• 제목/요약/키워드: 다공질재료

검색결과 149건 처리시간 0.024초

철강산업 부산물을 활용한 해양목장 조성용 친환경 다공질 콘크리트의 공학적 성능 및 적용성 (Engineering Performance and Applicability of Environmental Friendly Porous Concrete for a Marine Ranch Using Steel Industry By-products)

  • 이병재;장영일;김윤용
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.115-123
    • /
    • 2013
  • 철강산업은 다량의 원료와 다량의 에너지를 소비하는 대표적인 업종으로 생산 공정을 거치면서 철강생산과 더불어 부산물인 철강슬래그를 다량 발생시킨다. 또한, 근래 무분별한 해양개발 및 환경오염 등으로 광대한 해양생물의 서식기반이 소실되어 수산자원의 감소현상이 심화되고 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 다량 부산되는 복합슬래그를 천연골재 대체재료로 재활용하는 방안 제시와 해양목장 조성용 소재로서의 친환경 다공질 콘크리트의 배합요인별 공학적 특성 및 적용성 검토연구를 수행하였다. 배합요인별 공극률 시험결과 모든 조건에서 오차범위 2.5%이내의 결과를 나타내었다. 압축강도 시험 결과 최적 혼입률은 복합슬래그골재 30%, 특수처리입상비료 10% 혼입시 가장 우수한 친환경 다공질 콘크리트 제조가 가능하였다. 해양 적용 콘크리트로서 해수저항성 역시 압축강도가 높은 배합조건이 가장 우수한 성능을 나타냈다. 친환경 다공질 콘크리트의 해양생물 서식기반 제공능력평가 결과, 공극률이 증가할수록 해양생물의 착상 및 서식이 용이하였으며, 특수처리입상비료 혼입시 초기 착상 및 서식활성화가 활발히 이루어짐을 확인하였다. 복합슬래그골재 및 특수처리입상비료의 혼입에 따른 해양생물에 대한 유해성 검토 결과 어류에 대한 안정성은 확보되는 것으로 확인하였다.

상계법에 의한 반용융 재료의 항복과 압축거동 (Yield and Compression Behavior of Semi-Solid Materials by Upper-Bound Method)

  • 최재찬;박형진;박준홍
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.139-144
    • /
    • 1998
  • In Semi-Solid Forging, it is necessary to control the forming variables accurately in order to make near-net-shape products. Generally, the defects of products may occur due to liquid segregation which can be caused by the degree of deformation and strain rate, and condition of friction in Semi-Solid Forging, where the segregation is to be predicted by flow analysis. This paper presents the feasibility of theoretical analysis model using the new yield function for compressible P/M materials which is proposed by Doraivelu et at. to the flow analysis of the semi-solid dendritic Sn-15%Pb alloys instead of adopting the yield criterion of Shima and Oyane which is used by Charreyron and Flemings. The simple compression process is taken into consideration as the model to confirm the usefulness of the adopted yield function. The distribution of the liquid fraction at various strains and strain rates in radial direction, and the influence of friction are estimated by upper-bound method.

  • PDF

양액재배용 석탄회-점토계 배지 개발 (Development of Fly Ash and Clay System Medium for Hydroponic Culture)

  • 강위수;신대용;류근창;김일섭
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
    • /
    • pp.71-74
    • /
    • 1999
  • 농업ㆍ원예분야에서 다공질 재료를 인공배지로 이용하기 위하여는 수분관리의 용이성, 우수한 양분의 유지, 통기성 및 보수성이 요구된다. 이들 성질을 만족시키는 재료로는 점토, 벤토나이트, 질석(vermicutite), 펄라이트(perlite) 및 락-울(rock-wool) 등이 이용된다. 인공배지 재료로 널리 사용되는 펄라이트와 락-울의 원료는 중국 및 호주 등지로부터 수입에 의존하고 있어 양액재배 농가에 커다란 부담이 되며 건습조절이 곤란하여 배지 내 수분함량의 조절이 용이하고 양액사용이 간편한 배지 및 폐기처리시 환경문제를 야기하지 않는 반영구적이며 자연친화형의 배지의 개발이 절실히 요구되고 있다. (중략)

  • PDF

유한요소법과 상계법에 의한 반용융 재료의 항복거동 연구 (Study on Yield Behavior of Semi-Solid Material by Finite Element Method and Upper-Bound Method)

  • 최재찬;박준홍;김병민
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제16권9호
    • /
    • pp.89-95
    • /
    • 1999
  • The compression behavior of semi-solid materials in studied from a viewpoint of yield criteria and analysis methods. To describe the behavior of materials in semi-solid state, several theories have been proposed by extending the concept of plasticity of porous compressible materials. in the present work, the upper-bound method and the finite element method are used to model the simple compression process using yield criteria of Kuhn and Doraivelu. Segregation between solid and liquid which cause defect of product is analysed for Sn-15%Pb alloy is compared with the experimental result of Charreyron et al..

