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국내 도시가스의 시간대별 수요 예측 (Forecasting Hourly Demand of City Gas in Korea)

  • 한정희;이근철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.87-95
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내 도시가스 수요 데이터를 분석하여 시간대별 도시가스 수요의 특성을 파악하고 정확한 시간대별 도시가스 수요 예측을 위해 다중회귀모형(multiple regression model)을 개발하였다. 시간대별 도시가스 수요를 정확하게 예측하는 것은 공급자의 비용 절감뿐만 아니라 안정적인 배관망 관리 측면에서도 매우 중요하다. 수요 예측 오류로 인해 가스 공급이 부족한 상황이 발생하면 부족한 공급량을 빠른 시간내에 보충하기 위해 가스 배관망의 압력을 급격히 증가시켜야 하는 응급 상황이 전개될 수 있다. 반면, 시간대별 가스 생산량이 실제 수요보다 많은 경우에는 과다한 저장 시설 운용 및 불필요한 생산 비용이 발생하는 문제가 있다. 과거 시간대별 도시가스 수요 데이터를 분석한 결과 시간대별 도시 가스 수요는 직전 시간대(즉, 24시간 전) 수요와 매우 높은 상관관계를 보이며 24시간 수요 패턴은 1주일전 동일 요일(즉, 168시간전)의 24시간 수요 패턴과 매우 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한, 외기 온도가 도시가스 수요에 영향을 주는 특수한 조건을 파악하였다. 즉, 시간대별 도시가스 수요와 시간대별 외기 온도는 평균적으로 0.853의 높은 상관계수 절대값을 보여주며, 상관관계 분석시 같은 요일에 속한 데이터만 분석하면 상관계수의 절대값은 최저 0.861 및 최고 0.965까지 증가한다. 이상의 분석 결과를 바탕으로 본 연구에서는 24시간 전 수요와 168시간 전 수요를 독립변수로 고려한 다중회귀모형 및 외기 온도를 추가한 두 번째 다중회귀모형을 제안하며, 제안한 예측모형의 성능을 확인하기 위해 2009년부터 2013년까지 5년간의 시간대별 수요 예측 결과를 평가하였다. 본 연구에서 제안한 24시간 전 수요와 168시간 전 수요를 독립변수로 고려한 다중회귀모형의 경우 과거 5년간의 수요 예측 오차율의 절대값 평균(mean absolute percentage error)은 4.5% 수준이며, 외기 온도를 추가한 모형의 경우 오차율의 절대값 평균은 5.13%임을 확인하였다.

아위느타리와 백령느타리의 종간교잡 품종 '크리미'의 육성 및 특성 (Breeding and characterization of 'Creamy', a new interspecific hybrid between Pleurotus ferulae and P. tuoliensis)

  • 오민지;신평균;임지훈;오연이;장갑열;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.224-229
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    • 2019
  • 국내에서 가장 많이 재배되고 있는 버섯은 느타리류로 일반느타리와 큰느타리(새송이) 두 품목이 대부분을 차지한다. 그 중에서 큰느타리는 자동화 시설이 확대되면서 생산량이 크게 증가하였으며, 저장성이 우수하여 수출되는 버섯의 주요 품목 중 하나로 자리잡았다. 그러나, 생산량이 점차 증가하면서 가격이 다소 하락하였고 이에 생산자는 큰느타리를 대체할 수 있는, 소비자는 버섯 시장의 선택의 폭을 넓힐 수 있는 새로운 버섯 품목 개발을 요구해 왔다. 이에 따라, 국립원예특작과학원에서는 중국 등 아시아에서 맛과 향이 우수하여 고품질로 생산되고 있는 백령느타리와 아위느타리를 종간교잡하여 '크리미'라는 품종을 개발하였다. 기존에 육성된 품종 및 수집된 유전자원을 재배하여 형태적 특성검정을 하였고, 아위느타리 품종 '비산2호(KMCC00430)' 와 백령느타리 유전자원 'KMCC00461'을 모본으로 선발한 뒤 각 모본으로부터 단포자를 분리하여 mono-mono 교잡하였다. 약 1,000 조합의 교잡을 하였고, 그 중 73계통이 교잡이 확인되어 재배시험 및 자실체특성조사를 수행하였다. 그 중 갓이 밝은 연백색이며 대가 굵고 곧아 품질이 우수한 '7773' 계통을 최종선발하였고 '크리미'라고 명명하였다. '크리미'의 균사생장 적온은 25~30℃이고, 자실체 생육온도는 16℃이다. 농가에서 대량생산시험 후 현장평가회 및 시식회를 개최해 본 결과, '크리미'의 수량이 대조구 '백황'보다 약 5% 증수되었고, 기존 아위느타리 품종 '비산2호'에 비해 식감과 맛이 더 우수하며, 아위×백령느타리 품종 '백황'보다 자실체 형태가 더 우수하여 고품질로 판매가 가능할 것이라는 평가를 얻었다. 큰느타리와 다르게 밝은 연백색인 갓을 가졌으며, 식감과 향이 더 우수한 아위×백령느타리 신품종 '크리미'가 앞으로 버섯 농가의 새로운 소득 창출과 버섯 시장의 품목 다변화에 이바지할 것을 기대해 본다.

