Geologic disposal at deep depth is an acceptable way to dispose of high-level radioactive waste and isolate it from the biosphere. The geological repository system comprises an engineered barrier system (EBS) and the host rock. The system aims to delay radionuclide migration through groundwater flow, and also, the flow affects the saturation of the bentonite in the EBS. The thermal conductivity of bentonite is a function of saturation, so the temperature in the EBS is directly related to the flow system. High-temperature results in the two-phase flow, and the two-phase flow system also affects the flow system. Therefore, comprehending the influencing parameters on the flow system is critical to ensure the safety of the disposal system. Various studies have been performed to figure out the complex two-phase flow characteristics, and numerical simulation is considered an effective way to predict the coupled behavior. DECOVALEX (DEvelopment of COupled models and their VALidation against EXperiments) is one of the most famous international cooperating projects to develop numerical methods for thermo-hydro-mechanicalchemical interaction, and Task C in the DECOVALEX-2023 has the purpose of simulating the Fullscale Emplacement (FE) experiment at the Mont-Terri underground research laboratory. We used OGS-FLAC, a self-developed numerical simulator combining OpenGeoSys and FLAC3D, for the simulation and targeted to analyze the effecting parameters on the two-phase flow system. We focused on the parameters of bentonite, a key component of the disposal system, and analyzed the effect of compressibility and air entry pressure on the flow system. Compressibility is a parameter included in the storage term, defining the fluid storage capacity of the medium. While air entry pressure is a crucial value of the water retention curve, defining the relation between saturation and capillary pressure. From a series of sensitivity analyses, low compressibility resulted in faster flow due to low storage term, while low air entry pressure slowed flow inflow into the bentonite. Low air entry pressure means the air easily enters the medium; hence the flow rate becomes lower based on the relativity permeability definition. Based on the sensitivity analysis, we further investigate the effect of shotcrete around the tunnel and excavation damaged zone. Also, long-term analysis considering heat decay of the radioactive waste will be considered in future studies.

In high-level radioactive waste disposal, a high temperature is generated from the canister containing the waste in the engineered barrier, while groundwater flows into the buffer system from the host rock. The temperature increase and groundwater inflow result in the water phase change and saturation variation. Saturation change is related to the thermal conductivity of buffer material; hence the phase change and saturation strongly interact with the temperature evolution. The complex coupled behavior affects the stability of the whole disposal system, and the security of the repository is critical to human-being life. However, it is difficult to predict the long-term coupled behavior in the disposal system due to the considerable field-test scale, and therefore a numerical simulation is a suitable method having repeatability and cost-effectiveness. DECOVALEX is an international cooperating project for developing numerical methods and models for thermo-hydro-mechanical-chemical (THMC) interaction. DECOVALEX has a four-year cycle with various topics. At the current phase, Task C aims to simulate the full-scale emplacement (FE) experiment performed at Mont Terri underground rock laboratory. Nine research groups are participating in the task, and among them, KAERI simulates the experiment using OGS-FLAC. The simulator combines OpenGeoSys for TH simulation and FLAC3D for M simulation. Through the benchmark simulation, we verified OGS-FLAC for the two-phase flow analysis in the disposal system and finally modeled the FE experiment with a three-dimensional grid. We performed a simple sensitivity analysis to investigate the effect of input parameters on the two-phase flow system and confirmed that the compressibility and permeability affected the flow behavior. We also compared the simulation results to the field data and obtained well-matched results from a series of simulation.

박테리오신은 다양한 식품에서 천연 보존제로 그리고 항생제 대체제로 잠재력을 가지고 있다. 그러나 박테리오신의 다단계 정제 공정은 높은 생산 비용을 야기하여 상업적 이용 등 소비자 접근성에 장애요인이 되고있다. 식품 등 일부 산업 분야에서 활용하기 위한 박테리오신의 순도는 그리 높지 않아도 되며, 이에 따라 정제 공정을 간소화하여 생산 비용을 낮추고 공정 효율성을 강화할 수 있다. 이러한 관점에서 박테리오신 등에 적용할 수 있는 수성- 이상계 시스템(ATPS)은 높은 정제 수율과 빠른 처리 시간으로 인해 산업분야에서 하부 공정 처리 기술로 적절한 대안이 될 수 있으며, 고분자 수용액이 70~90% 물로 이루어진 친환경적 기술로서 환경보호에도 도움을 줄 것으로 전망된다.

