• Strategy21
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• 통권41호
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• pp.261-293
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• 2017

Nuclear power is a way of attaining an enormous amount of energy with relatively small amount of resources and after it has been introduced to the submarine since 1954, there are approximately 150 of nuclear powered submarine currently on a mission around the world. This is due to the maneuverability, mountability and covertness of nuclear submarines. However, there are other tasks, not only the high level of nuclear technology that are needed to be dealt with in order to construct nuclear powered submarine. The biggest task of all is to secure the enriched uranium. Accordingly, this research is about the way of enriching and securing the nuclear fuel that are used in the nuclear submarine with the characteristics, merits and demerits of the nuclear submarine. Due to the fact that the pressurized water reactor in South Korea is the reactor that was originally built for the development of nuclear powered submarine, many parts is designed to be suitable for the submarine propulsion. However, in order to apply this to submarine it is needed to consider additional requests such as the position of reactor, accident-coping system, radioactive covering, reactor output adjustment and ship's pitch and roll in order to apply this to submarine. Nuclear submarines have much higher speed based on the powerful propulsion in comparison with diesel-electric submarine and also have bigger loading area. Besides, there is no need to snorkel and they also have advantages in covertness with the multi-noise proof system. The nuclear technology in South Korea has seen the dramatic development since 1962 and in 1998 reached to the level that we have succeeded in the localization of nuclear plant and exported the world-class one-piece small-sized reactor (SMART) to UAE. To operate these reactors, we import the whole quantity of low-enriched uranium and having our own uranium enrich facility is not probable because of the budget and international regulations. With the ROK/US nuclear agreement revised on 2015 November, the enrichment of uranium that are available without special permission has changed up to 20%. According to the assumption that we use the 20% enrichment of Uranium on U.S. virginia class submarine, it is necessary to change the fuel after 11 years and it will cause additional cost of 1 billion dollars. But the replace period by the uranium's enrichment rate is not fixed so that it is possible to change according to the design of reactor. Therefore, I would like to make a suggestion on two types of design concepts of nuclear submarine that can be operated for 30 years without nuclear fuel change by using the 20% enriched uranium from ONNp.First of all, it is possible by increasing the size of reactor by 3 times and it results in the 1,000t increase of the weight. And secondly, it is by designing the one piece reactor to insert devices such as steam turbine, condenser into the inside of nuclear core like the Rubis class submarines of France.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권2호
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• pp.253-261
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• 2007

Molecular and cultivation techniques were used to characterize the bacterial communities of biobead reactor biofilms in a sewage treatment plant to which an Aerated Up-Flow Biobead process was applied. With this biobead process, the monthly average values of various chemical parameters in the effluent were generally kept under the regulation limits of the effluent quality of the sewage treatment plant during the operation period. Most probable number (MPN) analysis revealed that the population of denitrifying bacteria was abundant in the biobead #1 reactor, denitrifying and nitrifying bacteria coexisted in the biobead #2 reactor, and nitrifying bacteria prevailed over denitrifying bacteria in the biobead #3 reactor. The results of the MPN test suggested that the biobead #2 reactor was a transition zone leading to acclimated nitrifying biofilms in the biobead #3 reactor. Phylogenetic analysis of 16S rDNA sequences cloned from biofilms showed that the biobead #1 reactor, which received a high organic loading rate, had much diverse microorganisms, whereas the biobead #2 and #3 reactors were dominated by the members of Proteobacteria. DGGE analysis with the ammonia monooxygenase (amoA) gene supported the observation from the MPN test that the biofilms of September were fully developed and specialized for nitrification in the biobead reactor #3. All of the DNA sequences of the amoA DGGE bands were very similar to the sequence of the amoA gene of Nitrosomonas species, the presence of which is typical in the biological aerated filters. The results of this study showed that organic and inorganic nutrients were efficiently removed by both denitrifying microbial populations in the anaerobic tank and heterotrophic and nitrifying bacterial biofilms well-formed in the three functional biobead reactors in the Aerated Up-Flow Biobead process.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제8권6호
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• pp.1-12
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• 2005

