• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1244-1249
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• 2024

A combination of flow-accelerated corrosion (FAC) tests and corresponding computational fluid dynamics (CFD) tests were performed to determine the hydrodynamic parameters that could help predict the highly susceptible location to FAC in the elbow section. The accelerated FAC tests were performed on a specimen containing elbow sections fabricated using commercial 2-inch carbon steel pipe. The tests were conducted at flow rates of 9 m/s under the following conditions: water temperature of 150 ℃, dissolved oxygen <5 ppb, and pH 7. Thickness reduction of the specimen pipe due to FAC was measured using ultrasonic testing. CFD was conducted on the FAC test specimen, and the turbulence intensity, and shear stress were analyzed. Notably, the location of the maximum hydrodynamic parameters, that is, the wall shear stress and turbulent intensity, is also the same location with maximum FAC rate. Therefore, the shear stress and turbulence intensity can be used as hydrodynamic parameters that help predict the FAC-induced wall-thinning rate. The results provide a method to identify locations susceptible to FAC and can be useful for determining inspection priority in piping systems.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.183-188
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• 2021

소규모 하수처리장의 경우 유입수량의 변동폭이 크고 하수관거 노후화로 인한 불명수 유입 등에 의해 하수처리 운영이 어려운 것으로 보고되고 있다. 특히, 동절기 수온저하로 인한 전반적인 운영문제가 많아 본 연구에서는 산악지역에 위치한 소규모 하수처리시설의 운영현황과 온도에 따른 수질변화를 분석하였다. BOD, COD, SS의 경우 온도에 따라 방류수 수질 농도가 크게 변화하는 것으로 나타났으며, 특히 COD가 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 한시적으로 동절기 수온 저하 대책을 적용하고자 생물반응조 수위를 0.4m 상승시켰으며, 생물반응조 덮개를 설치하고 운영하였을 때 결과를 비교 분석한 결과 유의미한 개선효과가 발생하였다. 이외 동절기 생물반응조 처리효율 저하에 대한 개선방안을 생물반응조 체류시간 연장하는 방안으로 생물반응조 규격을 확대하는 방안, 유량조정조를 신설하고 외부반송하는 방안, 무산소에 산기장치를 설치하여 동절기 비상시 호기조로 사용하는 개선방안을 제시하였다. 본 연구결과는 동절기 소규모 하수처리시설 운영방안에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제16권3호
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• pp.162-171
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• 2010

본 연구에서는 유기산, 무기산, 여러 첨가제들을 이용하여 옥내급수관의 스케일 제거에 적합한 환경친화적인 세정제를 개발하고자 연구를 수행하였다. 여러 유기산 중에서 oxalic acid, citric acid, malic acid 등의 경우 산화철 제거에 비교적 좋은 효율을 보였다. 이들 유기산들을 주축으로 하여 보조제를 첨가하여 옥내급수관 스케일의 주성분인 산화철 제거 평가실험을 하였다. 여러 첨가제 중에 비이온 계면활성제가 산화철 제거력 향상에 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 그리고 산화철에 대해 높은 용해력을 보인 두 종류의 배합세정제 $F_1$과 $F_2$를 제조하였는데 배합세정제 $F_1$의 경우 유기산과 첨가제로만 이루어져 있어 기존의 화학세척제에 비하여 안전하고 환경친화적이지만 비교적 산화철 용해력이 조금 떨어졌고, $F_2$의 경우는 $F_1$에 무기산을 소량 첨가함으로 산화철 용해력을 보완해 줌으로써 보다 높은 산화철 세정력을 필요로 할 때 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 따라서 옥내급수관 세정 시 스케일의 정도에 따라 배합후보 세정제를 선택하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.93-98
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• 2023

