A two-phase flow in mini-channels is consist with various flow regimes (such as bubble slug, annular, churn flow) according to gas and liquid phase flow rates. A previous researches revealed that in a case of slug flow in hydrophobic mini-channels, gas and liquid phase are perfectly separated by interfaces and triple contact line. In this study, the single dry slug flow experiments in circular mini-channel (D = 1.018 mm) are conducted to observe interfacial break-up phenomena in high capillary number range (Ca < 0.02). The slug is consist with D.I. water or D.I. water-ethanol binary mixtures (5% and 10%, mole fraction). On the base of previous researches, we calculate the pressure drop at moving triple contact line. In an addition, a single dry slug flow is visualized by using high-speed camera. Through the experiment, three regimes of pressure drop are observed; steady, loss, separation. As a result, criteria between steady and loss regimes is closely related to capillary number, and criteria between loss and separation regimes is related to surface tension.

The volume of fluid method is used to investigate the behavior of a liquid water slug in a PEMFC trapezoidal gas channel(GC) with a open angle of 60 degrees. To evaluate the effect of the contact angle of the top and side walls, the gas diffusion layer water coverage ratio(GWCR) and water volume fraction(WVF) in a inspection control volume are analyzed. As the contact angle increases, GWCR increases and WVF decreases. The cases with the GC contact angle of 60 and 80 degrees show the more favorable water removal characteristics compared to the other cases in a GC flooding condition.

연료전지용 고분자 전해질막에 있어서 가장 중요한 특성인 수소이온 전달 능력은 내부에서 형성되는 수화채널의 분포 및 형상에 큰 영향을 받게 된다. 비과불화탄소계인 탄화수소계 전해질막의 경우, 과불화탄소계 전해질막인 나피온에 비 하여 이러한 수화채널이 약하게 형성되는 것으로 알려져 있으며 따라서 상대적으로 낮은 이온전달 성능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 컴퓨터를 이용한 전산모사 기술의 하나인 메조스케일 전산모사 기술을 이용하여 탄화수소계 연료전지용 전해질막인 술폰화 폴리이미드의 가습조건에서의 수화채널 형성 및 상분리 현상을 관찰하였다. 이를 통하여 술폰 화 폴리이미드 내부에서 물분자 비드는 친수성 영역 전체에 걸쳐서 고르게 분포되며 명확한 수화 클러스터는 높은 술폰화도 에서만 형성되는 것이 관찰되었다. 또한, 술폰화 폴리이미드 모델은 저가습 상태에서 수화 채널을 형성하는데에 나피온 모델 에 비하여 더 어렵다는 것이 관찰되었다. 이러한 결과들은 비과불화불소계인 탄화수소계 전해질막의 수화채널 형성에 대한 기존 이론을 명확하게 뒷받침하고 있으며, 술폰화 폴리이미드의 전도도 경향도 잘 설명을 하고 있다. 따라서 메조스케일 전산 모사 기술은 연료전지용 전해질막의 상분리 현상 및 수화채널을 분석하고 이온전도 특성을 규명하는 데에 있어서 매우 효과 적인 기술이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

In a PEMFC gas channel with a trapezoidal cross-section, the effect of air and water inlet velocities on water removal characteristics is numerically studied via the volume of fluid(VOF) method. When the channel wall contact angle is 60 degrees, the air inlet velocities higher than 2.5 m/s are advantageous to obtain lower GDL surface water coverage ratio(WCR). The WCR increases as the wall contact angle increases to 90 or 120 degrees due to the relatively lower surface tension force. In overall, WCR decreases as the air inlet velocity increases and WCR increases as the water inlet velocity increases.

The water removal characteristics in a PEMFC trapezoidal gas channel are investigated with the volume of fluid (VOF) method. For the case of wall contact angle of 60 degree, liquid water attaches on the top wall and moves toward the exit. In contrast, liquid water moves along the channel side corner or GDL surface irregularly for the higher wall contact angles. The hydrophillic wall contact angle of 60 degrees provides more favorable diffusion of reactants to cathode reaction sites as the GDL surface water coverage ratio approaches zero even if the water flow rate increases.

The effect of PEMFC trapezoidal channel wall contact angle on water removal characteristics is investigated with the volume of fluid (VOF) method. Two different contact angles 60 and 90 degrees are selected. In the case of the side and top wall contact angle of 60 degrees, stable semi-spherical droplets move along the top wall slowly. In contrast, complex shaped droplets move along the lower edge in the case of 90 degrees. Moreover, it is shown that very complex interaction patterns between different droplets which introduced into the channel at different times.

