는 보정계수에 의해 실제농도보다 저평가되었으며 이는 오직 확산이 기공의 가장 깊은 부분까지 시행된 이후에 유효함을 확인하였다. 물질이동계수, $\alpha$는 기공의 깊이에 따라 반비례하며, 유동 구역의 유속에는 종속되어지지 않는다. 기존의 MIM model 은 확산주도영역의 농도가 급속하게 감소하는 현상을 보여주는데 새로이 유도된 모델의 경우도 충분한 시간이 경과한후 비슷한 현상을 보였으며 이는 기존의 여러 실험에서 관찰된 power-law BTC 의 상반되는 결과를 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.39-44
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• 2014

초임계 조건에서 제조된 망간산화물이 코팅된 활성탄($Mn_3O_4$/AC)에 의한 납 흡착특성을 규명하기 위해 칼럼실험을 통해 파과특성에 미치는 운전변수의 영향에 관해 실험하였다. 활성탄에 망간산화물을 코팅시킴으로써 물질전달대와 평형흡착량은 대략 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 흡착층 높이의 증가는 수용액이 흡착대에 체류하는 시간을 증가시켜 파과시간, 물질전달대와 평형흡착량을 증가시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 공급되는 유량이 증가함에 따라 수용액으로부터 흡착제로 납이 빠르게 전달되어 접촉되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하였다. 유량 증가는 흡착대에서 납의 체류시간을 감소시켜 흡착경계면에서의 확산현상을 감소시키므로 평형흡착량을 감소시키는 것으로 나타났다. 칼럼으로 유입되는 납 농도가 증가하면 흡착제로 전달되는 납의 양이 증가하여 물질전달이 빠르게 완료되므로 파과시간과 물질전달대가 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권12호
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• pp.3317-3328
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• 1995

The objective of the present study is to predict the characteristics of heat and mass transfer around an evaporative condenser. Numerical calculations have been performed using multi-zone method to investigate heat transfer rate and evaporation rate with the variation of inlet condition(velocity, relative humidity and temperature) of the moist air, the flow rate of the cooling water and the shape of the condenser tube. From the results it is found that the profile of heat flux is the same as that of evaporation rate since heat transfer along the gas-liquid interface is dominated by the transport of latent heat in association with the vaporization(evaporation) of the liquid film. The evaporation rate and heat transfer rate is increased as mass flow rate increases or relative humidity and temperature decrease respectively. But the flow rate of the cooling water hardly affect the evaporation rate and heat flux along the gas-liquid interface. The elliptic tube which the ratio of semi-minor axis to semi-major axis is 0.8 is more effective than the circular tube because the pressure drop is decreased. But the evaporation rate and heat flux shown independency on the tube shape.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.104-111
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• 1992

본 연구에서는 외부 열입력(external heat input)의 조건하에서 증발분출냉각 시스템에서 나타나는 3개의 영역, 즉 증기, 증발 및 액체영역을 고려한 이론해석을 행 함으로써 증발분출냉각 시스템의 열전달 특성을 정성적으로 조사하고자 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제4권2호
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• pp.102-118
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• 1994

Thermomechanical analysis is conducted on the radioactive repository in deep rock mass considering the in-situ stress, excavation and thermal loading of a radioactive waste. Thermomechanical properties of a discontinuous rock mass are estimated by a theoretical method so called sequential analysis. Using the estimated properties as input for finite element analysis, the influence on temperature distribution and thermal stress is analyzed within the scope of 2-dimensional steady state and transient heat transfer and coupled thermal elastic plastic behaviour. Granitic rock mass is taken for this analysis. The analysis is done for two different rock mass conditions, i.e. continuous-homogeneous and highly jointed conditions, for the purpose of comparison. In the case of steady state, the extent of disturbed zone around the storage tunnel due to the heat production of the spent-fuel canister varies depending on the thermomechanical properties of the rock mass. In the case of transient analyses, the response of the jointed rock mass to the thermal loading after radioactive waste disposal varies significantly with time, resulting in dramatic changes in the both size and location of disturbed zone.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1130-1137
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• 1988

본 연구에서는 증발분출냉각장치의 설계 및 이의 응용을 위하여 두께가 비교 적 두꺼운(120mm) 다공물질층을 모델로 사용하여 증발분출냉각에 관한 열전달특성을 실험적으로 조사하였다. 실험은 열과 유체의 흐름이 1차원 정상상태에 대하여 증발 영역의 발생과 그 길이 및 상변화위치, 그리고 다공물질층의 표면온도등에 영향을 미 치는 인자들을 조사하며, 아울러 냉각수의 상변화시 다공층내 냉각수 유동의 안정성 여부를 관찰하였다.