• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권6C호
• /
• pp.267-274
• /
• 2012

오염물질의 거동은 간극 배열과 연결망에 의해 결정되지만 흙에서 오염물질의 이동을 계산하는 전통적인 접근은 거시 스케일에서 적용된다. 나비에-스토크스 방정식을 풀기 위해 소요되는 컴퓨팅 비용 때문에 간극 스케일에서 이동과 결과를 관찰하기 쉽지 않다. 본 논문에서는 단일상 다성분 유체유동에서 국부적인 유속과 밀도를 효과적으로 평가할 수 있는 격자 볼츠만 방법에 대해 설명한다. 오염물질의 시공간적 거동은 유체 유동의 이송에 의해 명시적으로 결정된다. 두 가지 형태의 이상화된 간극은 유체의 경로를 제공한다. 또한 오염물질 이동, 유속장, 오염물질의 평균 농도는 정상상태의 유동에서 계산된다. 굴곡비와 같은 간극 형상은 오염물질 거동의 영향을 준다. 이는 흙이나 암반의 불연속면에서 동일한 간극률를 가져도 간극의 배열과 형상의 중요함을 강조한다.

• 지질공학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.323-336
• /
• 2011

지각의 수리역학적 거동은 유효공극의 크기 및 모양 등의 영향을 많이 받는다. 본 연구에서는 지하 유체의 이동 및 저장소가 되는 암석의 공극 특성을 전기임피던스를 이용하여 규명하였다. 공극의 구조가 서로 다른 3종의 화강암(황등, 포천, 양산)과 2종의 사암(보령, Berea)의 암석 시편(지름 : 38-50 mm, 길이 70-100 mm)을 전기전도도가 다론 전해질로 순차적으로 포화시킨 다음 시편의 전기임피던스를 측정하였다. 실험 결과 공극수의 염도가 증가할수록 전기비저항은 감소하고, 전기용량은 증가하는 뚜렷한 경향을 보였다. 또한 같은 염도의 공극수 조건 하에서 암석의 공극률이 증가할수록 전기비저항과 formation factor는 감소하지만, 전기용량 값은 증가하는 경향을 보였다. 이방성을 갖는 Berea 사암에서는 층리와 수직 방향의 임피던스를 측정했을 때 저항이 가장 크게 나왔으며, tortuosity와 cementation factor 값도 가장 높게 산정 되었다. 이는 층리의 수직 방향으로 공극의 연결성이 떨어진다는 것을 의미한다. 따라서 본 연구의 실험 결과는 암석의 전기적 특성이 공극률 뿐 아니라 공극의 구조와도 관련이 있음을 보여준다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제4권1호
• /
• pp.19-37
• /
• 2012

This paper presents the results of analytical and numerical analyses of the effects of performing a pressuremeter test or driving a pile in clay. The geometry of the problem has been simplified by the assumptions of plane strain and axial symmetry. Pressuremeter testing or installation of driven piles has been modelled as an undrained expansion of a cylindrical cavity. Stresses, pore water pressures, and deformations are found by assuming that the clay behaves like normally consolidated modified Cam clay. Closed-form solutions are obtained which allow the determination of the principal effective stresses and the strains around the cavity. The analysis which indicates that the intermediate principal stress at critical state is not equal to the mean of the other two principal stresses, except when the clay is initially isotropically consolidated, also permits finding the limit expansion and excess pore water pressures by means of the Almansi finite strain approach. Results are compared with published data which were determined using finite element and finite difference methods.

• 설비공학논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.254-261
• /
• 2006

The effect of enhanced geometry (pore diameter, gap width) is investigated on the pool boiling of R-123/oil mixture for the enhanced tubes having pores with connecting gaps. Tubes with different pore diameters (and corresponding gap widths) are specially made. Significant heat transfer degradation by oil is observed for the present enhanced tubes. At 5% oil concentration, the degradation is 26 to 49% for $T_{sat}=4.4^{\circ}C$. The degradation increases 50 to 67% for $T_{sat}=26.7^{\circ}C$. The heat transfer degradation is significant even with small amount of oil (20 to 38% degradation at 1% oil concentration for $T_{sat}=4.4^{\circ}C$), probably due to the accumulation of oil in sub-tunnels. The pore size (or gap width) has a significant effect on the heat transfer degradation. The maximum degradation is observed for $d_p$ = 0.20 mm tube at $T_{sat}=4.4^{\circ}C$, and for $d_p$=0.23 mm tube at $T_{sat}=26.7^{\circ}C$. The minimum degradation is observed for $d_p$=0.27 mm tube for both saturation temperatures. It appears that the oil removal is facilitated for the larger pore diameter (along with larger gap) tube. The highest heat transfer coefficient with oil is obtained for $d_p$ =0.23 mm tube, which yielded the highest heat transfer coefficient for pure R-123. The heat transfer degradation increases as the heat flux decreases.

• Carbon letters
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2003

Recently, the control of pore-characteristics of nano-porous materials has been studied extensively because of their unique applications, which includes size-selective separation, gas adsorption/storage, heterogeneous catalysis, etc. The most widely adopted techniques for controlling pore characteristics include the utilization of pillar effect by metal oxide and of templates such as zeolites. More recently, coordination polymers constructed by transition metal ions and bridging organic ligands have afforded new types of nano-porous materials, porous metal-organic framework(porous MOF), with high degree and uniformity of porosity. The pore characteristics of these porous MOFs can be designed by controlling the coordination number and geometry of selected metal, e.g transition metal and rare-earth metal, and the size, rigidity, and coordination site of ligand. The synthesis of porous MOF by the assembly of metal ions with di-, tri-, and poly-topic N-bound organic linkers such as 4,4'-bipyridine(BPY) or multidentate linkers such as carboxylates, which allow for the formation of more rigid frameworks due to their ability to aggregate metal ions into M-O-C cluster, have been reported. Other porous MOF from co-ligand system or the ligand with both C-O and C-N type linkage can afford to control the shape and size of pores. Furthermore, for the rigidity and thermal stability of porous MOF, ring-type ligand such as porphyrin derivatives and ligands with ability of secondary bonding such as hydrogen and ionic bonding have been studied.

