• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1509-1516
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• 2004

During fuel irradiation tests, all parts of cylindrical structure with multiple holes act as heat sources due to fussion heat and ${\gamma}$-flux. The high temperature is especially generated in the center of pellet. Because of the high temperature, many problems occur, such as melting of pellet and declining of heat transfer between cladding and coolant. In this paper, it is attempted to minimize the temperature of pellet using optimization method. For thermal and optimization analysis of structure, the finite element method code, ANSYS 5.7 is used. Through the optimum design process, the temperature of SBT diminished 10％ and the temperature of OBT diminished 18％.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권1호
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• pp.19-32
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• 2013

Cracking at low temperatures is one of the frequently observed modes of failure in asphalt concretes. In this investigation, fracture tests were performed on cracked asphalt concrete subjected to pure mode I and pure mode II loading at different subzero temperatures. An improved semi-circular bend (SCB) specimen containing a vertical crack was used to conduct the experiments. The SCB specimens produced from the gyratory compacted cylindrical samples were compressively loaded, and critical stress intensity factors, $K_{If}$ and $K_{IIf}$, were then calculated using peak loads obtained from the tests. The experimental results showed that with decreasing the temperature, mode I and mode II critical stress intensity factors increased first but below a certain temperature they both decreased. It was also found that at a fixed temperature, the mode II fracture resistance of the asphalt concrete was higher than its mode I fracture resistance.

• Steel and Composite Structures
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• 제4권3호
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• pp.227-246
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• 2004

This paper presents a moment-curvature method that accounts for the strength deterioration of steel at elevated temperature in estimating the response of steel beams exposed to fire. A modification to the EC4 method is proposed for a better estimation of the temperature distribution in the steel beam supporting a concrete slab. The accuracy of the proposed method is verified by comparing the results with established test results and the nonlinear finite element analysis results. The beam failure criterion based on a maximum strain of 0.02 is proposed to assess the limiting temperature as compared to the traditional criteria that rely on deflection limit or deflection rate. Extensive studies carried out on steel beams with various span lengths, load ratios, beam sizes and loading types show that the proposed failure criterion gives consistent results when compared to nonlinear finite element results.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권5호
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• pp.473-485
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• 2017

Ratcheting behavior of $90^{\circ}$ elbow piping subject to internal pressure 20 MPa and reversed bending 20 kN was investigated using experimental method. The maximum ratcheting strain was found in the circumferential direction of intrados. Ratcheting strain at flanks was also very large. Moreover, the effect of temperature on ratcheting strain of $90^{\circ}$ elbow piping was studied through finite element analysis, and the results were compared with room condition ($25^{\circ}$). The results revealed that ratcheting strain of $90^{\circ}$ elbow piping increased with increasing temperature. Ratcheting boundary of $90^{\circ}$ elbow piping was determined by Chaboche model combined with C-TDF method. The results revealed that there was no relationship between the dimensionless form of ratcheting boundary and temperature.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.38-44
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• 2013

D하수처리장의 송풍량을 효과적으로 조절하는 시스템을 구축하기 위해 2011년 1월 1일부터 2012년 8월 31일까지 포기조 DO 농도를 평균 2.1 mg/L로 유지하면서 유입유량, 유입농도, 유입부하, 수온, F/M비, 생물반응조의 MLSS 농도 변화에 따른 송풍량 변화를 검토하였다. 그 결과 동일한 DO 농도를 유지하기 위한 송풍량 변화폭은 매우 크며, 송풍량 산정을 결정하는 주요 인자는 수온, F/M비, $BOD_5$ 유입 부하, T-N 유입 부하로 나타났다. 그 중 가장 큰 영향을 주는 지표는 수온으로 수온 $1^{\circ}C$ 증가는 $45.8m^3/h$의 송풍량을 증가시키는 것으로 나타났으며, 이는 계절의 영향이 반영된 것으로 사료 된다. 하절기에는 유입 유량증가, 낮은 MLSS농도, F/M비 증가의 영향과, 동절기에는 유입 유량감소, 높은 MLSS농도, F/M비 감소 등의 영향이 송풍량에 반영되어, 수온 변화에 따른 필요 송풍량 변화를 더욱 가중시킨 것으로 사료된다. 따라서 호기조 송풍량 산정 시에는 유입유량, 유입 $BOD_5$농도, 유입 T-N농도 및 생물반응조의 MLSS농도 중 하나의 인자를 이용하는 것보다, 유입부하나 F/M비로 연산하여 접근이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제13권3호
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• pp.267-275
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• 2000

