• 제목/요약/키워드: 공기순환

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극저기압에 의한 한반도 강설 발달기구 분석 (Analysis of Snowfall Development Mechanism over the Korean Peninsula due to Polar Low)

  • 김진연;민기홍
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.645-661
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2010년 12월 27일부터 28일까지 서울을 포함한 수도권 지역에 많은 강설을 일으킨 사례의 종관적, 열역학적 및 역학적 특징을 조사하였다. 이 사례는 극저기압으로 분류할 수 있는 특성을 지녔다. 분석에 사용된 자료는 지상 및 상층 일기도, 강설량, 해수면온도, 위성사진, 연직프로파일 및 미국 국립환경예측센터의 전구 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 재분석자료 등이다. 극저기압은 대기 하층에서 양의 경압성이 강하게 나타나며 925 hPa에 온난이류가, 700 hPa에 한랭이류가 있어 조건부 불안정층이 뚜렷하게 보이는 곳에서 형성되는 것으로 사료된다. 극저기압의 발달기구는 대류권계면 접힘에 의한 성층권 공기의 유입과 그에 따른 위치 소용돌이도의 증가로 하층에 수렴과 저기압성 순환의 유발에 기인한다. 이는 눈구름의 발달로 이어져 서울 지역에는 10 cm, 남부지방에는 최고 20 cm까지 적설을 보였다. 강설의 발달기간동안 상층 500 hPa에는 $-45^{\circ}C$의 한랭핵이 존재하였고 단파골과 지상 기압골간의 위상차도 $3-5^{\circ}$를 이루어 극저기압이 온난역의 저기압성 소용돌이도 이류 지역에서 발달할 수 있었다. 발달의 최성기에는 역학적 대류권계면이 700 hpa까지 하강하였고 위치소용돌이도의 증가로 상승기류도 강화되었다. 전반적으로 강설의 발생과 대류권계면의 파상운동과는 깊은 관련을 보였다. 극저기압이 한반도를 통과하는 동안 대류권계면이 하강하는 지점의 동쪽에 소용돌이도와 상승기류가 강화되었고 동시에 많은 습기가 이류되는 곳에서 강설량도 최대로 나타났다.

말백합 Meretrix petechialis (Lamarck) 인공종묘의 대량생산 (Mass Production of Artificial Seedlings in Hard Clam Meretrix petechialis (Lamarck))

  • 김태익;고창순;허영백;진영국;이정용;장영진
    • 한국패류학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.313-319
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    • 2012
  • 2001년 8월 8일부터 12월 5일까지 말백합 대량 인공종묘 생산 실험을 실시하였다. 채란은 평균각장 $65.8{\pm}8.4mm$의 어미 100 개체로부터 공기노출과 수온상승자극 방법으로 채란 하였으며, 수정란에서 D형유생까지 발생 소요시간은 수온 $27^{\circ}C$에서 17시간 40분, 발생률은 6.1%, D형유생은 각장 $131.4{\pm}2.6{\mu}m$였다. D형유생은 4일간 사육하여 각장 $190.2{\pm}7.5{\mu}m$의 침착기 유생으로 성장하였고, 생존율은 48.1%였다. 이후 침착기 유생 130,000 개체를 저면 모래순환여과 방법으로 침착시켜 사육하였으며, 46일째 평균각장 $3.1{\pm}0.8mm$, 87일째 $6.6{\pm}1.8mm$, 그리고 114일째에 $10.5{\pm}0.9mm$로 성장하였다. 치패의 각장 (SL) 에 대한 각고(SH) 의 상대성장식은 SH = 0.8501SL + 0.0196 ($R^2=0.9987$)로 나타났다. 초기 침착치패인 각장 3.1 mm 이하에서 대량폐사가 일어났으며, 생존율은 사육 46일째 53.8%, 87일째 43.6%, 그리고 114일째에 51,000 개체가 생존하여 생존율 39.2%를 나타냈다.