본 논문에서는 접착영역 모델을 이용하여 2상 리튬이온 충전 시 실리콘 음극 전극의 균열진전 해석을 수행하였다. 리튬화 실리콘은 결정질 실리콘에 비해 부피가 약 3배 이상 크므로 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘에 매우 큰 압축력이 작용하여 압축항복이 발생한다. 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘은 압축항복 후에 내부의 결정질 실리콘이 리튬화 실리콘으로 상 변이하면서 발생하는 부피 팽창으로 인해 인장력이 작용한다. 이러한 인장력으로 인해 발생하는 균열진전을 접착영역 모델을 이용하여 모사하였다. 사용한 접착영역 모델은 PPR 포텐셜 기반 접착영역 모델로 하나의 포텐셜을 사용하여 복합모드에 대해서도 에너지 소산에 일관성을 지니고 있다. 유한요소 수치해석 모델로 2상 리튬이온 충전 시 모서리 균열진전을 모사한 결과가 실제 실험결과와 일치함을 확인하였고, 균열 팁에서의 최대 인장응력의 각도를 분석하여 실제 실험처럼 균열진전 방향이 회전할 것을 예측할 수 있었다.

본 연구는 2016년 우리나라 금강 동진강 수계의 본류와 지류에서 13개의 지점을 대상으로 이화학적 수질 특성과 하상구조 및 어류 군집분석을 진행하고, 위해우려종인 배스와 블루길의 개체 수 등 서식에 미치는 영향과 상관성을 평가하였다. 동진강의 유로연장은 83.06㎞이며 유역 면적은 1348.82 ㎢로 정읍시 산외면의 상두산(575m)에서 시작되어 김제평야를 지나 황해로 흘러드는 강이다. 산지와 농경지가 대부분을 차지하는 전형적인 농촌 지역으로, 동진강 수계를 이루고 있는 하천은 본류를 포함하여 정읍천, 원평천, 고부천 등 4개의 직할하천과 1개의 지방하천, 82개의 준용하천 등 모두 87개 하천에 총 연장은 446.2 ㎞에 이른다. 하지만 산업화에 따라 주택 공급 증가와 대지, 도로 등을 포함한 기타면적이 증가하고 있으며, 새만금 상류에 위치하고 있는 동진강 유역은 축산 단지가 분포하고 있어 토지계와 축산계 등 비점오염원의 비중이 높은 지역이다. 조사 지점은 모두 농경지 주변에 위치하고 있으며 암반 하상 구조를 가진 지점 두 지점으로 나타났고 전 지점에서 모래와 자갈의 비율이 높은 것으로 확인됐다. 상류에 위치하는 지점에 비해 하류의 경우 하천차수가 높고 하폭이 넓어 유속이 느릴 것이라 예상 되며 물 흐름이 느린 정수역인 호소 및 하천을 선호하는 어종의 하천은 비교적 빠른 유속이 나타나 유수성 어종이 분포할 것이라 추정된다. 수질 오염 지표인 BOD와 COD는 각각 3.2±2.5 mg L-1과 8.8±6.1mg L-1로 나타나 BOD에 비해 COD에서 지점별 편차가 크게 나타났으며 TN과 TP는 각각 3.8±1.8mg L-1과 81.5±67.5μg L-1로 나타나 상대적으로 유사한 범위로 확인 됐다. 지점별 CHL 농도의 경우에는 TN과 TP의 농도와 유사하게 증감이 나타나 고부천과 원평천, 신평천에서는 상대 적으로 높은 CHL 농도가 확인되었다. 어류 조사 결과 총 39종, 937개체가 채집되었으며 치리, 갈겨니, 참갈겨니, 피라미, 몰개, 밀어, 블루길, 배스 등의 어류가 우점하고 있는 것으로 나타났다. 외래종 우점현상이 나타나는 하천은 S2(동진강)와 S4(정읍천)로 블루길이 각각 52.5%, 45.0% 우점하고 있었고, S11(신평천)에서는 배스가 43.1%로 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 S5(정읍천)과 S13(천원천)에서 각각 블루길(25.7%)과 배스(20.4%)가 아우점종으로 나타났다. 각 하천 지점별 어류 조성을 분석하였을 때, 상대적으로 양호한 수질을 가진 동진강 지점 중 S2와 S3에서 14종으로 가장 많은 종이 관찰되었으며 블루길 이 대량으로 잡히면서 S2에서 총 118개체로 가장 많은 개체가 조사되었다. 전 지점에서 상대풍부도는 피라미(Zacco platypus)가 14.6%로 가장 높게 나타났고 블루길(Lepomis macrochirus)과 배스(Micropterus salmoides)가 각각 14.0% 와 9.8%로 뒤이어 높은 상대풍부도를 나타냈다. 