• 제목/요약/키워드: 벽면온도

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항공기 배기 플룸의 파장별 IR 신호 해석 (Spectral Infrared Signature Analysis of the Aircraft Exhaust Plume)

  • 구본찬;백승욱;이경주;김만영;김원철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.640-647
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    • 2014
  • 추진기관 배기 플룸의 적외선 복사(Infrared radiation :IR) 신호는 항공기 생존성에 영향을 미치는 주요 요인이다. 항공기의 생존성 향상을 위해 IR 감소 설계 기술이 적용된 추진기관의 정확한 IR 신호 예측이 필요하다. 본 연구는 유동 및 열전달 해석 코드를 이용하여 노즐 내부, 외부 자유류, 플룸 영역의 열유동장을 수치 해석하였다. 비회색가스의 특성을 효율적으로 해석하는 좁은밴드 기반의 재조합 회색가스가중합법을 적용하여 항공기 플룸에서 방사되는 파장별 IR 신호를 계산하였다. 개발된 프로그램의 정확성과 신뢰성을 확보하고자 1차원 모델에 대한 검증을 거친 후 항공기 추진기관의 열유동장 및 파장별 IR 신호 해석을 수행하였다. 해석을 통하여 상대적으로 플룸 내부에서 IR 복사강도가 높은 것을 확인하였고 온도, 분압, 화학종에 따라 다른 파장별 IR 신호 특성을 파악하였다. 노즐 출구 부근에서는 노즐 벽면의 고체 방사로 인하여 파장별 IR 복사강도가 연속적으로 나타났다.

석탄화력 발전소에서 생성되는 석탄회에서 Cenosphere 입자의 특성에 관한 연구 (Properties of Cenosphere Particle in the Fly Ash Generated from the Pulverized Coal Power Plant)

  • 이정언;이재근
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1881-1891
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    • 2000
  • 석탄화력 발전소에서 석탄이 연소되면서 생성된 석탄회 중 Cenosphere는 속이 비어 있거나 미세 입자들로 채워져 있고 입자의 크기가 큰 구형의 입자로 물에 부유할 정도로 비중이 작을뿐만 아니라 입자의 벽면에 유리질 성분이 많은 입자이다. 본 연구는 Cenosphere 입자에 대한 형성메카니즘을 분석하여 형태적, 물리적, 화학적 특성을 파악하였다. Cenosphere는 석탄이 연소하면서 입자의 내부에서 발생된 가스가 밖으로 방출되면서 형성되기 때문에 입자가 부풀어져 크게 되고 가스의 분출로 입자의 표변에 구멍이 발생하며 알루미노실리케이트 (Aluminosilicate) 성분에 의해 형성된 기포가 용융표면층에 부착되어 Cenosphere내부에 미세 입자들을 형성한다. 이와 같온 입자의 형성메카니즘 특성 때문에 분말성이 좋으면서 가볍고 큰 입자를 형성한다. Cenosphere의 입도분포는 $100{\sim}200{\mu}m$에 집중된 Single Modal로 질량중앙직경은 $123.11{\mu}m$이고 비중은 $0.67g/cm^3$, 분말도는 $1,135g/cm^3$으로 분석되었다. 또한 Cenosphere의 입자를 구성하는 성분 중 $SiO_2$는 59.17%, $Al_2O_3$는 30.16%로 전체의 89.33%를 차지하고 있고 있어 알루미노실리케이트 성분, 즉 유리질 성분이 높아 열절연성이 뛰어나다. 따라서 Cenosphere 입자를 실리카 바인더로 입자를 결합하면 다양한 온도에서 사용할 수 있는 우수한 열절연체를 만들 수 있어 재활용 원료로 활용이 가능하다.

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발열체가 존재하는 개방된 정사각형공간에서 표면복사 열전달 특성에 관한 연구 (A Study on the Surface-Radiation Heat Transfer Characteristics in an Open Cavity with a Heat Source)

  • 남평우;박명식;박찬우
    • 태양에너지
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    • 제12권3호
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    • pp.70-83
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    • 1992
  • 본 연구에서는 개방된 정사각형 공간안에 일정한 열유속을 방출하는 발열체가 존재할 때, 부력과 표면복사를 고려한 혼합대류특성을 수치적으로 연구하였다. 본 연구의 대상인 유입구를 통해 유체가 흘러들어와서 다시 유출구로 나가는 정사각형공간은 공냉식 전자장비를 모사한 것이다. 이러한 공간안에 존재하는 발연체는 전자칩과 같은 발열성 전자부품을 나타낸다. 본 연구에서 채택한 모델의 크기는 높이 X 넓이가 $0.1[m]{\times}0.1[m]$이며 공간내부는 2차원 층류유동으로 간주하였다. 공기의 유입속도는 0.07[m/s]이고, 유입온도는 $27^{\circ}C$이며, 유입구의 위치는 일정한 위치에 고정되어 있다. 주요 변수로는 발열체의 열유속, 유출구의 위치, 발열체의 위치, 그리고 벽면이 방사율을 선택하였다. 본 연구에서는 외부로부터 유입되어지는 찬공기와 발열체에 의해서 부력의 상승하는 뜨거운 공기의 혼합에 의한 유동특성 및 열전달특성을 복사를 고려하여 고찰하였다. 결과로써 가장 열전달이 활발한 발열체의 위치는 바닥의 좌측벽으로부터 0.075[m]일때이다. 이러한 연구는 실제적으로 전자부품 같은 것의 효율적인 냉각목적에 적용되어질 수 있다.

