• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.13-19
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• 2014

Urea-SCR system is the selective catalytic reduction to reduce nitrogen oxides ($NO_x$) emitted from diesel vehicles. The objective of this study is numerical analysis of 3-dimensional unsteady melting problems of frozen urea by using an electric heater. It can be applied to determine capacity of power with respect to time and the location of the urea suction pipe in urea storage tank. The study includes the change of liquid volume fraction, temperature profiles and a influence of natural convection by using the commercial software STAR-CCM+(v7.06). The accuracy of the numerical analysis is estimated by comparisons with experimental data. After validation, a numerical analysis for freezing urea is conducted with four different heating power. From the results, it was found that relation of velocity of phase interface and amount of melting urea by increasing heating power in a container. There is also a difference in trend between velocity of phase interface and amounts of melting urea because of effect of natural convection.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.6-9
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• 2013

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) has a helium refrigeration system (HRS) with the cooling capacity of 9 kW at 4.5 K. Main cold components are composed of 300 tons of superconducting (SC) magnets, main cryostat thermal shields, and SC current feeder system. The HRS comprises six gas storage tanks, a liquid nitrogen tank, the room temperature compression sector, the cold box (C/B), the 1st stage helium distribution box (DB#1), the PLC base local control system interconnected to central control tower and so on. Between HRS and cold components, there's another distribution box (DB#2) nearby the KSTAR device. The entire KSTAR device was constructed in 2007 and has been operated since 2008. This paper will present the maintenance result of the KSTAR HRS during the campaign and discuss the operation record and maintenance history of the KSTAR HRS.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권12호
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• pp.27-34
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• 2020

구조물에 대한 축대칭 쉘요소는 지반과 구조물의 상호작용에 대한 유한요소해석에서 효율성과 정확성을 높이게 된다. 본 논문에서는 Kirchhoff 이론에 근거한 축대칭 쉘요소의 힘평형 방정식과 모멘트 평형 방정식을 유도하였다. 축방향 변형에 대한 지배방정식은 등매개변수 형상함수를 이용한 Galerkin 수식화를 수행하고, 휨에 대한 지배방정식은 고차의 형상함수를 이용하였다. 개발된 축대칭 쉘요소는 지반과의 연계해석을 위하여 지반해석 유한요소 프로그램인 Geo-COUS에 결합하였다. 원형판과 액체 저장 탱크에 대한 예제해석을 통하여 개발된 요소의 정확성을 확인하였다. 그리고 축대칭 쉘요소에 대한 에너지 평형방정식을 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3754-3767
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• 2023

Turbulent jet discharges in subcooled water pools are essential for safety systems in nuclear power plants, specifically in the pressure suppression pool of boiling water reactors and In-containment Refueling Water Storage Tank of advanced pressurized water reactors. The gas and liquid flow in these systems is investigated using multiphase flow analysis. This field has been extensively examined using a combination of experiments, theoretical models, and Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. ANSYS CFX offers two approaches to model multiphase flow behavior. The non-homogeneous Eulerian-Eulerian Model has been used in this work; it computes global information and is more convenient to study interpenetrated fluids. This study utilized the Large Eddy Simulation Model as the turbulence model, as it is better suited for non-stationary and buoyant flows. The CFD results of this study were validated with experimental data and theoretical results previously obtained. The figures of merit dimensionless penetration length and the dimensionless buoyancy length show good agreement with the experimental measurements. Correlations for these variables were obtained as a function of dimensionless numbers to give generality using only initial boundary conditions. CFD numerical model developed in this research has the capability to simulate the behavior of non-condensable gases discharged in water.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.61-64
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• 2014

