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Investigation of thermal hydraulic behavior of the High Temperature Test Facility's lower plenum via large eddy simulation

  • Hyeongi Moon ;Sujong Yoon;Mauricio Tano-Retamale ;Aaron Epiney ;Minseop Song;Jae-Ho Jeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권10호
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    • pp.3874-3897
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    • 2023
  • A high-fidelity computational fluid dynamics (CFD) analysis was performed using the Large Eddy Simulation (LES) model for the lower plenum of the High-Temperature Test Facility (HTTF), a ¼ scale test facility of the modular high temperature gas-cooled reactor (MHTGR) managed by Oregon State University. In most next-generation nuclear reactors, thermal stress due to thermal striping is one of the risks to be curiously considered. This is also true for HTGRs, especially since the exhaust helium gas temperature is high. In order to evaluate these risks and performance, organizations in the United States led by the OECD NEA are conducting a thermal hydraulic code benchmark for HTGR, and the test facility used for this benchmark is HTTF. HTTF can perform experiments in both normal and accident situations and provide high-quality experimental data. However, it is difficult to provide sufficient data for benchmarking through experiments, and there is a problem with the reliability of CFD analysis results based on Reynolds-averaged Navier-Stokes to analyze thermal hydraulic behavior without verification. To solve this problem, high-fidelity 3-D CFD analysis was performed using the LES model for HTTF. It was also verified that the LES model can properly simulate this jet mixing phenomenon via a unit cell test that provides experimental information. As a result of CFD analysis, the lower the dependency of the sub-grid scale model, the closer to the actual analysis result. In the case of unit cell test CFD analysis and HTTF CFD analysis, the volume-averaged sub-grid scale model dependency was calculated to be 13.0% and 9.16%, respectively. As a result of HTTF analysis, quantitative data of the fluid inside the HTTF lower plenum was provided in this paper. As a result of qualitative analysis, the temperature was highest at the center of the lower plenum, while the temperature fluctuation was highest near the edge of the lower plenum wall. The power spectral density of temperature was analyzed via fast Fourier transform (FFT) for specific points on the center and side of the lower plenum. FFT results did not reveal specific frequency-dominant temperature fluctuations in the center part. It was confirmed that the temperature power spectral density (PSD) at the top increased from the center to the wake. The vortex was visualized using the well-known scalar Q-criterion, and as a result, the closer to the outlet duct, the greater the influence of the mainstream, so that the inflow jet vortex was dissipated and mixed at the top of the lower plenum. Additionally, FFT analysis was performed on the support structure near the corner of the lower plenum with large temperature fluctuations, and as a result, it was confirmed that the temperature fluctuation of the flow did not have a significant effect near the corner wall. In addition, the vortices generated from the lower plenum to the outlet duct were identified in this paper. It is considered that the quantitative and qualitative results presented in this paper will serve as reference data for the benchmark.

북한산국립공원 참나무시들음병 방제지역 식생구조 특성 연구 (Characteristics of Vegetation Structure of Managed Area by Oak Wilt Disease in Bukhansan National Park)