벼농사에서 물 관리는 매우 중요한 작업이다. 벼의 생육 초기에는 잡초 발생을 억제하기 위하여 물을 깊이 대고, 모내기 후 뿌리가 활착하면 줄기 생성을 촉진하기 위해 물을 얕게 대며, 쌀알이 맺힐 수 없는 줄기가 생성되는 시기에는 물을 뗀다. 물 공급 상황은 논 위치, 농수로, 토양, 기상 등 다양한 요소에 영향을 받기 때문에 농민은 수시로 논을 방문하여 수위를 확인하고 물의 유출입을 통제한다. 경작하는 논이 원격지에 분산되어 있다면 이러한 노력은 더욱 증가한다. 자동 물 관리 시스템은 노동력을 절감하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 그러나 2022년 국내 벼 생산으로 인한 순수익은 평균 32만원/10a 정도이다. 따라서 높은 단가의 고사양 장치를 적용하거나 공사를 추진하여 관련 인프라를 구축하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구는 추가적인 기반공사 없이 국내 농업 인프라에 통합될 수 있는 물꼬 개발에 중점을 두었으며 세 가지 주요 분야에서 연구를 수행하여 사물인터넷 기반 물꼬를 구현하였다. 첫째, 기존의 농업용 관수 파이프에 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 물꼬를 설계하였다. 둘째, 저전력 통신 기능을 갖춘 Cat M1 통신 모뎀과 아두이노 나노 보드를 연결하고 전원을 공급하는 전자회로를 제작하였다. 셋째, 클라우드 기반 플랫폼을 이용하여 서버와 데이터베이스 환경을 구축하고 사용자가 접근할 수 있는 웹 페이지를 제작하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.15-21
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• 2008

본 연구의 목적은 현재 지방자치단체에서 수행하는 상수관로 개량 및 교체 사업시 상수관로의 노후도 평가를 위한 항목별 가중치를 산정하는 것이다. 상수도시스템에 상수관로의 노후도 항목은 지역 및 위치, 토지이용 등의 특성에 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 국내외 자료를 바탕으로 국내 실정에 맞는 노후도 항목 16개를 선정하였다. 또한, 노후도 항목별 세분화된 가중치 산정을 위해 실무업체를 선정하여 해당 전문가들을 대상으로 노후도 항목별 중요도에 대한 설문을 실시하였다. 설문 조사 방법으로는 델피법을 이용하여 이 결과를 바탕으로 계층적분석과정(AHP)을 적용하여 노후항목별 가중치를 산정하였다. 분석결과 국내 실무에 적합한 16개 결함항목별 점수배점표를 작성하여 명확한 판단기준을 마련하였으며 관거 개량사업에 있어서 복잡한 의사결정 문제들에 대한 활용 가능성을 제시하였다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제15권E호
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• pp.17-28
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• 1999

Gas-liquid contact tests above a perforated-plate were conducted with air and water at flooding gas-flow conditions in order to study two-phase flow characteristics in a limestone-gypsum SO2 absorber. Gas layers were in the form of air pockets and confined to the limited areas around each duct pipe, while the remaining tary area were in the wet condition. The liquid above the tray was always in the flooded and even fluidized conditions at gas flows over the range studied, although vigorous bubbly or churn-turbulent two-phase regime was only observed in the immediate vicinity of the gas hole exit at low gas loads. The froth zone was extremely active to provide intimate contact between gas and liquid so that the necessary mass transfer operation can take place, which is the primary purpose of high-performance SO2 absorbers. Howefer, the absorber $\Delta$P was 250mmH2O for the initial water level at 150mm, which is an important issue to be resolved for economical operation of the SO2 absorber. It was seen in the liquid level-and gas flow-transient tests that changes in the absorber liquid inventory were much more pronounced for intimate gas-liquid contact than changes in the gas flow. Based on the 4- and 8-duct pipe test results, grouping the duct pipes near the center of the test tray seemed to promote better recirulation of liquid from gas-liquid contact zone back to the reaction tank so that the absorbed SO2 can be neutralized.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3971-3976
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• 2009

본 연구에서는 버려지는 굴패각을 상수도관 내부의 부식방지를 위한 세라믹 코팅제의 원료물질로 활용하고자 굴패각의 물리화학적 특성 및 소성가공 특성에 관한 연구를 수행하였다. 굴패각은 92.08%가 탄산칼슘($CaCO_3$)으로 이루어져 있었으며, 분쇄된 굴패각 입자의 형태는 대부분 타원형 형태를 나타내었다. 그리고 소성 처리된 굴패각의 특성은 소성온도가 높고 소성시간이 경과할수록 무게감소량 및 칼슘함량이 증가하는 경향을 나타내어 소성온도를 높이고 입자크기를 작고 균일하게 할수록 소성가공이 효율적인 것으로 나타났다. 이에 소성가공 처리된 굴패각은 정수장 및 상하수도관의 내부 부식방지를 위한 세라믹 코팅제의 원료물질로써 재활용이 가능할 것으로 판단하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.699-711
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• 2005

