• ALGAE
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• 제39권2호
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• pp.109-127
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• 2024

High production and efficient harvesting of microalgae containing high omega-3 levels are critical concerns for industrial use. Aeration can elevate production of some microalgae by providing CO₂ and O₂. However, it may lower the production of others by generating shear stress, causing severe cell damage. The mixotrophic dinoflagellate Gymnodinium smaydae is a new, promising microalga for omega-3 fatty acid production owing to its high docosahexaenoic acid content, and determining optimal conditions and methods for high omega-3 fatty acid production and efficient harvest using G. smaydae is crucial for its commercial utilization. Therefore, to determine whether continuous aeration is required, we measured densities of G. smaydae and the dinoflagellate prey Heterocapsa rotundata in a 100-L semi-continuous cultivation system under no aeration and continuous aeration conditions daily for 9 days. Furthermore, to determine the optimal conditions for harvesting through centrifugation, different rotational speeds of the continuous centrifuge and different flow rates of the pump injecting G. smaydae + H. rotundata cells into the centrifuge were tested. Under continuous aeration, G. smaydae production gradually decreased; however, without aeration, the production remained stable. Harvesting efficiency and the dry weights of omega-3 fatty acids of G. smaydae + H. rotundata cells at a rotational speed of 16,000 rpm were significantly higher than those at 2,000-8,000 rpm. However, these parameters did not significantly differ at injection pump flow rates of 1.0-4.0 L min^-1. The results of the present study provide a basis for optimized production and harvest conditions for G. smaydae and other microalgae.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.23-32
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• 2013

해상풍력 기초로 사용되는 모노포드 석션 버켓기초의 지지력 거동에 대하여 원심모형실험과 수치해석을 통하여 연구하였다. 대상 구조물은 서해안 지역을 대상으로 검토된 해상풍력타워 기초로, 실트질 모래층에 설치하는 것으로 설계되었다. 원심모형실험에 사용된 모형지반은 대상 지반과 유사한 물성을 갖도록 조성하였다. 실험 가속 상태에서 소형 콘 관입시험과 벤더 엘리먼트를 사용한 전단파속도 측정을 통하여 물성을 평가하고 모사 대상 지반과의 유사성을 검증하였다. 원심모형실험으로 해상풍력 기초에 작용하는 하중을 재하하고 거동을 계측할 수 있도록 실험 시스템을 구축하였고, 모노포드 석션 버켓기초의 하중-회전각 관계를 통해서 지지력 거동을 평가하였다. 최적의 실험 조건을 선정 및 검증하기 위하여 수치해석을 수행하였으며, 모델의 자중, 모델과 경계면의 거리 및 지반 탄성계수의 변화에 따른 지지력 거동의 차이를 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.67-77
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• 2012

본 연구에서는 조밀한 건조 사질토 지반에서 단말뚝 및 $3{\times}3$ 군말뚝에 대해 정현파를 이용하여 동적 원심모형실험을 수행하였으며, 군말뚝의 경우 말뚝 중심간격을 지름의 3배, 5배, 7배로 변화시켜 실험을 실시하였다. 실험 결과로 얻은 단말뚝과 군말뚝의 동적 p-y 곡선들을 비교하여, 말뚝 중심 간격 및 군말뚝 말뚝 위치에 따른 말뚝의 동적 군말뚝 효과를 분석하였다. 분석 결과, 첫 번째 열과 세 번째 열의 말뚝인 측면 말뚝에서 유사한 동적 p-y 거동이 나타났으며, 두 번째 열 말뚝들은 측면 말뚝들에 비해 지반반력 감소 효과가 작게 나타났다. 또한, 두 번째 열 내에서 말뚝 위치에 따른 동적 p-y 거동을 비교한 결과, 두 번째 열의 바깥 말뚝에서 중앙 말뚝보다 지반반력 감소 효과가 크게 나타났다. 실험 결과를 바탕으로 제안된 말뚝 중심 간격에 따른 p-승수 값은 측면 말뚝에서 0.28 ~ 0.77, 중앙 말뚝에서 0.55 ~ 1.0, 바깥 말뚝에서 0.39 ~ 0.87로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.39-46
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• 2007

본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP)로 개량된 복합 지반상의 고성토 지반 및 교대의 측방유동과 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험은 교대배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 교대 배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 성토체 상부와 교대구간에 Potentiometer를 설치하여 단계 성토별 성토체 수직변위 및 단계별 개량지반내 변형 양상과 교대상부에서 발생되는 수직 및 수평 변위를 측정하였다. 실험결과, 교대배면 성토부에서 수직변위는 최대 2.10m 정도(현장조건)로 성토고 대비 약 12%로 나타났다. 교대배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2) 교대 상부에서 측정된 수직 및 수평변위는 각각 10cm와 1.1m 정도로 허용기준을 크게 초과하였다. 반면, EPS로 뒷채움을 하는 경우(Case 1) 교대의 수직변위는 거의 발생하지 않았으며, 수평변위는 1.4cm 정도로 나타났다. 따라서, 연약지반상 도로 시공시 성토체의 안정성 확보를 위한 SCP공법 및 교대의 측방유동을 방지할 목적으로 채택된 SCP 개량 + EPS 성토공법의 효과는 매우 우수한 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권8호
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• pp.711-719
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• 2006

