• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2491-2509
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• 2022

As an important device in the nuclear island, the nuclear coolant pump can continuously provide power for medium circulation. The vane is one of the stationary parts in the nuclear coolant pump, which is installed between the impeller and the casing. The shape of the vane plays a significant role in the pump's overall performance and stability which are the important indicators during the safety serve process. Hence, the bionic concept is firstly applied into the design process of the vane to improve the performance of the nuclear coolant pump. Taking the scaled high-performance hydraulic model (on a scale of 1:2.5) of the coolant pump as the reference, a united bionic design approach is proposed for the unique structure of the guide vane of the nuclear coolant pump. Then, a new optimization design platform is established to output the optimal bionic vane. Finally, the comparative results and the corresponding mechanism are analyzed. The conclusions can be gotten as: (1) four parameters are introduced to configure the shape of the bionic blade, the significance of each parameter is herein demonstrated; (2) the optimal bionic vane is successfully obtained by the optimization design platform, the efficiency performance and the head performance of which can be improved by 1.6% and 1.27% respectively; (3) when compared to the original vane, the optimized bionic vane can improve the inner flow characteristics, namely, it can reduce the flow loss and decrease the pressure pulsation amplitude; (4) through the mechanism analysis, it can be found out that the bionic structure can induce the spanwise velocity and the vortices, which can reduce drag and suppress the boundary layer separation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권1호
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• pp.126-139
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• 1994

본 연구에서는 BETHSY 실험장치에서 수행한 6" 소형 냉각재 상실사고(LOCA) 실험을 최적 열수력 코드인 CATHARE2 V1.2와 RELAP5/MOD3를 이용하여 계산했다. 본 연구의 주 목적은 소형 LOCA시 관심을 가지는 주요 물리현상인 이상 임계유동, 감압과정, 노심수위 감소, loop seal clearing 등에 대한 두 코드의 소형 LOCA 계산모의능력을 평가하는 것이다. 두코드는 이상 유동현상의 전개 경향이나 발생시점을 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났고, CATHARE2의 경우가 실험과 더 잘 일치했다. 그렇지만 두 코드는 loop seal clearing 현상, loop seal clearing 발생후의 노심수위, accumulator 유량거동 등의 예측에는 약간의 편차를 보였는데, 편차의 정도는 RELAP5가 CATHARE2보다 더 큰 것으로 나타났다. 두 코드의 편차요인을 보다 상세히 분석하기 위하여 계면 마찰력, mesh크기, 파단노즐 junction에서의 방출계수(Discharge coefficient)등에 대하여 민감도분석을 수행하였다. 그 결과 CATHARE2의 경우는 계면 마찰력을 증가시킴으로써 감압과정시 일차계통의 질량분포, 즉 증기 발생기 입구 공동(SG inlet plenum)에서의 차압과 Cross√er leg의 차압이 개선되었으며, 증기발생기 외측 열전달계수를 증가시킴으로써 중기발생기의 압력변화를 개선할 수 있었다. RELAP5의 경우는 어떤 하나의 입력변수를 변화시켜서 과도기의 결과를 개선할 수 없었으며 다만, 계면 마찰력 모델링에 여전히 많은 불화실성이 내포되어 있음을 확인했다.확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.346-353
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• 2016

일부 연구용 원자로의 설계조건상 사이펀 현상은 배관 파단 사고 시 수조수의 지속적인 방출을 유발할 수 있다. 사이펀 차단기는 이러한 현상을 효과적으로 제한하기 위한 안전장치로, 유체역학적인 특성상 사이펀 차단 현상 해석을 위해 고려해야 할 변수가 많고 계산이 복잡하다. 이에 사이펀 차단 현상을 쉽게 분석할 수 있는 프로그램을 개발하게 되었다. 윈도우8 운영체제에서 비쥬얼 스튜디오 2012를 이용하여 MFC프로그래밍으로 개발되었으며, 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 GUI형식으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 사용자가 입력한 값으로부터 유체역학적 관계식을 통해 3단계의 연산과정을 거쳐 시뮬레이션을 진행한다. 베르누이 방정식으로부터 유속과 유량을 구하여 수위, 언더슈팅, 압력, 손실계수, 그리고 이상 유동과 관계된 값들을 연산한다. 프로그램에 적용된 이상유동 해석모델은 Chisholm 모델이며, 실제와 유사하게 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과는 그래프를 통해 나타나기 때문에 사용자는 전체적인 차단 현상을 쉽게 파악하는 것이 가능하며, 시뮬레이션 데이터의 저장 또한 가능하다. 따라서 사용자는 사이펀 차단기 시뮬레이션 프로그램의 사용을 통해 사이펀 차단 현상을 쉽게 확인할 수 있으며, 사이펀 차단기의 실제 설계에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.368-377
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• 2023