광도(光度)와 Frankia 질소고정균(窒素固定菌) 및 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)의 접종(接種)이 루브라 오리나무 묘목내(苗木內) 삼자공생관계(三者共生關係) 발달(發達)에 미치는 영향(影響) (Effects of Light and Inoculation of Frankia and Alpova diplophloeus on the Tripartite Symbioses Development in Alnus rubra Bong. Seedlings)

  • 구창덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권3호
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    • pp.306-318
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    • 1995
  • 광결핍(光缺乏)과 Frankia 질소고정균(窒素固定菌), 그리고 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)이 루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 묘목의 생장, 공중질소고정(空中窒素固定), 균근발달(菌根發達)에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여, 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)을 접종하거나 질소(窒素)를 시비(施肥)하고, 또는 A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 포자(胞子)를 접종하여 여과된 공기로 순환시키는 인공생장실에서 길렀다. 20주가 지난 묘목을 3 수준의 광도(光度) 680, 320, $220{\mu}mol/m^2/s$ PPFD(photosynthetic photon flux density)에서 3주일 동안 기른 결과, 광도(光度) 220 PPFD에서는 균근(菌根)과 뿌리흑의 발달, 광합성(光合成) 및 질소고정(窒素固定)속도 그리고 식물생장량이 감소하였고, 320 PPFD에서는 광합성(光合成) 속도만이 감소하였다. Frankia로 접종된 묘목은 질소(窒素)가 시비(施肥)된 묘목보다 균근형성율(菌根形成率)과 묘목생장율이 높았다. A. diplophloeus 포자(胞子)를 접종된 묘목은 비접종보다 생장율은 높았으나 뿌리혹은 발달과 질소고정량(窒素固定量)에서는 차이가 없었다. 두 공생균(共生菌)이 묘목의 광합성(光合成)속도에는 영향을 미치지 않았다. A. diplophloeus 균근균(菌根菌)이 묘목의 생장과 뿌리혹 발달에 기여하는 것 보다는 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)이 묘목의 생장과 균근(菌根)발달에 더 크게 기여하였다.

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우주에서 작물 생산을 위한 공학적 접근 (Engineering Approach to Crop Production in Space)

  • 김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.218-231
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    • 2005
  • 본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

양어장에서 고정화된 질화세균군을 이용한 암모니아 질소 제거 (Removal of Ammonia-N by using the Immobilized Nitrifier Consortium in Aquaculture System)

  • 서근학;김용하;안갑환
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.868-873
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    • 1997
  • 양어장 순환수 처리에 고정화된 질화세균을 이용한 실험에서 고정상 미생물의 상태는 마지막 단계에까지 양호한 상태를 유지할 수가 있는 것으로 보아 shear stress에 의한 고정상 미생물 입자의 깨어짐 현상은 없는 것으로 나타났다. 털 반응기의 암모니아성 질소의 제거량은 수리학적 체류시간이 0.6인 지점에서 Ca-alginate와 Ba-alginate 반응조가 각각 52.6과 51.0 g $NH_3-N/m^3/day$ 으로서 그 효율은 $59\%$$58\%$인 것으로 나타났으며 이는 침지식공법 보다는 제거효율이 좋은 것으로 나타났으며, 오존 산화조가 함께 연결되어 있는 유동층공법과 비교했을 때에는 그 처리능력이 다소 낮은 경향을 나타내었다. 미생물을 고정화하는데 사용된 Ca-alginate와 Ba-alginate의 비교 실험 결과 Ba-alginate를 이용한 반응조가 Ca-alginate 보다도 수리학적부하의 변화에 대한 완충능력이 다소 좋은 것으로 나타났으나 암모니아성 질소의 제거량은 Ca-alginate와 Ba-alginate 모두가 큰 차이없이 서로 비슷한 처리 능력을 지니고 있음을 알 수가 있다. 수중의 암모니아성 질소의 농도가 $2mg/\ell$ 정도의 범위에서는 반응조 내에 주입되는 공기량을 0.1 vvm 으로 공급하더라도 질산화에 필요한 용존산소량을 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH는 $7\~7.9$의 범위를 유지할 수가 있어서 pH 변화에 따른 위해 요소는 없는 것으로 나타났으며, 또한 별도의 중화제를 첨가할 필요가 없기 때문에 이것으로 인한 추가적인 경비부담은 불필요한 것으로 판단된다.

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환경제어 조건에서 방충망 색과 크기가 담배가루이 및 꽃노랑총채벌레의 물리적 방제에 미치는 영향 (Colors and Sizes of Insect Screen Net Influence Physical Control of Bemisia tabaci and Frankliniella occidentalis under Controlled Environments)