  • PDF

액체로켓과 공기흡입식 추진기관을 위한 분출냉각의 연구동향 (Research Activities of Transpiration Cooling for Liquid Rocket and Air-breathing Propulsions)

  • 황기영;김유일;송인혁
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.235-240
    • /
    • 2010
  • 분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 액체로켓과 공기흡입식 엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 연소기 라이너와 터빈 베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료) 뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 공기에 의해 냉각된다. 그러나 이의 실용화는 유용한 다공질 재료의 제한에 의해 방해를 받아왔다. 벽면 내에서 내부 열전달을 증가시키는 보다 현실적인 방법을 찾는 노력을 통해 Lamilloy$^{(R)}$ 및 Transply$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물을 개발하게 되었다. 본 논문은 액체로켓, 가스터빈 및 스크램제트의 추진기관 적용을 위한 분출냉각의 최근 연구동향을 고찰하였다.

  • PDF

RTO 공정을 이용한 다공질 실리콘막의 저온 산화 및 특성분석 (Characterization of Oxidized Porous Silicon Film by Complex Process Using RTO)

  • 박정용;이종현
    • 대한전자공학회논문지SD
    • /
    • 제40권8호
    • /
    • pp.560-564
    • /
    • 2003
  • 본 논문에서는 RTP(rapid thermal process)를 이용한 새로운 산화방법을 고안했으며, 이는 짧은 시간에 다공질 실리콘을 산화시킴으로써 이 기술은 여타 방법에 비해 경제적이고 간편한 방법으로 짧은 시간에 두꺼운 산화막을 성장시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 먼저, 양극반응을 통해 PSL(porous silicon layer)을 형성한 후 이를 저온 산화시킨 후에 급속 열처리 산화공정(RTO: rapid thermal oxidation)를 이용해서 OPSL(oxidized porous silicon layer)을 제조하고, 그 물성 및 전기적 특성을 조사하여, 열 산화로 제작된 OPSL과 그 특성을 비교하였다. 시편의 절연 파괴전압은 약 3.9 MV/cm의 값을 보여 벌크 산화막보다는 적은 값이지만 절연 재료로서는 충분한 값이고, 누설전류는 0 ∼ 50 V의 인가 전압에서 100 ∼ 500 ㎀의 값을 보였다. 그리고, XPS 결과는 RTO 공정 추가가 저온 산화막의 완전 산화에 크게 기여함을 확인하였으며, 저온 산화막의 표면 및 내부에서도 산화반응이 완전하게 이루어졌음을 확인하였다. 이 결과로부터 저온 OPSL을 제조할 때, RTO 공정이 OPSL의 산화 및 치밀화(densification)의 증가에 크게 기여함을 알 수 있었다. 따라서, 이의 방법으로 제조된 OPSL은 저온을 요구하는 공정에서 소자의 절연막, 전기적인 분리층 그리고 실리콘 고주파용 기판 등으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

투과증발공정의 기초 이론

  • 염충균
    • 한국막학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국막학회 1996년도 심포지움시리즈 Jan-96 투과증발막과 응용
    • /
    • pp.1-23
    • /
    • 1996
  • 투과증발(Pervaporation)이란 어원적으로 "permeation"과 "evaporation"의 합성어인데 액체혼합물이 치밀한 비다공질막을 통해 이동하는 동안 증기화되면서 분리되는 막분리 공정이다. 이 공정에서 막 한쪽면은 액체공급액과 접하고 있고 다른 한쪽면은 낮은 투과물의 증기압과 접하고 있는데 낮은 증기압은 진공(vacuum pervaporation)을 가하거나 혹은 불활성의 담체가스(sweep gas pervaporation)를 흐르게 하므로써 얻을 수 있다. 이때 막 내부에 트과증발막공정의 추진력인 화학 포텐셜(chemical potential) 구배가 발생하여 막을 통한 물질투과가 이루어지는데 각 투과성분의 투과속도는 투과성분과 막재료간의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.의 물리화학적 인력에 의해 결정된다.

