• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권2호
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• pp.111-129
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• 2019

Recently, all-solid-state batteries (ASSBs) have attracted increasing interest owing to their higher energy density and safety. As the core material of ASSBs, the characteristics of the solid electrolyte largely determine the performance of the battery. Thus far, a variety of inorganic solid electrolytes have been studied, including the NASICON-type, LISICON-type, perovskite-type, garnet-type, glassy solid electrolyte, and so on. The garnet Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) solid electrolyte is one of the most promising candidates because of its excellent comprehensively electrochemical performance. Both, experiments and theoretical calculations, show that cubic LLZO has high room-temperature ionic conductivity and good chemical stability while contacting with the lithium anode and most of the cathode materials. In this paper, the crystal structure, Li-ion transport mechanism, preparation method, and element doping of LLZO are introduced in detail based on the research progress in recent years. Then, the development prospects and challenges of LLZO as applied to ASSBs are discussed.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.240-245
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• 2016

본 연구에서 외래식물인 청비름(Amaranthus viridis L.)의 현재의 잠재 서식지와 RCP 4.5와 RCP 8.5에 의한 미래의 분포 확산을 MaxEnt 모델을 활용하여 예측하였다. 청비름의 잠재 서식지는 연평균기온, 고도, 12월의 강수량의 환경변수가 85% 이상의 기여도를 보여 가장 중요한 변수로 분석되었고 AUC도 0.95로 모형의 설명력이 높게 나타났다. 제주도와 남해안 및 중남부 서해안을 중심으로 분포하고 있는 청비름은 RCP 4.5에서는 확산이 크게 나타나지 않으나, RCP 8.5 시나리오는 잠재 서식지가 전국으로 확산되는 것으로 나타났고 현재에 비하여 2090년대 잠재 서식지 비율이 약 4.8배 증가하는 것으로 분석되었다. 이러한 시나리오 별 차이는 향후 청비름의 확산이 기후변화 양상에 따라 가변적일 수 있음을 보여준다. 청비름은 많은 종자 생산과 차량의 이동이나 사람의 이동 중에 쉽게 확산되는 특성이 있어 잠재서식지 비율의 증가는 실제 확산으로 이어질 수 있을 것으로 파악된다. 빠르게 확산될 수 있을 것이다. 같은 비름속의 개비름과 가는털비름은 이미 전국에 분포하고 있어 관리가 어려운 실정이고 기후변화에 의한 온도 상승은 청비름 또한 전국적으로 확산될 가능성을 가지고 있어 장기적인 관심과 관리기술 개발이 필요한 시점이다. 본 연구에서 수행한 지역별 예측은 향후 관리 계획 설정 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.189-198
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• 2018

기후 변화는 21세기에 인류가 맞이한 가장 중요한 문제 중에 하나이다. 탄소 배출은 이러한 기후 변화의 가장 핵심 원인으로 지목 된다. 토양은 관리 방법에 따라서 탄소의 저장원이 되기도 하지만 큰 배출원이 될 수도 있다. 기온의 변화는 농경지 토양에서 배출되는 온실가스의 양을 크게 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 작물의 생산량을 위한 농법 변화에도 영향을 미치기 때문에 기후 변화에 따른 온실가스 배출 변화는 두 가지 요인의 상호작용을 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 남한의 논에서의 온실가스 배출은 2011년부터 2100년까지 RCP 8.5 시나리오의 기상 변화에 따라서 모의하였다. 농법의 변화로는 다양한 논의 담수 기법이 적용되었다. 기존의 담수 기법으로는 기후변화가 진행됨에 따라서 온실가스 배출이 급격하게 상승하는 것을 확인할 수 있었고, 간단관수가 이러한 온실가스 배출을 크게 감소시킴을 확인하였다. 미래의 농법이 작물의 생산량을 최대화시키는 방향으로 변화한다고 가정하였을 때 기후 변화에 따라서 많은 농지가 관행 농법 보다 간단관수가 시행되었을 때 수확량이 상승하게 되었고, 이러한 기후변화의 적응을 고려하였을 때는 기후 변화에 따라서 온실가스 배출이 감소함을 확인하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.65-75
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• 2020

