• Title/Summary/Keyword: Subcritical water

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Effective Component Contents and Antioxidative Activities of Unripe Apple by Extraction Methods (추출방법에 따른 미숙사과 추출물의 유용성분 함량 및 항산화 활성)

  • Hong, Jeong Jin;Seol, Hui Gyeong;Oh, Ju Youl;Jeong, Eun Ho;Chang, Young Ho
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.34 no.2
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    • pp.174-180
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    • 2021
  • The purpose of this study was to determine the optimum extraction method suitable for the availability of biological activities in unripe apples known to be rich in functional components. Unripe apples 'Hongro' picked on May 28th, 2019 were extracted by various extraction methods (hot water, ethanol, enzymatic pre-treatment, ultrasonic wave, and subcritical water) and their extracts were investigated yield, effective component contents, and antioxidant activities. Overall, the yields by the extraction solvent were higher in water than in organic solvent(ethanol) because water-soluble compounds were eluted from a polar solvent. Total phenol contents of the ultrasonic wave (ethanol) extracts were significantly higher in 6 times than hot water extract. Contents of flavonoid were highest in the ethanol extract at 29.14 mg QE/g. Contents of tannin and ursolic acid were also significantly higher in the ultrasonic wave (ethanol) extract. The DPPH radical and ABTS radical scavenging activities were the strongest in the ultrasonic wave (ethanol) extract. Correlation between effective components and antioxidant activities was high in the total phenol content with ABTS and the ursolic acid content with DPPH (p<0.01). The above results suggested that ultrasonic wave (ethanol) extract of unripe apples has the potential to act as a functional material.

Flood Inundation Analysis from Levee Failure in Nakdong River (낙동강 제방 붕괴에 따른 범람홍수 해석)

  • Jeon, Min-Woo;Han, Kun-Yeun;Choi, Kyu-Hyun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.4 s.153
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    • pp.259-269
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    • 2005
  • One- and two-dimensional coupling model has been developed to analyze the flood inundation aspect of protected lowland. One-dimensional model solves the Saint-Venant equations by the Preissmann method, and two-dimensional model solves the shallow water equation by the integrated finite difference method. The coupling model approximates unsteady supercritical and subcritical flow, backwater flooding effects, and escaping and returning flow from two-dimensional flow model to channel system. The model has been applied to the levee failure in the Nakdong river during September 13 through 15, 2000. Velocity distributions and inundated depths were presented to demonstrate model simulation results.

Three-dimensional Numerical Analysis of Dam-break Waves on a Fixed and Movable Bed (고정상 및 이동상 수로에서 댐 붕괴파의 3차원 수치해석)

  • Kim, Dae Geun;Hwang, Gun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.4B
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    • pp.333-341
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    • 2011
  • This study analyzed the propagation of dam-break waves in an area directly downstream of a dam by using 3D numerical modeling with RANS as the governing equation. In this area, the flow of the waves has three dimensional characteristics due to the instantaneous dam break. In particular, the dam-break flows are characterized by a highly unsteady and discontinuous flow, a mixture of the sharp flood waves and their reflected waves, a mixture of subcritical and supercritical flow, and propagation in a dry and movable bed. 2D numerical modeling, in which the governing equation is the shallow water equation, was regarded as restricted in terms of dealing with the sharp fluctuation of the water level at the dam-breaking point and water level vibration at the reservoir. However, in this 30 analysis of flood wave propagation due to partial dam breaking and dam-break in channels with $90^{\circ}$ bend, those phenomena were properly simulated. In addition, the flood wave and bed profiles in a movable bed with a flat/upward/downward bed step, which represents channel aggradation or degradation, was also successfully simulated.

Development of Synthetic Sizing Agent Using Recycling Polyethylene Terephthalate and its Sizing Efficiency (Part 2) - Sizing efficiency of modified PET - (재활용 PET를 활용한 합성 사이즈제 개발 및 종이의 내수성 부여에 관한 연구 (제2보) - 개질 PET의 내수특성 평가 -)

  • Park, Jae-Seok;Kim, Hyoung-Jin
    • Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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    • v.42 no.2
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    • pp.95-101
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    • 2010
  • For the development of higher-sizing performance of paper, a sizing agent using recycled PET was synthesised. Polyester resin was extracted from wasted PET by subcritical hydrolysis and finally modified to synthetic sizing agent by mixing water-disperse PET with triphenyl phosphite(TPP). The modified PET was considered as an internal sizing agent in different wet-end papermaking conditions. The optimum condition in sizing efficiency was obtained in initial pH of 6.5 in case of rosin+alum system, and 7.5 in case of rosin+alum+PET system, respectively, and in addition amount of PET 3%. The sizing efficiency was also closely related according to the fiber properties of wet-end slurry, such as virgin fibres from UKP and recycled fibres from KOCC. The application of modified PET was good in strength improvement of paper, specially in tensile strength.

