• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권3호
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• pp.225-236
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• 2012

The Fukushima-Daiichi accident shook the world, as a well-known plant design, the General Electric BWR Mark I, was heavily damaged in the tsunami, which followed the Great Japanese Earthquake of 11 March 2011. Plant safety functions were lost and, as both AC and DC failed, manoeuvrability of the plants at the site virtually came to a full stop. The traditional system of Emergency Operating Procedures (EOPs) and Severe Accident Management Guidelines (SAMG) failed to protect core and containment, and severe core damage resulted, followed by devastating hydrogen explosions and, finally, considerable radioactive releases. The root cause may not only have been that the design against tsunamis was incorrect, but that the defence against accidents in most power plants is based on traditional assumptions, such as Large Break LOCA as the limiting event, whereas there is no engineered design against severe accidents in most plants. Accidents beyond the licensed design basis have hardly been considered in the various designs, and if they were included, they often were not classified for their safety role, as most system safety classifications considered only design basis accidents. It is, hence, time to again consider the Design Basis Accident, and ask ourselves whether the time has not come to consider engineered safety functions to mitigate core damage accidents. Associated is a proper classification of those systems that do the job. Also associated are safety criteria, which so far are only related to 'public health and safety'; in reality, nuclear accidents cause few casualties, but create immense economical and societal effects-for which there are no criteria to be met. Severe accidents create an environment far surpassing the imagination of those who developed EOPs and SAMG, most of which was developed after Three Mile Island - an accident where all was still in place, except the insight in the event was lost. It requires fundamental changes in our present safety approach and safety thinking and, hence, also in our EOPs and SAMG, in order to prevent future 'Fukushimas'.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권4호
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• pp.82-91
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• 1997

I보일러-터빈 설비는 화력발전소의 주전원설비 내지 자가발전설비로서 보일러는 연료를 연소시켜 그 열을 수관내의 물에 전달하여 필요한 증기를 얻는 설비이고, 터빈은 보일러에서 보내온 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 기계적 에너지로 변환하여 그 에너지로 발전기를 회전하여 전기를 얻는 장치이다. 보일러-터빈 설비는 전기적 출력과 드럼내의 증기압 및 수위를 적절히 조절함으로써 발전소의 안정된 운전을 도모하고 발전용 연료의 절감 및 이를 통한 공해 저감을 이루어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이런 보일러-터빈 설비에 대한 제어시스템을 설계하는 한 방법으로서 기준모델 추종형 퍼지 시스템을 제안한다. 보일러-터빈 설비는 다변수 비선형 시스템으로서 일반적인 제어시스템 구성이 힘들지만, 오버슈트가 없으며 속응성이 좋은 기준모델을 선정하고 이 기준모델을 추종하도록 하는데 일반적인 1입력-1출력 퍼지제어기만을 적용하여도 기준신호에 대한 추종성 및 외란제거 능력 그리고 모델링 오차에 대한 강인성까지 나타내는 제어시스템의 설계가 가능하게 되었다. 따라서 전원설비로서의 보일러-터빈 설비에 대한 효율적인 제어시스템 설계방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.406-412
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• 2008

Biogas plant with anaerobic digestion is receiving high attention as a facility for both livestock waste treatment and electric power generation. Objective of this study was to perform life cycle assessment (LCA) of a biogas plant which incorporates swine and food waste (7:3) as source materials for biogas production. In addition, the biogas production process was compared with the prevalent composting method as a reference in the aspects of green house gas (GHG) reduction potential and environmental impact. The biogas method was capable of reducing 52 kg $CO_2$ eq. emission per ton of swine/food waste, but the composting process was estimated to emit 268 kg $CO_2$ eq. into air. The biogas method was evaluated as more beneficial to the environment by mitigating the impact on abiotic depletion potential (ADP), global warming potential (GWP), ozone depletion potential (ODP), eutrophication potential (EP), and photochemical ozone creation potential (POCP), but not to acidification potential (AP).

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.107-113
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• 2019

최근 지구 온난화 현상에 따라 낙뢰가 증가하고 있는 추세이며 산업시설과 인프라 설비에 사고 위험이 가중되고 있다. 특히 낙뢰가 정유 및 석유화학 공장의 시설물이나 저장탱크 등 인프라 설비에 떨어지는 경우 가동 중인 공장에 정전, 전자기기의 오동작이나 파손을 유발하거나 화재 폭발과 함께 동시 다발적이고 복합적인 재해를 초래하게 된다. 그러므로 낙뢰사고에 대한 체계적인 연구를 통하여 낙뢰에 대한 메커니즘의 이해 및 낙뢰에 의한 화재 폭발 발생 사례를 심층 분석하고, 조사 방법을 체계화하여 예방대책을 강구 할 필요가 있다. 본 연구는 낙뢰에 의해 석유화학공장의 폐수저장탱크 내부의 유증기가 폭발한 사례에 대해 사고 원인을 분석하고 그 원인에 따른 사전 예방대책을 제시하여 낙뢰에 의한 사고 발생을 예방하고자 한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권3호
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• pp.63-74
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• 2023