본 연구에서는 A₂O 공정을 적용하여 운영중인 하수처리시설의 운영데이타를 바탕으로 현재 운영중인 하수처리장의 효율성을 통계적기법을 이용하여 분석하였으며, GPS-X 공정모델프로그램을 활용하여 최적의 운영조건을 도출하였다. 하수처리장의 운영인자는 기초통계분석과 상관관계분석, 일원분산분석을 실시하였다. 기초통계 분석결과 연구대상 하수처리장의 유입량은 여름철에 가장 높게 분석되었으며, 다른 계절에 비해서 유입량의 변동성이 가장 크게 나타났다. 다원변량 분석의 결과 유출 T-N 및 NH₄⁺-N은 C/N비와 통계적으로 유의한 수준이 도출되지 않았다(p-value : > 0.05). A₂O하수운영의 각 영향인자중에서 질소 성분의 제거는 유입 수온, HRT, SRT, DO에 주로 영향을 받고, BOD의 경우 모든 운영 인자, COD는 항목은 HRT, SRT, DO 운영인자에 영향을 받았다. GPS-X를 A₂O 공정의 이용한 시뮬레이션에서 매개변수는 최대 침전 속도, 종속영양미생물 수율(무산소성), 인 반포화계수, 종속영양미생물 사멸율, 종속영양미생물 최대 성장률, 독립영양미생물 최대 성장률, 최대 침전 속도로 나타나 이러한 매개변수가 시뮬레이션에 주요 영향을 미치는 인자로 확인되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권4호
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• pp.284-299
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• 2020

Dam reservoirs play a particularly crucial role in processing the allochthonous and the autochthonous dissolved (DOC) and the particulate (POC) organic carbon and in the budget of global carbon cycle. However, the complex physical and biogeochemical processes make it difficult to capture the temporal and spatial dynamics of the DOC and the POC in reservoirs. The purpose of this study was to simulate the dynamics of the DOC and the POC in Daecheong Reservoir using the 3-D hydrodynamics and water quality model (AEM3D), and to quantify the mass balance through the source and sink fluxes analysis. The AEM3D model was calibrated using field data collected in 2017 and showed reasonable performance in the water temperature and the water quality simulations. The results showed that the allochthonous and autochthonous proportions of the annual total organic carbon (TOC) loads in the reservoir were 55.5% and 44.5%, respectively. In season, the allochthonous loading was the highest (72.7%) in summer, while in autumn, the autochthonous loading was the majority (77.1%) because of the basal metabolism of the phytoplankton. The amount of the DOC discharged to downstream of the dam was similar to the allochthonous load into the reservoir. However, the POC was removed by approximately 96.6% in the reservoir mainly by the sedimentation. The POC sedimentation flux was 36.21 g-C/㎡/yr. In terms of space, the contribution rate of the autochthonous organic carbon loading was high in order of the riverine zone, the transitional zone, and the lacustrine zone. The results of the study provide important information on the TOC management in the watersheds with extensive stagnant water, such as dam reservoirs and weir pools.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권2호
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• pp.228-232
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• 2018

기후변화 영향평가를 위하여 프로세스 작물모형이 많이 이용되고 있지만, FORTRAN, C++, Delphi, Java와 같은 컴퓨터 프로그래밍 언어로 만들어지기 때문에 농학자들이 작물 모형을 제작하는 것이 쉽지 않다. 배추 모형을 개발하기 위해 6 가지 온도 체계를 가진 토양-식물-대기 연구(SPAR) 실험 자료가 사용되었다. SPAR 챔버에서의 식물 재배 기간 동안 잎의 수, 잎의 면적, 식물의 생장률을 6 회 측정 하였다. 또한 휴대용 LI-6400 광합성 측정기를 이용하여 잎의 광합성을 측정 하였다. 잎 수준 광합성 예측은 Farquhar, von Caemmerer 및 Berry (FvCB) 모형을 적용 하였고, 수관의 광합성은 Sun/Shade 모형이 사용되었다. 이러한 전 과정은 BuildIt 이라는 Excel 추가기능이 포함된 엑셀 파일로 제작되었다. 개발된 모형으로 시간 단위의 기상 입력 자료를 사용하여 배추의 광합성, 생장률 및 기타 생리 변수의 변화를 모의할 수 있었으며, 측정된 배추의 건조 중량의 변화와 모형에서 예측된 동화량과는 비례적인 관계를 나타내었으나, 온도에 따라서 다르게 나타났다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권4호
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• pp.192-202
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• 1998

