• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1233-1243
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• 2023

Shell-and-tube heat exchanger (STHX) is widely used by virtue of its simple structure and high reliability, especially in a space-constrained surface ship. For the STHX of the surface ship, roll, pitch and other motion of the ship will affect the heat transfer performance, resistance characteristics and structural strength of the heat exchanger. Therefore, it is urgent to carry out numerical simulation research on three-dimensional thermal hydraulic characteristics of surface ship STHX under the marine conditions. In this paper, the numerical simulation of marine shell and tube heat exchanger of surface ship was carried out using the porous media model. Firstly, the mathematical physical model and numerical method are validated based on the experimental data of a marine engine cooling water shell and tube heat exchanger. The simulation results are in good agreement with the experimental results. The prediction errors of pressure drop and heat transfer are less than 10% and 1% respectively. The effect of marine conditions on the heat transfer characteristics of the heat exchanger is investigated by introducing the additional force model of marine condition to evaluate the effect of different motion parameters on the heat transfer performance of the heat exchanger. This study could provide a reference for the optimization of marine heat exchanger design.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.8-18
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• 2024

The present study concerns reduced order modeling of a marine diesel engine, which can be used for outlier detection in status monitoring and carbon intensity index calculation. Principal Component Analysis (PCA) is introduced for the reduced order modeling, focusing on the feasibility of detecting and treating nonlinear variables. By cross-correlation, it is found that there are seven non-linear data channels among 23 data channels, i.e., fuel mode, exhaust gas temperature after the turbocharger, and cylinder coolant temperatures. The dataset is handled so that the mean is located at the nominal continuous rating. Polynomial presentation of the dataset is also applied to reflect the linearity between the engine speed and other channels. The first principal mode shows strong effects of linearity of the most data channels to show the linearity of the system. The non-linear variables are effectively explained by other modes. second mode concerns the temperature of the cylinder cooling water, which shows small correlation with other variables. The third and fourth modes correlates the fuel mode and turbocharger exhaust gas temperature, which have inferior linearity to other channels. PCA is proven to be applicable to data given in binary type of fuel mode selection, as well as numerical type data.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.48-54
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• 2024

원전 구조물은 냉각수를 사용하기 위해 해안가에 위치하고 있으며, 염해에 의한 철근부식에 노출되어 있다. UAE에 지어지는 원전 구조물의 경우, 해안가의 온도가 높으므로 염화물 이동이 다른 지역에 비하여 빠르게 평가된다. 본 연구에서는 원전 구조물에 사용되어지는 재료와 배합을 이용하여 5,000 psi (35 MPa)설계강도 등급의 시편을 제작하였으며, 온도와 재령을 고려하여 염화물 확산계수를 평가하였다. 재령 28일 및 91일에 강도 평가 및 온도에 따른 확산계수를 평가하여 특성을 분석하였다. 또한 91일 재령 콘크리트에 대하여 20℃~50℃의 범위에서 염화물 확산실험을 수행하였다. 또한 온도에 따른 기울기를 로그함수로 변환하여 활성화에너지를 도출하였으며, 기존의 제안값들과 비교하였다. 제안된 활성화에너지는 온도의존형 염화물 확산계수에 사용하여 합리적인 내구성 설계를 수행할 것으로 평가된다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.19-26
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• 2007

도심지에서 발생하는 생활폐기물들은 재활용 가능한 목재나 iron 등을 분리시킨 후 소각장으로 보내지기 때문에 자기류나 유리류 그리고 가장 많은 양을 차지하고 있는 가연성 물질로 존재하게 된다. 하지만 소각 전 분리 공정에도 불구하고 생활폐기물에서의 iron의 함유량은 약 $3{\sim}11%$에 달하고 있다. 이러한 iron은 소각로에서 소각 처리될 경우 약 $1000^{\circ}C$의 온도(로의 내부 온도)에서 산화반응에 의해 표면에 산화물 층을 형성하게 된다. 소각된 바닥재는 water-cooling냉각 처리를 통해 냉각되며 물과 접촉한 iron 표면의 산화물 층은 심한 붕괴가 일어나 부식작용이 더욱 활발히 일어나며 많은 양의 ferrous material($Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$)을 생성하게 된다. 이러한 iron과 ferrous material은 산화 환원 작용에 의해 부피변화를 일으키기 때문에 시멘트 골재 등으로의 재활용 시 많은 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소각 바닥재를 이용하여 각 입도별 자력선별에 따른 ferrous material의 분리 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 전체 바닥재의 약 18.7%(ferrous product; $Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$, iron)가 자력선별(자력세기:3800gauss)에 의해 분리 되었으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 ferrous product의 87.7%가 분포하였다. iron의 경우 전체 바닥재의 약 3.8%의 함유량을 보였으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 iron의 99%이상이 존재하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권6호
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• pp.797-804
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• 2006

