New piezoelectric and triboelectric materials for energy harvesting are being widely researched to reduce their processing cost and complexity and to improve their energy conversion efficiency. In this study, BaTiO3 films of various thickness were deposited on Ni foams by R.F. magnetron sputtering to study the piezoelectric and triboelectric properties of the porous spongy structure materials. Then piezoelectric nanogenerators (PENGs) were prepared with spongy structured BaTiO3 and PDMS composite. The output performance exhibited a positive dependence on the thickness of the BaTiO3 film, pushing load, and poling. The PENG output voltage and current were 4.4 V and 0.453 μA at an applied stress of 120 N when poled with a 300 kV/cm electric field. The electrical properties of the fabricated PENG were stable even after 5,000 cycles of durability testing. The triboelectric nanogenerators (TENGs) were fabricated using spongy structured BaTiO3 and various polymer films as dielectrics and operated in a vertical contact separation mode. The maximum peak to peak voltage and current of the composite film-based triboelectric nanogenerator were 63.2 V and 6 μA, respectively. This study offers new insights into the design and fabrication of high output nanogenerators using spongy structured materials.

BaTiO3-Poly vinylidene fluoride (PVDF) solution was prepared by adding 0~25 wt% BaTiO3 nanopowder and 10 wt% PVDF powder in solvent. BaTiO3-PVDF film was fabricated by spreading the solution on a glass with a doctor blade. The output performance increased with increasing BaTiO3 concentration. When the BaTiO3 concentration was 20 wt%, the output voltage and current were 4.98 V and 1.03 μA at an applied force of 100 N. However, they decreased when the over 20 wt% BaTiO3 powder was added, due to the aggregation of particles. To enhance the output performance, the generator was poled with an electric field of 150~250 kV/cm at 100 °C for 12 h. The output performance increased with increasing electric field. The output voltage and current were 7.87 V and 2.5 μA when poled with a 200 kV/cm electric field. This result seems likely to be caused by the c-axis alignment of the BaTiO3 after poling treatment. XRD patterns of the poled BaTiO3-PVDF films showed that the intensity of the (002) peak increased under high electric field. However, when the generator was poled with 250 kV/cm, the output performance of the generator degraded due to breakdown of the BaTiO3-PVDF film. When the generator was matched with 800 Ω resistance, the power density of the generator reached 1.74 mW/m2. The generator was able to charge a 10 μF capacitor up to 1.11 V and turn on 10 red LEDs.

Reactor pressure vessels and steam generators generated in the process of dismantling nuclear power plants or replaced steam have various shape and occupy a considerable amount of the disposal site when disposed of in original shape. For the development of domestic technologies related to the disposal of large wastes, it is necessary to secure technologies for reducing large radioactive metal wastes, including technologies such as decontamination, cutting, melting, and residual radioactivity evaluation. Cases of disposal of steam generators in Europe and the United States were investigated. Except for u-tubes, steam generators are less contaminated or easily decontaminated, so it is possible to reduce the volume of waste subject to final disposal by exempting a significant amount through appropriate treatment. Korea Hydro & Nuclear Power Co. is currently temporarily storing 24 steam generators at 41.6 billion won. This paper presents a method to exempt more parts of the steam generator and reduce the volume of waste by properly combining mechanical cutting thermal cutting and melting to dispose of the steam generator. Currently the decontamination and dismantling industries of nuclear facilities are gradually expanding around the world. Therefore, it is necessary to localize the treatment technology for metal waste generated during maintenance and dismantling. The result of this study can be used to establish waste reduction and disposal method for dismantling steam generators.

K0.5Bi0.5TiO3 (KBT) thin films were prepared by sol-gel processing for future use in piezoelectric generators. It is believed that the annealing temperature of films plays an important role in the output performance of piezoelectric generators. KBT films prepared on Ni substrates were annealed at 500 ~ 700 oC. Tetragonal KBT films were formed after annealing process. As the annealing temperature increased, the grain size of KBT films increased. KBT thin films show piezoelectric constant (d33) from 23 to 41 pC/N. The increase of grain size in KBT films brought about output voltage and current in the KBT generators. Also, the increase in the displacement of specimens during bending test resulted in increases in output voltage and current. Although KBT generators showed lower output power than those of generators prepared using NBT films, as reported previously, the KBT films prepared by sol-gel method show applicability as piezoelectric thin films for lead-free nanogenerators, along with NBT films.