호소 수질 개선을 위한 인공식물섬 장치 개발 연구 (Research on Improvement of Lake Water Quality Using Artificial Floating Island)

  • 김태훈;안태웅;정재훈;최이송;오종민
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.263-270
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    • 2010
  • 현재 인구 증가와 더불어 용수의 저장고로만 쓰이던 호소는 최근 수질개선 문제뿐만 아니라 친수성과 경관성이 요구되고 있다. 따라서 호소의 경관성을 향상 시킬 수 있는 자연정화법인 인공식물섬이 각광 받고 있으나, 낮은 수질개선 효율 등 여러 가지 한계점을 가지고 있다. 따라서 인공식물섬의 단점을 보완하기 위하여 장치를 설계하고 수질개선 효율을 향상시키기 위하여 식생과 여재를 혼용하는 방법을 고안하였으며, 인공식물섬에 충진 될 여재의 오염물질 제거 효율을 알아보기 위한 Lab scale 실험과 여재와 식생을 혼용한 인공식물섬을 현장에 직접 설치하여 현장 적용성을 평가하였다. 1. 기존의 인공식물섬의 경우 시설의 처리면적이 작고 식생만을 이용한 처리 방식이며, 동절기의 경우 식생이 성장하지 못하여 호소의 수질정화 효과에 영향을 미치기 때문에 문제시 되고 있다. 따라서 본 장치는 효율적인 수질개선 효과를 얻기 위해서 여재와 식생을 혼용하여 사용하여 수질개선 효과를 높였고, 유출수를 분수로 분출하기에 경관성과 친수성을 확보할 수 있게 하였다. 2. 고농도 유입수 조건에서의 Bio Stone의 오염물질 제거효율은 SS 62.2%, BOD 50.2%, COD 55.1%, T-N 31.6%, T-P 38.4%로 조사되었다. 유입수의 농도가 높을수록 제거효율이 높은 것으로 나타났다. 3. 본 장치의 현장적용성을 평가하기 위하여 호소 생활 환경기준 IV~VI급의 호소에 장치를 설치하고 유입수 대비 유출수의 제거효율 조사 하였고, 그 결과 SS의 평균 제거효율은 53.5%, BOD는 평균 32.8%, COD는 평균 36.9%, T-N은 평균 22.6%, T-P는 평균 33.2%로 조사되었다. 4. 유출수를 분수형태로 분출하기 때문에 폭기현상을 일으켜 자정능력을 향상시킬 수 있으며, 정체성 호소에 인위적인 교란을 주어 넓은 범위의 수질을 개선할 수 있다. 또한 부체틀을 SUS304로 제작하여 부체틀의 부식에 의한 오염이 없으며 반영구적으로 사용할 수 있다.