본 연구에서는 동결 보호제 EG l에 sucrose 첨가 농도에 따른 생존성의 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.5 M EG와 1.8 M EG 만을 이용하여 동결융해 후 생존서의 조사한 결과 71.1%와 70.2%로 각각 나타났다. 총세포수에 있어서도 127±1.3개와 124±1.6개로 생존율과 총세포수에 있어서도 두 그룹간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 1.5 M EG와 1.8 M EG에 0.1 M sucrose를 각각 첨가한 후 동결 보존하여 융해 하였을 때 생존율과 총세포수 조사 결과는 1.5 M EG에 0.1 M sucrose 처리구가 73.6% 그리고 1.8 M EG 에 0.1 M sucrose 첨가군은 76.9%의 결과를 보였으며 총세포수 에 있어서도 118±1.2 와 112±1.2 개의 결과를 보여 생존성과 총세포수에 있어서도 두 처리군 모두 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 1.5 M EG 처리구에서 총세포수는 다소 높은 경향을 보였다. 1.5 M EG 와 1.8 M EG에 0.3 M sucrose를 첨가하여 각각 생존성과 총세포수 조사 결과는 70.8%와 88.7%의 생존율을 나타내어 1.8 M EG 에 0.3 M sucrose 처리구가 유의적으로(P<0.05) 높은 결과를 보였다. 따라서 소 체외수정란을 conventional slow-freezing 방법으로 동결 보존할 경우는 1.8 M EG 동결보호제에 0.3 M sucrose를 병행하여 사용하는 방법이 수정란을 최상의 상태로 유지할 수가 있어 수정란이식에 적용할 경우 효과적일 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권2호
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• pp.114-119
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• 2011

연구 목적: 미세 인장결합강도 측정을 위한 시편 제작 시 발생하는 스트레스가 결합강도에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 원통 모양의 지르코니아 블럭을 다이아몬드 디스크를 이용해 디스크 형태로 자른 후 소결하였다. 소결된 지르코니아 디스크에 소성시 수축을 고려한 적당한 크기의 틀을 제작하여 LAVA ceram (3M ESPE, Seefeld, Germany) 도재를 축성한 후 소성하였다. 먼저 그룹 1은 디스크 모양의 시편을 충분히 물을 뿌려가며 다이아몬드 디스크를 이용하여 $1{\times}1{\times}7\;mm^3$의 막대기 모양으로 저속에서 절단하였다 (n = 15). 그룹 2는 같은 방법으로 $1.2{\times}1.2{\times}7\;mm^3$로 자른 후 두꺼운 다이아몬드 디스크를 이용해 $1{\times}1{\times}7\;mm^3$로 트리밍하였다 (n = 15). 그 후 특별히 제작된 지그에 각각의 시편을 core-veneer의 접착면이 오염되지 않도록 조심히 접착한 후 미세 인장결합강도 측정기 (Instron 8848, $Instron^{(R)}$ Co., Norwood, USA)를 이용하여 미세 인장결합강도를 측정하였다. 측정이 끝난 시편은 파절면을 stereomicroscope (MZ6, Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany) 로 30배 확대 관찰하여 파절의 종류를 구분하였다. 결과: 지르코니아 코어와 비니어링 세라믹 간의 평균 미세 인장결합강도는 절단만 시행한 그룹은 $28.8{\pm}7.0\;MPa$, 절단 후 트리밍을 한 그룹은 $11.0{\pm}33\;MPa$로 절단후 트리밍을 한 시편이 유의성 있게 결합강도가 낮아진 것으로 나타났다 (P=.00). 결론: 미세 인장결합강도 측정을 위한 시편 제작 시 가능한 한 스트레스를 가하지 않고 미세 시편을 제작하는 것이 중요하다고 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.318-330
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• 2009