This study was conducted to investigate the effects of underwater noise caused by pile driving during marine construction on fish. In this study, the three gray rockfish were released about 1 km away from the construction site of wind power generation on July 18, 2018 and traced using two acoustic telemetry techniques. The behavior of the fish was analyzed by calculating the moving distance, swimming speed and direction of the gray rockfish. In the results of the acoustic tracking using the ship, the rockfish moved about 2.11 km for about two hours at a speed of 0.28 ± 0.14 m/s (0.94 TL/s). The bottom depth of the trajectory of the rockfish was 1.0 ± 0.6 m on average. There was a significant directionality in swimming direction of the gray rockfish, and there was no significant correlation between the swimming direction and tidal current direction. Moving distance during 5 minutes (5MD) during pile driving and finishing operations between rock surface and bedrock were 0.94-0.96 times (76.0-77.0 m) and 1.81-2.73 times (146.0-219.5 m), respectively, compared with no pile driving. This study is expected to be used as a basic data of fish behavior research on underwater noise.

본 연구는 저온기 시설 딸기재배에서 연소식 탄산가스 발생기를 이용한 재배효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 시설내부 일중 탄산가스 농도는 6시에서 11시 사이에 대조구가 210~600μmol·mol-1 이었고, 탄산가스 시용구는 800~1,100μmol·mol-1 이었다. 그 외 시각에서는 대조구와 유사한 분포를 나타내었다. 온실내 온도는 연소 방식 탄산가스 시용구는 오전 6시 ~ 10시 대조구에 비 해서 1~3oC 높았다. 11시 이후에는 대조구와 차이가 없었다. 초장, 엽장, 엽폭, 관부직경, 생체중, 건물중 등 생육은 처리 간 차이가 없었다. 상품수량은 대조구 3,612kg에 비해서 탄산가스 공급하는 것이 4,131kg으로 519kg 더 무거웠으며 탄산가스 발생기에서 총수량이 대조구에 비해서 17%가 증수 되었다.

A thin film thermoelectric generator that consisted of 5 p/n pairs was fabricated with 1 μm-thick n-type In3Sb1Te2 and p-type Ge2Sb2Te5 deposited via radio frequency magnetron sputtering. First, 1 μm-thick GST and IST thin films were deposited at 250 oC and room temperature, respectively, via radio-frequency sputtering; these films were annealed from 250 to 450 oC via rapid thermal annealing. The optimal power factor was found at an annealing temperature of 400 oC for 10 min. To demonstrate thermoelectric generation, we measured the output voltage and estimated the maximum power of the n-IST/ p-GST generator by imposing a temperature difference between the hot and cold junctions. The maximum output voltage and the estimated maximum power of the 1 μm-thick n-IST/p-GST TE generators are approximately 17.1 mV and 5.1 nW at ΔT = 12K, respectively.

연소식 CO2 발생기 사용시 사용하는 연료에 따라서 발생되는 CO2 농도 및 유해가스 농도를 비교 분석하는 것을 목표로 하였다. 사용 연료로는 등유, LPG, LNG를 이용하였다. 연소식 CO2 발생기는 등유사용 국내제품을 설치한 온실(A), 외국제품을 설치한 온실(B), LPG 사용 국내제품과 외국제품을 설치한 온실 2개소(C와 D) 및 LNG 사용 온실(E)을 선정하였다. 측정은 서울대학교 농생명과학공동기기원(NICEM)의 실내공기질 분석 시스템의 일부 측정시스템을 온실로 이동하여 측정하였다. 연소식 CO2 발생기 작동 유무에 따른 CO2 가스 증감은 NOx류의 증감에 정의 상관을 보였으며, 사용 연식에 따른 버너의 내구성 저하에 따른 유해가스 발생량이 증가하였다. CO 농도가 매우 높게 나올 경우에는 발생기 내부에 컨버터를 장착하여 농도를 저감시켜 직물의 생리장해를 예방시킬 필요가 있었다. 전체적으로 CO2 발생에 따른 유해가스 농도는 최근 설치된 장치에서는 큰 문제가 없었으며 가장 낮은 유해가스 발생량은 국산 LPG 제품을 사용한 D 온실이었다.