  • 한봉호;최진우;염정헌;이경재
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.342-356
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    • 2014
  • 본 연구는 북한산국립공원 참나무시들음병 피해지 중 벌채 및 훈증 관리된 지역에 대한 식생구조특성을 분석함으로서 향후 식생복원을 위한 기초자료 제공을 목적으로 하였다. 연구 대상지는 2006~2011년 벌채 및 훈증 관리된 지역 중 예비답사를 통해 관리년도가 명확하고 조사 및 관리가 용이한 탐방로 인접지역을 선정하였으며 선정된 대상지는 소귀천계곡, 무수골, 다락원, 원도봉, 도봉계곡, 도선사 등 6개 지역 이었다. 조사구는 대조구를 포함하여 총 18개소 ($20m{\times}20m$)를 설정하였으며 아교목층과 관목층의 밀도 및 피도, 아교목층의 상대우점치, 도시화적응종 및 외래종의 상대우점치 등을 분석하였다. 모니터링 결과, 벌채 후 4년 이상 경과된 소귀천계곡과 무수골에서 아교목층과 관목층의 밀도 및 피도가 모두 크게 증가하였으며 벌채 후 3년이 지나지 않은 지역 중 다락원, 원도봉, 도봉계곡, 도선사 등은 벌채 및 훈증 작업시 하층이 훼손되어 대조구에 비해 아교목 및 관목층 밀도가 낮았다. 하지만 원도봉과 도선사는 관목층의 밀도가 대조구에 비해 높았는데 다수의 유목이 이입된 것으로 분석되었다. 아교목층의 세력 경쟁 측면에서는 다락원과 원도봉을 제외하고는 신갈나무가 쇠퇴하면서 졸참나무와 팥배나무가 우점하였다. 다락원은 아교목층에서 소나무와 신갈나무 등이 우점하였고 원도봉은 신갈나무가 지속적으로 우점하였다. 외래종은 일본목련, 아까시나무 등이 수관층이 개방된 곳을 중심으로 분포하였으며, 소귀천계곡에서는 덩굴식생인 칡이 생육하였다. 토양환경에서는 전 지역에서 토양의 산성화(pH 4.49)와 더불어 유기물함량(3.23%), 유효인산(1.40mg/kg) 및 치환성양이온 등이 부족한 것으로 분석되어 수목생육에는 불량한 환경으로 판단되었다.

양식해태의 유통에 관한 조사 연구 (A Study on Marketing of Cultured Laver Products)

  • 유충열
    • 수산경영론집
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    • 제4권1_2호
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    • pp.19-57
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    • 1973
  • Laver io one of the most necessary and seasonal items in Korean food from oldtimes. Laver is lagely eaten in dried form, and its supply depends entirely upon culture weeds. The history of laver culture in Korea about sixty or seventy years is older than in Japan. Significance of laver culture is divided into two aspects, one is food supply in the nation, and the other is export to other countries. Houses engaged in laver culture are about foully thousands, and laver production in 1972 is estimated as 1, 3 bitten sheets. (1 sheet is a dried laver of 20 cm sq, in the shape of paper) Especcially meaning of layer production is the concentration of labour input, and systematic management of labour. From around 1920, the method of laver culture was introduced by Japanese Imperialism for mono culture in shallow seas, and mass products of laver is provided to Japan market, DOMESTIC MARKET Fundamental consume function calculates at below, $D_{(68_71)}$=16354 $Y^{0.471}$ $P^{-1.0662}$ where D is total layer demand, Y income variable, P price variable. It means income elasticity is 476. in the whole country, and price elasticity is 1, 07. But generally income elasticity is higher in urban area than in rural area, as shown at 1, 3 in Seoul city. Expence of laver in house expenditure is mutually correlated with another expence, See Table 12 about the relative function. See Table 14 and 16 about the relation between the gathering and the changes of price in auction, wholesale and retail price support system is for two effects, one of which is constraint of the upper price, the other is rise of the lower price. Before the system control, the equation in three year average calculated as below, $Y_{b}$ =18, 907.7455+15435.9364 t (r=0.89) where the origin t=0 is the November and the units are month. Post the system control, $Y_{p}$ =30, 047.9636+1, 631.1721t (r=0.97) therefore, this system has an effect only on the rise of lower price, Average annual margins of laver products at four market levels according to the consumer spent is below. EXPORTING MARKET Japanese demand function of laver products is, Log D=5, 289+1, 108 Log Y-1, 395 Log P (r=0.987) where D is Japanese laver demand, Y income variable, P price variable. according to which income elasticity is 1. 1 and price elasticity is 1.4. Laver production in 1970 tile highest record till then, is estimated as six billion sheets. But the recent improvement of laver culture techniques, the production of seeds and freezing storage of seeds has been stabilized. Futher new culture farms have been developed by means of break- water fences or by floating culture method. These improvements have been backed up with increased demand of laver products. Import quantity and price of Korean laver products are restrained by three organizations, that is producer, distributor and consumer. This relationship calculated by regression equation shows that import is influenced only producer organization, at the sacrifice of consumer profit. For increase to export of laver products, we urgently require to open foreign trade of laver products for Japanese consumer, .and Japan has political responsibility to solve Korean laver structure. But with long run timeseries, as regards Japanese production and import quantity, importing function shows increasing trend as below, 250 million sheets <3, 947.1674+0.005 $L_{g}$ >) 600 million sheets where $L_{q}$ is relative production quantity of laver in Japan. (unit; 100 thousand sheets) Our Export effort should be put on the highly processed products whithin the restraind quote.ote.

