• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.409-418
• /
• 2019

최근 기후 변화에 의한 집중호우는 산지에서 토석류를 발생시켜 많은 피해를 양산하고 있다. 연구의 목적은 토석류 발생 가능성이 높은 산지에 사방댐을 설치하였을 경우, 사방댐의 설치 위치에 따라 공급유량의 변화에 대하여 사방댐이 받는 충격력을 평가한 것이다. 연구방법으로는 수치해석모델을 이용하였고, 수치해석 모델은 침식과 퇴적 모델을 이용하여 유한차분법을 적용하였으며, 사방댐에 영향을 주는 토석류의 충격력은 유체의 연속성을 고려하여, 질량보존법칙과 운동량 보존 법칙을 만족하는 지배 방정식을 이용하였다. 수치모의를 한 결과 토석류는 도달 초기에 충격력의 Peak가 발생하였으며, 16sec~19sec 구간에서도 토석류의 Peak가 발생하였고, 공급유량을 증가시킨 경우 이 구간에서 여러 개의 토석류 충격력의 Peak가 발생하였다. 이는 공급유량의 증대로 인해 토석류의 유하 속도를 증가시키고, 증가된 속도는 물 입자와 토사의 충돌로 인해 에너지가 증대되고 있음을 보여준다. 따라서, 산지에 연속적으로 여러 기의 사방댐을 설치하려고 할 때 각 위치에서 사방댐이 받는 충격력을 조사할 필요가 있다. 본 연구의 결과는 비탈 경사면에서 토석류 제어를 목적으로 설치되는 구조물이 받는 충격력과 사면에서 사방댐의 적정 위치를 설정하는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.317-329
• /
• 2006

이 연구에서는 고등학교 학생들의 물체의 운동에 대한 과학사적 관점을 알아보기 위한 설문지를 개발하였다. 연구 대상으로는 고등학교 1학년 학생 75명과 고등학교 2학년 학생 65명을 선정하였다. 연구 결과, 정지한 물체와 등속 운동하는 물체에 작용하는힘, 낙하 물체의 에너지 보존에 대한 고등학교 1학년 학생들의 사고는 중세의 임페투스 관점과 유사한 비율이 가장 높았으며, 고등학교 2학년 학생들은 중세의 관점과 뉴턴의 관점을 가지는 비율이 가장 높았다. 따라서 학년이 높아지면, 과학사적으로 볼 때 보다 발달한 개념을 형성하게 됨을 알 수 있었다. 외부에 힘이 작용하지 않을 때, 진공에서, 그리고 무중력 상태의 공기 중에서 물체의 운동에 대한 사고는 과학사적으로 발달된 개념 형성 비율이 I, 2 학년 모두 높았으나, 그보다 이전 시대의 사고를 가지는 경우도 상당히 있었다. 또한 물체의 포물선 운동과 원운동, 운동량 보존에 대한 사고는 뉴턴 이전 단계인 갈릴레이나 호이겐스, 데카르트 등의 사고에 머무른 경우의 비율이 고등학교 1, 2학년에서 모두 가장 높았다. 이러한 결과를 토대로, 과학사적으로 발달하기 전 단계의 사고를 하는 학생들에게 물체의 운동에 대한 적절한 인지 갈등을 유발할 수 있는 단계를 제공함으로써 교육의 효율성을 높일 수 있는 방안을 찾을 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.511-518
• /
• 2010

SHPB시험은 입력봉과 출력봉 사이에 시편을 위치시키고 고속으로 변형하여 동적 응력-변형률 선도를 추출하는 것이다. 그렇기 때문에, 소재와 입력봉 사이 또는 소재와 출력봉 사이의 마찰이 측정되는 응력-변형률 선도에 영향을 주게 된다. 이것은 측정되는 응력이 유동응력이 아니고 축방향 응력이기 때문임을 확인 하였다. 본 연구에서는 측정되는 축방향 응력을 보정하여 정확한 유동응력을 구하기 위해 새로운 보정식을 제안하였다. 소재가 업셋팅 형태로 변형한다고 가정하고, 에너지 보존에 기초하여 보정식을 제안하였다. ABAQUS를 이용한 수치적 실험을 통해 마찰계수 0.3까지 보정한 결과 보정식이 유용함을 확인하였다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.333-341
• /
• 2012