Heat transfer enhancement of fin-tube heat exchangers with vortex generators is investigated using naphthalene sublimation technique. Experiments are performed for the fin-flat tube and the fin-circular tube heat exchangers with and without vortex generator. Vortex generators are found to enhance heat transfer rate on the fin surface dramatically. Their effect is relatively high in the fin-flat tube heat exchanger compared to fin-circular tube heat exchanger. Performance test is done for the prototype of air-conditioning heat exchanger and gas boiler heat exchanger with and without vortex generators .Fin-flat tube heat exchanger with vortex generator promote local heat transfer coefficient by 75% and increase friction factor, but friction of fin-flat tube heat exchanger with vortex generator is lower than that of fin-circular tube heat exchanger without vortex generator by 45%

현재 사용되고 있는 전개판의 성능을 보다 향상시키기 위한 방안으로 비행기의 익이론에 기초를 두고, 전개판의 경계층을 흡입하거나 제거하는 방법 중에서 역류역을 제거하는 와발생기의 부착을 전개판에 적용하였다. 성능분석을 위해서 단순만곡형, V-만곡형 그리고 슬롯만곡형 전개판의 3종에 와발생기를 부착하지 않은 경우와 부착한 경우에 대하여 성능 및 유체역학적 특성을 성능실험과 가시화실험을 통하여 비교해 보았다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. ① 단순만곡형전개판에 와발생기를 부착한 경우 최대전개력계수는 10~15% 증가, 항력계수는 2%미만증가, 양항비는 5~20% 증가하였다. ② V-만곡형전개판에 와발생기를 부착한 경우 양항비가 10~20% 증가하였다. ˚led3 슬롯만곡형에 와발생기를 부착한 경우 영각 20˚ 이내에서 최대전개력계수는 약 20%이상 증가, 항력계수는 5~20% 증가, 양항비는 약간 높게 나타났으나, 영각 25˚이상에서는 이들 계수의 값들이 기준형에 비하여 낮게 나타났다. ˚led4 와발생기를 부착한 전개판에서 박리점이 기준형에 비하여 다소 후연에 나타났다. ˚led5 와발생기에 따른 전.후면의 유속차는 단순만곡형의 경우 모든 영각에서 약 10% 증가, V-만곡형의 경우 전반적으로 증가하였으나 영각 25˚에서는 비슷하게, 슬롯만곡형의 경우 영각 25˚까지는 증가하는 것으로 나타났다. ˚led6 와발생기에 따른 박리역의 크기는 단순만곡형에서 약 5~15% 감소, V-만곡형과 슬롯만곡형은 영각 15˚~20˚에서는 약 10% 감소, 영각 25˚ 이상일 때는 비슷하게 나타났다.

국내 의료기관 핵 의학과에서는 환자에게 방사성 의약품을 주입하기 위해 체내검사의 80% 이상이 99Mo/ 99mTc Generator에서 방사선 핵종인 99mTc 용출하여 사용한다. 사용이 종료된 Generator 중 외국으로 부터 수입한 국외용 Generator는 각 의료기관에서 자체 처분을 시행한다. 각 의료기관에서는 자체처분을 시행 할 때에는 방사성 폐기물이 자체처분 허용 농도 이하를 만족하여야 한다. 국내에 제시된 자체처분에 대한 지침은 방사선 감쇠 계산식으로 도출된 값으로 Generator 사용 후로부터 80일 이후 자체처분이 가능하다는 내용을 제시하였다. 이러한 지침이 직접 Generator를 가지고 측정한 데이터를 통해 비교 분석하여 타당성이 있는지에 대하여 연구하고자 한다. 결과적으로 1000 mCi 용량의 Generator 의 경우 Generator 구성 요소 중 반감기가 가장 길며, 방사능이 많은 99Mo(몰리브덴) column을 가지고 실험하였을 때, 방사성 폐기물로 차체 처분 허용농도 이하가 되는 일수는 99mTc을 용출하여 유도한 기간은 72일, 직접 칼럼을 측정하여 도출한 처분 일은 71일이였다. 직접적으로 연구한 결과는 지침의 내용에서 제시한 자체처분 일수보다 8~9일 정도 보 관 일수 차이가 있으나, 국내 차체 처분 보관 일수의 범위 안에 속하므로 국내 자체처분에 대한 지침이 타 당성이 있음을 확인 하였다.

