• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권4호
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• pp.263-273
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• 2015

전세계 플라스틱 해양쓰레기의 유입량과 현존량을 추정하였다. 한국에서 플라스틱 해양쓰레기의 연간 유입량(72,956톤)은 플라스틱의 연간 소비량(5.2백만톤)의 1.4%로 추정되었다. 유출량이 0이라는 가정과 함께, 이 1.4% 유입률을 1950년부터 2013년까지 전세계 플라스틱 생산량에 적용함으로써, 2013년 전세계 연간 플라스틱 해양쓰레기 유입량은 4.2백만톤이며, 2013년말 현재 플라스틱 해양쓰레기 현존량은 86백만톤으로 추정되었다. 또한 로지스틱 모델에 따라, 석유생산량의 4%가 플라스틱으로 생산될 때 플라스틱 해양쓰레기의 최종 현존량은 199백만톤이 될 것으로 추정되었다. 유입량과 현존량은 전혀 다른 측정단위이기 때문에, 유입 저감 정책의 효과성을 평가할 수 있는 개선된 지표가 필요하다. 또한, 플라스틱 해양쓰레기 오염은 거의 회복불가능하기 때문에, 이를 예방하는 대책의 가치는 훨씬 더 높게 평가되어야 하며, 사전주의의 원칙에 따라 더 강력한 예방 대책이 시행되어야 한다. 본 연구는 제한적인 정보에 근거한 예비 연구에 해당하므로 플라스틱 해양쓰레기의 유입량과 현존량의 경향을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제9권1호
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• pp.69-78
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• 2007

Constructed wetlands and other aquatic systems have been successfully used for waste and wastewater treatment in either temperate or tropical regions. To treat waste or wastewater in a sustainable manner, the integrated eco-engineering designs are explained in this paper with 2 case studies: (i) a combination of vertical-flow constructed wetland (CW) with plant irrigation systemfor fecal sludge management and (ii) integrated CW units with landscaping at full-scale application for domestic wastewater treatment. The pilot-scale study of fecal sludge management employed 3 vertical-flow CW units, each with a dimension of $5{\times}5{\times}0.65m$ (width ${\times}$ length ${\times}$ media depth) and planted with cattails (Typha augustifolia). At the solid loading rate of 250 kg total solids (TS)/$m^2.yr$ and a 6-day percolate impoundment, the CW system could achieve chemical oxygen demand (COD), TS and total Kjeldahl nitrogen (TKN) removal efficiencies in the range of 80 - 96%. The accumulated sludge layers of about 80 - 90 cm was found at the CW bed surface after operating the CW units for 7 years, but no clogging problem has been observed. The CW percolate was applied to 16 irrigation Sunflower plant (Helianthus annuus) plots, each with a dimension of $4.5{\times}4.5m$ ($width{\times}length$). In the study, the CW percolate were fed to the treatment plots at the application rate of 7.5 mm/day but the percolate was mixed with tap water at different ratio of 20%, 80% and 100%. Based on a 1-year data of 3-crop plantation were experimented, the contents of Zn, Mn and Cu in soil of the experimental plots were found to increase with increasing in CW percolate ratios. The highest plant biomass yield and oil content of 1,000 kg/ha and 35%, respectively, were obtained from the plots fed with 20% or 50% of the CW percolate, whereas no accumulation of heavy metals in the plant tissues (i.e. leaves, stems and flowers) of the sunflower is found. In addition to the pilot-scale and field experiments, a case study of the integrated CW systems for wastewater treatment at Phi Phi Island (a Tsunami-hit area), Krabi province, Thailand is illustrated. The $5,200-m^2$ CW systems on Phi Phi Island are not only for treatment of $400m^3/day$ wastewater from hotels, households or other domestic activities, but also incorporating public consultation in the design processes, resulting in introducing the aesthetic landscaping as well as reusing of the treated effluent for irrigating green areas on the Island.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.89-102
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• 1996