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한국의학물리학회 선형가속기 외부 품질관리 실시 현황보고 (Report on the External Audits Conducted by Korean Society of Medical Physics)

  • 허현도;조광환;조삼주;최상현;김동욱;황의중;김기환;민철기;최태진;오영기;이승준;박달;박성광;지영훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.315-322
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    • 2013
  • 전문가 그룹의 외부검사를 통하여 의료기관 자체적으로 시행되고 있는 품질관리를 평가하고 구조적 문제점에 대한 상호보완을 하고자 하였다. 외부 검사의 정당성 확보를 위해 전국 80여 개의 의료기관 중 지역 분포를 고려하여 30여 개를 선정하였고, 최종 25개의 의료기관이 자발적 참여의사를 신청하였다. 참여의료기관은 비공개를 원칙으로 하였고, 사전에 상호 비교하여 검증된 측정 장비를 가지고 직접 방문하여 측정하는 것을 원칙으로 하였다. 두 개 이상의 광자선을 대상으로 출력선량을 측정하였고, 갠트리회전 정확도, 콜리메이터 회전 정확도, 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도 등을 측정하였다. 출력선량 측정에서 6 MV의 경우 -0.8%~4.5%까지 절대오차를 보였고, 10 MV의 경우 -0.79%~3.01%이었고, 15 MV에서 -0.7%~0.07% 절대오차를 나타내었다. 25개 의료 기관을 대상으로 한 50개의 광자선 중에서 절대 흡수선량이 2% 이상 되는 에너지가 8개(16%)로 나타났다. 조사면과 갠트리, 콜리메이터 회전축 일치도는 2개 의료기관을 제외하고 모두 ${\pm}2$ mm 이내의 결과를 보였다. 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도는 모두 ${\pm}1$ mm 이내의 정확도를 보였다. 에너지 선질 조사에서 광자선 6 MV의 경우 KQ 값의 최고값과 최저값의 차이는 0.4%로 나타났다. 물 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 21개(84%), 공기 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 4개(16%)로 조사되었고, SSD 측정법을 사용하는 기관은 22개, SAD 측정법을 사용하는 기관은 3개 기관으로 조사되었다. 외부검사는 자체적으로 시행되고 있는 품질관리의 구조적인 문제점을 찾아 상호 보완하는 것임으로 매우 중요하다. 따라서 전문가 그룹 및 국가가 함께 주기적이고, 지속적인 외부검사가 시행 될 수 있도록 국제 수준의 전문가의 양성 및 국가지원 제도가 필요하다고 사료된다.

인천지역 일부 고등학생의 편의점 편의식 이용빈도와 식사의 질과의 관련성 (Association between frequency of convenience foods use at convenience stores and dietary quality among high school students in Incheon)