  • 정충렬;윤정범;김광호;이광재;허정욱;김현환
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.46-54
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    • 2016
  • 주요 온실해충인 담배가루이와 꽃노랑총채벌레를 대상으로 크기가 다른 백색의 여섯 가지의 방충망(0.2, 0.3, 0.4, 0.6, 0.8 mm과 TW30)과 세 종류의 색상(흑, 백, 적)을 가지고 차단율을 조사하였다. 담배가루이와 꽃노랑총채벌레는 0.2 mm 방충망에서는 각각 100%와 86%의 높은 차단효과를 보였다. 그러나 0.3 및 0.4 mm 망에서 담배가루이는 96% 이상의 높은 차단율을 보인 반면 꽃노랑총채벌레는 40% 미만의 낮은 차단효과를 나타냈다. 담배가루이에 대한 0.6와 0.8 mm의 백색과 적색망의 색상별 차단효과를 조사한 결과 0.6 mm 망에서는 백색이, 0.8 mm 망에서는 적색이 우수하였지만 큰 차이는 보이지 않았다. 꽃노랑총채벌레에 대한 0.2 mm 백색과 흑색망에서는 백색보다 흑색에서 100%의 완벽한 차단효과를 나타낸 반면, 0.6과 0.8 mm의 흑, 백, 적 또는 백, 적의 반응에서 백색보다는 적색의 차단효과가 높았다. 공기 순환과 경제성 측면에서 생각해 보면 담배가루이 방제에는 0.4 mm 백색 방충망을, 꽃노랑총채벌레 방제에는 0.2 mm의 흑색 방충망을 사용하는 것이 효과적이다.

리튬-탄소층간화합물의 Deintercalation에 따른 구조변이와 전기적 성질과의 관계(I) : Li-GFDICs와 Li-PCDICs의 생성에 대하여 (The relation of structural transition and electrical property by deintercalation of Li-Carbon intercalation compounds (I) : For the formation of Li-GFDICs and Li-PCDICs)

  • 오원춘;백대진;고영신
    • 분석과학
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    • 제8권2호
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    • pp.131-138
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    • 1995
  • 가온 가압법으로 합성한 리튬-흑연섬유간화합물(Li-Graphite Fiber Intercalation Compounds, Li-GFICs)과 리튬-석유코크스층간화합물(Li-Petroleum Cokes Intercalation Compounds, Li-PCICs)을 공기 순환에 의하여 자발적으로 deintercalation시키고, 이 deintercalation의 분해 과정으로 나타나는 Li-GFDICs와 Li-PCICs의 구조를 전기적 성질에 미치는 영향에 대하여 논의하였다. 이에 대한 분석은 X-선 회절과 전기 비저항 측정에 의해 수행되었다. X-선 회절 분석에 의하면 Li-GFDICs의 경우 주로 2 stage가 형성되었고 Li-PCICs의 경우에는 1 stage와 2 stage가 주된 회절선으로 나타났다. 또한 deintercalatlon 반응 결과에 의하면 Li-GFDICs의 경우 5주 이후에, Li-GFDICs의 경우 3주 후에 deintercalation 반응이 각각 멈췄다. 전기 비저항 측정 결과에 의하면 Li-GFDICs의 경우 3주까지는 거의 변화가 없었고 그 후 완만한 상승곡선을 나타내었으며, Li-PCDICs의 경우에는 3주를 정점으로 하향곡선을 나타내었다. 따라서 본 연구결과에 의하면 기질로 사용된 흑연섬유와 석유 코크스의 경우 리튬의 원활한 intercalation-deintercalation 작용이 잘 이루어지므로 두 물질 모두 전지의 양극재로 사용될 수 있을 것으로 기대되어진다.

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고온 생산용 열펌프 사이클 설계 (Study on Design Technology of Heat Pump Cycle for High Temperature Performance)

  • 김종률;김석영;김용민;이공훈;김욱중;이성철;정치영;김종열
    • 에너지공학
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    • 제19권4호
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    • pp.228-233
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    • 2010
  • 기존의 열풍건조기의 효율은 약 30% ~ 50%인 반면, 최적 설계된 열풍-열펌프 건조기 효율은 약 60% ~ 80% 수준이므로 에너지 효율향상과 에너지 절약을 이룰 수 있다. 외국의 여러 사례에서는 기존 대비 약 60% ~ 80%의 에너지를 절약할 수 있으며, 밀폐형 순환방법을 사용하여 건조공기에 포함될 수 있는 환경오염물질의 외부로의 유출을 최소화 할 수 있어 기존의 건조기에 비해서 환경문제에 적극적으로 대응할 수 있을 것을 판단된다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 가진 건조기에 적용하기 위한 고온 생산이 가능한 열펌프를 얻기 위하여 시스템의 사이클을 설계하고 시스템을 구축하여 목표 성능을 만족하는지 여부를 확인하였다. 본 연구에서는 열펌프 복합건조기 적용을 위한 고온용 열펌프 시스템을 설계하고 제작한 후, 성능평가를 수행하여 다음의 결론을 얻었다. (1) 고온생산을 위한 시스템 설계는 2사이클이 가장 우수한 것으로 나타났다. (2) 2사이클 시스템은 저단이 R134a를, 고단이 R124를 냉매로 사용할 경우 가장 적합한 것으로 나타났다. (3) 사이클 운전을 통하여 상용압력으로 간주되는 범위에서 R134a시스템은 $75^{\circ}C$, R124시스템은 $95^{\circ}C$ 생산이 가능한 것으로 나타났다. (4) 수냉식 2사이클 시스템의 성능 시험을 수행한 결과 목표성능을 상회하는 결과를 얻어 고온 생산이 가능한 열펌프 시스템의 설계 및 제작이 가능한 것으로 나타났다.