Development of Synthetic Sizing Agent Using Recycling Polyethylene Terephtahalate and its Sizing Efficiency (Part 1) - Manufacture of sizing agent with recycling PET - (재활용 PET를 활용한 합성 사이즈제 개발 및 종이의 내수성 부여에 관한 연구 (제1보) - 재활용 PET를 이용한 내수제 제조 -)

  • Park, Jae-Seok;Kim, Hyoung-Jin
    • Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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    • v.40 no.4
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • Polyethylene terephtahalate has been used in several areas such as fiber, film, bottle, and disposable products. Production of PET has been rapidly increasing these days. Since PET is a semi-permanent material, it has a non-biodegradable character in itself. Wasted PET products can cause serious environmental problems. Many countries around the world impose environmental legal restrictions over their abandonments. Many researches on the enviromental influence factors and treatment techniques of the wasted PET have been carried out. The main objective of this study is to develop a new sizing agent using recycling PET and improve its internal sizing effect. Dried powder of PET was used to make the modified PET. After extracting water-dispersible PET by subcritical hydrolysis, polyester resins have been extracted and triphenyl phosphate(TPP) has been added to obtain optimal internal sizing agent. It was found that the optimum dosage of TPP was 2% (per PET weight) and the hydrolysis temperature was independent on making the modified PET.

Monte Carlo simulations of criticality safety assessments of transuranic element storage in a pyroprocess facility

  • Kim, Jinhwan;Kim, Jisoo;Lim, Kyung Taek;Ahn, Seong Kyu;Park, Se Hwan;Cho, Gyuseong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.50 no.6
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    • pp.815-819
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    • 2018
  • In this study, criticality safety assessments of the potential for storing transuranic element (TRU) ingots via a pyroprocess were evaluated to determine the appropriate TRU storage design parameters, in this case the ratio of the TRU ingot height to the radius and the number of TRU ingot canisters stacked within a container. Various accident situations were modeled over a modeling period of 5 years for a cumulative inventory of TRU ingots with various water densities in submerged containers and with various pitches between the containers in the facility. Under these combinations, we calculated the threshold of TRU height and radius ratio depending on the number of canisters in a container to keep the stored TRU in a subcritical state. The ratio of the TRU ingot height to radius should not exceed 4.5, 1.1, 0.5, 0.3, and 0.2 for two, three, four, five, and six levels of stacked canisters in a container, respectively.

Bioactive peptides-derived from marine by-products: development, health benefits and potential application in biomedicine

  • Pratama, Idham Sumarto;Putra, Yanuariska;Pangestuti, Ratih;Kim, Se-Kwon;Siahaan, Evi Amelia
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.25 no.7
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    • pp.357-379
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    • 2022
  • Increased fisheries products have raised by-products that are discarded due to low economic value. In addition, marine by-products are still rich in protein and nutritional value that have biological activities and give benefits to human health. Meanwhile, there is raised pressure for sustainability practices in marine industries to reduce waste and minimize the detrimental effect on the environment. Thus, valorization by-products through bioactive peptide mining are crucial. This review focus on various ways to obtain bioactive peptides from marine by-products through protein hydrolysis, for instance chemical hydrolysis (acid and based), biochemical hydrolysis (autolysis and enzymatic hydrolysis), microbial fermentation, and subcritical water hydrolysis. Nevertheless, these processes have benefits and drawbacks which need to be considered. This review also addresses various biological activities that are favorable in pharmaceutical industries, including antioxidant, antihypertensive, anticancer, anti-obesity, and other beneficial bioactivities. In addition, some potential marine resources of Indonesia for the marine biopeptide from their by-product or undesired marine commodities would be addressed as well.

