• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.488-496
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• 2017

선박의 오염물질 배출에 대한 규제는 최근 IMO/MEPC(국제해사기구/해양환경보호위원회)를 통해서 진행 중이다. 선박오염원에서 배출된 오염물질은 국지적인 요인에 의해서 연안지역을 비롯하여 육지로 확산될 수 있다. 인천과 같이 선박 배출 오염물질에 노출되어 있는 항구 도시에서 선박오염원 조절은 연안지역의 대기질 관리정책을 효율적으로 고안하기 위해서 반드시 필요하다. 연안지역의 대기오염물질 중 선박에 의한 NOx와 SOx의 농도는 전체 NOx와 SOx 농도의 각각 14 %와 10 %를 차지한다(NIER, 2008). 연안도시지역의 대기질은 국지적인 순환에 의존하는 오염물질의 확산 경향과 선박의 수에 영향을 받는다. 선박오염원으로부터 배출된 오염물질의 확산을 WRF(Weather Research and Forecasting model)의 기상장을 기초로 CALPUFF(California Puff model)를 사용하여 분석하였다. 그리고 연안도시지역의 대기확산모델은 정박한 선박과 입 출항하는 선박으로 나누어 각각 점오염원과 선오염원으로 구분하여 모의하였다. 선박척수 82~84척을 기준으로 NOx의 총 평균 배출량은 입 출항시 각각 6.2 g/s, 6.8 g/s이었고, SOx의 총 평균 배출량은 입 출항시 각각 3.6 g/s, 5.1 g/s 이었다. 정박 중인 선박의 NOx와 SOx에 대한 총 평균 배출량은 각각 0.77 g/s, 1.93 g/s이었다. 육풍의 영향으로 인하여 인천항으로부터 내륙으로 진행되는 오염물질의 수송이 억제되었고, 내륙의 SOx와 NOx 농도가 일시적으로 감소하는 원인이 되었다. 해풍에 의해 NOx와 SOx가 내륙으로 확산되었고, 내륙의 NOx와 SOx의 농도가 점차 증가하였다. 인천항과 인접한 지역의 오염물질의 농도는 해륙풍의 영향보다 인천항에 정박 중인 선박오염원에 의한 영향이 더욱 크게 반영되었다. 본 연구는 연안도시지역의 대기질 정책고안과 배출기준을 정하는 것에 유용할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권8호
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• pp.1111-1120
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• 1998

Spray Drying Absorber(SDA) system, where the combustion product gas is mixed with atomized limestone-slurry droplets and then the chemical reaction of $SO_2$ with alkaline components of the liquid droplets forms sulfates, has been widely used to eliminate $SO_2$ gas from coal fired power plants and waste incinerators. Liquid atomization is necessary because it can maximize the reaction efficiency by increasing the total surface area and dispersion angle of the alkaline components. First, numerical calculations using FLUENT are carried out to investigate $SO_2$ concentration distribution and thus to calculate $SO_2$ removal efficiency. So to attain the optimized spray conditions, then an electrostatic spraying system is set up and spray visualization is performed to show the effect of an electric field on overall droplet size. Next, the effect of an electric field on the concentrations of $SO_2$ is experimentally examined. Field strength is varied from -10 kV to 10 kV and configurations of conduction charging and induction charging are utilized. Consequently, the electrostatic removal efficiency of 501 increases about 30% with the applied voltage of ${\pm}10kV$ but is independent of polarity of the applied voltage. It Is also found that the conduction charging configuration results in higher efficiency of $SO_2$ removal that the induction charging configuration. Finally, the effect of slurry temperature on $SO_2$ removal is studied. The temperature influences on the electrostatic removal efficiency of $SO_2$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2963-2967
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• 2015

