• 한국수자원학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.269-279
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• 2015

최근 지구온난화로 인한 기상이변으로 전세계가 몸살을 앓고 있다. 우리나라도 같은 실정에 직면해 있으며 이에 대비하는 차원으로 대하천 정비사업을 실시한 바 있다. 제방에 대한 정비항목으로는 하천준설, 제내지와 제외지에 대한 성토 및 보강등이 있으며 이로 인해 지하수 흐름양상이 변하게 될 것으로 추정된다. 그러므로 이와 같은 환경을 시뮬레이션을 통해 제내지와 제외지의 높이에 따른 제방의 파이핑 안정성을 분석해볼 필요가 있는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 낙동강의 지류인 회천에 위치한 율지제를 중심으로 본 연구제방에 설치된 간극수압센서를 이용하여 제내지와 제외지의 표고변화에 따른 제방내부의 지하수 침투양상을 SEEP/W를 이용하여 정상류 및 부정류를 고려한 모의를 수행하고 안정성을 검토하였다. 모의결과, 제내지의 표고가 상승할수록 파이핑 안정성이 증가하는 것으로 나타났으며 제외지측은 표고와는 상관없이 하천수위에 따라 파이핑 안정성이 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러므로 제방의 파이핑 안정성을 증대시키기 위해서는 제내지의 성토와 적정하천수위유지와 같은 제방의 외적 요소들도 함께 고려해야할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 2004

본 논문은 원자력발전소 방화벽에 설치된 케이블관통부 충전시스템(CPFS: Cable Penetration Fire Stop)안에서 일어나는 동적 열 전달 현상을 해석하기 위해 수행된 실험을 다루고 있다. Dow Corning사의 내화성 충전물에 대해서 내화실험이 수행되었으며, 본 실험을 통해 준비된 CPFS 시험체가 성능위주 시험방법인 ASTM E-814의 F-rating과 T-rating을 동시에 만족시킬 수 있는지를 알아보았다. 그리고 여기서 얻어진 실험결과는 CPFS시스템 내화성능 평가용 소프트웨어를 개발하기 위해 사용되었다. CPFS 시스템 내에서의 열전도 현상은 주어진 초기조건과 경계조건 하에서 Parabolic PDE(Partial differential equation)로 수식화 되었으며, 이렇게 수식화된 PDE는 다시 연속과완화법(SOR: Sequential over-relaxation)과 Galerkin 유한요소법(FEM: Finite element method)로 구성된 혼합알고리즘에 따라 풀 수 있었다. PDE을 풀기 위해 널리 사용되고 있는 상용소프트웨어 Femlab을 이용하여 방화시스템 내에서의 온도분포를 계산하여 3차원 그래픽으로 나타내었다. 특히 CPFS시스템 내에서의 시간의 경과에 따른 온도분포의 변화에 대한 실험과 수치해석을 병행함으로써 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.95-104
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• 2022

Micro hydropower is a readily available renewable energy source that can be harvested utilizing hydrokinetic turbines from shallow water canals, irrigation and industrial channel flows, and run-off river stream flows. These sources generally have low head (<1 m) and low velocity which makes it difficult to harvest energy using conventional turbines. A horizontal-axis screw turbine was designed and numerically tested to extract power from such low-head water sources. The 3-bladed screw-type turbine is placed horizontally perpendicular to the incoming flow, partially submerged in a narrow water channel at no-head condition. The turbine hydraulic performances were studied using Computational Fluid Dynamics models. Turbine design parameters such as the shroud diameter, the hub-to-shroud ratios, and the submerged depths were obtained through a steady-state parametric study. The resulting turbine configuration was then tested by solving the unsteady multiphase free-surface equations mimicking an actual open channel flow scenario. The turbine performance in the shallow channel were studied for various Tip Speed Ratios (TSR). The highest power coefficient was obtained at a TSR of 0.3. The turbine was then scaled-up to test its performance on a real site condition at a head of 0.3 m. The highest power coefficient obtained was 0.18. Several losses were observed in the 3-bladed turbine design and to minimize losses, the number of blades were increased to five. The power coefficient improved by 236% for a 5-bladed screw turbine. The fluid losses were minimized by increasing the blade surface area submerged in water. The turbine performance was increased by 74.4% after dipping the turbine to a bottom wall clearance of 30 cm from 60 cm. The final output of the novel horizontal-axis screw turbine showed a 2.83 kW power output at a power coefficient of 0.63. The turbine is expected to produce 18,744 kWh/year of electricity. The design feasibility test of the turbine showed promising results to harvest energy from small hydropower sources.