Explicit solutions for alternate depth in parabolic open channel (포물선형 개수로에서 대응수심의 양해적 산정)

  • Kim, Dae Geun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.326-326
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    • 2017
  • 개수로에서 비에너지(specific energy)는 수로바닥을 기준으로 단위무게의 물이 가지는 에너지로 정의되며 흐름의 위치수두와 속도수두의 합으로 표현된다. 비에너지는 수로단면의 변화에 따른 수심의 변화를 해석하기 위하여 사용되는 중요한 개념이다. 사각형 개수로에서의 비에너지 관계식은 3차방정식의 형태이며, 해석적으로 3개의 해(3개의 수심)를 가지나, 물리적인 의미를 가지는 해는 2개이며 나머지 하나의 해는 음수이므로 물리적인 의미를 가지지 않는다. 물리적인 의미를 가지는 2개의 해는 각각 흐름이 상류(subcritical flow)인 경우와 사류(supercritical flow)인 경우에 대한 수심이다. 즉, 일정한 유량이 흐르는 조건에서 동일한 비에너지를 가지는 수심이 상류와 사류에 각각 존재하는데, 이 2개의 수심을 대응수심(alternate depths)이라 정의한다. 이러한 사각형 개수로에 대한 비에너지 관계식은 3차방정식이므로 그 해석해를 구할 수 있어, 수로단면의 변화에 따른 흐름의 변화를 비교적 쉽게 해석할 수 있다. 사각형 개수로가 아닌 경우의 비에너지 관계식을 이론적으로 고찰하는 연구는 찾아보기 힘들다. 이에 본 연구에서는 포물선형 개수로에 대해서 비에너지 관계식을 유도하였다. 유도된 비에너지 관계식은 비선형 음함수의 형태로 해석적으로 해를 구할 수 없다. 유도된 관계식의 해법으로 2차의 정밀도를 가지는 Newton-Raphson방법을 이용하였으며, 계산의 초기치는 상용화된 Excel에서 쉽게 구할 수 있는 회귀식을 이용하여 구하였다. 적용 예를 통해, 단순 회귀식을 이용하는 경우에는 정해와의 상대오차가 2 - 8% 내외였는데, 본 연구에서 제안하는 방법을 사용하는 경우에는 동일한 조건에서 상대오차가 0.25% 내외를 보였다. 즉 본 연구에서 제시하고 있는 양해법을 이용하면, 포물선형 개수로 흐름의 대응수심을 용이하게 그리고 정확도가 매우 높게 산정할 수 있다.

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2D Numerical Simulation of Flow at Downstream River of Dam due to Changing Position of Spillway (여수로 위치변경에 따른 댐 하류하천 흐름변화 2차원 수치모의)

  • Jung, Dae Jin;Kim, Won hee;Jang, Chang-Lae;Jung, Kwan Sue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.342-342
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    • 2016
  • 국내 저수지 17,477개소 중 30~40 여년전에 축조된 곳은 16,646개소로 95.2%가 노후화로 인한 지속적인 유지보수가 필요하며, 기후변화에 따른 대응능력이 현저하게 낮다. 하구둑, 방조제, 대형 농업용저수지 같은 대규모 농업기반시설들은 축조 당시보다 설계홍수량이 2~3배 이상 증가함에 따라 기후변화에 대비하기 위해 조속한 치수능력 증대가 필요하다. 하지만 대형 농업용저수지의 치수능력 증대를 위해서는 지형적 입지조건, 시공 가능성, 경제성 등을 고려하여 여수로의 위치, 규모, 형식 변경 등이 수반된다. 따라서 본 연구에서는 무한천 상류 예당저수지의 여수로 위치변경에 따른 저수지 하류 하천 흐름변화에 대하여 2차원 수치모의 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 TELEMAC-2D 모형을 적용하여 저수지 하류 하천의 흐름을 모의하였고, RMA-2 모의결과와 비교검토 하였다. TELEMAC-2D 모형은 상류(subcritical flow)와 사류(supercritical flow) 흐름 모의가 가능하며, 홍수범람 뿐만아니라 동일 격자망으로 유한요소법과 유한체적법 모두 수치모의가 가능한 특징이 있다. 본 연구에서는 시간과 공간에 대하여 2차 정확도를 가지는 WAF(Weighted Average Flux) 유한체적기법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 적용하였다. 수치모의시 유역종합치수계획의 30년, 50년, 100년 빈도 계획홍수량에 대하여 여수로 위치변경 전(CASE-1)과 위치변경 후(CASE-2) 저수지 하류하천 흐름변화에 대해 모의하였다. 본 연구는 국내 하천 특성을 반영한 기설 저수지의 하류하천의 흐름에 대한 수치모의의 기초자료로 활용되어, 저수지 방류 흐름이 하류하천에 미치는 영향 분석 등에 기여할 것으로 기대된다.

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Numerical modeling of rapidly varied flow using the SST turbulence model and a hybrid free-surface capturing approach (자유수면 포착기법과 난류모형을 이용한 급변류 수치모델링)

  • Kim, Byung Ju;Paik, Joongcheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.149-149
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    • 2020
  • 하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

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