Background: Comparing with the several types of infrastructures, linear infrastructures are known to facilitate the spread of undesirable species in ecosystems. Recently, some new man-made habitats (e.g., gravel pads of the high-voltage towers, solid wastes and sewage habitats) were established along the Deltaic Mediterranean coast of Egypt as a result of the construction of the E-W coastal international highway. The current study evaluates the floristic composition associated with the pads of high-voltage towers that had been constructed for stabilizing the power line towers in the North Nile Delta. Plant cover was measured for 22 randomly stand. Results: Eighty-four species were recorded, of which 35 are perennials (41.6%), 2 biennials (2.3%) and 47 annuals (56.0%) belonging to 23 families. The largest families were Asteraceae (16 species), Poaceae (15 species), Chenopodiaceae (12 species), and Fabaceae (7 species). Ten aliens (10.7%) out of the 84 species were recorded. Therophytes have the highest percentage (58%), followed by hemicryptophytes (14%), chamaephytes (11%). Six vegetation groups were recognized in the study area after the application of two way indicator species analysis (TWINSPAN), Arthrocnemum macrostachyum, Phragmites australis, and Mesembryanthemum nodiflorum have the highest presence percentage. Both of Salsola cyclophylla and Solanum villosum were recorded for the first time in North Nile Delta. Natural habitat had the highest α-diversity, but the lowest β-diversity (4.9, 15.4), while gravel pads had the reverse (2.7, 30.8). Some species which are native to the desert habitats (e.g., Rumex pictus, Salsola kali, and Carthamus tenuis) were able to invade the North Nile Delta. Conclusions: Habitat of gravel pads is an expressing form about the intense of disturbance in Deltaic Mediterranean coast of Egypt. More of efforts should be carried out to avoid more human disturbances that creating as ruderal habitats which open the gate to invasive species in the flora of North Nile Delta.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.43-49
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• 2001

$CO_2$ 의무규제에 대비해 국내외의 대응방안 및 기술개발 동향과 국내 산업계 대처방안, 향후 발전분야에 미칠 영향 등을 분석하였다. 의무규제에 대비하여 가장 많은 준비가 된 유럽은 에너지 효율 개선 및 대체에너지 개발에 많은 투자를 하고 있으며, 일본은 에너지 절약 및 해외사업을 통해 감축의무를 준수하도록 하는 동시에, 장기 기술개발 계획에 따라 여러 분야에서 R&D 투자가 활발히 이루어 지고 있다. 또한, 미국은 에너지 절약 프로그램 및 배출권 거래제를 이용하여 감축의무에 대비하고 있으며 최근에 DOE(Department of energy)등을 중심으로 경제성 있는 신기술 분야에 집중 연구하는 경향을 보여주고 있다. 우리나라도 향후 의무부담을 받을 경우를 대비하여 그동안 정부 및 출연연구소 중심으로 연구가 수행되어 왔다. 한편, 감축의무 적용시 가장 먼저 이행이 예상되는 발전분야에 대해 선진국중 완화된 기준을 가지는 포르투갈 감축기준을 적용하였을 경우, 제5차 장기전력 수급계획에 따른 청정연료 등의 전환 등의 자발적 감축노력에도 불구하고, 2015년 이후 가동중인 발전소중 50여기를 가동 중지해야 하는 사태가 발생할 수 있음을 발전분야 감축의무량 분석결과를 통해 도출하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.23-33
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• 2021

