암반 공동 열에너지저장소 주변 암반의 수리적 조건에 따른 열-수리-역학적 연계거동 분석

박정욱,이항복,류동우,신중호,박의섭,Park, Jung-Wook,Rutqvist, Jonny,Lee, Hang Bok,Ryu, Dongwoo,Synn, Joong-Ho,Park, Eui-Seob 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.2

본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준($10^{-17}m^2$)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 $10^{-15}m^2$ 이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 $10^{-12}m^2$으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다. The thermal-hydrological-mechanical (T-H-M) behavior of rock mass surrounding a large-scale high-temperature cavern thermal energy storage (CTES) at a shallow depth has been investigated, and the effects of hydrological conditions such as water table and rock permeability on the behavior have been examined. The liquid saturation of ground water around a storage cavern may have a small impact on the overall heat transfer and mechanical behavior of surrounding rock mass for a relatively low rock permeability of $10^{-17}m^2$. In terms of the distributions of temperature, stress and displacement of the surrounding rock mass, the results expected from the simulation with the cavern below the water table were almost identical to that obtained from the simulation with the cavern in the unsaturated zone. The heat transfer in the rock mass with reasonable permeability ${\leq}10^{-15}m^2$ was dominated by the conduction. In the simulation with rock permeability of $10^{-12}m^2$, however, the convective heat transfer by ground-water was dominant, accompanying the upward heat flow to near-ground surface. The temperature and pressure around a storage cavern showed different distributions according to the rock permeability, as a result of the complex coupled processes such as the heat transfer by multi-phase flow and the evaporation of ground-water.

계통연계 분산전원시스템

박정욱,이수원,이성룡,Park, Jeong-Uk,Lee, Su-Won,Lee, Seong-Ryeong 전력전자학회 2006 전력전자학회지 Vol.11 No.5

암반공동 열에너지저장소 주변 암반의 열-수리-역학적 연계거동 분석

박정욱,류동우,신중호,박의섭,Park, Jung-Wook,Rutqvist, Jonny,Ryu, Dongwoo,Synn, Joong-Ho,Park, Eui-Seob 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.2

본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다. The thermal-hydrological-mechanical (T-H-M) behavior of rock mass surrounding a high-temperature cavern thermal energy storage (CTES) operated for a period of 30 years has been investigated by TOUGH2-FLAC3D simulator. As a fundamental study for the development of prediction and control technologies for the environmental change and rock mass behavior associated with CTES, the key concerns were focused on the hydrological-thermal multiphase flow and the consequential mechanical behavior of the surrounding rock mass, where the insulator performance was not taken into account. In the present study, we considered a large-scale cylindrical cavern at shallow depth storing thermal energy of $350^{\circ}C$. The numerical results showed that the dominant heat transfer mechanism was the conduction in rock mass, and the mechanical behavior of rock mass was influenced by thermal factor (heat) more than hydrological factor (pressure). The effective stress redistribution, displacement and surface uplift caused by heating of rock and boiling of ground-water were discussed, and the potential of shear failure was quantitatively examined. Thermal expansion of rock mass led to the ground-surface uplift on the order of a few centimeters and the development of tensile stress above the storage cavern, increasing the potential of shear failure.

옥수수단백/카라기난 적층필름의 다진 고등어육의 포장특성

박정욱(Jeong Wook Park),박현진(Hyun Jin Park),정순택(Soon Teck Jung),임종환(Jong Whan Rhim),박양균(Yang-kyun Park),황금택(Keum Taek Hwang) 한국식품과학회 1998 한국식품과학회지 Vol.30 No.6

다각형 입자 기반 개별요소모델을 통한 암석의 역학적 특성과 횡등방성 모사

박정욱(Jung-Wook Park),박찬(Chan Park),류동우(Dongwoo Ryu),최병희(Byung-Hee Choi),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2016 터널과지하공간 Vol.26 No.3

본 연구에서는 다각형 입자 기반 개별요소모델을 이용하여 실험실 스케일에서 등방성, 횡등방성 암석의 거동과 점진적 파괴 과정을 모델링할 수 있는 시뮬레이션 기법을 구축하였다. 가압에 따른 미세균열의 개시와 성장 과정을 모니터링할 수 있는 기법을 제안하였으며, 이를 통해 전단균열과 인장균열의 개시와 성장이 암석의 점진적 파괴 과정에 미치는 영향을 살펴보았다. 다각형 입자기반 개별요소모델의 거동 및 미세균열의 발생 양상은 실험실에서 관찰되는 암석의 일반적인 특징과 상당 부분 일치하는 것으로 나타났으며, 이를 통해 상기 모델이 암석의 역학적 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있음을 확인하였다. 다각형 입자기반 개별요소모델에 대한 기초연구로서 접촉면의 미시변수와 시료의 거시물성 간의 상관관계를 살펴보았으며, 미시변수를 조정함으로써 다양한 암석의 강도와 변형 특성을 재현하였다. 한편, 상기 모델을 횡등방성 암석을 모사하기 위한 방법론을 제시하였으며, 이를 국내 횡등방성 암석인 아산편마암에 적용하여 근소한 오차 범위 내에서 실내시험 결과를 재현하였다. This study presents a methodology to reproduce the mechanical behavior of isotropic or transversely isotropic rock using the polygonal grain-based distinct element model. A numerical technique to monitor the evolution of micro-cracks during the simulation was developed in the present study, which enabled us to examine the contribution of tensile cracking and shear cracking to the progressive process of the failure. The numerical results demonstrated good agreement with general observations from rock specimens in terms of the behavior and the evolution of micro-cracks, suggesting the capability of the model to represent the mechanical behavior of rock. We also carried out a parametric study as a fundamental work to examine the relationships between the microscopic properties of the constituents and the macroscopic behavior of the model. Depending on the micro-properties, the model exhibited a variety of responses to the external load in terms of the strength and deformation characteristics. In addition, a numerical technique to reproduce the transversely isotropic rock was suggested and applied to Asan gneiss from Korea. The behavior of the numerical model was in good agreement with the results obtained in the laboratory-scale experiments of the rock.