Treatment level and pond reactions of a pond system were examined from May to October 2002. The system was constructed in July 2000 for purifying water of Sinyang stream that flows into Koheung Estuarine Lake located in the southern part of the Korean Peninsula. The system was composed of a primary and a secondary pond in series and established on the rice field near the lake. Water pumped from the stream was funneled into the primary pond, whose effluent was discharged into the secondary pond by gravity flow. Effluent from the secondary pond was funneled into wetlands. About 130 $m^3$/day of water was pumped into the primary pond and detention time of the primary and secondary pond was about 2 days. DO from the surface to the 1.0 m depth of the primary and secondary pond was in the rage of 5.2 to 11.0 mg/L and 4.3 to 0.7 mg/L, respectively. DO at the bottom layer of the primary pond was 0 mg/L and that of the secondary pond ranged 3.0~4.7 mg/L. The primary pond functioned as a facultative pond and the secondary as an aerobic one. The temperature difference between the surface and bottom layers of the ponds in August was about $2.5^{\circ}C$ and that in May and October was about $1.0^{\circ}C$. Thermocline was observed in the primary pond during the high ambient temperature of August. The sludge depth of the primary pond in May, August, and October was 2.4, 1.9, and 2.2 cm, respectively. That of the secondary pond was 1.2, 1.0, and 1.1 cm, respectively. SS, $BOD_5$, T-N, and T-P concentrations in influent averaged 16.64, 6.71, 6.21, and 0.23 mg/L and those in effluent from the primary pond averaged 11.48, 4.97, 4.81, and 0.17 mg/L, respectively. The removal rates of the primary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 31%, 26%, 22%, and 24%, respectively. Average concentrations of SS, $BOD_5$, T-N, and T-P in effluent from the secondary pond were 9.81, 4.07, 4.03, and 0.14 mg/L, respectively and the abatement rates of the secondary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 20%, 12%, 13%, and 15%, respectively. SS, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations in effluent from the primary pond were significantly low(p=0.001) when compared with those from the secondary one.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제22권2호
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• pp.505-518
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• 1997

The objective of this investigation was to compare the effects of water storage on the aspect of hardness and diametral tensile strengths of four hybrid glass ionomer cements(two compomers and two resin-reinforced glass ionomers) with a resin composite material. One composite resin(Degufill Ultra), two compomers(Dyract, Compoglass Cavifil), and two resin-reinforced glass ionomers(Fuji Duet, Vitremer) were used in this study. Cylindrical specimens were prepared and stored at $36{\pm}1^{\circ}C$ in distilled water for 10 minutes after set, and then tested on an Instron testing machine(No.4467) at 1.0 mm/min displacement rate. Vicker's hardness and diametral tensile strengths as time elapsed were measured after aging in water for 10 minutes, 1 hour, 3 hours, 1 day, 3 days, 5 days and 7 days at $36{\pm}1^{\circ}C$. During the test of diametral tensile strength, stress-strain curves were obtained, from which the compressive modulus were calculated and compared. The structure of four set glass ionomer cement mass was observed on SEM(Hitachi, S-2300) after being etched with 9.6% hydrofluoric acid for 1 minute. The results were as follows; 1. The hardness of the experimental group(compomer and the resin reinforced glass ionomer cement) did not exceed the value of control group(Degufill Ultra). 2. Vicker's hardness of the Fuji Duet tended to increase succeedingly, Dyract was decreased after 3 hours in water, and Vitremer was the lowest. 3. The control group(Degufill Ultra) presented progressively on increased diametral tensile strength with time, Fuji Duet were decreased after 3 days, Compoglass Cavifil and Vitremer were decreased after 5 days in water storage. 4. Compressive modulus of the control group(Degufill Ultra) and Dyract were increased sharply timely, Fuji Duet and Vitremer were increased smoothly by lapse of time in water. Fuji Duet were stronger than Vitremer. On the other hand, Vitremer exhibited the lowest toughness. 5. The microstructure of compomer was similar with that of the composite resin(Degufill Ultra), and the fillers in resin-reinforced glass ionomer cements were noticed. It can be concluded that mechanical properties of hybrid glass ionomer cements is weaker than composite resin, and that the compomers or the resin-reinforced glass ionomers can not substitute the composite resins. A plenty of considerations should be done on the application of them to the area under the loading and high wear has a little adverse effect on the mechanical properties on the water storage for 7 days. The further research should be needed to confirm the advantage of the compomer.