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GIS와 전산유체역학 모델을 이용한 기상 조건이 건물 화재에 미치는 영향 연구 (A Numerical Study on the Effects of Meteorological Conditions on Building Fires Using GIS and a CFD Model)

  • 문다솜;김민지;김재진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.395-408
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    • 2021
  • 본 연구에서는 GIS와 CFD 모델을 이용하여 풍속과 풍향이 건물 화재에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해, 2020년 10월 8일 울산의 한 아파트에서 발생한 화재 사고에 대한 수치 실험을 수행하였고, 현실적인 기상 조건을 반영하기 위하여 국지기상예보시스템(LDAPS)의 바람과 온위 자료를 초기·경계 자료로 사용하였다. 먼저, 현실적인 경계 조건을 사용하여 두 가지 수치 실험을 수행하였다(규준 실험에서는 건물 화재를 고려하고, 다른 실험에서는 건물 화재를 제외하고는 규준 실험과 동일한 기상 조건 이용). 그런 다음, 규준 실험과 유입 풍속과 방향이 다른 4개의 수치 실험을 추가로 수행하였다. 수치 실험 결과, 발화 지점이 건물 풍상측에 위치할 때에는 화재로 인한 강한 상승 기류가 건물 지붕과 풍하측 지역에 영향을 미쳤다. 또한, 대피층(15층)은 건물 풍상 측 벽면의 화재를 풍하측으로 확산시키는 역할을 했다. 유입 풍속이 약할수록 발화점 주변으로의 화재가 좁게 확산되었지만 건물 위로 화염이 도달하는 고도는 상승했다. 유입 풍향이 반대인 경우, 발화 지점이 풍하측에 위치할 때에는 화염이 건물 풍상 측으로 확산되지 않았다. 본 연구 결과는 풍속과 풍향이 화재가 발생한 건물 주변의 흐름과 온도(화염) 분포에 중요하다는 것을 보여준다.

우리나라 전통 숯가마로부터 생산된 숯의 특성분석 (Characterization of Charcoals prepared by Korean Traditional Kiln)

  • 안기선;곽이구;김홍건;유승곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.208-216
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    • 2022
  • 우리나라 전통 숯가마로부터 제조된 검탄 및 백탄의 표면형상과 흡착특성을 정량적으로 분석한 결과, 모든 시료의 열분석과 원소분석 등 물성은 제조회사마다 차이가 났고 백탄은 검탄에 비하여 확실히 열분해온도와 탄소함유량이 높았다. 숯의 표면형상으로부터 활성화는 목재의 축방향을 따라 발생하고 활성화정도가 증가함에 따라 대기공의 벽면에 반경방향으로 새로운 기공이 발달하여 기공들이 서로 관통됨을 알 수 있었다. BET 등온흡.탈착곡선은 대부분 낮은 상대압력에서 탈착이 안되는 이력현상을 보이므로서 미세공이 많이 발달된 Type I으로 분류되기 보다는 Type IV의 이력현상 경로와 겹쳐지는 숯 만의 독특한 탈착곡선을 보이고 있다. 낮은 압력 이력(low-pressure hysteresis)현상은 흡착질이 숯의 미세공 입구를 팽창시켜 끼이고는 탈착시에 빠져나오지 않기 때문이다. 따라서 분석된 비표면적값과 세공크기분포도 등 숯의 흡착특성은 정확한 값을 나타내지 않는다. 이러한 특성값은 제조회사에 따라 다를 뿐만아니라 한 조각의 숯이라도 채취한 부위에 따라 크게 달랐다. 따라서, 우리나라 전통숯의 정량적 특성값을 제시하는 일은 쉽지 않고 흡착제나 특수한 용도로 응용하기 위하여는 각각의 목적에 맞는 일정 수준의 성능을 갖도록 품질기준을 제시할 필요가 있다.