천연가스복합발전 공정은 일반 석탄 화력발전 공정에 비해 이산화탄소 배출량이 낮아 최근에 발전 플랜트로서 많은 관심을 받고 있다. 그럼에도 불구하고 이산화탄소 배출을 완전히 억제하기는 어려우므로 이산화탄소 포집공정이 필요하며 본 연구에서는 천연가스복합발전 플랜트에서 발생하는 배기가스 내 낮은 이산화탄소 농도를 고려해 포집공정을 구성하고 운전조건을 최적화하는 연구를 수행하였다. 최적화 연구를 위해 상용 시뮬레이션 프로그램으로 천연가스복합발전 공정과 습식 이산화탄소 포집공정이 결합된 전체 공정을 모델링 하였으며, 이를 이용해 다양한 조건에서 이산화탄소 흡수율, 흡수제 재생율, 천연가스복합발전 공정 내 전력 손실율을 종합적으로 고려한 최적 운전조건을 도출하였다. 특히 본 연구에서는 기존에 이산화탄소 포집공정에서 포집된 이산화탄소 톤당 에너지 소모량만을 주요 지표로 검토하던 것과 달리, 천연가스복합발전 공정 내 스팀 사용으로 인한 발전효율 저감, 운전조건 변화에 따른 이산화탄소 흡수율 및 흡수제 재생율 변화의 측면도 함께 고려하여 공정 전반의 성능을 종합적으로 고려할 수 있도록 하였다. 결론적으로 재생탑 재비기 온도가 120 ℃가 되었을 때 가장 좋은 결과를 보이는 것으로 나타났으며, 그 원인을 분석하였다.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.413-422
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• 2016

인구밀도와 기간산업 개발이 급속하게 증가함에 따라 도시지역에서 산사태로 인한 인명손실과 재산손상이 점진적으로 증가하게 되었다. 특히 부산은 한국 내 대도시들 중에서 산지비율이 높기 때문에 과도하게 산지지역을 개발할 수밖에 없다. 본 연구의 목적은 무한사면 모델을 이용하여 부산 황령산 산사태 재해 평가 가능성을 검토하는 것이다. 모든 자료는 ArcGIS 10.0을 사용하여 추출한 주제도와 연관되어 있다. 그 결과 산사태 안전율은 예상대로 지하수위 변화에 반비례한다는 것을 보여 준다. 대부분의 연구지역이 건조 상태에서는 안정된 상태이고, 지하수위가 상승할 때 공극수압이 증가하여 불안정한 지역이 증가하게 된다. 그러나 분석결과 선구조밀도가 높은 기존 산사태 발생지역 중에서 여러 곳이 다른 지역보다 더 안정한 것으로 나타났다. 이렇게 실제상황과 분석결과가 상이하므로 이 문제를 해결하기 위해 부가적인 분석이론이 필요할 것으로 생각된다. 그러므로 새로운 불포화대 침투이론 개발이 시간에 따른 지하수위의 분포를 평가하는데 도움이 될 것으로 생각한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.19-30
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• 2020

본 연구는 하천 보축제체 내부를 관통하여 설치되는 배수통문 구조물 연결부에서 누수가 발생하는 경우 구조물 측면의 침투 특성을 파악하고 이러한 측면 침투 거동에 따른 파이핑 등이 제체 안정에 미치는 영향을 분석한 수치해석적 연구이다. 측면 침투 거동을 고려하기 위해 동일한 모델에 대해 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 그리고 측면 침투의 영향을 분석하고 수치 해석의 타당성을 평가하고자 하였다. 연구 결과, 제외지에 수문이 위치한 조건에서 누수가 발생하고 측면 침투를 고려하는 경우 구조물 누수지점 인근의 최대간극수압은 누수가 발생하지 않는 정상적인 침투 상태에 비해 절반 정도로 감소하였다. 특히 측면 침투를 고려하지 않는 경우 구조물 하부에서 과도한 간극수압 변화를 보였다. 구조물 상부와 하부의 동수경사는 고수위로 수위가 상승하면서 한계동수경사보다 큰 동수경사를 나타내고 있어 장기간 파이핑에 취약할 것으로 판단된다. 제내지에 수문이 위치하고 측면침투를 고려하지 않는 경우 동수경사와 침투유속 등 침투수의 영향은 측면침투를 고려하는 경우에 비해 과소하게 해석되었다. 수문이 제외지에 위치하고 누수가 발생하여 파이핑 발생 또는 제체 재료 유실이 우려되는 경우 측면 침투를 무시하게 되면 최대 동수경사는 상대적으로 작게 나타났다. 그리고 한계동수경사를 초과하는 기간도 짧은 시간대로 해석되었다. 결과적으로 측면 침투를 무시하게 되면 파이핑 발생 가능성을 과소하게 평가할 수 있어 주의해야 할 것으로 판단된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권10호
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• pp.983-988
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• 2003