• 한국식품과학회지
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• 제10권4호
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• pp.398-403
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• 1978

고체입자를 열매체로 유동화시킨 유동층내에서 오징어를 고정시켜 건조시킬 때 유동화입자, grid로 부터의 오징어 고정위치, 온도가 오징어의 건조속도와 품질에 미치는 영향을 검토하였으며 또한 감율건조기간중 수분의 이동 메카니즘을 추론하였다. 1) 유동화입자로는 식염이 가장 바람직했고 풍속 3.8 m/sec에서 최적 유동화상태를 얻었다. 2) 유동층내에서의 균일온도 분포는 grid로 부터 4 cm 이상거리에서 얻었으며 따라서 오징어의 고정위치는 이 거리 이상에서 바람직한 것으로 관찰되었다. 3) 풍속 3.8m/sec, grid로부터 4 cm 이상되는 오징어의 고정위치에서 건조속도에 대한 최적온도는 $35^{\circ}C$에서 얻었으며 이 조건에서 초기수분 80.8%로 부터 최종수분 $18{\sim}22%$까지 건조하는 데 소요되는 시간은 8.5시 간 이었다. 4) 건조자료는 측정된 수분함량범위에서 비정상상태의 확산방정식 $ln{\frac{(W-We}{(Wc-We)}=-m{\theta}$의 경험식에 따랐으며 m의 값은 $0.32hr^{-1}$로 계산되었다. 또 이들 결과는 감율 건조기간중 수분의 이동이 액체확산에 의한 것임을 시사했다. 5) 오징어의 건조는 초기 짧은 시간 동안만 항율건조되고 그 이후는 감율건조에 의해 지배되는 것으로 나타났으며 동일온도에서 동일잔존수분까지 건조시키는 데 소요되는 유동층건조에 대한 통기 열풍건조의 건조시간비율은 1 : 1.4였다. 6) 유동충건조된 오징어 제품은 시판 천일건조 오징어 제품과 비교하여 품질상 유의차가 없었다.

• 대한핵의학회지
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• 제4권1호
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• pp.27-36
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• 1970