한편 가물치 (Channa argus), 납지리(Acheilognathus rhombeus), 드렁허리(Monopterus albus), 떡붕어(Carassius cuvieri), 외매치(Abbottina springeri), 참마자(Hemibarbus longirostris) 등은 0.1이하의 낮은 상대풍부도를 나타냈다. 지점별 외래종 분포를 조사하였을 때 한 지점을 제외한 모든 지점에서 배스 또는 블루길이 출현했다. 특히 S2(동진강)와 S4(정읍천), S11(신평천)에서 많은 수의 블루길과 배스가 각각 확인되었다. 외래종이 우점한 지점들의 하상구조를 평균으로 분석해 보았을 때, 블루길이 우점한 지점에서는 약 10m 더 넓은 하폭과 높은 하천차수를 나타내었으며 silt와 sand의 비율이 비우점 지점들에 비해 높게 나타났다. 한편 배스가 우점한 지점은 다른 지점들에 비해 좁은 하폭과 낮은 하천차수를 나타내었으며 블루길과 마찬가지로 silt와 sand의 비율이 높게 나타났다. 어류 군집분석에 따르면, 우점도 지수는 S6(정 읍천)에서 0.361로 최고치를 나타냈으며 이는 29개체로, 전체 개체수의 절반 이상을 차지하는 참갈겨니의 영향을 받은것으로 분석되었다. 하지만 우점도는 다른 지점들과의 뚜렷한 차이를 나타내지는 않는 것으로 확인된다. 종 다양도 지수 또한 지점별로 큰 차이를 나타내지 않았지만 S8(고부천)에서 2.096으로 최대치를 보였다. 한편 풍부도 지수는 S3(동진강)에서 가장 높게 나타났고 동시에 다양도와 균등도 또한 상대적으로 높은 값이 확인되었다. 월별 수질 분석 자료와 지점에 따른 외래종의 월별 총 개체수를 통해 회귀분석을 진행하였다. 수질변수 중 pH는 6월, S6에서 8.9를 나타낸 것을 제외하고 대부분 7.0 이상 8.0 이하의 수치를 나타냈다. 배스의 경우 8.0 이하의 수질 상태에서 3마리 이상의 개체수가 확인 된 반면 블루길의 경우 약 pH 7.4에서 30마리 이상의 많은 개체수가 확인 된 것을 알 수 있었다. 회귀분석을 통해 분석한 결과, pH와 전기전도도 모두 블루길과 배스에서 p > 0.05 이상의 결과로 유의하지 않은 것으로 나타났고, R2 또한 모든 항목에서 0.12 이하로 신뢰할 수 없는 데이터로 확인됐다. 중대형 인공호에서의 배스 분포 특성을 연구한 김 et al.(2013)에 따르면 배스의 분포 특성은 다른 어류 군집에 비해 수질의 영향을 적게 받으며 이화학적 수질보다 여러 타 요인들(물리적 서식지 특성, 이용 가능한 먹이양, 경쟁 관계의 생물)에 의 해 더 영향을 받는 것으로 추정한 바 있다. 이와 함께 상관관계를 분석한 결과, 배스와 블루길의 분포는 인공호뿐만 아니라 하천에서도 수질의 영향보다 타요인들의 영향을 고려 해야할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 이수의 유동 특성을 분석하기 위한 기초 연구로서 상용 코드인 ANSYS CFX 14.5를 이용하여 고체-액체 2상 유동 에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 고체-액체 2상 유동 현상을 모사하기 위해서 균질류 모델과 분리류 모델을 사용하였다. 분리류 모델에서는 Gidaspow의 항력모델을 적용하였으며, 고체 입자에 운동 이론 모델을 적용하였다. 기존의 실험 결과를 기반으로 본 연구에서 사용한 수치해석 모델의 유효성을 검토하였으며, 수치해석은 직경 54.9 mm, 길이 3 m의 수평관에서 체적 분율 0.1~0.5, 속도 1~5 m/s 범위에서 수행되었다. 그리고 압력강하와 고체 입자의 체적 분율 분포를 확인하였으며, 압력강하는 균질류 모델과 분리류 모델이 각각 MAE 17.04%, 8.98 % 이내에서 실험결과를 잘 예측하였다. 관의 하부에서 높은 체적 분율이 나타나며, 상부로 갈수록 체적 분율은 감소하였다. 그리고 속도가 증가할수록 높이 변화에 따른 체적 분율 분포의 변화는 감소하였으며, 수치해석 결과는 이러한 유동 특성을 잘 예측하였다.