입자 기반 개별요소모델을 통한 암석의 강도 및 변형 특성 모사

박정욱(Jung-Wook Park),이윤수(Yun-Su Lee),박찬(Chan Park),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.3

본 연구에서는 GBM-UDEC(grain based model combined with Universal Distinct Element Code) 모델을 통해 암석의 역학적 거동을 모사하기 위한 수치해석기법을 소개하였다. 이를 적용하여 암석의 광물학적 구조를 다각형 입자의 집합체로 표현하고, 압축하중 하에서 암석의 파괴 특성 및 인장균열의 전파 양상를 살펴보았다. 제시된 수치해석모델은 단축압축강도시험 및 간접인장강도시험을 통해 관찰되는 암석의 역학적 거동 특성을 합리적으로 모사할 수 있는 것으로 나타났다. The present study introduces a numerical technique to simulate the mechanical behavior of brittle rock, based on a grain-based model combined with Universal Distinct Element Code (GBM-UDEC). Using the technique, the microstructure of rock sample was represented as an assembly of deformable polygonal grains and the failure progress and evolution of micro tensile cracks of rock sample under compression were examined. In terms of characteristics of the strength and deformation, the behaviors of the simulated model showed good agreement with the observations in the laboratory-scale experiments of rock.

건조김 제조시 키토산처리가 품질에 미치는 영향

박정욱(Jeong-Wook Park),강성국(Seong-Gook Kang),오시원(Si-Won Oho),박선영(Sun-Young Park),정순택(Soon-Teck Jung),박양균(Yang-Kyun Park),임종환(Jong-Whan Rhim),함경식(Kyung-Sik Ham) 한국식품과학회 1999 한국식품과학회지 Vol.31 No.4

모바일 환경에서의 스케치 기반의 사용자 인터페이스 구현

박정욱 ( Jeong-wook Park ),강행봉 ( Hang-bong Kang ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.1

최근 모바일 기기의 사용이 활발해지고 있고 모바일 기기에서의 입력방식은 터치스크린을 이용한 입력방식이 주로 이용되고 있다. 또한 소셜 네트워크 서비스(SNS)의 사용자 급증의 영향으로 모바일 기기를 이용한 소셜 네트워크 서비스의 사용자 수 역시 급증하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 소셜 네트워크 서비스에서 타인에게 사용자의 감정을 더 쉽게 전달 할 수 있도록 사용자에게 스케치 정보를 입력받아 사용자의 감정을 표현하는 한 장의 자연스러운 그림을 생성하고 모바일 환경에서 사용자가 더 쉽게 스케치 정보를 완성할 수 있도록 하는 유저 인터페이스를 제안한다.

표준화를 위한 PAR38형태 LED등의 표준제품 개발

박정욱(Joung Wook Park),김기훈(Gi Hoon Kim),김진홍(Jin Hong Kim),김경온(Kyoung-Onn Kim) 한국조명·전기설비학회 2008 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.10월

PAR38형의 표준 LED조명 제품 개발을 위한 기존의 PAR38형 제품의 대표 특성으로 빔각, 효율 등의 기준을 정의하고 이에 적합한 LED 패키지를 선정하였다. 개념설계를 위해 기본 사양을 바탕으로 개략적인 설계를 하고 LED 패키지 모듈에 방열시뮬레이션을 수행한 결과로부터 각 설계 요소의 상세 값을 선정하였다. 상세설계를 위해서 선정된 단품패키지 및 기설계된 조명기구에 대한 광학 시뮬레이션과 방열 시뮬레이션을 수행하여 목표 결과에 대한 예측 및 목표 달성을 위한 가능성을 타진하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 상세 형상과 특성 향상을 위한 요소를 부여하여 상세설계하고 제품을 제작하였다. 최종적으로 제품에 대한 특성 측정ㆍ분석하여 표준 제품으로서 특성을 검증하였다.

정전기 방식을 이용한 박판 적층형 쾌속조형기술에 관한 연구

박정욱(Joung-Ook Park),이관행(Kwan-Heng Lee) 한국정밀공학회 2000 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2000 No.5월