적혈구(赤血球) 수명의 측정에는 $^{51}Cr$-표지적혈구법(標識赤血球法)이 임상적(臨床的)으로 이용(利用)되고 있으며 이는 이론상(理論上) steady state 즉(卽) 측정기간(測定期間)동안 순환(循環) $^{51}Cr$량(量)-적혈구량(赤血球量)이 일정(一定)할 때에 한(限)하여 유효(有效)하며 unsteady state 때는 true red cell survival을 알기 위하여서는 측정치에 영향을 주는 요인(要因)에 대하여 각각(各各) 교정(校正)해 줄 필요(必要)가 있다. 이 요인(要因)중에 특히 실혈(失血)로 인(因)한 영향에 관(關)하여는 계통적인 연구(硏究)가 적다. 이에 저자(著者)들은 $^{51}Cr$표지적혈구법(標識赤血球法)을 이용(利用)하여 실혈(失血)이 적혈구(赤血球) 수명측정(測定)에 미치는 영향을 인체(人體)에서 실험 관찰하여 몇가지 성적을 얻었다. 연구대상(硏究對象)은 총(總) 56명(名)의 청장년(靑壯年)으로 급성실혈군(急性失血群)과 만성실혈군(慢性失血群)으로 구분(區分)하여 급성실혈군(急性失血群)은 위장출혈등(胃腸出血等)이 없는 2대(代)의 의대생(醫大生)으로 $^{51}Cr$표지적혈구법(標識赤血球法)을 사용하여 적혈구(赤血球) 수명을 측정하는 동안($10{\sim}14$ 일간(日間)) 1일당(日當) 10ml(6명(名)), 25ml(4명(名)), 50ml(4명(名)), 75ml(4명(名)), 100ml(6명(名))를 각각(各各) 사혈(瀉血)한 군(群)과 10일간(日間) 1,000ml를 사혈한 군(群) 즉 200ml씩 5회(回)(4명(名)), 500ml씩 2회(回)(4명(名))로 세분(細分)하였으며 만성실혈군(慢性失血群)은 직업적인 공혈자(供血者)로 반복사혈로 생긴 9명(名)의 빈혈자와 십이지장충증(十二指腸蟲症)에 감염(感染)되어 구충(驅蟲)한 중등도(中等度)의 철결핍성 빈혈환자 7명(名)으로 나누어 관찰하였다. 측정(測定) 방법(方法)으로는 Gray 및 Sterling법(法)을 개설한 방법(方法)으로 $^{51}Cr$표지적혈구(標識赤血球)의 계측시료(計測試料)로서 전혈(全血) 및 적혈구(赤血球)를 사용(使用)하였다. 실험(實驗)성적은 1. 1일당(日當) 실혈량(失血量)이 증가(增加)할수록 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$)은 짧아짐을 알 수 있었다. 즉(卽) 1일당(日當) $20{\sim}50ml$ 사혈군에서는 $T\frac{1}{2}$이 현저히 짧아지는 rapid phase을 나타내고 1일당(日當) 50ml이상(以上) 사혈군에서는 짧아지는 정도(程度)가 완만한 slow phase을 나타낸다(Fig. 6). 2. 1일량(日量) 10ml 및 25ml식(式) 사혈한 군(群)의 적혈구수명(赤血球壽命)을 측정(測定)하는데 있어 적혈구(赤血球)를 사용하였을 때에는 $T\frac{1}{2}$측 정치에 유의한 차(差)가 없었으며 이 범위 내에서는 Hct., Hb. 및 혈청철치(血淸鐵値)도 역시 유의한 차(差)가 없었다. 3. 1일량(日量) 50ml 및 75ml, 100ml씩 사혈한 군(群)에서는 적혈구(赤血球)만을 사용(使用)하였을 때와 전혈(全血)을 시료(試料)로 하였을 때 사이에 $T\frac{1}{2}$의 측정치에 유의한 차(差)가 있었으며 이 때는 Hct., Hb. 및 혈청철치(血淸鐵値)에도 변화(變化)가 있었다. 즉(卽), 전혈(全血)을 사용한 적혈구(赤血球) 수명($T\frac{1}{2}$)의 측정치가 적혈구(赤血球)만를 사용(使用)한 적혈구(赤血球) 수명($T\frac{1}{2}$)의 측정치 보다 짧았다. 4. 일정(一定)기간(10 일(日)) 사혈의 총량(1000ml)이 같을 매는 200ml를 5회(回) 사혈한 군(群)이나 500ml를 2회(回) 사혈한 군(群) 사이에 적혈구(赤血球) 수명($T\frac{1}{2}$)에 유의(有義)한 차(差)를 볼 수 없었다. 5. 직업적 공혈자의 반복사혈로 인(因)한 만성(慢性) 빈혈환자 9명(名)에서의 $^{51}Cr$적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$) 측정치는 평균(平均) 19.2일(日)로 짧아져 있으나 적혈구수명측정전후(赤血球壽命測定前後)에 충분(充分)한 철제(鐵劑)를 투여(投與)하여 Hct., Hb. 및 혈청철치(血淸鐵値)를 증가(增加)시켰으며 이때 볼 수 있었든 Hct치(値)를 규준(規準)하여 교정한 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$)은 거의 정상(正常)범위 안에 있어(27.6일(日)) 이러한 인자(因子)를 고려하지 않으면 잘못 이해할 수가 있다. 6. 구충자충(鉤蟲仔蟲)을 구충한 7명(名)의 중등도(中等度) 철(鐵)결핍성 빈혈환자에서의 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$) 측정치는 25일(日)$\sim$31일(日)로 평균(平均) 28일(日)이었으며, 이때 장 출혈량은 1일(日) $1.0{\sim}3.5ml$이었다. 단시일내의 급성실혈시에는 이와같은 소량의 실혈(失血)도 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$) 측정치에 영향을 보여 줌을 알 수 있었다. 따라서 이러한 정도의 실혈은 실험오차에 기인하는 것인지 아니면 장기 출혈에서는 이러한 소량의 실혈이 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$) 측정에 영향을 미치지 않는 것인지는 아직 확실히 말할 수 없다. 8. $^{51}Cr$-표지적혈구(標識赤血球)로 측정한 적혈구(赤血球)수명($T\frac{1}{2}$)은 측정시의 실혈량(失血量)에 큰 영향을 받음을 알 수 있으며 저자(著者)들은 $^{51}Cr$표지적혈구(標識赤血球)를 이용(利用)한 적혈구(赤血球) 수명 측정때 검사기간중 실혈량이 적혈구수명치(赤血球壽命値)에 미치는 관계를 상술(上述)한 실험치(實驗値)를 기초(基礎)로 하여 다음과 같을 교정식(校正式)을 고찰(考察)해 보았다. $^{51}Cr\;T\frac{1}{2}=17.0e^{-0.0495}+18.4e^{-0.000924x}$ 단(但) X : 1일(日) 실혈량(失血量)(단위(單位) ml)