The volume of fluid method is applied to study the effects of the gas channel wall contact angle on the removal characteristics of a water slug in a right angle PEMFC gas channel. While maintaining the same GDL surface contact angle, two different contact angle distributions on the control area in the corner region are compared via the water coverage ratio and water volume fraction. The water coverage ratios of the hydrophobic channel corner case mainly show smaller values than that of the hydrophilic case except around 27 ms. The water volume fraction of the hydrophobic corner case is supposed to drop down quickly around 27 ms due to the dynamic movement of the liquid water compared to the hydrophilic case. In overall, the hydrophobic corner case shows better water slug removal characteristics.

The volume of fluid (VOF) method is applied to study the effects of the gas channel cross-section shape on the removal characteristics of a water slug in a trapezoidal PEMFC gas channel. Two different open angles 50 and 60 degrees are selected to investigate the effect of cross-section shape on the behavior of a liquid water slug. In comparison to the 50 degrees case, the water slug is removed slightly faster for the 60 degrees case.

To study the effects of the gas channel wall contact angle on the behavior of a liquid water slug, numerical simulations are performed with the volume of fluid (VOF) method. Two different contact angle combinations on the side and top channel walls are selected. In comparison to the reference case, the water slug is removed faster when the hydrophobic contact angle is applied selectively in the corner section.

본 연구는 하천에서 가뭄으로 인해 나타나는 갈수현상 을 단기간의 유량의 감소로 모사하여 수질 및 부착돌말류 군집에 미치는 생태학적 영향을 인공수로에서 분석하였 다. 아크릴로 제작한 실내 인공수로에 부착돌말 인공기질 로는 슬라이드글라스를 설치하고, 부영양 저수지의 표층 수를 유입시켜 실험수로 이용하였다. 실험기간 중 부착돌 말 군체형성기 동안 모든 실험군의 유량은 6 L min-1, 이 후 유량감소기 동안 각 실험군의 유량은 NDF(No depletion of flow rate (Control): 6 L min-1), LDF (Low depletion of flow rate: 3 L min-1), 그리고 HDF (High depletion of flow rate: 1 L min-1)로 설정하였다. 유량감소의 영향을 비교하기 위하여 16일간의 실험기간 동안 유입수와 배출 수의 수온, 전기전도도, 용존산소, pH, 탁도, 부유물질, 영 양염 및 Chl-a 농도를 분석하였으며, 또한 부착기질의 Chl-a와 AFDM(ash free dry matter), 그리고 부착돌말류 의 조성과 세포밀도를 1일 간격으로 분석하였다. 광도는 처리 유량이 적어질수록 유의하게 증가했다(F=229.5, p= 0.000). NH4-N는 NDF보다 HDF에서 현저하게 높은 농 도를 유지하였다. 유입수의 SS 농도(100%) 대비 배출수의 SS 농도는 HDF에서 88%로 감소하였으며 LDF (97%)와 NDF (99%)에 비하여 높은 감소율을 보였다. 기질의 Chla는 NDF에 비하여 유량감소 처리군에서 약 2배 이상 유의하게 증가하였다(F=8.399, p=0.001). 또한 기질의 AFDM과 부착돌말류 총밀도는 NDF에 비하여 두 처리군 에서 유의하게 증가하였다(F=9.390, p=0.001; F=6.088, p=0.007). 실험기간 동안 대조군과 처리군 모두에서 Aulacoseira ambigua, Achnanthes minutissima, Aulacoseira granulata 등 총 3종의 부착규조류가 총 밀도의 10% 이 상을 보인 우점종으로 나타났고, 제1 우점종인 A. ambigua 는 LDF에서 가장 높은 밀도를 보였으며 HDF, NDF순 으로 생물량이 낮았다(F=8.551, p=0.001). 본 연구 결과, 인공 하천생태계에서 가뭄(갈수) 효과는 수질과 부착돌말 류 현존량에 유의한 변화를 야기하였으며, 특히 부착돌말 류 현존량이 유의하게 증가하였다. 이는 실제 하천에서 가뭄에 의한 생태계의 변화를 이해하는데 유용한 기초자 료를 제공할 것으로 사료된다.

For advanced drinking water treatment of high turbidity water, we used the hybrid process that was composed of photocatalyst packing in space of between outside of multi-channel ceramic microfiltration membrane and membrane module inside. Photocatalyst was polypropylene (PP) beads coated TiO2 powder by CVD (chemical vapor deposition) process. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, standard NOM solution was prepared with humic acid and kaolin. Water-back-flushing of 10 sec was performed per every period of 10 min to minimize membrane fouling. Resistance of membrane fouling (Rf) increased and J decreased as concentration of humic acid changed from 2 mg/L to 10 mg/L, and finally the highest total permeate volume (VT) could be obtained at 2 mg/L. Then, treatment efficiency of turbidity and UV254 absorbance were above 96.4% and 78.9%, respectively. As results of treatment portions by membrane filtration, photocatalyst adsorption, and photo-oxidation in (MF), (MF + TiO2), (MF + TiO2 + UV) processes, turbidity was treated little by photocatalyst adsorption, and photo-oxidation. However, treatment portions of UV254 absorbance by adsorption (MF + TiO2) and photo-oxidation (MF + TiO2 + UV) at humic acid of 4 mg/L and 6 mg/L were above 9.0, 9.5 and 8.1, 10.9%, respectively.