• 대한환경공학회지
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• 제38권6호
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• pp.323-328
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• 2016

공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1055-1064
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• 2006

본 연구소에서는 혐기성 입상슬러지를 충진한 UASB 반응기와 탄소섬유를 충진한 배양기를 조합하여 아주 느린 성장특성을 가진 혐기성 암모늄 산화균의 배양을 시도하였다. 연속배양 180일 이후, 유입질소부하가 0.6 kg $N/m^3-d$였을 때, 평균 질소전환율은 0.54 kg $N/m^3-d$로 나타났다. 검은 혐기성 입상슬러지는 연속배양시간이 지남에 따라 갈색과 붉은 색으로 변화되었으며, anammox 반응기는 붉은색 입상슬러지가 많을수록 높은 활성도를 나타내었다. 따라서, 붉은색 입상슬러지를 채취하여 분자생물학적 방법을 이용하여 미생물 군집구조를 분석하였다. 클로닝 및 계통분류학적 분지도 작성 결과, anammox UASB 반응조의 붉은색 입상슬러지에서 발견된 미생물 종류는 anammox 미생물과 더불어 문단위의 4가지 다른 미생물, Proteobacteria, Acidobacteria, Chlorobi와 Chloroflexi로 나타났다. Anammox UASB 반응조내의 붉은색 입상슬러지에서는 clone의 개수를 기준으로 anammox 미생물이 약 25%가 존재하였고 $\beta$-proteobacteria가 우점하고 있는 양상을 보여주었으며, 본 연구의 클로닝 정보와 AMX368 FISH 탐침자를 이용해 in silico 실험을 수행한 결과 AMX368과 정확히 들어맞는 anammox 미생물 clone 하나와 하나의 염기서열이 변이를 일으킨 11개의 anammox 미생물 clone을 확인할 수 있었다. 사상균 형태의 Chloroflexi는 혐기조건 입상 슬러지의 형성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. FISH 수행결과, anammox 미생물은 붉은색 입상 슬러지에 우점하고 있는 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권4호
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• pp.295-302
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• 1994

광합성세균에 의한 고농도 유기폐수 처리공정의 개발을 목적으로 폐수처리용 균주를 분리 동정하고 최근 고농도 유기폐수처리에 도입되고 있는 혐기성 소화와 광합성세균 반응조로 구성된 two-stage system에 적용시켜 각 단계별 폐수처리 최적화를 위한 조건들을 flask-scale에서 검토하였다. 부영양화된 토양, 연못, 논, 활성오니 등으로부터 1차적으로 활성이 높고 유기산 자화율이 우수한 균주를 분리하고 이중 가장 우수한 균주인 KK14를 선별하고 동정한 결과 Rhodopseudomonas palustris로 판명되었다. 광합성세균을 이용한 폐수처리공정의 첫단계인 산생성 단계에서는 혐기정치배양이 유기산 생성에 적합하였고 pH 5.0, HRT 2일로 운전시약 80%의 유기산 증가율을 보였다. 생성된 유기산이 광합성세균에 의해 자화되는 둘째 단계에서는 광합성세균 반응조의 조건을 pH 7.0, 온도 $30^{\circ}C$, 조도 4,000 lux로 했을 때 균의 생육도 및 유기산 자화율이 가장 우수했으며 초기 COD부하(kg COD/kg 광합성세균 건조중량)는 2 전후에서 가장 높은 COD제거율(92%/5일)을 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.286-289
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• 2001