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.479-495
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• 2018

본 연구에서는 자동차배출화학물질 중 발암성 및 돌연변이 유발 물질인 PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)의 다매체 간 거동 모델링, 농도 분포, 그리고 영향평가를 수행하였다. S시의 차량 통계와 PAHs의 배출계수를 이용하여 PAHs의 배출량을 산정하였고, 도시의 불투수면적에서 대기-토양의 물질이동 제한조건을 바탕으로 다매체 퓨가시티 모델링을 수행하였다. 다매체 퓨가시티 모델을 이용하여 정상상태에서 환경 매체내 PAHs의 농도 분포를 예측하고(Level III), 각 모델 변수에 대하여 몬테카를로 민감도 분석을 바탕으로 비정상상태에서 환경 매체내 PAHs 잔류량 및 매체 간 물질 이동으로 인한 매체별 농도분포와 위해성 평가를 수행하였다(Level IV). S시의 경우 배출된 PAHs중 Fluoranthene이 네 가지 환경 매체(대기, 수계, 토양, 침전물)에서 모두 가장 높은 잔류농도(60.0%, 53.5%, 32.0%, 33.6%)를 보였으며 침전물에서 가장 높은 농도(80%이상)로 잔류하였다. 34년 동안 S시 환경 매체 중의 PAHs 농도 변화 분석 결과, 모든 환경 매체에서 PAHs 잔류량은 1983년부터 2005년까지 증가하였고, 이후 2016년까지 감소한 것을 확인하였으며, 각각 환경매체에서 트럭을 포함한 중량차량(Heavy Duty Vehicles, HDVs) 배출가스의 PAHs 농도 기여도가 큰 것으로 나타났다. 매체 별 PAHs 농도는 토양과 수계에서 34년간 기준치보다 작은 값을 보였으나, 대기중 PAHs농도는 권고치를 초과하는 농도값을 보였다. 본 연구 결과를 통해 지난 30여년 동안 대도시 자동차 배출 화학물질인 PAHs의 환경 중 거동 및 위해성을 평가를 통하여 PAH물질 관리 및 규제의 필요성을 제시하고, 다양한 환경 매체 내 독성화학물질 관리 및 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권7호
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• pp.579-589
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• 2009

