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Meshfree Local Radial Basis Function Collocation Method with Image Nodes
백승기,백승기 한국물리학회 2017 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.71 No.1
We numerically solve two-dimensional heat diffusion problems by using a simple variant of the meshfree local radial-basis function (RBF) collocation method. The main idea is to include an additional set of sample nodes outside the problem domain, similarly to the method of images in electrostatics, to perform collocation on the domain boundaries. We can thereby take into account the temperature profile as well as its gradients specified by boundary conditions at the same time, which holds true even for a node where two or more boundaries meet with different boundary conditions. We argue that the image method is computationally efficient when combined with the local RBF collocation method, whereas the addition of image nodes becomes very costly in case of the global collocation. We apply our modified method to a benchmark test of a boundary value problem, and find that this simple modification reduces the maximum error from the analytic solution significantly. The reduction is small for an initial value problem with simpler boundary conditions. We observe increased numerical instability, which has to be compensated for by a sufficient number of sample nodes and/or more careful parameter choices for time integration.
Oscillatory Behaviors of an Epidemiological Model on Small-World Networks
백승기 한국물리학회 2007 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.50 No.1I
We investigate the oscillatory dynamics of an epidemiological model of SIRS(susceptible-infective- recovered-susceptible) type on small-world networks. A delay dierential equation for the infected population is derived to show that three characteristic patterns, stationarity, oscillation, and syn- chronized extermination exist, depending on the competition between the disease's life cycle and the time for it to sweep the world. Numerical calculations support this prediction and suggest that the synchronization parameter proposed by Kuramoto can be a good measure of patterns.
고농도 수은 함유 폐슬러지 내 수은의 열적 탈착 및 응축 특성
백승기,성진호,정법묵,장하나,서용칠,김정훈,김기헌,김영란 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회지 Vol.32 No.5
This study provides an experimental result of thermal mercury reduction and condensation characteristics for inventing a mercury recovery technology from the waste sludge which contains high concentration of mercury. Thermal treatment was conducted in the temperature range of up to 900℃ from 600℃ with different residence time using a waste sludge from domestic industrial facility. Properties of powder material condensed after thermal treatment were analyzed to assess the effectiveness of thermal processing. Leaching characteristics of bottom ash and condensed powder material were analyzed by Korean Standard Leaching Test method (KSLT). Cold vapor atomic absorption spectroscopy (CVAAS) Hg analyzer was used for the analysis of mercury content in solid and liquid samples. We found that mercury contents was concentrated compared with waste sludge. However, the mercury concentration of leached solution from the condensed powder material was very low. The chemical characteristics of condensed powder material was estimated using experimental analysis and literature survey. In order to recover purified elemental mercury, the further researches of refining experiments would be required.
Torus Instability in an Extended Medium
백승기,문희태 한국물리학회 2006 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.48 No.II
We investigate the dynamics of quasiperiodic solution in a real flow. Here, a two-mode truncation of the Ginzburg-Landau equation is considered entailing a four-dimensional phase space. We analyze, in particular, the evolution and the instability of single-lobed tori observed in the phase space. One-dimensional return maps are used to investigate the basic characteristics of the dynamics.1
국내 고수은함유 폐기물로부터 열적처리를 통한 수은 감량 특성
백승기,서용칠,성진호,김기헌,김영란 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2
대부분의 국가에서는 수은이 함유된 제품이나 각종 산업공정에서 사용되는 수은은 단계적으로 제거해 나가고 있으며 특히 선진국에서는 수은의 독성, 생물농축 및 환경에의 유해성으로 인하여 수은이 함유된 제품이나 수은을 사용하는 산업공정을 대체하기 위하여 노력하고 있다. 그러나 여전히 수은이나 수은을 함유한 제품은 특정 공정이나 오래된 공정에서 사용되고 있으며 지금까지는 수은 함유 폐기물을 재활용하거나 처리하는 것은 폐기물 관리 분야에서 주요 관심사가 아니었다. 수은의 국제적 규약 및 관리 동향이 1차적으로는 대기배출 수은에 치중되어 왔으나 배출원에서의 제어 및 회수된 수은이 부산물과 폐수 중에 남게 되면서 선진국에서는 이를 안정화하며 회수 저장하는 문제와 수은의 매체 간 통합적인 관리로의 접근이 시도되고 있어 우리나라도 이에 대한 방안 마련이 필요한 상황이다. 2013년 2월 제5차 INC (Intergovernmental Nagotiating Committee)의 결정에 따라 국제수은협약의 주요 조항으로 수은함유 폐기물의 관리 강화 및 환경친화적 수은 저장 능력 증대가 포함됨에 따라 향후 국제적인 규제 조치 시행이 예상되고 있다. EU는 수은화합물 수출 금지 및 수은 저장 의무화 규제 시행 (‘11.3.15 발효, Regulation (EC) No 1102/2008, 22 Oct. 2008)하여 원자재 수은을 폐기물로 규정하고, 클로랄-알칼리 분야, 비철금속 채광 및 제련, 천연가스 정제 및 금채광시설의 수은 회수 및 저장을 의무화하였다. 미국 또한 금속 수은 및 특정 수은화합물의 수출금지 법안을 발표하였으며, 미국 DNSC (Defense National Stockpile Center)는 1970년대 부터 4,400 톤 이상의 원자재용 수은을 보관해왔으며, 이를 영구저장시설로의 이전 사업이 추진 중이다. US EPA에서는 LDR 기준을 통해 수은 함유 폐기물 중 260 ppm 이상의 폐기물의 경우 일반 매립지로 갈 수 없으며 특수 설계 매립지를 통해 매립을 하거나 수은 저감 처리방법을 통해 수은 함유 농도 저감을 해야 한다고 규정하였다. 따라서 본 연구에서는 실험실 규모의 반응기를 구축하여 국내 고수은함유 폐기물을 대상으로 열적처리를 통한 수은 감량 특성을 연구하였다. 이는 TG 분석 결과를 바탕으로 온도범위를 700 ~ 800 ℃로 설정하여 각 온도조건에서 체류시간에 따를 수은 감량 특성을 평가하였으며, 각 조건 별로 수은 증기를 냉각시켜 수은 회수율을 평가하였다.