단일모드 광섬유를 사용한 WDM 시스템에서 CPM에 의한 성능저하를 이론적으로 분석하기 위해 펌프-프로브 구조에서 펌프신호가 주기적이라고 가정하였다. 주기적 펌프신호는 '0'과 '1'이 교대로 발생하는 경우를 모델링한 것으로 CPM에 의한 EOP를 이론적으로 예측할 수 있게 한다. 유도된 이론적 결과를 수치해석 결과와 비교하였으며, 그 결과 표준 단일모드 광섬유를 사용한 경우는 넓은 영역의 채널 간격 ${\Delta}f$에 대해 유도된 이론식이 수치해석의 결과와 잘 일치하고 분산천이 광섬유를 사용한 경우는 ${\Delta}f$>100GHz 에서 일치하였다. 분산천이 광섬유를 사용하여 ${\Delta}f$<100GHz 인 경우는 CPM뿐만 아니라 FWM에 의한 성능저하가 두드러지므로 이론적 결과와 수치 해석의 결과 사이의 편차가 증가한다. 펌브-프로브 구조가 광섬유의 비선형성중 CPM의 영향을 주로 분석하기 위한 것이므로 이 결과는 예상대로 이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권1호
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• pp.30-40
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• 2011

Numerical simulations were carried out to investigate the impact of SST spatial distribution on the result of air quality modeling. Eulerian photochemical dispersion model CAMx (Comprehensive Air quality Model with eXtensions, version 4.50) was applied in this study and meteorological fields were prepared by RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Three different meteorological fields, due to different SST spatial distributions were used for air quality modeling to assess the sensitivity of CAMx modeling to the different meteorological input data. The horizontal distributions of surface ozone concentrations were analyzed and compared. In each case, the simulated ozone concentrations were different due to the discrepancies of horizontal SST distributions. The discrepancies of land-sea breeze velocity caused the difference of daytime and nighttime ozone concentrations. The result of statistic analysis also showed differences for each case. Case NG, which used meteorological fields with high resolution SST data was most successfully estimated correlation coefficient, root mean squared error and index of agreement value for ground level ozone concentration. The prediction accuracy was also improved clearly for case NG. In conclusion, the results suggest that SST spatial distribution plays an important role in the results of air quality modeling on high ozone episode at coastal region.

• 한국환경과학회지
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• 제14권3호
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• pp.297-309
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• 2005

Recently air quality modeling studies for industrial complex and large cities located in the coastal regions have been carried out Especially, the representation of atmospheric flow fields within a model domain is very important, because an adequate air quality simulation requires an accurate portrayal of the realistic three­dimensional wind fields. Therefore this study investigated effect of using high resolution terrain height data and FDDA with observational data to reflect local characteristics in numerical simulation. So the experiments were designed according to FDDA and the detail terrain height with 3sec resolution or not Case 30s was the experiment using the terrain height data of USGS without FDDA and Case 3s was the experiment using the detail terrain height data of Ministry of Environment without FDDA and Case 3sF was experiment using the detail terrain height data of Ministry of Environment with FDDA. The results of experiments were more remarkable, In Case 3s and Case 3sF, temperature indicated similar tendency comparing to observational data predicting maximum temperature during the daytime and wind speed made weakly for difference of terrain height Also Case 3sF had more adequate tendency than Case 3s at dawn.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.68-78
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• 2006

In the past few years, considerable efforts have been directed towards the further development of Urea-SCR(selective catalytic reduction) technique for diesel-driven vehicle. Although urea possesses considerable advantages over Ammonia$(NH_3)$ in terms of toxicity and handling, its necessary decomposition into Ammonia and carbon dioxide complicates the DeNOx process. Moreover, a mobile SCR system has only a short distance between engine exhaust and the catalyst entrance. Hence, this leads to not enough residence times of urea, and therefore evaporation and thermolysis cannot be completed at the catalyst entrance. This may cause high secondary emissions of Ammonia and isocyanic acid from the reducing agent and also leads to the fact that a considerable section of the catalyst may be misused for the purely thermal steps of water evaporation and thermolysis of urea. Hence the key factor to implementation of SCR technology on automobile is fast thermolysis, good mixing of Ammonia and gas, and reducing Ammonia slip. In this context, this study performs three-dimensional numerical simulation of urea injection of heavy-duty diesel engine under various injection pressure, injector locations and number of injector hole. This study employs Eulerian-Lagrangian approach to consider break-up, evaporation and heat and mass-transfer between droplet and exhaust gas with considering thermolysis and the turbulence dispersion effect of droplet. The SCR-monolith brick has been treated as porous medium. The effect of location and number of hole of urea injector on the uniformity of Ammonia concentration distribution and the amount of water at the entrance of SCR-monolith has been examined in detail under various injection pressures. The present results show useful guidelines for the optimum design of urea injector for reducing Ammonia slip and improving DeNOx performance.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-20
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• 2008