본 연구는 변위억제형 Sheet pile 이 설치된 SCP복합지반의 지지력 특성에 대한 연구로서 원심모형실험과 수치해석을 통하여 SCP 복합지반의 하중-침하 관계, 응력분담특성, 최종함수비 등의 변화에 대해 알아보았다. SCP를 기초폭의 2배로 개량한 조건과 Sheet pile를 기초 한쪽 모서리에 설치한 경우, Sheet pile를 기초 양쪽 모서리에 설치한 경우 3가지에 대하여 연직하중재하 실험을 실시하였다. 한편, 원심모형실험 결과를 모사하기 위하여 상용 유한요소 프로그램인 CRISP을 이용하였으며 수치해석시 모래다짐말뚝은 탄소성모델로 점토지반은 한계평형 상태에 기초한 수정 Cam-clay 모델을 사용하였다. 원심모형실험결과 Sheet pile이 기초파괴활동을 억지하여 항복하중강도가 증가하였으며 Sheet pile 설치에 따른 응력분담비는 $2{\sim}4$의 값을 나타내었다. 또한 수치해석 결과 Sheet pile설치에 따라 지반융기량이 $20{\sim}30%$감소하였고 수평변위는 $28{\sim}43%$ 감소효과를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.13-23
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• 2010

본 연구에서는 초연약지반의 장비진입을 위해 토목섬유와 모래를 포설하는 표층보강공법의 지지력 평가를 목적으로 50g 중력수준의 원심모형실험을 수행하였다. 연약지반의 비배수 전단강도를 3.1~11.7kPa로 조성하고, 토목섬유와 모래를 설치한 모형지반에 장비하중을 모사한 기초모형을 하중재하장치에 연결하여 지지력 실험을 수행하였다. 원심 이론적 제안식과 수치해석을 수행하여 비교하였다. 실험결과 지반강도의 증가에 따라 지지력이 증가하는 하중-침하 관계를 획득하였으며, 관입 또는 국부전단의 파괴경향을 관찰하였다. 작은 비배수 전단강도의 지반에서는 침하의 거동이 장비 주행성 평가의 중요한 인자인데 반하여 큰 비배수 전단강도의 지반에서는 지지력이 지배적 비배수 전단강도에 따른 지지력과 침하량의 회귀분석식을 산정하여 장비의 주행성 확보를 위해 지지력을 평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석 결과, 실험결과와 유사한 하중-침하 관계를 얻을 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.125-132
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• 2014

In this study, a series of dynamic centrifuge tests were performed for a soil-foundation-structural interaction system in dry sand with various embedded depths and superstructure conditions. Sinusoidal wave, sweep wave and real earthquake were used as input motion with various input acceleration and frequencies. Based on the results, a natural period and an earthquake load for soil-structure interaction system were evaluated by comparing the free-field and foundation accelerations. The natural period of free field is longer than that of the soil-foundation-structure system. In addition, it is confirmed that the earthquake load for soil-foundation-structure system is smaller than that of free-field in short period region. In contrast, the earthquake load for soil-foundation-structure interaction system is larger than that of free-field in long period region. Therefore, the current seismic design method, applying seismic loading of free-field to foundation, could overly underestimate seismic load and cause unsafe design for long period structures, such as high-rise buildings.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.101-114
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• 1996

본 연구는 중간토의 지지력 및 변형특성을 조사하기 위해 원심재하장치(centrifuge)를 이용한 지지력 실험을 시행한 결과이다. 점성토에 비해 투수계수가 비교적 큰 중간토지 반을 대상으로 재하 과정에서 발생하는 배수현상이 지반의 지지력에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 재하 속도와 지반의 투수계수와의 관계, 즉 본 연구에서 정의한 상대재하속도와 하중강도의 관계로부터 기존 설계상의 문제점을 지적하였고, 또한 재하속도의 차이에 의해 동일 침하량비에서의 하중강도의 대소관계가 역전하는 현상은 비 배수상태의 재하속도 의존성 뿐만 아니라 재하초기부터 발생하는 부분배수현상에 의한 것임을 재하중에 관측한 과잉간극수압의 거동과 변형거동을 중심으로 증명하였다. 나아가 중간토지반에 있어서 기초폭과 초기 지반응력 상태가 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기초폭과 과압밀비를 변화시켜 중간토지반의 지지력 특성을 조사 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.394-401
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• 2006

This study developed two dimensional finite element program(FE-SCP) for the analysis of a composite ground reinforced by sand compaction piles with a low area replacement ratio based on the Mohr-Coulomb elastic perfectly plastic constitutive model. Program FE-SCP give some conveniences to users such as automatic mesh generation according to the replacement ratio and the effective sand pile diameter in the post processor. Also, it contains optimum processor in calculation of In-situ stress equilibrium considering different coefficient of earth pressure between sand pile and surrounding clay. Estimated stress-strain behavior using FE-SCP and the measured one from a centrifuge test showed good agreement comparing to the result from a general finite element program.

• KIEAE Journal
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• 제17권3호
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• pp.107-112
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• 2017

Purpose: Both silica gel and activated carbon black particles were adopted for use as PCM absorbed porous media applicable as construction materials. To investigate usable methods for absorbing PCM into the media, they were soaked into PCM and also tested for enhancement of PCM absorption into them. Method: To test PCM absorption into some porous media such as both ${\varphi}1{\sim}2mm$ and $10{\mu}m$ silica gels, and $50{\mu}m$ activated carbon black, $43^{\circ}C$ PCM was used as a laten heat material. The method, soaking into PCM was applied to this study, and the media were moderately rotated by centrifuge to have the extra PCM flow out. DSC analysis was conducted to investigate the melting and solidifying of the PCM absorbed into the porous media. Result: It was found that PCM was absorbed into the porous media by over 85 wt% of all particles. In addition, it was noted that the ultrasonic vibrator was accelerating the PCM absorption into the particles to three times higher speed than simple soaking. Centrifuge was adopted to remove extra PCM sticking on the particle surfaces and extra PCM was moderately removed from the surfaces of the particles. DSC analysis indicated that the latent heat of the absorbed PCM particles was 160 J/g, and the melting temperature was approximately $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$.