• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.152-162
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• 2022

본 연구는 데이터를 기반으로 한 인공지능 기계학습 기법을 활용하여 온실 내부온도 예측 시뮬레이션 모델을 개발을 수행하였다. 온실 시스템의 내부온도 예측을 위해서 다양한 방법이 연구됐지만, 가외 변인으로 인하여 기존 시뮬레이션 분석방법은 낮은 정밀도의 문제점을 지니고 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위하여 최근 개발되고 있는 데이터 기반의 기계학습을 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발을 수행하였다. 기계학습모델은 데이터 수집, 특성 분석, 학습을 통하여 개발되며 매개변수와 학습방법에 따라 모델의 정확도가 크게 변화된다. 따라서 데이터 특성에 따른 최적의 모델 도출방법이 필요하다. 모델 개발 결과 숨은층 증가에 따라 모델 정확도가 상승하였으며 최종적으로 GRU 알고리즘과 숨은층6에서 r² 0.9848과 RMSE 0.5857℃로 최적 모델이 도출되었다. 본 연구를 통하여 온실 외부 데이터를 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발이 가능함을 검증하였으며, 추후 다양한 온실데이터에 적용 및 비교분석이 수행되어야 한다. 이후 한 단계 더 나아가 기계학습모델 예측(predicted) 결과를 예보(forecasting)단계로 개선하기 위해서 데이터 시간 길이(sequence length)에 따른 특성 분석 및 계절별 기후변화와 작물에 따른 사례별로 개발 모델을 관리하는 등의 다양한 추가 연구가 수행되어야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.41-48
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• 2009

기존 유선망에 의한 화재 감지와 경보시설의 문제점을 해결하고자 새로운 대안으로 제시되고 있는 USN기반의 화재감시시스템의 실시간 온도데이터를 GIS의 공간 모델링 기법을 활용하여 건물 내부온도의 시공간 특성을 분석 하였다. 즉 시간적으로 일별, 월별로 공간적으로는 장소별로 온도데이터의 분포 특성을 분석하여, 건물 내부에 USN기반의 온도센서 설치 시 단순히 면적이나 높이에 의존할 것이 아니라 공간구조에 따라 다르게 설치하여야 한다는 것을 제시하였다. 이러한 결과는 앞으로 USN기반 화재 감시용 온도 센서 설치에 대한 객관적 기준과 현실성 확보에 기여 할 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권1호
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• pp.37-42
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• 2010

아열대성 작물을 대상으로 피해를 주는 해충에 대해서 친환경 소독 기술로서 환경조절열처리(CATTS: controlled atmosphere temperature treatment system) 기술이 개발되었다. 본 연구는 국내 사과를 일부 외국으로 수출할 경우 검역대상으로 지목받고 있는 복숭아심식나방(Carposina sasakii)에 CATTS 기술을 적용할 수 있는 지에 대한 가능성을 알아보기 위해 시도되었다. 노출된 복숭아심식나방은 $46^{\circ}C$의 CATTS 치사 설정온도에서 반수치사노출시간이 14.66 분으로 나타났다. 여기에 높은 농도의 이산화탄소 노출은 $46^{\circ}C$에 대한 복숭아심식나방의 감수성을 현격하게 높였다. 다음으로 수확 후 사과 내부에서 가해하는 복숭아심식나방을 대상으로 본 연구에서 제조된 CATTS 장치로 소독효과를 분석하였다. 본 연구용 CATTS 장비는 이산화탄소와 온도를 자동으로 조절하며 처리 기간 동안 기기 내부 및 과실 내부 온도를 실시간으로 모니터링 하도록 제작되었다. 이산화탄소가 15%룰 유지하면서 기기의 내부온도가 $46^{\circ}C$에 도달한 후 60분 경과하였을 때 100%의 나타냈다. 이러한 비교적 장기간 고온 노출은 기기 내부 온도 증가($0.35^{\circ}C$/min)에 비해 대상 곤충이 위치한 과실 내부(0.12-$0.23^{\circ}C$/min)가 현격하게 느리게 처리 온도에 도달하여 이들 사이에 나타나는 온도 편차에 기인된 것으로 나타났다. 본 연구는 사과를 가해하는 복숭아심식나방에 대한 수확 후 소독 기술로서 CATTS의 응용 가능성을 제시한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.197-204
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• 2023