지하의 유체 유동 및 물질 변환을 해석하기 위하여 다중다상이론을 이용한 통합 모형을 개발하였다 종합적 지배식은 4개의 상내의 화합물들의 물질 및 힘평형 관계를 고려하여 유도되었다. 복합한 이동 및 변환 현상을 설명하고, 공간적 차원을 변동적으로 나타내기 위하여 관계된 모든 변수 및 식들을 함축적이면서 조직적으로 표현하였다. 도출된 비선형시스템은 다차원 유한요소프로_I램으로서 해를 구하였다. 본 개발된 프로그램은 역동적으로 메모리 용량을 조절하여 일이삼차원 문제를 PC부터 SP2슈퍼컴퓨터까지 여러 종류의 기종에서 해석할 수 있다. 계산시간과 저장용량을 줄이기 위하여 시스템식을 분리시키고, 슈퍼컴의 벡터 및 병렬처리를 이용하여 띠행렬의 해를 구하였다. 유속이 우세한 경우의 수치해석상의 불안정한 문제를 해결하기 위하여 상류가중, 질량묶음, 요소별 파라미터 평가법 등을 적용하였다. 일차원 이동문제에 대하여 유한요소법과 유한차분법의 수치해의 안정성 조건을 검토하였다. 구체적인 지하수 유동 및 오염문제에 대한 모델링 예는 본 논문집의 연계 논문에 수록하였다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제10권1호
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• pp.40-46
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• 2017

Small valves including ball valves, gate valves and butterfly valves have been adopted in the fields of steam power generation, petrochemical industry, carriers, and oil tankers. Butterfly valves have normally been applied to fields where in narrow places installing the existing valves such as gate valves and ball valves have proven difficult due to the surrounding area and the heavier of these valves. Butterfly valves are used to control the mass flow of the piping system under low pressure by rotating the circular disk installed inside. The butterfly valve is benefitted by having simpler structure in which the flow is controlled by rotating the disc circular plate along the center axis, whereas the weight of the valve is light compared to the gate valve and ball valve above-mentioned, as there is no additional bracket supporting the valve body. The manufacturing company needs to acquire the performance and life test equipment, in the case of adopting the improving factors to detect leakage and damage on the seat of the valve disc. However, small companies, which are manufacturing the industrial valves, normally sell their products without the life test, which is the reliability test and environment test, because of financial and manpower problems. Furthermore, the failure mode analysis of the products failed in the field is likewise problematic as there is no system collecting the failure data on sites for analyzing the failures of valves. The analyzing and researching process is not arranged systematically because of the financial problem. Therefore this study firstly tried to obtain information about the failure data from the sites, analyzed the failure mode based on the field data collected from the customers, and then obtained field data using measuring equipment. Secondly, we designed and manufactured the performance and life test equipment which also have the real time monitoring system with the naked eye for the butterfly valves. The concept of this equipment can also be adopted by other valves, such as the ball valve, gate valve, and various others. It can be applied to variously sized valves, ranging from 25 mm to large sized valves exceeding 3000 mm. Finally, this study carries out the life test with square wave pressure, using performance and life test equipment. The performance found out that the failures from the real time monitoring system were good. The results of this study can be expanded to the other valves like ball valves, gate valves, and control valves to find out the failure mode using the real time monitoring system for durability and performance tests.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2008

이산화탄소는 다른 어떤 가스계 소화약제보다도 화재를 안전하게 진압하는 소화약제로서 다양한 방호구역과 화재에 대하여 널리 사용되고 있다. 성능위주설계 개념에 따라 이산화탄소 소화설비는 설계 단계에서 해당 방호구역의 발생 가능한 화재시나리오에 따라 소화성능을 확인할 필요가 있다. 본 연구에서는 $100m^3$의 체적을 갖는 기계실의 석유 유출(설계)화재시 개구부의 크기가 $CO_2$ 소화설비의 소화성능과 유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. 소화완료 시간은 개구부의 면적 크기에 비례하여 증가하였고, 3가지 화재모델의 소화완료 시간 모두 $CO_2$ 소화설비의 성능기준에 부합하였다. 개구부의 질량 유동율은 화재 열방출과 $CO_2$ 소화약제 분사의 복합적인 작용에 의해 영향을 받았다. $CO_2$ 소화약제 분사 완료 후 방호구역의 산소농도는 화재모델 모두 연소한계산소농도 보다 적었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.62-68
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• 2010