맹꽁이(Kaloula borealis)의 먹이 습성을 밝히기 위하여 2011년 6월에 제주도 대정읍 일대에서 채집된 56개체에서 52개체의 먹이를 조사하였다. 위 속의 먹이는 Stomach Flushing Method를 이용하여 분석하였다. 분석결과, 맹꽁이(Kaloula borealis)의 주요 먹이는 파리류, 먼지벌레류, 개미류, 초파리류로 나타났다. 부피가 작은 먹이는 다양한 크기의 개체들이 포식을 하고 있으나, SVL이 큰 개체들은 부피가 큰 먹이들도 포식하여 에너지 효율성을 높이고 있다. 맹꽁이(Kaloula borealis)는 비행능력이 있고 활동적인 파리류나 초파리류를 먹이로 많이 이용하고 있는 것으로 보아 이들은 활발히 움직이면서 먹이를 포식하기보다는 기다리다가 포식하는 형태인 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 얻어진 맹꽁이(Kaloula borealis)의 먹이습성에 대한 연구 자료는 급격히 감소되어가는 이들의 보호와 개체군 보존전략에 대한 대안을 마련하는데 유용하게 활용될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.190.2-190.2
• /
• 2016

메탄은 변환을 통해 아세틸렌 및 수소와 같은 에너지 생산에 보다 유용한 기체를 얻을 수 있다. 메탄의 열분해 온도는 약 1,200 K로 알려져 있으며, 그 이상의 고온 환경 및 첨가물을 제공한 경우 효과적인 변환을 기대할 수 있다. 이러한 고온 환경 및 화학반응을 제공할 수 있는 시스템으로 열플라즈마 반응로가 있다. 일반적인 열플라즈마는 아크 방전이나 고주파 유도결합 방전으로 플라즈마 발생기에서 발생시킨 이온화된 열유체로 10,000 K 이상의 초고온과 최대 수천 m/s의 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 효율적인 메탄 변환을 위한 저전력 아크 플라즈마 발생기 및 반응로 내부의 온도 및 속도장을 전산모사하여 열유동 특성을 분석하였다. 아크 플라즈마 토치 영역의 전산해석은 전자기적 현상과 고온 열유동의 유체역학적 현상이 함께 작용하므로 기존에 사용되고 있는 전산유체 역학적인 방법론에 전자기적 현상에 대한 보존 방정식이 결합된 자기유체역학(Magnetohydrodynamic, MHD)방법을 이용하였고, 반응기 내부의 복잡한 열유동은 안정적인 계산이 가능한 상용 전산 유체역학(Computational Fluids Dynamics, CFD) 코드를 MHD 코드를 이용한 전산해석 결과 및 고온 물성치와 결합하여 해석하였다. 전산해석에 사용된 운전 변수로는 방전기체인 아르곤과 수소의 전체 유량을 45 L/min 으로 고정하고 수소의 비율을 0%, 6%, 12.5%, 20%로 하였으며, 각 유량 조건에서 입력 전력을 0.7 ~ 2.5 KW로 변화시켜 전체 15종의 운전조건에 따른 전산해석을 수행하여 각각의 운전변수에 따라 입력전력 기준 오차 1 ~ 28%에 해당하는 결과를 도출하였다. 본 연구를 통해 개발된 전산해석 방법을 이용하여 다양한 조건에서 아크 플라즈마 반응로 내부의 온도 및 속도장에 대한 전산해석 결과를 제시하였고, 효율적인 메탄 변환 공정을 개발하기 위한 아크 플라즈마 반응로의 설계조건 및 운전 조건을 제시할 수 있는 기반을 확보하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.629-636
• /
• 2004

구름이 유입하는 경우 해양대기경계층의 발달을 분석하기 위하여, 울릉도에서 관측한 레윈존데 자료와 AWS 자료, 위성사진, 동해에 설치된 부이 자료를 이용하였다. 이 자료를 이용하여 열의 이류와 표층 열속, 구름 유입에 따른 복사에너지를 추정하였다. 혼합층 내의 열 변화 및 혼합층의 발달을 표층 열속과 구름에 의한 장파복사속으로 설명하였다. 열속의 변화를 알아보기 위해 벌크법을 이용하였다. 울릉도, 동해상의 부이, 포항에서 관측한 자료를 이용한 열수지 방정식으로 대기경계층의 열보존 관계를 분석하였다. 구름의 유입으로 인해 일몰 후 지면의 복사냉각이 방해되고, 구름에서 장파복사가 방출된다. 그로 인해 야간에 오히려 기온이 증가하였다. 또 남서쪽으로부터 따뜻한 공기가 이류되어, 하층 대기의 온도를 증가시켰다. 이러한 이유로 혼합층이 파괴되지 않고, 잔류층을 형성하며 남아있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권1B호
• /
• pp.21-27
• /
• 2012