황강은 1989년 합천 본댐 및 조정지댐의 건설후 하도폭, 하상재료, 식생 및 하천구간내 사주의 형성 등 많은 하천 지형학적 변화가 있었다. 이러한 변화는 댐 건설후 흐름 및 유사이송의 변화에 기인한다. 합천댐은 약 591천 $m^3$/년의 유사를 차단한 것으로 파악되었다. 조정지댐 준공후 연최대피크 방류량은 654.7 $m^3$/s에서 126.3 $m^3$/s로 감소되었다 (댐건설전의 19.3%). 합천조정지댐 하류로부터 낙동강 합류점까지 45 km 구간의 1982, 1993 및 2004년의 항공사진을 분석한 결과 비식생하도폭(non-vegetated active channel width)은 평균 152m 감소되었다 (1982년의 약 47%). 비식생하도의 면적 역시 평균 6.6$km^2$ (1982년의 44%)가 감소하였다. 평균 중앙입경(D50)의 크기는 1983년 및 2003년에 1.07mm에서 5.72 mm로 평균 하상구배는 0.000943에서 0.000847로 각각 변하였다. 하상 세굴깊이는 조정지댐으로 부터 하류 20 km 구간에서 평균 약 2.6 m였다. 1차원 유사모형인 GSTAR-1D를 이용하여 장기하상변동을 예측하였는데 최심하상고는 2013-2015년 사이에 안정된 상태에 도달하는 것으로 나타났다. 합천 조정지댐에 의해 홍수기에 발생되는 흐름파가 하류 하천 지형변화에 미치는 영향을 파악하기 위해 해석적인 방법을 개발하고 유사모의모형으로 예측한 값과 비교 검토한 결과, 일주기파(daily pulse)와 홍수피크(flood peak)는 각각의 평균값이 흐를 때와 비교하여 하천지형변화에 훨씬 큰 영향을 미치는 것으로 나타났는데 이는 각각의 평균일 경우 보다 21%와 15%의 유사이송량의 증가를 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-93
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• 2003

A comprehensive numerical study is carried out to investigate for the understanding of the flow evolution and flame development in a supersonic combustor with normal injection of ncumally injecting hydrogen in airsupersonic flows. The formulation treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentration for a multi-component chemically reacting system. For the numerical simulation of supersonic combustion, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry of H2-Air is considered. It also accommodates a finite-rate chemical kinetics mechanism of hydrogen-air combustion GRI-Mech. 2.11[1], which consists of nine species and twenty-five reaction steps. Turbulence closure is achieved by means of a k-two-equation model (2). The governing equations are spatially discretized using a finite-volume approach, and temporally integrated by means of a second-order accurate implicit scheme (3-5).The supersonic combustor consists of a flat channel of 10 cm height and a fuel-injection slit of 0.1 cm width located at 10 cm downstream of the inlet. A cavity of 5 cm height and 20 cm width is installed at 15 cm downstream of the injection slit. A total of 936160 grids are used for the main-combustor flow passage, and 159161 grids for the cavity. The grids are clustered in the flow direction near the fuel injector and cavity, as well as in the vertical direction near the bottom wall. The no-slip and adiabatic conditions are assumed throughout the entire wall boundary. As a specific example, the inflow Mach number is assumed to be 3, and the temperature and pressure are 600 K and 0.1 MPa, respectively. Gaseous hydrogen at a temperature of 151.5 K is injected normal to the wall from a choked injector.A series of calculations were carried out by varying the fuel injection pressure from 0.5 to 1.5MPa. This amounts to changing the fuel mass flow rate or the overall equivalence ratio for different operating regimes. Figure 1 shows the instantaneous temperature fields in the supersonic combustor at four different conditions. The dark blue region represents the hot burned gases. At the fuel injection pressure of 0.5 MPa, the flame is stably anchored, but the flow field exhibits a high-amplitude oscillation. At the fuel injection pressure of 1.0 MPa, the Mach reflection occurs ahead of the injector. The interaction between the incoming air and the injection flow becomes much more complex, and the fuel/air mixing is strongly enhanced. The Mach reflection oscillates and results in a strong fluctuation in the combustor wall pressure. At the fuel injection pressure of 1.5MPa, the flow inside the combustor becomes nearly choked and the Mach reflection is displaced forward. The leading shock wave moves slowly toward the inlet, and eventually causes the combustor-upstart due to the thermal choking. The cavity appears to play a secondary role in driving the flow unsteadiness, in spite of its influence on the fuel/air mixing and flame evolution. Further investigation is necessary on this issue. The present study features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous works. In particular, the oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is not related to the cavity, but rather to the intrinsic unsteadiness in the flowfield, as also shown experimentally by Ben-Yakar et al. [6], The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The work appears to be the first of its kind in the numerical study of combustion oscillations in a supersonic combustor, although a similar phenomenon was previously reported experimentally. A more comprehensive discussion will be given in the final paper presented at the colloquium.