미국 지질조사국(U.S Geological Survey)의 강우-유출모형 DR3M-II(Distributed Routing Rainfall-Runoff Model)를 이용해 도시배수유역의 유출해석을 수행하였다. DR3M-II는 강우사상을 입력자료로 하여 수지상의 관거 또는 자연수로망으로 구성된 도시유역에서의 유출추적을 위해 개발된 모형이다. 대상유역인 산본신도시에서의 실측유출자료를 이용한 모형의 검정 및 검증을 수행하였으며, Rosenbrock기법을 이용해 최적매개변수를 유도하였다. 검증결과 첨두유출량의 평균오차는 $7.4\%$로 상당히 양호한 결과를 보여주었다. 매개변수에 대한 민감도 분석결과 비교적 작은 강우강도의 비가 내릴 경우는 유효 불투수지역의 면적이 첨두유출량이나 유출체적에 가장 민감한 영향을 미치는 인자였으나, 큰 강우강도에서는 조도계수와 유역경사를 정의하는 운동파방정식의 계수 ${\alpha}$가 가장 민감한 영향을 미치는 인자인 것으로 나타났다. 대체적으로 첨두유출량보다는 유출체적이 침투능이나 토양함수조건을 정의하는 매개변수에 보다 민감한 반응을 보였으며, 매개변수 ${\alpha}$는 첨두유출량에 보다 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.13-17
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• 2013

배수공의 막힘 현상은 노후화된 터널의 가장 큰 문제점으로 보수 책 공법이 시급한 실정이며 장기적으로 보아 상승된 지하수위는 터널의 구조에 악영향을 미칠 수 있다. 현재까지의 유지 관리 방식은 Water Jet Cleaning과 배수공 내 초고압수를 분사하는 방식 등으로 배수공 내 생성된 스케일을 제거하고 있지만, 이러한 공법은 비용이 비싸고 주기적으로 관리가 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고 반영구적으로 배수공 내 침전물 생성을 방지하기 위한 기술 중 자화장치를 사용하였다. 자화장치를 상하 내부(CASE I), 상내부 하외부(CASE II), 좌우 내부 배열(CASE III)로 배치하여 무게 분석과 육안 분석을 통하여 각 배열별 스케일 생성 억제 효과를 살펴보았다. 그 결과, 상내부 하외부 배열에서 가장 스케일이 적게 생성된 것을 발견할 수 있었으며 좌우 내부 배열, 상하 내부 배열 순으로 스케일의 생성을 억제하는 데 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 물과 미래
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• 제27권1호
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• pp.123-131
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• 1994

댐 여수로(Spillway)나 파이프 암거(Pipe Culvert)로부터 방류되는 \ulcorner은 수공구조물 하류부의 에너지 감소 목적으로 사용되는 감세지내의 세굴을 유발하며 수공구조물의 기초부위까지 세굴이 진행되면 수공구조물의 구조적 안정성까지 위협하게 된다. 따라서 감세지내의 세굴을 예측하기 위한 많은 연구와 경험적 공식들이 발표되었으나 공식별 예측범위가 너무 넓어 감세지 설계에 적용할 수 있는 공식의 선정이 사실상 불가능하다. 본 연구는 세굴에 영향을 미치는 인자들을 분석할 수 있도록 사각형 감세지내에서 원형수중\ulcorner을 사용한 새로운 실험방법의 개발과 실험을 통해 \ulcorner의 크기와 하상물질의 크기비가 세굴을 지배하는 주요인자인 사실을 알아내고, 각종 세굴 지배인자와 침강지내의 \ulcorner확산 및 \ulcorner모멘텀 이론을 이용한 두 개의 \ulcorner확산 지역에 대하여 네가지의 반이론적 세굴 예측공식을 제시하였다.