우리나라의 목조문화재는 구조적 특성상 화재에 매우 취약하고, 최근 들어 산불 및 방화 등의 이유로 많은 문화재들이 화재로 손실되고 있다. 따라서 본 연구 개발은 소량의 소화용수 사용이 가능한 중저압용 미분무 노즐과 그 패키지 소화 시스템을 개발하여 물로 인한 최소한의 피해와 최대의 소화효과와 더불어 최고의 화재안전 시스템을 개발하였다. 목조문화재 건축물의 특성을 고려하여 건축물의 내부와 외부에서 각각 적용 가능한 두 가지 형태의 중저압 미분무 노즐을 개발하였다. 외부용 노즐은 13~14bar의 압력에 서 30~35l/min의 유량을 갖고 있으며, 내부용 노즐은 14~15bar의 압력에서 25~30l/min 유량을 갖는 노즐을 설계 개발하였다. 개발된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 궁궐 모양의 대표적인 목조문화재 실무크기인 가로 4.9m, 세로 4m, 높이 6.6m의 모형을 목재로 제작하였고 화재 시나리오를 만들어 실증화재 소화 실험을 실시하였다. 실증화재 실험결과 $200{\mu}m$의 물방울 입자 크기를 갖는 중저압 노즐이 한 적응성이 있는 것으로 나타났으며, 완전소화에는 실패하더라도 소방대가 출동할 때까지 연소확대가 되지 않도록 화재를 억제해 줄 수 있을 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.146-153
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• 2009

2008년에는 국내 부동산 경기 침체로 인해 국내 건설 경기가 급속도로 악화되었으며, 국제 유가인상과 함께 철근, 레미콘 등 건설 주요 자재의 가격이 폭등하였다. 또한 새로 출범한 정부는 '예산 10% 절감' 방안을 내세우며 그 일환으로 최저가 낙찰제 공사를 기존 300억원에서 100억원으로 확대 시행할 것으로 발표하였다. 이처럼 정책적 경제적 악재가 겹치면 가장 큰 타격을 받는 것은 대부분 수익성 없이 저가로 수주한 최저가 낙찰제 현장이다. 평상시에도 적자로 운영되는 현장에서 이런 대외적 타격을 받을 경우, 기존에 안고 있던 문제점들이 극대화되기 때문이다. 이에 본 연구에서는 2008년 국내 최저가 낙찰제 현장의 운영 실태를 파악하고 발견된 문제점들에 대한 원인 분석 및 이에 따른 개선방안을 도출하였다. 조사 결과 발주자-원도급자-하도급자간의 자금 유동성의 문제가 가장 큰 것으로 드러났으며 그 원인에는 설계변경 및 에스컬레이션 제도의 미작동 및 리스크를 중소 및 영세기업에게 전가시키는 생산구조에 있는 것으로 파악되었다. 이에 따라 원도급자들은 경기 사이클에 대비할 수 있는 리스크관리 능력을 향상시키고, 발주자들은 경기 침체 시 현장에 유동성을 확보해 줄 수 있는 장치를 마련해 주는 것이 중요한 것으로 파악되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2013