우리나라는 식량부족문제를 해결하고, 농업용수의 공급을 목적으로 많은 저수지의 건설이 이루어졌으나, 현재 75.6%에 달하는 저수지가 준공년도로부터 50년 이상 경과되어 노후화가 심각한 상태이다. 이러한 노후 저수지의 경우, 제체 내부에서의 세굴과 침식으로 인한 안정성이 매우 감소한 상태이며, 최근 이상기후로 인한 집중강우가 발생할 경우 노후 저수지가 붕괴되어 많은 재산 및 인명피해로 이어질 수 있다. 이에 따라 노후 저수지를 관리하는 각 기관에서는 보통 포틀랜드 시멘트를 주입재로 사용하여 그라우팅 공법을 적용하고 있다. 그러나 보통 포틀랜드 시멘트의 경우, 시간이 경과함에 따라 열화가 발생하여 누수가 다시 발생할 수 있고, 환경적으로도 천연자원의 소비 및 온실가스의 발생과 같은 문제가 있어 보통 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 새로운 재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국내 산업기준을 만족하지 못해 재활용에 어려움을 겪고 있는 발전부산물을 활용하여 보통 포틀랜드 시멘트와 유사한 경화반응을 유도할 수 있도록 개발된 고화재를 노후 저수지의 그라우트재로 사용하였다. 이를 위해 실내시험을 통한 기본적인 성능 분석과 현장에서의 시험시공 후, 전기비저항탐사, 표준관입시험, 현장투수시험을 실시하고, 보강효과를 분석하였다. 연구결과, 발전부산물을 재활용한 그라우트재의 경우 압축강도는 2.9~3.2배, 변형계수는 2.3~3.3배 큰 값을 나타내어 강도적으로 우수하여 보통 포틀랜드 시멘트를 대체하여 사용이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 현장에서의 표준관입시험 및 투수시험 결과, 제체의 N값은 1~2 상승하고, 투수계수는 8.9~42.5% 수준으로 감소하여 차수 측면에서도 충분한 보강효과를 나타내어 보통 포틀랜드 시멘트의 대체가 가능할 것으로 분석되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.165-173
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• 2016

2011년 3월 11일 리히터 스케일 9.0의 강진과 10-14m파도로 인해 Fukushima Daiichi(FD) 원자력 단지의 주전력과 보조전력이 끊어져 냉각장치가 작동하지 않았고 노심의 열이 제거되지 못해 폭발이 일어나는 사고가 발생했다. 노심의 열이 제거되지 못하면 핵연료 피복재인 지르칼로이(zircaloy)와 같은 금속이 고온 상태에서 수증기와 산화 반응하여 수소를 발생시킨다. 발생된 수소는 격납건물로 방출되는데 방출된 수소가 연소하는 경우 격납건물의 안정성에 영향을 줄 정도의 큰 충격을 유발할 수 있는 수소폭발로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 격납건물 내부의 수소 분포를 분석한 연구 [1]에서 제시한 폭발의 위해도가 높은 영역에 대하여 폭발해석을 수행하였으며 수소 폭발이 격납건물의 건전성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 격납건물 중앙부를 제외하고 수소폭발이 발생하였고 상부에 전체 수소의 40%이상이 모였을 때와 하부 좌측, 우측의 격벽사이에 수소가 모였을 때 큰 폭발이 발생했으며 격납건물 벽면에 큰 응력을 동반하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.361-368
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• 2015

최근 지진의 빈도가 증가하면서 전력 시설물에 대한 피해 역시 심각한 상황이다. 요즘 들어 Hanger, Brace, Snubber와 같이 주요기기들을 연결하는 배관지지 시스템의 중요성이 강조되고 있다. 배관의 손상은 발전소 가동에 전체적인 영향을 미치기 때문에 손상을 주는 요인으로부터 보호할지지 장치가 필요하게 된다. 이러한 장치들은 배관에 작용하는 직 간접적인 진동과 충격을 저감시키는 역할을 하기 때문에 배관의 손상을 방지할 수 있다. 본 논문에서는 마찰진자 원리를 이용한 기계식 댐퍼를 개발하고 특성시험을 통해 장치 성능을 검증한 내용을 기술하였다. 또한 자체 개발한 설계 프로그램을 통해 예상된 해석값과 시험값을 비교분석하였고 결과적으로 설계의 신뢰성을 향상시켰다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.84.1-84.1
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• 2015

Recent years in particular in Korea see intensive interests in a deep geothermal engineering and its application in different uses as far as from direct uses to power generation sectors, that are achieved by harnessing hot energy sources from the earth. For instance widespread interest has been generated because the geothermal energy is the source that one extracts it for more than 20 hours per day and for about 30 years of an operation of the plant, which enables to give base load as for heating as well as an electric generation. In retrospect, shallow geothermal energy using heat pumps is commonplace in Korea while the deep geothermal is in the early stage of the development. Geothermal energies in view of the way of extracting heat are mainly categorized into several types such as a single well system, a hydrothermal system, an enhanced geothermal system (EGS) etc. In this talk, this speaker focuses on the thermo-fluid engineering of the single well system by introducing the modeling in order to harness hot fluid that is thermally balanced with the fluid of an injection well, which provides a challenge to assess the life time of the well. To avoid the loss of the temperature in producing the hot fluid, a specialized pipe or a borehole heat exchanger has been designed, and its concept is introduced. On the other hand, a binary system or an organic Rankine cycle, which provides the methodology to convert the heat into an electricity, is briefly introduced. Some experimental results of the binary system which has been constructed in our lab will be presented. Lastly as for the future direction, some comments for the industrialization of the deep geothermal energy in this country will be discussed.