서울지역 음식점 주방 및 식당의 청결도 평가 (Evaluation for Cleanness of Kitchen and Hall of Restaurants in Seoul)

  • 이애랑
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.397-405
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    • 2003
  • 서울특별시 25개 자치구에서 추천한 모범음식점 546개소 중 업태별로 한식(292개소), 중식(46개소), 일식(114개소), 양식(94개소) 음식점의 식당 및 주방의 청결도를 영양사 실무 경력 5년 이상인 현직 영양사가 직접 방문 평가하였다. 평가 항목 및 지표는 주방 영역이 6개 (주방의 공개 여부, 주방내부설비, 살균$.$소독, 종업원의 작업환경, 급 배수설비, 식기 및 조리기기 보관상태), 식품 취급영역 이 3개(식재료 보관상태, 식자재 창고 유지상태, 불량부정식품 사용 여부), 조리원 위생영역이 1개, 음식폐기물 처리영역이 2개(남은 음식 폐기 또는 재사용 여부, 음식폐기물 위생적 폐기정도)와 식당의 청결상태 영역 2개(식당 내부청결, 식당 집기 청결 등)로 총 14지표를 조사하였다. 1. 음식점 유형별 청결도의 결과를 보면 한식당의 청결도 14개 지표 총점은 20.65점(지표 평균 1.48 점), 중식당은 20.67점(지표평균 1.48점), 일식당은 20.75점(지표평균 1.48점), 양식당은 21.84점 (지표평균1.56점)이었다. 한식당. 중식당과 일식당의 청결도는 지표평균으로 환산하면 ‘보통’수준이었고 양식당이 이들 보다 약간 높았으나 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 양식당이 모든 평가지표에서 가장 우수하였으며, 중식당은 식기 및 조리기구의 보관 상태를 제외한 모든 지표에서 가장 낮은 점수를 받았다. 한식당은 급수 및 배수설비 상태에서, 일식당은 급수 및 배수설비 상태와 식기 및 조리기구의 보관 상태에서 낮은 점수이었다. 2. 식품 취급은 냉장$.$냉동보관온도 유지(지표7)는 음식점별로 유의성은 없었으나, 식재료 창고의 유지상태(지표 8)와 불량부정식품 사용여부는 양식당과 중식당이 한식당이나 일식당보다 유의적으로 우수하였다. 3. 조리원의 위생상태는 한식당, 중식당, 일식당은 서로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 4. 음식점 유형별 남은 반찬의 폐기 여부는 우수하였으며, 음식폐기물 처리상태에 대한 결과는 양식당과 중식당이 높았고, 한식당과 일식당은 1.56으로 유의적으로 낮았다. 5. 음식점 식당내부 청결상태 평가는 한식당이 중식당과 유의적인 차이가 없었으나 일식당이나 양식당보다는 유의적으로 낮았다. 6. 음식점 유형별 청결도에 대한 종합평가에 미치는 지표별 영향은 한식당의 경우지표 2, 12, 14, 7로, 중식당은 지표 4, 12, 2로, 일식당은 지표 4,10, 2, 7로 나타났다. 음식점 전체로 보면, 주된 지표는 4(72.6%), 11(11.4%), 6(5.3%), 13(3.4%)으로서 이들 4개 지표로서 전체의 927%를 설명할 수 있다. 7. 자치구별 평가는 모든 음식점에서 식재료 보관시설(냉장, 냉동), 불량부정식품 사용여부, 남은 반찬의 폐기, 식당상태 등에서는 비교적 양호하였으나, 주방의 청결상태, 식재료 창고의 관리 및 주방 근무직원의 위생상태는 열악하였다. 평가 지표 14개의 총 평가결과가 가장 우수한 자치구는 동작구였으며, 다음으로 서대문구, 금천구, 성동구, 마포구의 순서이었다. 나머지 20개 자치구는 모두 보통이상으로 평가되었다. 8. 음식점 업태 별로 주방과 식당의 청결도 평가에서 가장 중요한 요인은 주방의 내부설비(바닥, 벽면, 천장, 환풍기, 기구 등) 또는 주방종업원의 근무 환경(주방의 환기설비, 설치 및 쾌적한 환경상태유지)이었다. 그러나 음식점 유형에 관계없이 주방과 식당의 청결도 평가에 가장 큰 영향을 주는 인자는 주방종업원의 근무환경이었다. 우리나라의 2002년도 섭취장소별 식중독 발생현황)을 보면 총 발생건수 78건 중 29건(37.2%)이 음식점에서, 16건(20.5%)이 집단급식소에서 발생되어 음식점의 개인위생을 포함하여 청결도에 많은 문제점이 제기되고 있다. 따라서, 앞으로 한식당, 일식당 및 중식당의 경우 주방의 환기시설과 근무환경 개선이 시급히 요구된다. 또한 음식점을 대상으로 시설 위생, 개인 위생 및 식자재 위생관리를 위해서는 정기적인 위생교육과 체계적인 음식점 관리가 제도적으로 필요하다고 사료된다.