이 연구는 값싸고 높은 비 표면적을 제공할 수 있는 발포스티로폼 입자를 packed column 에어레이터의 산소전달 매질로 이용 가능성을 알기 위하여 매질의 깊이와 수리학적부하량에 따른 산소 전달 특성과 효율을 조사 하였다. 이용된 발포스티로폼 입자는 직경 2.5 mm의 구형이었으며, 비표면적이 1350 $m^2$/$m^3$으로 일반적으로 이용되는 매질에 비해 약 3.7~7.0배 더 넓은 비표면적을 제공할 수 있다. 이 매질을 직경 10 cm, 높이 1 m의 내부 관찰이 용이한 아크릴 관으로 제작한 packed column 에어 레이터에 0, 4.5, 9그리고 18 cm의 매질을 채워 넣고, 수온 20, 25 및 3$0^{\circ}C$에 대해 수리학적 부하량을 2, 4 및 5.6 $m^3$/$m^2$/min로 각각 달리하여 산소전달특성을 실험한 결과(Exp. 1),모든 실험 수온에서 수리학적 부하량이 증가함에 따라 표준산소전달률이 증가하였으나 매질의 깊이는 9 cm 까지는 증가하다가 18 cm에서는 감소하였다. 표준산소전달률은 매질 깊이 9 cm에서 수리학적 부하량이 5.6 $m^3$/$m^2$/min일 때 가장 높았다. 그러나 수리학적 부하량이 증가함에 따라 펌프의 소모 전력이 증가하여, 단위소모 전력당 표준에어레이션 효율은 매질의 깊이 9 cm에서 수리학적부하량 2 $m^3$/$m^2$/min일 때 가장 높았다. 따라서 모든 수리학적 부하량에서 매질의 깊이 9 cm 일 때 표준산소전달률과 표준에어레이션 효율이 가장 좋았다. 이 매질을 직경 20 cm, 높이 2 m의 PVC관으로 제작한 packed column 에어레이터에 깊이를 0, 9, 18, 27 및 36 cm로 넣고 순환여과식 시설 내에 실험실 규모의 적용실험을 통해 에어레이터의 효율을 조사하였는데 (Exp.2), 실험 수온 27$^{\circ}C$에서, Exp. 1에서와 동일한 3개의 수리학적 부하량에서 산소 전달률을 측정한 결과, Exp. 1에서와 같이 수리학적 부하량과 매질의 깊이의 증가에 따라 산소 전달률이 증가하였으며, 매질의 깊이가 가장 깊은 36 cm에 대해, 수리학적 부하량이 2 $m^3$/$m^2$/min 일때, 2 kg 02 kg $O_2$/kW-hr의 가장 높은 표준에어레이션효율을 나타내었다. 위의 두 실험 결과에 따라 packed column 에어레이터에서 발포스티로폼 입자를 산소전달 매질로 이용하여 산소 전달률을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제7권1호
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• pp.9-20
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• 1981