• ETRI Journal
• /
• 제30권5호
• /
• pp.747-749
• /
• 2008

We introduce a pixel-structured scintillator realized on a flexible polymeric substrate and demonstrate its feasibility as an X-ray converter when it is coupled to photosensitive elements. The sample was prepared by filling $Gd_2O_2S:Tb$ scintillation material into a square-pore-shape cavity array fabricated with polyethylene. For comparison, a sample with the conventional continuous geometry was also prepared. Although the pixelated geometry showed X-ray sensitivity of about 58% compared with the conventional geometry, the resolving power was improved by about 70% above a spatial frequency of 3 $mm^{-1}$. The spatial frequency at 10% of the modulation-transfer function was about 6 $mm^{-1}$.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제32권3호
• /
• pp.255-270
• /
• 2023

One of the main parameters that affect the design of suction caisson-supported offshore structures is uplift behavior. Pull-out of suction caissons is profoundly utilized as the offshore wind turbine foundations accompany by a tensile resistance that is a function of a complex interaction between the caisson dimensions, geometry, wall roughness, soil type, load history, pull-out rate, and many other parameters. In this paper, a parametric study using a 3-D finite element model (FEM) of a single offshore suction caisson (SOSC) surrounded by saturated soil is performed to examine the effect of some key factors on the tensile resistance of the suction bucket foundation. Among the aforementioned parameters, caisson geometry and uplift loading as well as the difference between the tensile resistance and suction pressure on the behavior of the soil-foundation system including tensile capacity are investigated. For this purpose, a full model including 3-D suction caisson, soil, and soil-structure interaction (SSI) is developed in Abaqus based on the u-p formulation accounting for soil displacement (u) and pore pressure, P.The dynamic responses of foundations are compared and validated with the known results from the literature. The paper has focused on the effect of geometry change of 3-D SOSC to present the soil-structure interaction and the tensile capacity. Different 3-D caisson models such as triangular, pentagonal, hexagonal, and octagonal are employed. It is observed that regardless of the caisson geometry, by increasing the uplift loading rate, the tensile resistance increases. More specifically, it is found that the resistance to pull-out of the cylinder is higher than the other geometries and this geometry is the optimum one for designing caissons.

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

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.201-206
• /
• 2006

지구과학은 지구와 지구시스템을 기술(description)하던 기존의 역할에서 벗어나, 진화하는 지구 시스템 안에서 일어나는 프로세스의 모델링(process modeling), 시뮬레이션(simulation) 그리고 이러한 현상들을 구상화(visualization)하는 방향으로 그 접근 방법이 서서히 그러나 매우 역동적으로 변화하고 있다. 하지만 이러한 모델링 및 시뮬레이션은 현대의 컴퓨터 기술의 발달에도 불구하고 그 수행이 쉽지는 않다. 그 이유로는 지구의 현상들은 그 현상의 기초원인이 되는 물리적 화학적 프로세스들이 비선형적이며, 서로 다른 프로세스들이 상호 연동되어 발생하고, 시간에 따라 변화를 보이기 때문이다. 더구나 이러한 복잡한 프로세스들이 암석의 공극구조라는 매우 복잡한 구조 안에 일어날 때, 그 현상의 모델링 및 시뮬레이션은 그 어려움이 더욱 커지게 된다.따라서 이러한 지구시스템의 여러 가지 프로세스들에 대한 효과적인 모델링 및 시뮬레이션을 위해선 지구의 기본 구성단위인 암석의 구조, 즉 복잡한 공극구조의 이해 및 그 형태를 효과적으로 컴퓨터상에서 수치적으로 기술하는 방법의 개발이 선행되어야 한다. 본 발표에서는 이러한 공극스케일의 모델링을 위한 격자볼츠만 방법, 유한요소법을 이용한 수치방법과 그 결과와, 지구의 여러가지 비선형적이고 시간종속적인 프로세서의 모델링에의 응용가능성에 대한 내용을 제시한다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제7권6호
• /
• pp.495-505
• /
• 2016

Mesoporous MCM-41 was deposited on an inexpensive disk shaped ceramic support through hydrothermal technique for ultrafiltration of $Fe^{3+}$ from aqueous solution. The ceramic support was fabricated using uni-axial compaction technique followed by sintering at $950^{\circ}C$. The characteristics of MCM-41 powder as well as the composite membrane were examined by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), field emission scanning electron microscope (FESEM), porosity and pure water permeation test. The XRD result revealed the good crystallinity and well-resolved hexagonally arranged pore geometry of MCM-41. TGA profile of synthesized MCM-41 zeolite displayed the three different stepwise mechanisms for the removal of organic template. The formation of MCM-41 on the porous support was verified by FESEM analysis. The characterization results clearly indicated that the accumulation of MCM-41 by repeated coating on the ceramic disk directs to reduce the porosity and pore size from 47% to 23% and 1.0 to $0.173{\mu}m$, respectively. Moreover, the potential of the fabricated MCM-41 membrane was investigated by ultrafiltration of $Fe^{3+}$ from aqueous stream at various influencing parameters such as applied pressure, initial feed concentration and pH of solution. The maximum rejection 85% was obtained at applied pressure of 276 kPa and the initial feed concentration of 250 ppm at pH 2.