함수비가 낮은 동결토의 전단강도 및 강성 평가 (Evaluation of the Shear Strength and Stiffness of Frozen Soil with a Low Water Content)

  • 김상엽;이종섭;김영석;변용훈
    • 지질공학
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    • 제25권1호
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    • pp.93-102
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    • 2015
  • 지반은 동결이 발생함에 따라 물리적 특성이 변화하며, 동결현상에 따른 기초구조물의 안정성 평가는 설계시 중요한 고려사항 중 하나이다. 본 연구에서는 동결 및 전단과정 중 연직응력 변화에 따른 동결토의 전단강도 및 강성을 평가하고자 하였다. 동결토의 강도평가를 위하여 직접전단실험을 수행하였으며, 직접전단실험 중 강성평가를 위한 전단파 측정을 동시에 수행하였다. 실험수행을 위하여, 동결용 직접전단상자를 제작하였으며, 상·하부 전단상자의 벽면에는 전단파 트랜스듀서인 벤더 엘리먼트를 각각 설치하였다. 시료는 주문진사 및 실트, 그리고 증류수를 이용하여 포화도 10%로 혼합하였으며, 상대밀도가 모든 조건에서 동일하게 유지되도록 조성하였다. 조성된 시료는 -5℃까지 동결을 진행시킨 후, 온도를 유지한 상태로 직접전단실험을 수행하였다. 동결 및 전단과정 중 시료에는 다양한 크기의 연직응력이 가해졌으며, 전단과정 중 수평변위에 따른 전단응력 및 수직변위, 그리고 전단파를 측정하였다. 실험결과, 모든 구속조건의 경우에서 동결 혹은 전단과정의 연직응력이 증가함에 따라 전단강도는 증가하였으며, 전단과정의 연직응력만 증가한 경우보다 동결과정의 연직응력도 함께 증가한 경우 전단강도가 더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 전단파 속도의 변화는 측정위치에 따라 다른 경향을 보였으며, 전단면을 통과하여 측정한 경우 전단파 속도는 전단변형이 진행됨에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 동결 및 전단과정 시 구속조건의 효과를 평가한 연구로써, 포화도가 낮은 상태의 동결토의 강도 및 강성에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

$42^{\circ}C$에서 토착호산성박테리아의 황철석 표면에 대한 선택적 부착과 용출 특성 (The Characteristic of Selective Attachment and Bioleaching for Pyrite Using Indigenous Acidophilic Bacteria at $42^{\circ}C$)

  • 박천영;김순오;김봉주
    • 자원환경지질
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    • 제43권2호
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    • pp.109-121
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    • 2010
  • 광양 광산 폐석더미에 많은 양으로 방치되어 있는 황철석으로부터 유용금속을 보다 효과적으로 용출시켜내기 위해서 $42^{\circ}C$에서 미생물 용출실험을 실시하였다. $42^{\circ}C$의 미생물 용출 실험에서 생존할 수 있는 토착 호산성박테리아를 일본 하쵸바루 산성 온천수에서 채취하였고, 박테리아의 용출능력을 향상시켜 주기 위하여 황철석-용출 배양액에 yeast extract를 첨가하였다. 원소황과 yeast extract가 포함된 성장-배양액에서 성장한 토착박테리아들은 막대 모양으로 나타났다. 크기가 약 $0.7\times2.6\;{\mu}m$, $0.6\times7\;{\mu}m$, $0.8\times5\;{\mu}m$$0.7\times8.4\;{\mu}m$인 박테리아들이 황철석 표면에 부착하였다. 막대 모양의 박테리아들은 황철석 표면에 발달한 육각형 공동 주변과 공동 안쪽 벽면에 집중적으로 군집을 형성하여 부착하였다. 길이가 약 $4.92\;{\mu}m$에서 약 $10.0\;{\mu}m$인 filament-shaped 박테리이들이 황철석 표면의 크랙 주변과 크랙 안쪽 벽변에 부착하였다. 황철석에 대한 XRD분석에서, 박테리아에 반응시킨 시료가 비교시료에 비하여 상대적으로 (111), (311), (222) 및 (320) 결정면들의 강도는 감소하였고, (200), (210) 및 (211)의 결정면들의 강도는 증가하였다. Fe 이온은 미생물학적 용출량이 화학적 용출량에 비하여 3.4배 이상 높게 용출되었고, Zn 이온은 화학적 용출량보다 미생물학적 용출량이 2배 이상 높게 용출되었다. 토착호산성박테리아가 황철석의 특정 표면을 선택적으로 공격히는 것을 SEM 및 XRD분석에서 확인하였다. 앞으로 보다 더 높은 온도로 미생물 용출실험을 실시한다면 보다 많은 유용금속이온이 용출될 것으로 기대된다.