This study was performed to determine the correlationship between temperature and overall removals of BOD, SS and to demonstrate the effect of temperature on treatment performance. These data for a period from February 1, 1977 to January 31, 1980 were obtained from the Cheong-Gye Cheon Sewage Treatment plant. The results of correlation and stepwise multiple regression analysis were as follows. 1) Secondary effluent BOD and SS showed negative correlationship with water temperature, with correlation coefficient of -0.1710, and -0.1654 respectively. 2) Correlation coefficient of BOD, SS removal rate and water temperature were 0.1823 and 0.0429 respectively. 3) Regresion equation for estimate of BOD removal rate was as follows $\widehat{Y}_1$ (BOD removal rate)=63.9994+0.5442X(water temperature). And BOD removal rate showed non significant change according to the water temperature. 4) Regression equation for estimate of SS removal rate was as follows $\widehat{Y}_2$ (SS removal rate)=61.6881+0.1514X(Water temperature). And SS removal rate showed non significant change according to the water temperature. 5) According to the Stepwise Multiple Regression analysis, water temperature ranked second order in the BOD removal rate estimation and the equation was as follows $\widehat{Y}_1$ (BOD removal rate)=69.7398+0.2665 $X_1$ (Primary effluent BOD)+0.3562 $X_2$ (Water temperature)-0.0122 $X_3(Flow)+4413.271X_4$ (Organic Loading).

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.553-562
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• 2017

최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.297-304
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• 2023

첨단 전자 제품 산업의 비약적인 발전은 환경적 측면에서 고농도 암모니아 폐수의 증가를 초래했다. 고농도 암모니아 폐수를 안정적으로 처리하기 위해 다양한 방법의 기술이 시도되고 있으나, 지금까지 성공적인 기술이 개발되어 적용되지는 못하고 있다. 본 연구에서는 첨단 전자산업에서 발생하는 고농도 암모니아 함유 폐수에 대하여 밀폐(closed) 순환형 대향류 충전탑 형식의 실증설비를 이용하여 온도, 공기부하율 그리고 폐수부하율 변화에 따른 암모니아성 질소의 제거효율과 제거 특성을 평가하였다. 폐수량 20.8 m³ h^-1, 공기량 18,000 Nm³ h^-1의 운전 조건에서 온도를 45, 50, 55 그리고 60℃로 변경하여 운전한 결과, 암모니아성 질소(NH₃-N)의 제거율은 각각 87.5, 93.4, 96.8 및 98.7%로 온도가 제거율에 미치는 가장 큰 영향 인자임을 알 수 있었다. 공기부하율을 증가시키면 제거율도 증가하나, 흡수탑의 액적(droplet)이 탈기탑으로 유입되어 제거율 증가는 크지 않았다. 폐수 부하율이 변경되어도 제거율은 크게 변하지 않았는데, 이는 제거율에 영향이 없는 것이 아니라, 상대적으로 높은 공기부하율에 기인한 것으로 판단된다. 실증연구를 통해 암모니아 탈기법은 첨단 전자산업에서 발생하는 고농도 암모니아 폐수를 안정적으로 처리할 수 있는 적정한 공법임을 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권1호
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• pp.109-125
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• 2012

Post-buckling behavior of Timoshenko beams subjected to uniform temperature rising with temperature dependent physical properties are studied in this paper by using the total Lagrangian Timoshenko beam element approximation. The beam is clamped at both ends. In the case of beams with immovable ends, temperature rise causes compressible forces end therefore buckling and post-buckling phenomena occurs. It is known that post-buckling problems are geometrically nonlinear problems. Also, the material properties (Young's modulus, coefficient of thermal expansion, yield stress) are temperature dependent: That is the coefficients of the governing equations are not constant in this study. This situation suggests the physical nonlinearity of the problem. Hence, the considered problem is both geometrically and physically nonlinear. The considered highly non-linear problem is solved considering full geometric non-linearity by using incremental displacement-based finite element method in conjunction with Newton-Raphson iteration method. The beams considered in numerical examples are made of Austenitic Stainless Steel (316). The convergence studies are made. In this study, the difference between temperature dependent and independent physical properties are investigated in detail in post-buckling case. The relationships between deflections, thermal post-buckling configuration, critical buckling temperature, maximum stresses of the beams and temperature rising are illustrated in detail in post-buckling case.