라면 시제품(試製品)의 산패(酸敗)에 미치는 소금 농도(濃度)의 영향(影響) (Effects of NaCl Concentration on the Rancidity Development of Sample Ramyon Products, Deep-Fried Instant Noodles)

  • 김태웅;허태련;김동훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.51-56
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    • 1975
  • 본(本) 실험(實驗)에서는 순수(純粹)한 소금을 각각(各各) 0, 1, 2, 2. 5, 3, 4% 함유(含有)하는 라면 시제품(試製品)을 공장시설(工場施設)을 이용(利用)하여 제면(製麵)한 후 본실험실(本實驗室)에서 정제(精製)된 우지(牛脂)로 $140^{\circ}C$에서 90초간 튀김하였다. 이 라면 시제품(試製品)을 $45.0^{\circ}C{\pm}1.0^{\circ}C$의 항온기(恒溫器)에서 50일간(日間) 암소(暗所) 저장(貯藏)하면서 5일(日)간격으로 POV 와 TBA value를 측정(測定)하여 함유(含有)된 여러 농도(濃度)의 소금이 라면 시제품(試製品)의 산패(酸敗)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) POV 변화(變化)는, 25일(日)까지는 모두 완만한 증가(增加)를 보였으며 control은 19. 1로 45일(日)째부터 1, 2, 2. 5, 3%는 각각(各各) 12. 6, 13. 2, 14. 6, 15. 3으로 30일(日) 이후(以後)부터 4%는 10. 8로 20일(日) 이후(以後)부터 급격(急激)한 POV 의 증가(增加)를 보였으며 POV 증가율(增加率)은 소금 함량순(含量順)과 같았다. 2) TBA value 는, 15일(日)까지는 거의 비슷하였으며 control 은 11. 4인 40일(日)째부터, 1, 2, 2. 5, 3%의 소금 함유(含有) 라면은 각각(各各) 10. 2, 14. 3, 15. 8, 15. 3으로 30일(日)째부터, 4%는 25일(日)의 13.8 이후(以後)부터 증가(增加)가 시작(始作)되었다. Malonaldehyde 증가율(增加率)은 소금 함량(含量)의 순(順)과 같았다. 3) POV 의 TBA value 의 상관(相關) 관계(關係)는 직선적(直線的)이었으며 소금 함량(含量)이 높을수록 regression curve 의 구배(句配)는 증가(增加)하였다. 4) 소금은 본(本) 실험(實驗)에 사용(使用)한 라면 시제품(試製品)의 산패(酸敗)를 촉진(促進)시켰으며 산패촉진(酸敗促進) 순서(順序)는 소금 함량(含量)과 비례(比例)하지는 않았으나 그 함량(含量) 순서(順序)에 따라 증가(增加)하였다.

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LPG 지하저장기지 건설을 위한 수륙혼합 탄성파탐사 사례 (Case study on the lake-land combined seismic survey for underground LPG storage construction)

  • 차성수;박근필;이호영;이희일;김호영
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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    • pp.101-125
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    • 2002
  • 남양호 수상탄성파 탐사는 호수 하부에 지하유류 비축시설 건설에 필요한 지반안정성 조사 및 설계변수를 도출하기 위하여 사전 조사의 일환으로 수행되었다. 조사지역이 바다에 면한 얕은 수심의 인공 호수로서 주변의 환경은 제방, 매립지, 초고압선 및 안전을 요하는 구조물로 둘러싸인 열악한 탐사 환경을 갖추고 있었다. 이러한 배경 때문에 신뢰성 있고 효과적으로 조사목적을 달성하기 위하여 서로 상이한 4개의 탄성파 탐사법을 동일 지역, 동일 탐사기간 내 적용함으로서 탐사방법간의 상승효과와 탐사 자료해석 결과의 신뢰도 제고를 도모하였다 적용된 탐사법은 수상 단성분 반사법 탐사, 수상 단성분 굴절법 탐사, 육상 24성분 굴절파 탐사 및 수륙 혼합 24성분 굴절파 탐사 등이었다. 특히 수륙혼합 굴절파 탐사법은 국내에서는 최초로 응용된 사례이다. 조사면적 $1km^2$에 대한 총탐사량은 반사법탐사 31개 측선 34 Line-km, 소노부이탐사 14개 측선 육상 굴절파 탐사 1개 측선 890 m, 수륙혼합 굴절파탐사 8개 측선이었다. 반사법 탐사의 경우 호수저면의 지질학적인 특성인 얕은 심도의 무퇴적 내지 박층의 퇴적층과 기반암 분포로 중복반사가 심하였으나 호안 지역에서의 반사파 기록은 양호하였다. 수륙혼합 굴절파 탐사는 아주 양호한 기록을 얻을 수 있었다. 그러나 육상굴절파탐사의 경우 자료의 질이 수륙혼합 굴절파 탐사자료 만큼 좋지 않았는데 그 이유는 저속도의 표토층과 고압선으로부터 유도된 전기적인 잡음 때문이었다 반사법 탐사 결과 기반암구조는 대체로 평탄하며 수면 하 30 m 부근에서부터 발달하고 있다. 소노부이 탐사 결과 기반암은 신선암, 약풍화대 및 풍화대로 구분되었다. 수륙혼합 굴절파탐사 결과 기반암 속도 분포는 4.5 km/s 이상 지역, 4.0 - 4.5 km/s 지역 그리고 4.0 km/s 이하 지역으로 구분할 수 있었으며, 조사지역 북서부가 남동부보다 높은 속도분포를 보인다. 조사지역의 주요구조선은 북서-남동 방향성이다. 탄성파 탐사에서 예상된 단층대의 확인을 위한 시추조사가 추가되었으며 예상된 단층의 확인에 따라서 기존 설계의 변경이 있었다.