  • 김은미;최미경;김미현
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제52권4호
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    • pp.383-398
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    • 2019
  • 빠르고 손쉽게 먹을 수 있으면서 청소년의 입맛을 자극하는 편의식의 섭취증가와 이에 따른 영양 불균형이 우려되는 상황에서 본 연구에서는 고등학교 남녀 청소년의 편의점 편의식 빈도에 따라 식습관, 생활습관 및 청소년영양지수 (NQ-A)를 평가하여 청소년의 편의식의 이용과 식사의 질과의 관련성을 규명하였다. 연구대상은 인천지역의 고등학교에 재학중인 고등학생 474명 (남자 225명, 여자 249명)이었고, 2018년 6월에 조사를 실시하였다. 대상자의 평균 연령은 16.7세였으며, 대상자의 편의점 이용 빈도에 따라 '주1회미만군', '주1~2회군', '주3회이상군'의 세 군으로 분류였고, 남학생의 경우 주1회미만군은 32.4%, 주1 ~ 2회군 35.6%, 주3회이상군 32.0%였으며, 여학생의 경우 주1회미만군은 35.6%, 주1~2회군 44.6%, 주3회이상군 16.9%이었다. 남녀 대상자 모두에서 편의점 이용 빈도에 따른 세 군의 학년분포, 어머니의 직업 유무, 가족원수, 과외학습 상태, 식사에 소요되는 시간은 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 남녀 모두에서 세 군간의 용돈 분포는 유의적인 차이를 보이면서 편의점 이용 빈도가 높은 대상자들의 용돈이 높게 나타났다 (p < 0.05, p < 0.01). 남학생의 경우 편의점 편의점 이용빈도가 증가할수록 과자 또는 달거나 기름진 빵, 라면, 길거리 음식의 섭취빈도가 증가하고, 콩/두부의 섭취 빈도와 영양표시 확인률이 감소하는 관련성이 나타났다. 여학생의 경우는 편의점 편의점 이용빈도가 증가할수록 음료, 라면, 야식, 길거리 음식의 섭취 빈도가 증가하는 관련성이 제시되었다. 청소년영양지수를 이용한 실사의 질 평가에서 남녀학생 모두 편의점 이용빈도가 증가할수록 실사의 질이 낮아졌고 영역별 평가에서는 균형, 다양, 환경, 실천 영역은 편의점 이용빈도에 따른 유의적인 관련성을 보이지 않았으나, 절제 영역이 유의적으로 낮아지는 것으로 나타났다. 이상의 연구결과를 통하여 편의점 이용 빈도가 높은 학생들은 라면 등의 편의식 및 달거나 기름진 간식류, 음료류의 섭취빈도가 높으며 야식이나 길거리 음식 섭취빈도가 높은 식행동 특성을 보였다. 청소년영양지수를 이용한 식사의 질 평가결과에서도 편의점 이용빈도가 높은 남녀 고등학생에서 총 식사의 질과 절제 영역의 점수가 낮은 유의적인 관련성이 제시되었다. 이와 같이 고등학생의 높은 편의점 편의식의 이용은 바람직하지 못한 식행동 및 식사의 질 저하와 연관성이 있으므로 이에 대한 올바른 식습관지도가 필요하다고 사료된다.

실시간 화상 수업에서의 사회적 실재감 탐색 : 기독교교육 수업 사례를 중심으로 (An Exploratory Study on Social Presence in Synchronous Distance Course : Focused on the Cases of Christian Education Classes)

  • 박은혜;성지훈
    • 기독교교육논총
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    • 제64권
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    • pp.203-235
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    • 2020
  • 본 연구는 코로나 19로 인해 기독교교육 전공 수업을 실시간 화상 수업으로 실행한 후, 학생들이 인식한 사회적 실재감의 정도와 여기에 영향을 끼친 요인을 파악하고, 이를 바탕으로 사회적 실재감 향상을 위한 수업의 설계, 운영 방안을 탐색하는 데 목적이 있다. 이를 위해 실시간 화상 수업과 사회적 실재감과 관련 있는 연구들을 문헌연구를 통해 정리하고, 사회적 실재감을 측정하고 영향 요인을 도출하기 위해 경기도 소재 A 대학교 기독교교육 전공 수업 3강좌의 수강생 58명을 대상으로 설문 조사를 하고, 6명의 학생과 심층 면담을 실시하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 사회적 실재감은 보통 수준이었으며, 하위요인별로는 정서적 유대감이 가장 낮았고, 개방적 커뮤니케이션, 공동체감이 보통 수준이었으며, 상호지원 및 집중이 가장 높았다. 둘째, 사회적 실재감에 긍정적 영향을 끼친 요인으로는 조별 활동, 자기소개 활동, 적극적인 수업참여, 교수자의 강의 중 질의응답이나 동료학습자의 의견에 대한 반응, 질문, 피드백 등과 같은 상호소통, 적은 수강생 수가 도출되었다. 사회적 실재감 인식에 부정적 영향을 끼친 요인으로는 사적 대화 부족, 저조한 수업참여, 상호소통 부족, 주의 집중의 어려움이 있었다. 이러한 부정적 요인들의 원인은 줌(zoom)에서 발생한 기술적인 문제와 한계, 불편함과 산만한 주변 환경, 시간 부족, 심리적 어색함 등 이었다. 연구결과를 반영하여 실시간 화상 수업에서의 사회적 실재감 향상 방안으로 친교 활동, 효과적인 실시간 화상 수업에 대한 오리엔테이션, 원활한 의사소통 방법 지도, 교수자의 학습 촉진 역할 강화, 조별 활동 및 학습자 중심 활동 강화, 적은 수강생 규모를 제안하였다.