본 한국원자력연구원에서는 국제열핵융합실험로(ITER)의 일차벽을 개발하기 위해 그라파이트 히터를 이용한 고열부하 시험시설 KoHLT-1(Korea Heat Load Test facility-1)을 구축하였으며, 현재 정상적으로 가동되고 있다. KoHLT-1의 주목적은 Be-CuCrZr-SS의 이종 금속이 HIP 방법에 의해 접합된 ITER 일차벽 mockup의 접합 건전성을 확인하는데 있다. KoHLT-1은 판형 그라파이트 히터, 냉각 jacket이 부착된 상자형 시험용기, 직류 전원, 냉각계통, He 기체 공급계통과 각종 진단계통으로 구성되어 있으며, 이 모든 시설은 Be 처리가 가능한 특수 정화계통이 설치된 실험실에 설치되었다. 그라파이트 히터는 두개의 시험 대상물 사이에 설치되며, 시험대상물과의 거리는 $2{\sim}3\;mm$이다. 시험 대상물의 크기와 요구되는 열유속에 따라 여러 가지의 그라파이트 히터를 설계, 제작하였으며, 전기 저항은 고온 운전 중에 $0.2{\sim}0.5{\Omega}$이 되도록 하였다. 히터는 100V/400 A의 직류전원에 연결되어 있으며, PC와 multi function module로 구성된 전류 조정계통에 의해 미리 프로그램되어 있는 패턴으로 전류를 자동 조절하게 된다. 두 시험대상물에 인가되는 열유속은 calorimetry법에 의해 냉각수의 입, 출구 온도와 유량을 측정하여 얻게 된다. 여러 가지 형태의 ITER 일차벽 Be mockups에 대해 고열부하 시험을 수행하였으며, 시험을 통하여 KoHLT-1 고열부하 시험 시설의 성능이 확인되었고, 24시간 이상의 연속 운전에 있어서도 그 신뢰성이 입증되었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.103-104
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• 2003

어류의 양식생산 과정중에는 사육중인 어류에게 스트레스로 작용할 수 있는 여러 가지 요인들이 있다. 그 중에서도 생산된 종묘의 양식장 운송, 수확한 어류의 소비지 운반 등은 양식과정중 피할 수 없는 작업이다. 어류의 수송 후에는 혈장 corticosteroid, glucose, 전해질, 삼투질 농도, 적혈구수, hematocrit, hemoglobin 등이 변화하는 것으로 알려지고 있다(Chang et al. 2001; Hur et al., 2002, 2003). 스트레스 요인별 연구로는 염분, 수온, 밀도 및 마취제에 관한 것 등이며, 아울러 이들의 복합적인 요인에 대하여 스트레스 반응을 최소화시키려는 연구가 진행되고 있다. 어류종묘의 수송이나 수확된 어류가 대량으로 수송되고 있으므로, 넙치(Paralichthys olivaceus)와 같은 대량수송 어류의 수송에 따른 스트레스 반응에 대한 연구의 필요성이 제기된다. 그러므로 본 연구에서는 넙치를 사용하여 염분, 수온 및 마취제에 의한 수송이 스트레스 지표로 알려져 있는 혈액학적 요인, cortisol, glucose, lactic acid 및 삼투질 농도 둥에 나타나는 생리학적 반응을 조사하여, 활어수송 과정에서 나타나는 스트레스 반응에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 실험어는 21.2 cm, 97.4 g인 양식 넙치를 사용하여, 수온은 20℃ (natural water temperature, NWT)와 15℃ (cooling water temperature, CWT), 염분은 해수(35‰)와 15‰해수, 마취제(anesthesia, Anes., MS-222)는 50 ppm의 조건으로 혼합한 실험구를 설정하였다. 실험구는 각각 NWT＋35‰, CWT＋35‰, NWT＋15‰, NWT＋15‰, NWT＋35‰＋Anes., CWT+35‰＋Anes., NWT＋15‰+Anes. 및 CWT+15‰＋Anes.의 8개 실험구를 2반복으로 설정하여 경북울진∼부산까지 약 400 km (6시간)를 차량수송하였다. 수송용기는 스티로폼상자(66×42×20 cnn)로서, 여기에 해수 3 L와 액화산소를 넣은 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 혈액의 성상 및 분석항목은 수송전ㆍ후에 채혈하여 비교하였다. 수송전 hematocrit는 22.2±3.8%에서 수송후 NWT＋35‰에서 15.3＋3.9%, CWT＋35‰은 16.7±3.0%, NWT+15‰구에서는 19.2±1.8%로 낮아졌으며, CWT+15‰구는 20.9±3.6%로 수송전과 차이가 없었다. 한편 NWT＋15‰＋Anes.구는 17.8±0.9%, CWT＋15‰＋Anes.구는 14.5±1.5%로 낮아졌다. Cortisol은 수송전 2.4±0.1 ng/ml로부터 CWT＋35‰구는 16.7±12.8 ng/ml, NWT＋35‰구는 47.9＋19.8 ng/ml, NWT＋15‰구는 43.5±13.9 ng/ml, CWT＋15‰구는 26.1±8.3 ng/ml, NWT＋15‰+Anes.구는 61.7±3.3 ng/ml, CWT+15‰+Anes.구는 86.1±19.0 ng/ml로 높아졌다. Glucose는 수송전 74.2±32.6 mg/dl로부터 NWT＋35‰구는 197.9±27.5 mg/dl, CWT＋35‰구도 272.1±29.9 mg/dl로 유의하게 높아졌다. Na/sup +/의 수송전 농도는 163.5±0.6 mEq/L로부터 NWT＋35‰구와 CWT＋35‰구는 각각 175.3±1.2 mEq/L, 190.0±5.0 mEq/L로 높아졌으며, 다른 실험구에서는 차이가 없었다. 본 연구 결과, cortisol과 glucose에서 수송전보다는 모든 실험구에서 높게 나타나 수온, 염분 및 마취제를 사용하여도 스트레스를 받고 있는 것으로 나타났다. 특히, cortisol의 경우, 수온과 염분만을 혼합한 실험구보다 마취제를 혼합한 실험구에서 높게 나타났다. 다른 혈액학적 항목에서는 염분과 마취제를 사용하지 않았던 실험구인 NWT＋35‰구와 CWT＋35‰구에서 다른 실험구에 비하여 glucose, Na/sup +/ 및 Cl/sup -/ 등에서는 높게 나타나는 경향을 보였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제23권3호
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• pp.223-227
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• 2008