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방풍망 차광시설 및 미세살수 처리가 '홍로' 및 '후지' 사과나무의 생육환경 및 과실 품질에 미치는 영향 (Effects of Wind Net Shading and Sprinkling on Growing Conditions and Fruit Quality in 'Hongro' and 'Fuji' Apple Fruits)

  • 강경진;서정학;윤홍기;서정석;최택용;천종필
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.126-133
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    • 2019
  • 사과 표면의 온도 측정 결과, '후지' 품종에서 무처리구가 $44^{\circ}C$로 가장 높게 나왔으며, 미세살수 처리구가 $35^{\circ}C$로 가장 낮아 사과의 표면온도를 직접적으로 낮추는데 가장 효과적이었고, '홍로' 품종에서는 방풍망 처리구가 무처리구에 비해 약 $9^{\circ}C$의 온도하강 효과를 나타내었다. 조도 및 광량은 방풍망 처리구가 $53.26^3lx$로 무처리구의 $90.28^3lx$에 비하여 유의하게 낮은 결과를 보였다. 그리고 오후 시간의 햇볕은 파장이 긴 적색광으로 과실의 품온이 증가하고 광합성량이 증가되는 반면 과실의 호흡량이 증가하여 색소 발현 및 저장양분의 축적에 저해요인으로 작용하는 것으로 판단되었다. 또한, 방풍망을 이용한 차광으로 빛의 강도와 온도를 인위적으로 낮추어 광포화점이 발생하지 않는 정도에서 충분한 채광시간과 효율적인 광합성작용을 유도 하는 것이 과실품질을 향상시킬 수 있는 방법으로 판단되었다. '후지'와 '홍로'의 최대양자수율 Fv/Fm 값이 다른 처리들보다 무처리구에서 0.74로 가장 낮은 것으로 조사되었는데 이는 미세살수, 방풍망 처리구가 무처리구에 비해 높은 광합성 효율을 나타내고 있음을 시사하였다. '후지'의 일소피해 조사결과 미세살수 처리구는 5%, 방풍망 처리구는 7%로 무처리구에 비하여 일소발생이 약 15% 경감되었고 '홍로'의 경우는 미세살수 처리구는 22%, 방풍망 처리구는 25%로 무처리구에 비하여 일소발생이 약 7% 감소하였다. '홍로'의 일소피해 발생이 '후지'에 비해서 높았던 이유는 '홍로'가 '후지'보다 비대 속도가 빠르며 광을 받는 과실 표면의 면적이 상대적으로 컸기 때문으로 판단되었다. 착색지수 중 적색도($a^*$)의 경우 '후지' 품종에서 무처리구에 비하여 미세살수와 방풍망 처리구가 각각 26% 및 34%로 착색향상을 개선할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 사과 주요 품종에 대한 미세살수 및 방풍망 처리는 추후 기후변화로 인인 사과생육기 고온증상으로 발생할 수 있는 과실일소 및 착색불량 등 과실품질저해요인을 저감할 수 있는 현장적용이 가능한 기술로 판단되었고, 또한 이로 인한 상품성 증가로 농가 소득증대에 기여할 것으로 판단되었다.