본 실험은 Pseudomonas p$mu$tida 82를 접종한 biofilter에서의 H2S 제거능올 알아 보았다. 담체로는 유기담체로 peat moss, 무기탐체로 perlite 그리고 활성탄(GAC)을 각각 부피비로 50:25:25로 혼합하여 사용하였고, P. putida B2가 접종된 실험구는 본 균주가 접종되지 않은 대조구와 비교해본 결과 30% 정도의 제거율 향상을 볼 수 있었고, 운전중 $H_2S$ 부하 변동에 대해 대조구보다 안정되고 높은 제거율을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 염계 부하량은 제거율 100%를 기준으로 할 때 살헝구의 경우 $14.83 g/m$3hr$인 것으로 나타났고, 대조 구의 경우 최대 $4.93 g/m$3hr$나타냐 약 3배 정도 질험구가 더 큰 부하량 처리능력을 나타내였다.- 본 질험결파로 탈취 균주로서 P. putida B2의 가능성을 타진해 본 결파 충불한 $H_2S$ 제거력을 발휘했으며, 아울러 활성탄을 점가하여 부하 변동에 대해 보다 안정적인 제거효과를 보여 현 탈취공정의 부하 변동에 대한 안정성과 순치 기간의 필요성율 극복할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.103-114
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• 2011

전 세계적으로 에너지 절약과 $CO_2$ 발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 장려하고 있으며 국내에서도 이러한 세계적 흐름에 발맞추어 자전거 이용을 활성화하기 위해 긴 연장의 신설 자전거도로 건설 계획이 진행되고 있다. 최근 신설 자전거도로의 효과적인 건설을 위해 시멘트 수화 반응뿐만 아니라 골재 맞물림에 의해 높은 구조적 성능을 발현하고 간단한 시공절차와 적은 건설비용을 지닌 롤러 전압 콘크리트 포장을 도입하기 위해 적정 배합에 대한 강도 및 내구성 연구가 수행되었다. 하지만 실내 연구를 통해 도출된 배합은 현장다짐에 따라 발현되는 강도에 차이가 있을 수 있다. 또한 얇은 단면, 낮은 강도 등 일반 도로 포장과 요구되는 성능이 상이한 자전거도로의 적정 성능 및 공용성을 확보하기 위한 시공 방안이 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 실내 연구 결과를 토대로 다양한 배합 및 다짐 조건에 대한 시험시공을 실시하여 코어 물성 검토, 육안관찰, 혼합물의 함수비, 다짐률, 전압률, 미끄럼저항성 및 평탄성을 측정하였다. 이를 통하여 자전거도로 적용을 위한 롤러 전압 콘크리트 포장의 시공방안을 제시하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.268-274
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• 2011

본 연구에서는 유량 및 유사량 자료가 부족한 미계측 유역에 대해 Tank모형을 확장하여 궁극적으로 유사량을 평가하는 방법을 제시하였다. 적용 유역은 동해안 타 유역에 비해 유량자료가 확보되어 있는 오십천을 대상으로 집중호우기의 토사유출 특징과 하천의 토사유달률을 구하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 실측에 의한 유사량의 산정에 있어서는 먼저 유사량 관계식(sediment rating curve)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 유량 산정지점에 대해 유량과 병행하여 유사량 관계식을 다음과 같이 구하였다. 오십천 유량-유사량 관계식 : $Q_s=6.017Q^{1.374}$ 2) Tank모형을 적용하여 2006년 강우유출량을 산정한 결과 관측값과 유사한 값($RMSE=1.26m^3/day$)을 얻을 수 있었다. 3) 대상지역의 2006년과 2009년의 연평균 토사전달율 을 비교한 결과 태풍에 따른 집중강우가 있었던 2006년의 토사전달율이 평년의 2009년에 비해 현저하게 높았는데 이는 급격한 강우유출량의 증가에 따른 것이라 보인다. 4) 개량된 Tank모형에 의한 유량 및 토사유출량은 기존의 SRC방법과 비교했을 경우 유사한 경향을 보였으며 이는 향후 유량과 유사량 자료가 부족한 유역에 대해 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.