본 연구에서는 육계사에 차열 페인트와 히트펌프의 적용에 따른 내부 온도 변화를 분석 하였다. 이를 위하여 환기율, 환기 방법, 시간별 환기 변화에 따른 실험 조건을 설정하였으며 육계사 외부 및 내부 기온을 측정하였다. 그 결과, 차열 페인트를 도포한 육계사에서는 최대 1-2℃ 실내 기온 상승을 억제하는 효과가 나타났으며 히트펌프를 가동한 육계사에서는 외기 온도의 영향을 제일 적게 받는 환기율 0%일 때 내부 기온 감소가 제일 크게 나타났다. 계사 내부의 온도가 외기 온도보다 높을 경우에는 환기율을 높게 설정하여 환기팬을 이용한 냉방이 더욱 효과적이나 계사 내부 온도가 외기 온도와 유사하거나 낮을 경우에는 히트펌프를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 히트펌프 가동 시 외기 온도의 영향이 적은 환기율을 0%로 설정하였을 때 내부 기온이 가장 큰 폭으로 감소하였으나 실제 육계사에서는 분진, 이물질, 암모니아 등을 고려하여 최소환기율 정도로 환기율을 설정한 후 히트펌프를 가동하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다. 본 연구는 실험 기간이 짧아 데이터가 많지 않으며 실제 육계가 사육되고 있는 환경에서 실험을 진행한 것이 아니라는 한계가 있다. 향후 후속 연구로 실제 닭이 사육되고 있는 환경에서의 히트펌프 효과 분석과 히트펌프의 전력사용량, 냉방부하, 환기팬 가동시간 등 다양한 환경인자를 포함한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.380-387
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• 2012

본 연구는 한옥의 실내 온도 및 속도 분포 등에 대한 과학적 분석을 통해서 전통건축이 현대적 건축 부재의 채용 없이 전통적 건축 부재의 조화로운 배치 및 부재 간의 조합을 통해서 소기의 열 공학적 설계를 충실히 수행할 수 있는가를 확인하기 위한 것이다. 이를 위해, 한옥의 내부 기류의 분포 및 온도 분포, 그리고 한옥의 외부형상에 대한 기류분포를 전산 모사하여 한옥의 형태별, 계절별, 주요 기류 및 온도 특성을 제공하는데 있다. 전통 건축물의 주요부재에 관한 열역학적 물성치를 대표 값으로 설정하고 물성치의 변화를 실험 결과를 활용하여 보정하고 한옥 내부의 유동장과 온도분포를 예측하여 그 결과를 제시한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.230-235
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• 1995

염-암모니아계 화학열펌프기술의 핵심인 전도성 블록의 특성파악을 위한 기초단계 연구로서 전도성 블록의 제조 및 기초물성분석에 관한 연구를 수행하였다. 황산이 함유된 천연흑연을 열처리하여 팽창흑연을 준비하고 특성을 분석하였다. 이 팽창흑연을 압축, 성형하여 흑연지지체를 제조하였으며, 성형된 지지체에 진공기법을 이용하여 염을 함침하고 건조과정을 거쳐 전도성 블록을 제조하였다. 전도성 블록의 특성분석으로서 염의 입자내에 분산정도는 EPMA/EDS, 기공율 및 기공크기 분포는 헬륨침투법과 수은 침투법, 기체투과도는 Darcy's law를 적용하고, 열전도도 측정은 전이 일차원 열류기법을 이용하였다. 전도성 블록이 암모니아와 반응 했을때 부피팽창을 관찰하였으며, 반응기에서 전도성블록의 온도분포를 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 블록은 염이 균일하게 분산되어 있었으며 기공율은 제조조건에 따라 0.4 ∼ 0.83, 기체투과도는 0.01 ∼ 10 Darcy, 열전도도는 흑연지지체의 겉보기 밀도가 110 kg/㎥ 인 경우, 반지름방향의 열전도도, λr은 20 W/mK, 축방향의 열전도도, λa는 17 W/mK 이였다. 겉보기밀도가 150 kg/㎥ 인 경우, λr은 22 W/wK, λa는 20 W/wK 이였다. 전도성 블록의 부피팽창은 비가역적이었으며 대부분이 반지름 방향보다 축방향에서 팽창이 일어났다. 온도분포는 초기 반응의 kinetics가 내부온도를 지배하였으나, 시간이 경과후 반응기 내부온도는 외부열전달에 의해 지배되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제36권3호
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• pp.153-161
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• 2001

궤도차량의 고무패드는 상당한 크기의 진폭과 주파수를 가지고 반복되는 동적 변형을 받고 있으므로, 이로 인하여 열발생과 더불어 상당한 내부온도의 상승을 초래한다. 이러한 열발생은 고무 재료의 점탄성 특성에 기인한 것으로, 점성효과에 의하여 변형시의 기계적 에너지의 일부가 히스테리시스 루프의 면적에 해당되는 열에너지로 변환되기 때문이다. 발생한 열은 발산조건이 충분하지 못할 경우 내부온도의 상승을 초래하며, 온도가 과다할 경우에는 고무제품의 성능이나 수명에 중대한 장애요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 전차 궤도고무에 작용하는 동적 하중에 근거하여 각 부품별 열발생률을 실험을 통하여 측정하고, 이를 입력자료로 하여 궤도패드에 발생하는 온도분포를 유한요소법으로 해석하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.108-115
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• 2013