The cryopreservation of Hanwoo embryos has become an integral part of assisted reproduction in animal. The objective of this study was to assess the effect of The objectives of this study were: (1) to evaluate the influence of bovine embryo developmental stage on in vitro embryo development after freezing, (2) to study the efficiency compared with conventional freezed embryos at different embryo source. For conventional slow-freezing, day 7 or 8 expanded blastocysts were collected. The standard freezing medium was 1.8 M ethylene glycol (EG). Embryos were equilibrated in 1.8 Methylene glycol(EG) with 0.1 M sucrose in Dulbecco's phosphate-buffered saline (D-PBS) supplemented with 0.5% bovine serum albumin. Embryos were then loaded individually into 0.25 ml-straw and placed directly into cooling chamber of programmable freezer precooled to $-7^{\circ}C$, after 2 min, the straw was seeded, maintained at $-7^{\circ}C$ for 8 min, and then cooled to $-35^{\circ}C$ at $0.3^{\circ}C$/min, plunged and stored in liquid nitrogen for at least 3 days. For thawing, the straw containing embryos were warmed in air for 10 see and exposed to $37^{\circ}C$ water for 20 sec. Straws were then removed from $37^{\circ}C$ water. Rates of blastocyst survive and hatched were evaluated at 12 to 48h post-warming. The re-expansion and hatched rates of morula embryos were significantly lower than those obtained for blastocysts and expansion blastocysts (31.6%, 10.5% vs, 68.9%, 22.2% vs, 73.7%, 53.6%, respectively). No differences in re-expansion rates were found between in vivo and in vitro blastocysts. whereas hatched rates was significantly higher (51.2%) in vivo compared with in vitro embryos (18.6%). in conclusion, demonstrate that conventional freezing can be used successfully in cryopreservation of in vitro and in vivo bovine embryos, and that it might be considered for use in commercial programs and embryo preservation.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.168-178
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• 2006

최근 울진원자력 발전소에 대량의 해파리가 유입되어 냉각용수 공급을 위한 취수구를 막고 발전장애를 일으키는데, 이에 대한 사전 방지 대책 중 하나로 해양생물 대량유입의 감시 및 예보의 필요성이 제기되고 있다. 자체 이동 능력이 약한 보름달 물해파리와 같은 해양생물체에 대해서는 해수유동이 중요한 유입 요소로 작용하며, 울진주변해역에서 표층 해류방향이 북서향일 때에는 대마난류를 타고 올라온 해파리가 발전소 쪽으로 이동하여 피해를 주게 된다. 난류수의 유동방향 탐지를 위해 울진해역 $25km{\times}25km$ 공간범위를 설정하여 NOAA 해수면온도 관측자료를 수집하였다. 통계적 분석을 위해 수온자료는 GIS point 데이터로 만들고 ArcGIS의 geostatistical analyst를 사용하였으며, 수온 point 데이터에 대해 방향성 반베리오그램(directional semivariogram) 계산과 이방성(anisotropy)으로 해수면 난류수 유동방향을 탐지하였다. 이러한 실험적 결과는 발전소 취수구에 해양생물 대량유입을 감시하는 요소기술로 해파리유입 조기경보시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.