영천 도수터널 내 화강암 지역의 단열대를 따라 유출되는 지하수에 대하여 지화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. Ca-HCO$_3$유형에 속하는 유출수의 화학 조성은 화강암을 구성하는 규산염 광물 및 열극 충진 방해석의 지화학적 용해 반응에 의해 설명되며, 그 수문지화학적 진화는 부분적 개방계에서 진행되었음을 보여준다. 환경동위원소 연구 결과, 유출수는 모두 강수 기원으로서 적어도 1953년 이전에 함양된(즉 체류 시간이 최소 45년 이상인) 지하수임을 지시해주며, 나아가 지표로부터의 거리와 단열대의 발달 상태에 따라 부분적으로 지표수의 혼입이 진행되고 있음을 지시한다. 지화학 반응 경로 모델인 CHILLER를 이용하여 본 지역 화강암 지하수의 수문지화학적 진화를 모델링 하였다. 그 결과, $Ca^{2＋}$, $Na^{＋}$, HCO$_3$$^{-}$ 및 pH는 규산염 광물 및 방해석의 용해 작용과 더불어 점차 증가되는 반면, $Mg^{2＋}$ 및 $K^{＋}$는 각각 몬트모릴로나이트와 백운모의 2차 생성과 더불어 감소됨을 보여준다. 2차 광물의 생성 순서는 적철석, 깁사이트, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 백운모, 장석의 순이다. 모델링 결과는 유출수의 물리화학적 분석값과 2차 광물의 동정 결과와도 잘 일치한다. 따라서, 이러한 물-암석 상호 반응 모델링을 비교적 복잡한 암반 지하수의 수문지화학적 진화 해석에 타당성 있게 적용할 수 있음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5550-5558
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• 2015

최근 환경오염원의 배출이 적고, 에너지 효율이 높은 연료전지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 고온동작 연료전지의 경우 대용량 연료전지발전시스템(FCGS, Fuel Cell Generation System)으로 전력계통에 연계되고 있다. 그러나 대용량 FCGS는 계통의 각종외란(불평형전류, 고조파, 서지 등)에 의하여 보호기기의 오동작, 제어소자의 소손현상 및 제어신호 헌팅현상이 발생하여 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전력분석장비를 이용하여 대용량 FCGS에서 발생하는 실 계통 문제점을 분석하고, PSCAD/EMTDC, ETAP, P-SIM 소프트웨어를 이용하여, FCGS설비 및 FCGS의 접지계통과 불평형전류, 고조파, 서지와 같은 계통외란현상의 모델링을 수행하였다. 또한, 각 계통외란에 대한 방지대책을 수립하기 위하여, 불평형전류를 줄이기 위한 중성점접지저항기(NGR, Neutral Ground Resister)운용알고리즘, 고조파를 기준 범위 이내로 줄이기 위한 고조파필터 설계알고리즘, 서지로부터 설비를 보호하기 위한 SPD(Surge Protective Device) 운용알고리즘, 적절한 접지계통을 적용하기 위한 접지계통 운용알고리즘을 제안하였다. 이를 검증하기 위하여 상기에서 제시한 모델링을 이용하여, FCGS의 주요 장해요인들을 모의한 결과, 본 논문에서 제안된 대용량 FCGS의 계통외란방지알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 대기
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• 제26권2호
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• pp.257-275
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• 2016

Asian dust is a seasonal meteorological phenomenon influencing most East Asia, irregularly occurring during spring. Unusual heavy Asian dust event in winter was observed in Seoul, Korea, with up to $1,044{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean $PM_{10}$, in 22~23 February 2015. Causes of such infrequent event has been studied using both ground based and spaceborne observations, as well as numerical simulations including ECMWF ERA Interim reanalysis, NOAA HYSPLIT backward trajectory analysis, and ADAM2-Haze simulation. Analysis showed that southern Mongolia and northern China, one of the areas for dust origins, had been warm and dry condition, i.e. no snow depth, soil temperature of ${\sim}0^{\circ}C$, and cumulative rainfall of 1 mm in February, along with strong surface winds higher than critical wind speed of $6{\sim}7.5m\;s^{-1}$ during 20~21 February. While Jurihe, China, ($42^{\circ}23^{\prime}56^{{\prime}{\prime}}N$, $112^{\circ}53^{\prime}58^{{\prime}{\prime}}E$) experienced $9,308{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$ during the period, the Asian dust had affected the Korean Peninsula within 24 hours traveling through strong north-westerly wind at ~2 km altitude. KMA issued Asian dust alert from 1100 KST on 22nd to 2200 KST on 23rd since above $400{\mu}g\;m^{-3}$ of hourly mean surface $PM_{10}$. It is also important to note that, previously to arrival of the Asian dust, the Korean Peninsula was affected by anthropogenic air pollutants ($NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, and $NH_4^+$) originated from the megacities and large industrial areas in northeast China. In addition, this study suggests using various data sets from modeling and observations as well as improving predictability of the ADAM2-Haze model itself, in order to more accurately predict the occurrence and impacts of the Asian dust over the Korean peninsula.