T. Linde가 제안한 HLLL 기법에서는 일반화된 엔트로피 함수의 도입으로 중앙파가 평가되므로 모든 파속이 초기 상태로부터 결정된다. HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않으므로 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. 이 연구에서는 생성항이 없는 1차원 천수방정식에 농도와 관련된 보존변수를 추가한 지배방정식에 대해 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 두고 HLLL 기법을 적용하여 모형을 구성하였다. 정확해가 알려진 세 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정확도 수치해의 한계에도 불구하고, 대체로 정확해와 잘 일치하였다. HLLL 기법은 그 외 HLL 형 기법에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 경우에서 그 전선이 비교적 정확하게 포착되었다. 다만, 그 외 기법에 비해 계산 시간이 더 오래 걸리는 단점이 드러났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권11호
• /
• pp.1127-1133
• /
• 2012

본 논문에서는 다중 버너를 채택한 2 t/h 급 수관식 보일러 휜(fin)이 설치된 증발관 모듈이 제안하였다. 휜의 형상은 보일러를 구성하는 각각의 모듈에서 고르게 증발이 이루어질 수 있도록 설계하였다. 이를 위해서 기존의 벌크 설계 과정이 아닌 각각의 열에 대해 에너지 보존을 고려하는 방식으로 설계를 수행하였다. 설계한 증발관 모듈로 2 t/h 급 수관식 보일러를 제작하여 성능을 실험하여 설계를 검증하였다. 설계 과정에서 고려되지 않은 입구 조건 등의 2, 3차원 효과를 파악하기 위하여 수치해석을 병행하였다. 수치해석은 휜 팁의 온도도 예측하기 위하여 증발관의 전도를 포함한 복합열전달해석을 하였다. 휜이 설치될 경우 휜의 크기와 밀도가 증가할수록 열전달 계수가 상관식보다 낮아졌고 수치해석으로 구한 휜 팁의 온도는 해석해로 예측한 값보다 높게 나타났다.

• 박물관보존과학
• /
• 제13권
• /
• pp.45-49
• /
• 2012

창원 다호리 유적 6호분에서 출토된 유리구슬편 14점에 대하여 과학적인 분석을 실시하였다. 유리편은 대부분 감청색의 투명한 유리로 원형의 기포들이 일정한 방향으로 나열되어 있다. SEM/EDS 분석결과 유리편은 모두 포타쉬유리군(K₂O-SiO₂)이며 CaO 및 Al₂O₃의 함량은 모두 5%이하인 LCA(Low CaO, Low Al₂O₃)계 유리로 확인되었다. 또한 포타쉬원료는 식물제를 정제하거나 광물(초석, KNO₃)을 사용한 것으로 판단되며 감청색을 내는 발색제로 작용하는 성분은 CuO의 영향이 큰 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
• /
• 제9권
• /
• pp.1-15
• /
• 2008

국립중앙박물관에 소장되어 있는 신안 해저 출토 유물인 경덕진 백자 중'복소법(覆燒法)'으로 제작되어 구연부에 유약이 시유되지 않은 부분에 금속 테두리(金屬釦)를 덧씌운 '청백자인각화훼문은구완' 4점과 '백자은구대접' 1점에 대해 구연에 주사전자현미경(SEM)으로 단면과 미세 구조를 관찰하였고, 성분 분석은 에너지분산형분석기(EDS)의 반사전자상(BEI)으로 측정한 결과, 금속 테두리는 은(銀)이 아닌 주석 재질임을 알 수 있었다. 또한 구연부에 금속 테두리를 접합 방법을 알아 보기 위해 퓨리어변환 적외선 분석기(FT-IR)로 조사해 본 결과, 접합 재료는 옻 성분을 사용하여 고정하였음을 알 수 있었다.