정유산업의 발달로 인하여 탈황과정에서 대량 발생되는 부산물인 황은 연간 120만톤 이상 발생되고 있으나 그 활용처가 제한되어 있어 수요처확보가 요구되는 실정이다. 이러한 부생유황은 내구성이 우수한 재료로서 건설재료에 활용가능성이 높아 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편, 아스팔트 및 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장점을 강화시킨 반강성 포장의 적용이 증대되고 있으나 균열억제 등의 목적으로 사용되는 아크릴레이트의 높은 비용으로 경제성이 저하되어 대체 재료의 개발이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부생유황의 재활용 방안 제시와 sulfur polymer emulsion (SPE)을 혼입한 반강성 포장용 주입재의 공학적 성능검토 연구를 수행하였다. 평가 결과, 아크릴레이트를 SPE로 30%까지 대체한 주입재는 대체하지 않은 주입재에 비하여 우수한 유하시간과 강도특성을 나타내었다. 그러나 SPE 대체율이 50% 이상인 주입재는 오히려 성능이 떨어지는 경향을 나타내어 SPE의 적정 대체율은 30% 수준인 것으로 나타났다. SEM 분석을 이용하여 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC) 페이스트와 비교 연구를 수행한 결과, 초속경 시멘트를 사용한 주입재는 약 3시간의 재령에서 OPC의 7일 재령에 해당되는 수화 특성을 나타내었고 SPE의 혼입 여부와 상관없이 그 특성을 유지하는 것으로 나타났다. SPE를 30% 수준으로 대체한 주입재의 염해저항성은 OPC 수준에 해당되어 아크릴레이트만을 주입한 주입재에 비하여 월등히 우수한 성능을 보였다. 유하시간, 강도특성, 염해저항성 등을 모두 고려하여 볼 때, 이 연구의 범위에서는 SPE 대체율 30%가 적정 수준의 대체율인 것으로 나타났다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제17권2호
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• pp.21-27
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• 2021

We developed non-metallic electrodes that can replace metallic electrodes of the electrostatic precipitator(ESP) for the purpose of light weight, corrosion resistance, cost reduction. We manufactured three types of collection electrodes made of stainless steel (M), Carbon ink coating layer-Plastic sheet-Carbon ink coating layer (CPC), and Plastic sheet-Carbon ink coating layer-Plastic sheet (PCP). We studied the collection efficiency of a two-stage ESP using oil mist particles with and without collection stage by changing the flow rate, the material of collection electrode, and the applied voltage of the pre-charger module and the collection module. Here we measured concentrations of particles at diameters of 0.45 ㎛ (CMD; count median diameter) and 3.0 ㎛ (MMD : mass median diameter), as well as PM_2.5 and PM₁₀. As a result of the experiment, two-stage ESP had 22~25% higher collection efficiency in PM_2.5 than one-stage ESP at the same applied voltage. The difference in collection efficiency by varying the materials of collection electrodes was less than 5%. The weight of the non-metallic electrode was only one eighth the weight of the metal electrode. CPC electrode had a thickness of 0.27 mm, which was 1.5 times thinner than a thickness of PCP electrode, so when the flow rate increased, the CPC electrodes couldn't be kept at equal intervals due to the fluttering unlike PCP electrodes. In addition, the PCP-CPC collection module of the present experiment followed the theoretical efficiency based on Deutsch equation and Cochet's charging theory.

• 한국항만경제학회지
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• 제38권2호
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• pp.11-30
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• 2022

우리나라 항만의 벙커링은 품질과 수량 측면에서 큰 문제를 안고 있다. 벙커의 품질은 우수하다고 평가받고 있으나, 벙커링 절차측면의 품질에는 허점이 많이 발생하고 있다. 특히 저유기지에서 벙커를 급유바지에 선적하고, 본선으로 운반하며, 본선으로 공급하는 과정의 공급망에 있어서는 품질이 확보되고 있지 않다, 벙커수량 측면에서는 문제가 더욱 심각하다. 벙커수량 분쟁이 매우 빈번하고, 잔량발생 및 도유현상까지 일상화되어 있다. 여기에는 벙커링 운송료가 낮다는 것이 주요 원인으로 작용하고 있음을 부인할 수 없다. 그러나 운송료 문제가 해소된다고 하여 벙커량 문제가 완벽하게 해결된다고 보기 힘들다. 이에 따라 이 연구는 현행 벙커링 공급과 관련된 품질 미확보 문제와 수량분쟁을 해결하여 벙커 선진항만으로 발전할 수 있는 방안을 모색·제시하였다. 이 연구에서는 벙커링이 이루어지는 현장 위주의 분석을 통해 현황 및 문제점을 면밀하게 분석하고, 벙커 선진항만인 싱가포르의 사례를 심도깊게 분석, 시사점을 활용하였다. 분석 결과 벙커공급절차에 있어서는 공급망의 품질강화제도를 도입하고, 벙커수량 측면에서는 현행 사운딩 방식에서 질량유량계 시스템으로 계측방식의 전환이라는 혁신적인 방안을 제시하였다.