지능형 전망모형을 결합한 로보어드바이저 알고리즘 (Robo-Advisor Algorithm with Intelligent View Model)

  • 김선웅
    • 지능정보연구
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    • 제25권2호
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    • pp.39-55
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    • 2019
  • 최근 은행과 증권회사를 중심으로 다양한 로보어드바이저 금융상품들이 출시되고 있다. 로보어드바이저는 사람 대신 컴퓨터가 포트폴리오 자산배분에 대한 투자 결정을 실행하기 때문에 다양한 자산배분 알고리즘이 활용되고 있다. 본 연구에서는 대표적 로보어드바이저 알고리즘인 블랙리터만모형의 강점을 살리면서 객관적 투자자 전망을 도출할 수 있는 지능형 전망모형을 제안하고 이를 내재균형수익률과 결합하여 최종 포트폴리오를 도출하는 로보어드바이저 자산배분 알고리즘을 새로이 제안하며, 실제 주가자료를 이용한 실증분석 결과를 통해 전문가의 주관적 전망을 대신할 수 있는 지능형 전망모형의 실무적 적용 가능성을 보여주고자 한다. 그동안 주가 예측에서 우수한 성과를 보여주었던 기계학습 방법 중 SVM 모형을 이용하여 각 자산별 기대수익률에 대한 예측과 예측 확률을 도출하고 이를 각각 기대수익률에 대한 투자자 전망과 전망에 대한 신뢰도 수준의 입력변수로 활용하는 지능형 전망모형을 제안하였다. 시장포트폴리오로부터 도출된 내재균형수익률과 지능형 전망모형의 기대수익률, 확률을 결합하여 최종적인 블랙리터만모형의 최적포트폴리오를 도출하였다. 주가자료는 2008년부터 2018년까지의 132개월 동안의 8개의 KOSPI 200 섹터지수 월별 자료를 분석하였다. 블랙리터만모형으로 도출된 최적포트폴리오의 결과가 기존의 평균분산모형이나 리스크패리티모형 등과 비교하여 우수한 성과를 보여주었다. 구체적으로 2008년부터 2015년까지의 In-Sample 자료에서 최적화된 블랙리터만모형을 2016년부터 2018년까지의 Out-Of-Sample 기간에 적용한 실증분석 결과에서 다른 알고리즘보다 수익과 위험 모두에서 좋은 성과를 기록하였다. 총수익률은 6.4%로 최고 수준이며, 위험지표인 MDD는 20.8%로 최저수준을 기록하였다. 수익과 위험을 동시에 고려하여 투자 성과를 측정하는 샤프비율 역시 0.17로 가장 좋은 결과를 보여주었다. 증권계의 애널리스트 전문가들이 발표하는 투자자 전망자료의 신뢰성이 낮은 상태에서, 본 연구에서 제안된 지능형 전망모형은 현재 빠른 속도로 확장되고 있는 로보어드바이저 관련 금융상품을 개발하고 운용하는 실무적 관점에서 본 연구는 의의가 있다고 판단된다.