기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권4호
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• pp.38-45
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• 2019

회전익 드론의 후류에서 발생하는 강한 유동과 살포되는 농약 노즐에서의 스프레이 유동이 동반될 경우, 극심한 기체의 요동과 함께 액적 유동은 바람의 영향을 크게 받게 된다. 특히 액적은 공기역학적인 항력의 영향을 받기 때문에 단순한 제자리 비행과는 달리 전진 비행을 할 경우 또는 측풍을 받고 있을 경우, 살포 영역에 큰 변화가 발생한다. 이로 인하여 드론을 활용한 농약살포에는 보다 큰 비산의 위험성이나 위치간의 낙하분산에 차이가 커져 효율성이 떨어질 수 있는 문제가 생긴다. 따라서 적절한 수치 모델링과 이를 적용한 전산 시뮬레이션을 통하여 다양한 비행 및 대기 조건을 적용할 수 있는 예측 도구가 필요하다. 본 연구에서는 로터에서 나오는 강한 하풍과 드론의 비행속도에 따른 액적 유동 특성에 대해 실험 및 수치해석을 진행하였으며, 액적이 분포하는 확률밀도함수를 구하여 서로 비교함으로써 농약살포용 드론에서 액적을 살포할 시 효율성을 증진시킬 수 있는 분사 시스템을 구축하고자 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.68-74
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• 2003

본 연구에서는 해안 대수층에서 SHARP수치모델을 이용하여 해수와 담수의 경계면 및 해수침투 범위를 추정하고, 계절적인 영향에 대한 모델의 민감도를 분석하였다. SHARP수치모사에 의한 해수와 담수의 경계면이 연구지역내 관측정에서 측정된 해수와 담수의 경계면보다 계절적인 변화에 대하여 더 민감하게 반응하였다. 분산형 모델인 SUTRA를 이용하여 TDS와 벡터 분포를 계산하고, SHARP모델에 의하여 만들어진 Ghyben-Herzberg 경계면과 비교한 결과, 해수침투 범위의 차이는 50m이하이며, 계절적인 영향에 의한 해수침투 변동폭의 차이는 약 12m로 나타났다. 이러한 해수침투 범위의 차이는 해안 대수층의 수치모사에 이용된 광역적인 규모에 비하면 작은 편이다. 본 연구지역과 같이 광역적인 규모의 해안 대수층에서 해수와 담수의 경계면을 추정하는데, SHARP모델은 매우 유용한 것으로 사료된다. 그러나 경계면 모델은 확산이 우세한 국지적인 규모의 모델링에서는 정확한 해수침투의 범위를 모사하는데 약간의 한계가 있는 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.227-237
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• 2002

A numerical technique for simulating the aggregation of charged particles was presented with a Brownian dynamic simulation in the free molecular regime. The Langevin equation was used for tracking each particle making up an aggregate. A periodic boundary condition was used for calculation of the aggregation process in each cell with 500 primary particles of 16 nm in diameter. We considered the thermal force and the electrostatic force for the calculation of the particle motion. The electrostatic force on a particle in the simulation cell was considered as a sum of electrostatic forces from other particles in the original cell and its replicate cells. We assumed that the electric charges accumulated on an aggregate were located on its center of mass, and aggregates were only charged with pre-charged primary particles. The morphological shape of aggregates was described in terms of the fractal dimension. In the simulation, the fractal dimension for the uncharged aggregate was D$\_$f/ = 1.761. The fractal dimension changed slightly for the various amounts of bipolar charge. However, in case of unipolar charge, the fractal dimension decreased from 1.641 to 1.537 with the increase of the average number of charges on the particles from 0.2 to 0.3 in initial states. In the bipolar charge state, the average sizes of aggregates were larger than that of the uncharged state in the early and middle stages of aggregation process, but were almost the same as the case of the uncharged state in the final stage. On the other hand, in the unipolar charge state, the average size of aggregates and the dispersion of particle volume decreased with the increasing of the charge quantities.