한약재 생산 및 품질부문의 ISO국제표준화 등재현황 소개 및 대응방안 고찰 (Introduction of the International Standardization of ISO in the Production and Quality of Herbal Medicines and a Review of Countermeasures)

  • 김용일;강영민;한신희;허목;김영국;장재기
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.257-268
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    • 2018
  • 본고에서는 최근 중국을 중심으로 추진되고 있는 한약재 ISO 국제표준화에 대한 대응을 위해 최신 등재 현황을 소개하고 주요 추진상의 문제점과 대응방안들을 점검해 보았다. 주요 내용을 정리하면 다음과 같다. 1. 국제표준화기구 전통의학 기술위원회(ISO TC249)는 2009년 설립이후 31개의 국가가 참여하여 한약재 국제표준화를 추진하고 있다. 한 중 일은 발의 문건은 90%이상을 차지하여 사실상 아시아의 전통의학 분야를 두고 경쟁하고 있으며 간사국인 중국은 약용작물의 종자 종묘에서부터 약재의 생산, 품질 그리고 침구, 의료기술 등에 이르기까지 전 한방분야에서 표준화를 주도하고 있다. 현재 진행되고 있는 약용작물 재배 및 한약재 품질 관련 안건만 약 50여건에 달해 향후 5년 내에 시장 거래량 상위품목들의 국제표준화 작업이 대부분 완료될 것으로 예상된다. 2. 현재 진행되고 있는 안건들은 한약재의 품질이나 품질평가에 관한 안건들이 대부분이다. 이 안건들이 국제표준으로 인정되면 세계 한약재 유통시장에는 새로운 질서와 우열기준이 생기고 유통 한약재의 시장가치 평가에 반영되어 각국 한약재 점유율 변동에도 영향을 줄 수 있다. 이들 안건들은 직접적인 재배생산 표준이 아닌 경우가 대부분이지만 성분이나 성상 등에 대한 표준을 담고 있으므로 대부분 재배생산과도 밀접한 관련이 있다. 만일 중국 중심의 표준화가 계속해서 심화된다면 장기적으로는 국내 생산농가에 부담을 줄 수도 있다. 그러므로 한약재 국제표준화 대응은 향후 국내 생산물이 표준규격을 달성할 수 있는 범위내로 기준을 유도하는 전략을 펴야 할 것이다. 이를 위해 국내 생산물의 특성을 파악하고 선반영 하려는 노력이 필요하다. 3. 한약재 표준화 대응은 중국의 추진안건이 많으므로 분야별 파급영향을 고려한 선별적인 대응이 필요하다. 종자 종묘 등 추가적인 제한 필요성이 낮은 분야보다는 향후 시장에서 한 중 간 경쟁이 발생할 수 있는 분야에 집중하는 것이 중요하다. 원산지 변조, 농약 잔류량 이산화황 과다검출 등의 이력이 있는 약재들은 해당 표준을 강화하고 재배환경의 영향을 받을 수 있는 도지약재들의 경우 성상이나 지표성분 등에 대한 국내약재의 특성을 최대한 반영할 필요성이 있다. 곰팡이나 해충관리 등은 아직 각국의 관리규정이나 저온저장 시설 등 현장 인프라 구축이 충분치 않은 점들도 고려되어야 한다. 아직 국제표준을 추진하기 위한 국내의 연구결과들이 충분치 않은 부분들이 많으므로 추가적인 연구와 지원이 필요할 것이다.