방사성동위원소를 포함하는 방사성물질은 전력생산에서부터 연구, 산업, 진단 및 치료 등의 목적으로 다양하게 활용되고 있다. 비밀봉 방사성물질을 이용하는 시설에서 이들 시설로부터 기체, 입자 또는 액체 형태의 방사성물질이 다소간 환경으로 배출되는 것은 피할 수 없으며, 이는 일반인의 방사선피폭을 야기하는 주요한 인공 방사선원이다. 본 논문은 보수적 가정과 간단한 계산에 의거하여 액상의 비밀봉선원을 사용하는 시설에서 배기설비를 통해 배출되는 공기중 방사성물질의 최대농도와 방사성폐액을 저장하는 저류조 배수구에서 배출되는 폐액중 방사성물질의 평균농도를 산출한 후, 관련 고시에서 정하는 각각의 배출관리기준값과 비교함으로써 일반인의 피폭 정도를 평가하는 절차를 제공한다. 이를 위해 방사성핵종의 1일 사용량, 취급형태, 비산율, 방사성폐액 발생량, 배기설비, 배수설비 등을 적절히 가정하였다. 제시된 절차는 비밀봉 방사성물질을 취급하는 시설에서 환경으로의 방사성물질의 계획적 배출에 따른 주변환경 영향평가에 손쉽게 적용할 수 있으므로 일반인의 피폭량 감축에 필요한 시설에서의 방사선안전관리 실무요건 도출에 활용할 수 있다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 2008

본 연구는 효소복합체 처리가 양돈분뇨의 액비화 과정의 악취제어 가능성을 조사하기 위하여 액비저장 탱크에 4주간 저장하면서 효소복합체 처리, 폭기 처리, 효소와 폭기 동시 처리 및 대조구로 나누어 비교하였다. 또한 효소복합체를 돈사에 살포하여 돈사내 공기의 질과 양돈장 부지경계선에서의 복합악취농도를 조사하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 효소복합체와 폭기 처리는 양돈분뇨의 액비화 과정의 암모니아와 황화수소 농도에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며, 암모니아와 황화수소 농도는 4주간의 액비화 과정 동안 지속적으로 감소되었다. 효소복합체의 일정 수준 처리는 양돈분뇨 액비화 과정의 악취저감을 위한 효율적인 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다. 효소복합체와 폭기 처리는 양돈분뇨의 액비화 과정의 총질소, 총인 및 암모니아성 질소 농도에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며, 효소복합체 처리는 양돈분뇨 액비의 품질 유지와 악취저감을 위한 하나의 기술적 대안으로 충분한 것으로 보인다. 효소복합체 살포는 돈사내 공기의 질을 개선하고 양돈장의 부지경계선에서의 복합악취 저감에도 효과적으로 작용하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 요약하면, 효소복합체 처리는 양돈분뇨 액비화 과정의 악취제어와 고품질 액비제조 가능성이 인정되며, 돈사 내부 및 양돈장 환경개선과 악취저감 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권3호
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• pp.155-162
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• 2004