본 연구의 목적은 교육용 치과 엑스선 발생장치를 설치 및 가동 중인 전국 치위생(학)과를 대상으로 방사선 작업종사자의 방사선 안전 관리 실태를 설문 조사하고 이를 체계적으로 추이 분석하여 교육용 치과 엑스선 발생장치의 안전한 이용 기반을 확립하기 위한 기초 자료로 제공하고자 하였다. 이를 위하여 교육용 치과 엑스선 발생장치의 방사선 안전 관리와 관계되는 원자력 관계 법령 및 국내 방사선 안전성 평가 및 규제 기술 개발 현황에 대한 용역 보고서를 참고하여 포괄적인 문헌 조사를 하였으며 이를 토대로 응답자의 일반적 특성, 방사선안전관리자의 위상, 방사선 안전관리 현황과 지식 및 의식 수준에 대한 설문지를 작성하였다. 본 연구는 국내 교육기관 내 방사선안전관리자와 교육용 치과 엑스선 발생장치를 운전 가능한 학사 및 실습 조교, 전임 교원 224명을 대상으로 설문 조사를 시행하여 설문 응답 누락 및 불충분한 응답을 제외한 95부를 회수하여 분석 자료로 이용하였다. 분석 방법은 일반적 특성 및 방사선안전관리자의 위상은 빈도와 백분율을 구하였으며 방사선 안전 관리 현황과 지식 및 의식 수준은 빈도 분석과 설문 문항별 연관성 분석을 위한 χ2 검정(chi-square test)과 수준간 연관성을 구하기 위한 피어슨 상관분석(Pearson correlation analysis)을 하였다. 결과적으로 교육용 치과 엑스선 발생장치의 운영은 대부분 대학 이상의 사회적 교육 수준이 높고 치위생학을 전공한 20대에서 40대의 여성이 담당하고 있었으며 남성과 비교하여 방사선 안전 관리에 대한 의식 수준이 높게 나타났으며 통계적으로 유의한 선형적 관계를 보였다(χ2 >5, 0.1<r<0.3, p<0.05). 또한 국가 기술 면허의 보유는 치과위생사가 55.4%로 가장 많았으나 방사성동위원소 취급자 일반 면허자(28.2%) 또는 방사선사 면허자(16.4%)와 비교하여 방사선 안전 관리에 대한 의식 및 지식 수준이 낮게 나타났으며 통계적으로 유의하게 뚜렷한 선형적 관계를 보였다(χ2 >5, 0.3<r<0.7, p<0.01). 특히 업무 경력이 증가할수록 방사선 안전 관리에 대한 지식은 높게 나타났으나 의식 수준은 감소하는 것으로 분석되었다(χ2 >5, 0.3<r<0.7, p<0.01). 따라서 방사선 안전 관리에 대한 전문적 지식 체계의 확립과 국내 외 방사선 안전 관리 체계를 포괄적으로 이해할 수 있는 제도화된 개선책 마련이 시급할 것으로 판단되었으며 교육용 치과 엑스선 발생장치의 사용에 따른 방사선작업종사자와 주변 일반인의 방사선 위해로부터 방어를 위한 체계적인 방사선 안전 관리 지침서의 개발이 필요하다고 판단되었다.

태양 에너지, 풍력에너지, 폐기물에너지 등의 친환경적인 신재생에너지 중에서도 온실가스의 배출량이 가장 적으며 다른 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가진 소수력은 상대적으로 낮은 경제성으로 인해 과거에는 개발이 활발하게 이루어지지 않았다. 그러나 2013년 10월 말, 우리나라 소수력발전소 전체 설비용량은 159,975㎾로 팔당수력의 발전용량(120,000㎾)을 넘어설 정도로 활발히 개발되어지고 있다. 이는 소수력 발전소의 최적입지조건에 대한 분석을 통해 경제성 높은 발전을 이뤄낸 결과로서 소수력 발전의 경제성은 최적의 입지조건과 직결된다고 볼 수 있다. 그러므로 최적의 입지조건을 선정하기 위해 우리나라 하천에 대한 수문학적 분석 및 소수력자원량 평가에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 제주도를 포함한 5대강 유역 내에 위치한 840개 표준유역을 대상으로 소수력발전 설비용량 및 연간발전량을 산정하기 위해 전국 358개 강우관측소(국토해양부 313개소, 기상청 45개소)를 기준으로 티센망을 구축하였으며, 구축된 티센망과 강우자료를 통해 각 표준유역별 연평균유량을 산정하였다. 연평균 유량 산정 시 유출계수는 수자원장기종합계획(2006)에서 제시한 유출계수를 각 표준유역에 적용하였다. 유량을 주요 매개변수로 하는 소수력 설비용량 및 연간발전량 공식에 시스템 효율과 가동률을 고려하여 낙차별 설비용량 및 연간발전량을 산정하였다. 그 결과 낙차가 높아짐에 따라 설비용량 및 연간발전량은 선형으로 증가하였으며, 단위 유효낙차 당 권역별 최대 설비용량 및 연간발전량은 한강권역의 경우 설비용량 4,140.97㎾, 연간발전량 16,686.46㎿h, 금강권역 2,468.40㎾, 9,946.65㎿h, 낙동강권역 2,728.83㎾, 10,996.11㎿h, 섬진강·영산강권역 160.14㎾, 642.93㎿h로 총 설비용량 9,498.34㎾, 연간발전량 38,272.15㎿h로 산정되었다.