본 연구의 목적은 일중피복온실의 피복재에 대하여 우리나라 환경에 적합한 관류열전달계수를 산정하는 방법을 찾아내고 검증하여 다양한 온실조건 및 환경조건에서 관류열전달계수를 산정할 수 있는 모델을 제시하는 것이다. 온실내부 및 외부온도와 피복재 표면온도와의 상관관계를 분석한 결과 주간 및 야간 온도를 모두 고려하였을 때보다 야간온도만을 고려하였을 경우가 상관성이 훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 피복재의 표면온도가 온실의 외부온도보다는 내부온도와 상관성이 더 높은 것으로 나타났다. 관류열전달계수를 산정하는데 사용된 5가지 종류의 대류 및 복사열전달계수 산정식을 비교한 결과 Kittas가 제안한 대류 및 복사열전달계수 산정식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 피복재 표면온도의 측정값과 계산 값의 상관성을 분석한 결과 직선의 기울기는 1.009이고 절편은 0.001이며 결정계수가 0.98로 나타나 본 연구에서 제시된 관류열전달계수 산정모델이 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 온실내부로부터 피복재 내부표면으로 전달되는 열흐름량의 경우 모든 풍속구간에 대해 대류열전달량이 복사열전달량보다 더 컸으며 풍속이 증가할수록 그 차이가 증가하였다. 외부표면에서 손실되는 열흐름량의 경우 풍속이 낮을 때에는 대류열전달량에 비해 복사열전달량이 더 컸으나 풍속이 증가함에 따라 그 차이는 점점 줄어들어 풍속이 높을 때에는 대류열전달량이 더 커지는 것으로 나타났다. 피복재 외부 표면의 대류열전달량은 내부표면의 대류열전달량에 직선적으로 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 풍속이 증가함에 따라 관류열전달계수는 증가하고 피복재의 표면 온도는 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 변화추세를 보면 관류열전달계수는 거듭제곱함수와 그리고 표면온도는 로그함수와 잘 일치하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.37-42
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• 2015

본 연구에서는 농촌지역을 중심으로 대표적인 겨울철 난방기구인 화목보일러 화재위험성을 평가하였다. 화목보일러 연료투입구 주변 및 연통의 온도를 측정하였으며, 연통 내부에 축적되는 타르의 화재 위험성을 평가하였다. 연료 투입구개방 상태에서 전방의 온도를 측정한 결과 화목 투입구로부터 40 cm 이상 떨어진 영역에서는 온도가 약 $40^{\circ}C$ 이하를 유지하였다. 본 연구에서는 연료 투입구 외부로 비산되는 불티가 60 cm 이내의 범위에 비산되었다. 연통 내부에서는 온도가 $600^{\circ}C$ 이상까지 상승하였으며, 화목보일러 본체로부터 2 m 떨어진 위치의 연통 내부에서 온도가 $420^{\circ}C$ 이상 도달하였다. 연통 내부의 타르를 수거하여 발화온도를 측정한 결과 약 $398^{\circ}C$를 기록하였다. 화목보일러 본체 및 연통 표면에서 온도가 약 $300^{\circ}C$ 이상 도달하였으며 가연물이 접촉될 경우 착화되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권2호
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• pp.181-188
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• 2011

고강도콘크리트 부재 표면에 내화모르타르를 피복하여 화재시 콘크리트 표층부의 온도상승을 저감시킴으로서 내부 철근온도 상승을 억제한다. 본 논문은 간이내화시험을 통하여 시멘트 및 석고계 내화모르타르 피복 고강도콘크리트의 내부철근 온도상승을 검토하기 위한 것이다. 그 결과 석고계 내화모르타르가 시멘트계 내화모르타르보다 고강도콘크리트의 내부철근 온도상승을 저감시키는데 효과적인 것으로 나타났으며 내화모르타르 피복두께가 작을수록 시멘트계 내화모르타르와의 내부 철근 온도차이가 증가하였다. 또한 ${\alpha}$형 반수석고와 ${\beta}$형 반수석고 종류에 따른 내화모르타르의 온도상승 저감효과의 차이는 없는 것으로 나타났지만, ${\alpha}$형 반수석고 내화모르타르의 압축강도가 ${\beta}$형 반수석고 내화모르타르보다 높게 나타났다.