목 적 : 실신은 소아에서 가장 흔한 증상이지만 기전은 잘 알려져 있지 않다. 증가된 미주신경의 활동과 감소된 교감신경의 자극이 저혈압, 서맥을 일으키고 마침내는 의식 소실을 초래한다. 이 연구의 목적은 혈관미주 신경성 실신으로 진단된 소아에서 기립경사 검사를 하는 동안 뇌 도플러 초음파를 실시하여 실신 전후의 뇌혈류 속도와 혈압, 심박동수 변화를 측정하고자 하였다. 방 법 : 실신의 과거력을 갖고 있는 64명의 소아를 대상으로 혈압을 10분간 안정 후와 15분 동안 기립 후에 측정하였고, 기립 경사 검사는 $80^{\circ}$에서 45분간 시행하였다. $80^{\circ}$ 각도의 경사 테이블에서 소아를 5분 간격으로 45분 동안 혈압, 심박동수, 산소 포화도를 측정하였다. 기립경사 검사를 하는 동안 실신이나 실신 전 증상이 나타난 소아에서는 검사를 중단하였다. 12-유도 심전도, 뇌파 검사, 심장 초음파를 시행하였다. 기립경사 검사에서 양성으로 나온 10명의 소아에서 Acouson 128XP/10 model 초음파 기기를 이용하여 중 대뇌동맥 혈류 속도, pulsatility 지수, time velocity integral, 혈압, 심박동수, 산소포화도 등을 측정하였다. 결 과 : 기립경사 검사에서 31.3%(20/64)의 양성률을 보였다. 검사 동안에 혈압과 맥박은 감소되지 않았고 뇌혈류 속도와 integral은 유의하게 감소되었다. 결 론: 뇌혈류 속도는 혈압이나 심박동수가 감소하기 전에 미리 감소하므로 실신 전 증상을 미리 예측할 수 있다. 뇌혈류의 자율 조절의 장애가 혈관미주 신경성 실신의 병인론에 중요한 역할을 하리라 생각된다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.316-322
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• 2022

선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

• 한방비만학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-40
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• 2024

Objectives: In the present study, we investigated the effects of clean-diabetes mellitus 3 (C-DM3), a herbal formula with Trichosanthis Radix, Coptidis Rhizoma, Crataegi Fructus, and Cinnamomi Cortex, on the pathological and serological symptoms of diabetes and its related molecular mechanisms in diet-induced obese mice. Methods: We prepared an obese mouse model using a high-fat diet for 8 weeks and then administered the C-DM3 extract for 4 weeks. The changes of pathological and serological biomarkers for diabetes assessment were measured in the mice and histological changes were observed in the liver and pancreas tissues. We also identified the main compounds in the C-DM3 extract using high pressure liquid chromatography (HPLC) and analyzed the molecular mechanism of the disease condition by network pharmacological analysis. Results: In the in vivo, the administration of C-DM extract to obese mice significantly reduced body weight gain, fatty liver symptoms, and muscle loss, and decreased the levels of fasting blood glucose, insulin, aspertate aminotransferase, triglycerides, and low-density lipoprotein-cholesterol. In addition, C-DM extract significantly increased the phosphorylation of insulin receptor substrate 1, protein kinase b (AKT), phosphoinositide 3-kinase (PI3K), adenosine monophosphate-activated protein kinase, and glucose transporter 4 in all pancreatic and liver tissues, with inhibition of histopathological changes in obese mice. HPLC analysis identified hyperoside, berberine, epiberberine, columbamin, coptisine, coumarin, jatrorrhizine, and citric acid as the main compounds. In the network pharmacological analysis, the molecular targets of C-DM3 extract on obesity and diabetes were shown as the insulin, AKT, PI3K, and mitogen-activated protein kinase pathways with the regulation of inflammatory molecules interleukin 6 (IL-6), jun proto-oncogene, and IL-1β, which matched our in vivo targets. Conclusions: Based on these results, C-DM3 extract is expected to be effective in improving obesity and preventing diabetic progression.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.523-533
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• 2015

원자로 격납건물은 냉각재상실사고와 같이 내부의 과도한 압력이 유발되는 사고에 있어서도 방사성 물질이 외부로 누출되지 않도록 막는 최종의 방벽이다. 이러한 격납건물의 기능적 중요성에 기인하여, 건설 초기 구조건전성시험(SIT)을 수행한다. 신고리 3호기 SIT 시험 당시 계측된 변위를 예측하기 위한 초기 해석 모델은 일부 위치에서 실제 변위를 과소 평가하는 경향을 보임에 따라 이를 개선하고자 하는 연구가 수행되었다. 해당 연구의 결과를 I 편과 II 편의 논문으로 정리하였으며, 본 I 편에서는 초기 해석모델을 개선해가는 과정에서의 해석모델 구성 시의 주요 고려사항의 분석 및 예비해석 결과를 제시하고 있다. 우선적으로 콘크리트 자체의 해석요소(mesh) 구성과 라이너, 철근, 텐던 등의 요소간의 연결 설정이 중요함을 확인하였다. 또한, 다양한 예비해석의 결과를 통해 비부착식 텐던으로 시공된 구조물에서 덕트관에 의한 강성 저감 효과 및 덕트관을 사이에 둔 텐던과 콘크리트간의 밀착 여부에 따른 강성 영향을 적절히 고려하는 것이 중요함을 확인하였다.