In this study, recrystallization behaviors in the two-phase (α+γ) region of micro-alloyed steels such as Base, Nb, TiNbV and CAlN were investigated in terms of flow stress, microstructure and associated grain boundary characteristics. The flow stress of all specimens reached peak stress and gradually decreased, which means that recrystallization or recovery of proeutectoid deformed ferrite and recovery or transformation to ferrite of deformed austenite occurred by thermal activation. The precipitation of carbide or nitride via the addition of micro-alloying elements, because it reduced prior austenite grain size upon austenitization, promoted transformation of austenite to ferrite and increased flow stress. The strain-induced precipitation under deformation in the two-phase region, on the other hand, increased the flow stress when the micro-alloying elements were dissolved during austenitization. The recrystallization of the Nb specimen was more effectively retarded than that of the TiNbV specimen during deformation in the two-phase region.

In this study, we propose an efficient two-phase heuristic policy, called an acceptance tolerance control policy, for Infrastructure as a Service (IaaS) cloud services that considers both the service provider and customer in terms of profit and satisfaction, respectively. Each time an IaaS cloud service is requested, this policy determines whether the service is accepted or rejected by calculating the potential for realizing the two performance objectives. Moreover, it uses acceptance tolerance to identify the possibility for error with the chosen decision while compensating for both future fluctuations in customer demand and error possibilities based on past decisions. We conducted a numerical experiment to verify the performance of the proposed policy using several actual IaaS cloud service specifications and comparing it with other heuristics.

The frozen start up characteristics of the two phase closed thermosyphon using water and FC 40 as working fluid to prevents dry out by freezing of water at the condenser when below zero operation condition has been tested and studied. The experimental data showed that the thermosyphon using immiscible 2 fluids thermosyphon start up successfully at a -30℃ cooling condition as melted water by inflow 2nd working fluid to the condenser.

As the fabrication technology used in FPDs(flat-panel displays) advances, the size of these panels is increasing and the pattern size is decreasing to the um range. Accordingly, a cleaning process during the FPD fabrication process is becoming more important to prevent yield reductions. The purpose of this study is to develop a FPD cleaning system and a cleaning process using a two-phase flow. The FPD cleaning system consists of two parts, one being a cleaning part which includes a two-phase flow nozzle, and the other being a drying part which includes an air-knife and a halogen lamp. To evaluate the particle removal efficiency by means of two-phase flow cleaning, silica particles 1.5μm in size were contaminated onto a six-inch silicon wafer and a four-inch glass wafer. We conducted cleaning processes under various conditions, i.e., DI water and nitrogen gas at different pressures, using a two-phase-flow nozzle with a gap distance between the nozzle and the substrate. The drying efficiency was also tested using the air-knife with a change in the gap distance between the air-knife and the substrate to remove the DI water which remained on the substrate after the two-phase-flow cleaning process. We obtained high efficiency in terms of particle removal as well as good drying efficiency through the optimized conditions of the two-phase-flow cleaning and air-knife processes.

‘In structural system, a certain amount of uncertainties always persists in material properties, geometric parameters and applied loads. In this study, the structure is designed to withstand the uncertainties which are caused by either measurement inaccuracy or system complexity. Random structures are modelled by using ANSYS probabilistic design module. It can be applied easily to any structural system with random parameters. The aim of this paper is to make optimal design for the beam with random input variables due to width and height and response parameters due to displacements and stresses. The probabilistic design is also carried out with ANSYS APDL and then the optimal design is sequentially solved. As the total volume of beam, stresses and displacements at the beam are treated as random parameters, the numerical results are obtained.'