농가에서의 액비이용 실태조사를 위하여 액비저장조가 설치된 22시군 61농가를 표본으로 선정하여 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 액비 저장조 설치농가의 유형은 경종농가가 전체의 $68.8\%$인 42농가였으며, 양돈농가는 $31.2\%$인 19농가였고, 액비 저장조 설치 장소는 농경지에 설치한 농가가 44농가( $72.1\%$), 농장 내에 설치한 농가가 17농가($27.9\%$)였다. 농가에 설치된 액비저장조의 용량은 50톤에서부터 1,000톤 규모로 다양하였으나, 200톤 규모의 저장조가 41농가($67.2\%$)로 가장 많았다. 2. 액비살포 대상지는 $45.9\%$가 논이었으며, 밭 $36.1\%$, 과수인 $16.4\%$, 기타 $1.6\%$ 순 이였으며, 대상작물은 벼>채소>과수>사료작물>기타 순이었다. 300평당 액비 살포량은 전체 농가 중 23농가($37.7\%$)가 농가 임의로 살포한다고 답하였고, 연간 액비살포횟수는 2회가 37농가로 가장 많았다 3. 액비 살포방법은 지표살포가 $88.5\%$로 대부분을 차지하고 있었고, 액비를 살포한 후 조치는 농경지를 바로 경운하는 농가가 $86.9\%$, 그대로 방치하는 농가가 $13.1\%$로 조사되었다. 액비 살포농경지와 인근농가와의 거리는 1.0km 이내가 전체의 $86.9\%$를 차지하고 있어, 액비 살포시 인근 농가와의 악취 민원이 발생할 가능성이 높았다. 액비 살포시 당면하는 문제점은 악취에 의한 민원발생이 $60.7\%$로 가장 많았고, 적기에 액비를 뿌릴 수 있는 장비의 확보가 $22.9\%$로 그 뒤를 이었으며, 문제점이 없었다는 농가도 $13.1\%$를 차지했다 4. 농가들이 액비화 관련기술을 문의하는 기관으로 소재지 시군농업기술센터를 가장 많이 꼽았고($50.8\%$), 도 농업기술원, 기타의 순이었으며, 기술을 문의할 기관이 없다는 농가도 $32.8\%$에 달하였다. 조사대상 22개 시군농업기술센터의 액비 분석 장비 보유현황을 조사해 본 결과 $77.3\%$인 17개소가 분석 장비를 보유하고 있지 않은 것으로 나타나, 농가들이 액비 살포량을 결정하는데 많은 어려움을 겪고 있는 것으로 조사되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.76-87
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• 2018

본 연구는 화학공장에서 원료 및 중간재로 많이 사용되는 Heavy Gas인 염소를 화학설비의 가압 염소포화액체 저장탱크에서 2상 흐름 연속누출에 대한 유해위험거리를 정량적으로 예측하기 위한 피해영향 모델링이다. 피해예측을 위한 평가방법과 사고영향평가모델들을 기준으로 액체염소 저장용기의 누출사고에서 사고결과에 미치는 최적의 변수를 나타나기 위해 조업조건을 표준조건으로 하였다. 장외영향평가의 위험성 평가에 사용되는 것으로 USEPA와 NOAA에서 공동 개발된 대기확산 모델인 ALOHA (V5.4.4) 모델을 사용하였다. 화학물질을 대량으로 제조 및 취급하고 있는 여수 국가산업단지를 연구 대상지역으로하여, 기상변수와 공정변수들을 설정하여 시나리오별로 모델링을 하여 누출사고에 대한 특성을 도출하였다. 가우시안 확산모델에 따른 관심지점의 농도 추정치를 산출하였고, ALOHA 모델링 결과 염소 확산에 의한 유해위험거리는 대기온도가 높고 풍속의 감소와 대기 안정도가 안정할수록 증가 하는 것으로 분석되었다.

• 한국안전학회지
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• 제35권6호
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• pp.25-31
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• 2020

Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion(BLEVE) can cause not only economic damage to the plant but also serious casualties. LPG accidents account for 89.6 percent of all accidents caused by gas leaks in Korea over the past nine years, while casualties from accidents also account for 73 percent of all accidents, according to statistics from the Korea Gas Safety Corporation. In addition, a potential explosion and a fire accident from one LPG storage tank may affect the nearby storage tanks, causing secondary and tertiary damage (domino effect). The safety distance standards for LPG used by LPG workplaces, charging stations, and homes in Korea have become stricter following the explosion of LPG charging stations in Bucheon. The safety distance regulation is divided into regulations based on the distance damage and the risk including frequency. This study suggests two approaches to optimizing the safety distance based on the just consequence and risk including frequencies. Using the Phast 7.2 Risk Assessment software by DNV GL, the explosion overpressure and heat radiation were derived according to the distance caused by BLEVE in the worst-case scenario, and accident and damage probability were derived by considering the probit function and domino effect. In addition, the safety distance between LPG tanks or LPG charging stations was derived to minimize damage effects by utilizing these measures.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.449-461
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• 2013

최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.