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권민선,김종구,KWON, MIN-SUN,KIM, JONG GU 한국해양학회 2019 바다 Vol.24 No.2
고성능 해양모델을 개발하기 위하여 적시 컴파일(Just-In-Time) 언어인 줄리아 언어를 사용하였고, 운동량 방정식의 해를 구하기 위해 연속완화법으로 푸아송 방정식을 푸는 코드를 작성하였다. 다음으로, 줄리아 계산 코드를 시험하기 위하여 두 가지의 모델을 구축하였다. 첫 번째로, 일정한 유량의 생성/소멸(source/sink) 조건을 시험하기 위해 단순한 수로 형태를 모델링하였고, 두 번째로, 조석 외력(tidal forcing) 및 전향력(Coriolis force), 난류확산계수로 인한 효과 등을 시험하기 위해 황해(Yellow Sea)를 단순화하여 모델링하였다. 모델은 두 가지 시나리오 안에서 총 8개의 실험안으로 테스트되었다. 테스트 결과, 시나리오 1에서 3가지 실험안의 수심 평균된 유속은 이론 값에 완벽하게 수렴하였고, 해저마찰로 인한 수직적 유속 구배를 잘 보여주었다. 또한 시나리오 2에서는 황해의 무조점과 우리나라 서해 중부와 남부 연안의 조석 특성을 잘 재현하였고, 전향력과 수직 난류확산계수에 따른 결과의 차이를 잘 보여주었다. 따라서, 줄리아 언어를 이용한 해양모델을 개발하는 데에 성공하였다고 판단되며, 이는 해양모델이 고전적인 컴파일 언어에서 적시 컴파일 언어로 성공적으로 넘어가는 단계에 오게 됐다는 것을 시사한다. In order to develop a high performance ocean model, we used Julia, a Just-In-Time compile language, and to obtain the solution of the momentum equation, we made the code to solve the Poisson equation by the Successive Over-Relaxation method. And then we made two models to test Julia calculation codes. First, a simple channel form is modeled to test constant source/sink conditions. Second, the simplified Yellow Sea was modeled to test tidal forcing, Coriolis forces, and the effect of vertical eddy diffusivity coefficients. The model has been tested with a total of eight cases in the two scenarios. As a result of the test, the depth-averaged current speed of the three cases in Scenario 1 converged perfectly to the theoretical value, and that showed well a vertical flow velocity gradient due to the bottom friction. Also, the result of Scenario 2 represented well the amphidromic points of Yellow Sea and the tidal characteristics of mid-western and southwestern coast of Korea. Therefore, it is considered that the ocean model using Julia language has developed successfully, this suggests that the ocean model has come to the stage of successful transition from a classical compile language to a Just-In-Time compile language.
공기청정기용 절곡필터의 절곡비가 필터성능지수에 미치는 영향
권민선,김예린,김민성,홍정화,이명화,이우근 한국대기환경학회 2020 한국대기환경학회지 Vol.36 No.1
Electrostatic pleated filters are generally used in an air purifier. However, the pleating method has not been based on a theoretical approach but been dependent upon the manufacturer’s know-how. In this study, an optimal pleating geometry was evaluated based on the filter quality factor considering collection efficiency and pressure drop of a filter. One flat filter and eight pleated filters (4, 6, 8, 10, 15, 21, 25, 30 pleats) with 29 mm in pleat height and 105 mm in filter width, were prepared, and their pressure drops and collection efficiencies were measured. Pressure drops of pleated filters with pleat number higher than 21 at the same gas flowrate increased with the number of pleats, which resulted from the increased filtration velocity due to decreased effective filtration area. However, collection efficiencies of a pleated filter for test particles (30, 50, 100, 200 nm) increased with increasing the number of pleats. Moreover, the highest filter quality factor for the pleated filter with 29 mm in pleat height was found at the pleats number of 21 (pleating ratio (=pleat height/pleat width), α=5.8), which resulted in the optimal pleat geometry.
먼지 부하에 따른 대전필터와 무대전필터의 압력손실 변화
권민선,이우근,이명화 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
실내공기질을 관리하는 방법에는 자연환기와 기계환기가 있으며, 최근 고농도 초미세먼지가 발생하는 일수가 늘어남에 따라 기계환기의 중요성이 증가하고 있다. 기계환기는 공기청정기와 같은 미세먼지 제거 기능이 부여된 장치를 이용하여 실내공기질을 쾌적하게 유지하는 것으로, 공기청정기는 먼지를 제거하기 위하여 필터를 사용하고 있다. 공기청정기에 사용되는 필터는 비재생 섬유상 필터로, 필터에 먼지가 쌓임에 따라 필터를 주기적으로 교체하여야 한다. 필터의 수명을 판단하는 주요 인자는 필터의 압력손실로, 필터의 교체 주기를 파악하기 위해서는 압력손실을 이론적으로 정확히 예측할 수 있어야 한다. 필터의 압력손실 변화는 먼지가 필터에 쌓이는 형태에 영향을 받으며, 이는 필터의 대전상태에 따라 달라진다. 대전필터의 경우 먼지가 필터를 통과하면서 정전기적 분극이 일어나 dendrite 구조를 형성하며 먼지가 쌓이고, 무대전필터의 경우 먼지가 필터에 물리적으로 침착되면서 섬유에 무작위로 쌓이게 된다. 따라서 필터의 대전성에 따라 달라지는 먼지부하에 따른 압력손실을 비교, 예측할 필요가 있다. 또한 이러한 예측을 통해 압력손실이 천천히 증가하는 먼지층의 분포를 파악하여 필터의 수명을 증가시키는 방안을 강구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무대전입자와 평형대전입자를 무대전필터와 대전필터에 집진할 경우의 압력손실 변화 경향성을 비교하고, 압력손실 식을 예측하고자 하였다.