고품질 분화생산을 위한 저면관수 시스템인 C-형강 매트재배 시 수용성 비료와 완효성 비료의 농도에 따른 카네이션의 생육을 연구하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 수용성 비료를 0.8~1.0 g·L-1 처리한 T08 처리구에서 생체중, 건물중, 엽수, 엽면적, 초장, 분지수의 생육량에서 가장 양호하였다. 생체중, 건물중, 및 초장의 증가에 있어서 증가량에서의 차이는 있었지만 생육 60일을 전후로 비료의 종류에 관계없이 증가량이 늘어났다. 특히 총 엽면적은 경우 생육 90일을 전후로 증가가 완만해지는 경향을 나타내었다. 이 결과를 통하여 C-형강 매트 재배시스템에서 분화용 카네이션을 재배할 경우 수용성 비료를 공급하는 것이 완효성 비료를 공급하는 것보다 효과적인 것으로 나타났고, 수용성 비료의 농도는 0.8~1.0 g·L-1이 카네이션의 재배에 적정한 농도로 판명 되었다.

수중에서 운동하는 그물어구의 가상질량은 어구의 운동을 해석하고 제어하는데 중요한 파라미터이다. 본 연구에서는 트롤어구의 가상질량을 추정하기 위해서 현재 트롤 어구에서 사용되고 있는 여러 종류의 그물감을 이용해서 자루그물을 제작하여 속도제어가 가능한 회류수조를 이용하여 가상 질량이 망지의 규격 및 망사의 부피 등과 어떤 관계가 있는지를 분석하였고, 실제어구의 가상질량 계산에 적용하여 보았다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 재료의 양은 같이 하고 순수하게 영각만을 달리한 각 그물에 대해 영각이 클수록 저항이 더 크게 나타났다. 2. 저항계수 (C 하(d))는 레이놀즈수(Re)에 따라 점점 감소하는 경향을 보이며, 식으로 나타내면 다음과 같았다. C 하(d)=0.039Re 상(-0.1474) 3. 망지의 표면적(TSA, Twine Surface Area)이 클수록 저항 값이 크게 나타났으며 식으로 나타내면 다음과 같다. R=21.398TSA 상(-0.4219) 4. 질량계수(C 하(M))는 유속(U)이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내며 실험식은 다음과 같다. C 하(M)=37.557U-8.9684 5. 가상질량은 망사의 체적(V)과 d/l에 각각 비례관계를 나타냈다.

하계 대한해협 서수도에는 연직적으로 특성이 서로 다른 세 개의 수괴가 존재한다. 그 중 표층수에 대하여 인접 해역의 해수 특성과 상호 비교함으로써 그 기원과 유로를 추정하였다. 그 결과, 표층수는 동지나해의 대륙붕 상에서 형성된 Kuroshio수와 중국대륙연안수의 혼합수로써, 중국대륙연안수의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 대부분의 표층수는 Kyushu Island의 서쪽 해역, 경도 126˚E와 127˚E 사이 해역과 제주도 동쪽 해역을 거쳐 유입되고, 한국 연안 부근에 있는 일부 표층수는 제주도 서쪽해협을 거쳐 유입된 것으로 나타났다.

Background : Water uptake and flow across cellular membranes is a fundamental requirement for plant growth and development, and plant water status is important not only for plant growth under favorable conditions but also for ability of a plant to tolerate adverse environmental conditions. Thus identification of plasma membrane water channel genes (aquaporins) in ginseng provides extensive information for functional studies and the development of markers for salinity stress tolerance. Methods and Results : For salinity treatment, the plants were grown for 4 weeks in culture medium gelled with 0.8% Phytoagar, and the old media were replaced with the fresh medium containing NaCl at 0, 50, 100, 200 and 400 mM, respectively. The samples for stress treated and non-stressed plants were collected from 6h to 72h, and frozen immediately into liquid nitrogen. According to the sequence information from the assembled transcripts, four primer pairs were designed from the aquaporin gene regions. In order to determine the pattern of aquaporins expression in ginseng seedlings to salinity stress, we conducted semi-quantitative RT-PCR. Conclusion : A tonoplast intrinsic protein 1 (TIP1)-type aquaporin is not only believed to be essential for plant life, but also to be beneficial for growth under salinity stress. Therefore, a deeper understanding of aquaporin genes in ginseng will be essential for crop improvement, which could help us to understand the molecular genetic basis for the ginseng genetic improvement and also provide the functional genetic resources for selective breeding and transgenic research.