다류원료 식물류 물 추출물의 항산화 효과 (The Antioxidative Effects of the Water-Soluble Extracts of Plants Used as Tea Materials)

  • 김미혜;김명철;박종석;김종욱;이종옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.12-18
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    • 2001
  • 본 연구는 다류원료 식물류의 물 추출물에 대해 항산화성을 검토하고 그 항산화 물질(페놀성 화합물, 비타민 C, 셀레늄)을 분석하였다. 대두유에 식물류의 물 추출물을 0.02%(추출고형분 함량, w/w) 첨가하여 $55^{\circ}C$ 공기순환식 인큐베이터에서 36일 저장기간 동안 과산화물가 측정과 $110^{\circ}C$에서 Rancimat 방법에 의해 항산화성을 검토하였으며 첨가제가 들어있지 않은 대두유를 대조구에 사용했고 0.02% BHT 첨가한 대두유는 비교구로 사용하였다. 대조구와 BHT 첨가구에 비해 산화 유도기간이 $55^{\circ}C$에서는 구기자, 우롱차, 귤껍질(진피), 유자, 매실 물 추출물 등이 길었으며 $110^{\circ}C$에서는 우롱차, 인스탄트커피, 유자, 구기자, 오미자, 매실 물 추출물 등이 길었다. 추출고형분 g당 총페놀성 물질 함량은 우롱차, 녹차, 홍차, 커피, 계피, 결명자 물 추출물 등에서 높았고 비타민 C 함량은 커피, 두충, 홍차, 영지, 계피, 감잎, 치커리, 녹차, 우롱차 물 추출물 등에서 높았으며 셀레늄은 모든 물 추출물에서 검출되지 않았다. 이들의 항산화성은 단일 항산화성 물질의 효과에 기인하기 보다는 페놀성 화합물, 비타민 C 등 복합적 효과에 의한 것으로 사료된다.

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재생미분말을 혼입한 콘크리트의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Recycled Powder mixing Concrete)

  • 이승환;정대진;최익창
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.769-772
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    • 2008
  • 건설폐기물의 처리문제는 국가 사회적 문제로 제기되고 있으며 순환골재의 생산과정에서 발생하는 재생미분말은 전량 폐기 매립되고 있다. 재생미분말의 독성 시험결과 염기치환형 돌연변이원성을 포함하고 있다. 이와 같이 독성을 갖는 재생미분말이 매립 처분됨으로서 토양 및 지하수 오염등 2차 오염을 초래할 수 있다. 그러나 재생미분말을 재활용에 대한 연구가 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 재생미분말을 재활용하기 위한 방법으로 콘크리트의 혼화제를 활용하고자 시멘트 대신 재생미분말을 혼입하여 역학적 특성과 작업성을 비교 분석하였다. 실험은 CP, WCP, PCP로 배합비를 달리하여 공시체를 제작하여 실험을 실시하였다. CP은 재생미분말 혼입율에 따른 콘크리트 물리적 성질과 역학적 특성을 파악하고자 하였으며, WCP의 W자와 PCP의 P자는 각각 물과 혼화제의 이니셜로 슬럼프, 공기량을 표준배합에 맞게 제작하여 워커빌리티에 중점을 두고 재생미분말 혼입률에 따른 콘크리트의 역학적 특성을 보고자 하였다. CP는 치환율의 증가에 따라 강도 변화는 거의 일어나지 않았지만 슬럼프의 저하로 인해 워커빌리티가 좋지 않았다. WCP, PCP는 표준배합에 맞게 제작을 하여 실험한 결과 Plain에 비해 WCP는 강도저하가 일어났으며, PCP는 치환율이 10%일 때만 Plain과 거의 같은 값을 가지고 그 이상일 때는 강도저하가 일어났다.

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