  • PDF

순환골재 다공질 콘크리트말뚝 공법에 대한 실내모형실험 (Experimental Study on Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile Method)

  • 유승경;이창민;김세원;최항석
    • 한국지반신소재학회논문집
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.23-29
    • /
    • 2008
  • 본 연구의 목적은 연약지반개량을 위한 다짐말뚝공법의 재료로써 건설폐기물에서 선별 처리된 순환골재의 적용성을 평가함과 동시에 기존 다짐말뚝공법들의 단점을 보완하는 새로운 공법을 개발하는 데 있다. 본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝에 의한 지반개량효과를 분석하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과로부터 개량된 복합지반의 침하량과 과잉간 극수압 및 연직응력증분의 시간에 따른 변화 특성과 복합지반의 거동 특성을 분석하였다.

  • PDF

메탄 하이드레이트 생산 묘사를 위한 수치도구의 개발 (Development of a Numerical Simulator for Methane-hydrate Production)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제30권9호
    • /
    • pp.67-75
    • /
    • 2014
  • 방대한 저장량으로 차세대 에너지원으로 평가받는 메탄가스 하이드레이트는 생산과정에서 유발될 수 있는 문제를 최소화하고 최적의 생산조건을 선정하기 위한 하이드레이트 포함한 다공질 재료의 THM 현상에 대한 프로그램의 개발이 절실하다. 기존의 해석 프로그램들은 국제공동연구를 통하여 프로그램들간의 상호 비교검증을 진행하고 있으나, 예측값의 불일치와 수렴성에 문제가 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 다공질 재료내 메탄 하이드레이트의 해리 현상을 해석할 수 있는 fully coupled THM 유한요소 프로그램을 개발하였다. Methane hydrate, soil, water, 및 methane gas의 질량보존의 법칙, 에너지 보존의 법칙, 그리고 힘평형 방정식으로부터 지배방정식을 유도하였다. 다양한 주변수들의 조합을 통하여 주변수를 변위, 가스 포화도, 유체압, 온도, 하이드레이트 포화도로 선택하였으며, 상변화 전영역에서 해석이 가능하도록 하였다. 하이드레이트의 해리를 예측하는 모델은 kinetic model을 이용하였다. 개발된 THM 유한요소 프로그램을 이용하여 메탄가스 생산에 관한 Masuda의 실내 모형실험 결과와 비교적 분석을 수행하였으며, 해의 수렴성과 안정성을 확인할 수 있었다.

통계적 확산이론에 기초한 다공질체의 유동관망 유동해석 기법 개발 (Development of a Pipe Network Fluid-Flow Modelling Technique for Porous Media based on Statistical Percolation Theory)

  • 신휴성
    • 지질공학
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.447-455
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 다공질 지반체내의 투수계수를 계산하기 위하여 정방형의 배열형태를 갖는 유동관망(pipe network) 유동해석 모델을 개발하였다. 본 유동관망을 통한 유체의 흐름 메커니즘은 통계적 침투이론(percolation theory)에 기초하여 정의된다(Stauffer and Aharony, 1994). 여기서, 개별 유동관의 직경들이 주어진 다공질 매질의 공극률과 공극크기 분포특성을 기초로 하여 통계적으로 지정됨으로 계산된 유체흐름은 불균일한 채널 유동 형태로 나타난다. 본 유동해석에서는 유동관망 모델의 한쪽 경계면에 가압된 유체가 투입되고 다른 측면 경계면들은 흐름을 억제하는 경계조건을 두어 한 방향으로 유동관망을 통해 유체의 흐름을 유도하여 모델링된다. 이때, 흐름을 허용할지를 정의하는 확산조건(percolation condition)이 각 유동관에 부여되며, 이는 각 유동 경로의 직경과 재료면 특성을 기초로 계산된 삼투압(capillary pressure) 수준에 의해 정의된다. 유체가 유입되는 면의 수압에 대해 전체 유동관망 모델 내의 수압 분포가 평형을 이루면 유출되는 면의 수압이 일정해 지며, 유입면의 수압과 계산된 유출면의 수압 및 유동량을 Darcy 방정식에 적용하면 유동관망 모델로 모사된 다공질 매질의 투수계수를 얻어 낼 수 있다. 본 연구에서는, 민감할 것으로 예상된 유동 격자망의 규모의 투수계수 결과값에 대한 민감도를 검토하였으며, 실제 석유개발 현장에서 수집된 시추코어에 대해 측정된 투수계수값과 제안 네트워크 모델을 이용한 계산값과 비교하여 합리적인 범위 내에서 잘 부합됨을 보였다.