산업조직론을 활용한 부산항 컨테이너 하역산업의 특성 분석 (Analysis of the Characteristics of Container Ports in Busan Port Using Industrial Organization Approach)

  • 고병욱;길광수;이다예
    • 한국항만경제학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.117-128
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    • 2021
  • 컨테이너 하역산업에서 장단기 측면에서 이용자(선사 또는 화주)와 공급자(하역업체)가 상생하는 산업생태계가 기능하기 위해서는 컨테이너 하역시장에 알맞은 시장의 다양한 조건이 갖추어질 필요가 있다. 본 논문은 경제학의 산업조직론을 활용해 부산항 컨테이너 하역시장의 여건과 수급 특성을 분석하고 그에 따른 시장성과를 살펴보고 있다. 먼저 산업의 기본조건으로서 수요 및 공급 특성을 분석했다. 수요 특성으로는 1) 물동량의 외생성, 2) 수출입 및 허브 기능 병행, 3) 선사 교섭력 강화, 4) 높은 대체 탄력성, 5) 물동량 증가세 둔화 등이 도출되었다. 공급 특성으로는 1) 공급의 비탄력성, 2) 하역서비스의 동질성, 3) 공급 과잉, 4) 하역기술 고도화, 5) 규모의 경제 및 저장 불가능성, 6) 항만노무공급시장의 경직성, 7) SCM 상의 역할 증대 등이 분석되었다. 다음으로 산업조직론의 대표적 분석방법인 구조-행동-성과(Structure-Conduct-Performance)의 관점에서 분석을 수행했다. 시장 구조 측면에서는 1) 운영사의 규모의 경제 미흡, 2) 높은 진입장벽, 3) 선사의 교섭력 강화, 4) 일시적 요율 인가제 등이 분석되었고, 시장 행동 측면에서는 1) 수출입/환적 화물의 가격차별, 2) 선사의 중장기 터미널 이용 계약, 3) 지속적 장비 투자, 4) 낮은 수준의 운영사 간 협력 등이 도출되었다. 시장 성과 측면에서는 1) 불균등한 운영사 수익성, 2) 수출입 물류비 경감, 3) 첨단기술 도입 지연, 4) 유휴시설 발생 등이 분석되었다. 나아가 시장구조가 시장행동에 영향을 미친다는 사실을 실제 자료를 이용한 회귀분석을 통해 검증했다. 결론에서 미래 중요 어젠다로서 항만 산업정책을 수립/시행하여 국제물류 서비스의 경쟁력을 제고하고 항만 운영사 발전을 통한 국부 및 고용 창출을 도모할 필요가 있음을 제시했다.

폐콘크리트 미분말 치환율에 따른 이산화탄소 반응경화 시멘트의 광물상 분석 (Mineralogical Analysis of Calcium Silicate Cement according to the Mixing Rate of Waste Concrete Powder)

  • 이향선;송훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.181-191
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    • 2024
  • 석회석은 시멘트의 주원료로써 90% 이상을 사용하고 있으며, 고온 소성 과정에서 및 석회석의 탈탄산 반응으로 많은 양의 CO2를 배출한다. 이에 석회석 사용량 저감을 위해 원료를 대체할 수 있는 부산물에 관한 연구들이 진행 중이다. 또한 광물 탄산화는 기체인 CO2를 탄산염 광물로 전환하는 기술로 산업시설에서 배출되는 CO2를 포집하여 광물로 저장 및 자원화할 수 있다. 한편, 건설폐기물은 계속적으로 증가하는 추세로, 폐콘크리트는 많은 부분을 차지하고 있다. 폐콘크리트는 파쇄 및 분쇄를 통해 순환골재로써 활용되고 있으나 이때 발생하는 폐콘크리트 미분말은 유효하게 재이용 되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 폐콘크리트를 석회석 대체재로써 활용하여 광물 탄산화 기술을 적용할 수 있는 이산화탄소 반응경화 시멘트 제조 가능성을 확인하고자 한다. 폐콘크리트 미분말 치환율 및 이산화탄소 반응 경화 시멘트의 주요 광물이 생성되는 조건인 SiO2/(CaO+SiO2) 몰비에 따른 광물 분석 결과, 폐콘크리트 미분말 치환율과 SiO2/(CaO+SiO2) 몰비가 높을수록 주요 광물인 Pseudowollastonite와 Rankinite 생성량이 증가하였다. 또한 세 가지 SiO2/(CaO+SiO2) 몰비에서 공통적으로 폐콘크리트 미분말을 50% 치환한 경우 Gehlenite가 생성되었으며, 생성량 또한 유사하였다. 이는 콘크리트 미분말에 함유하고 있는 Al2O3 성분이 CaO와 SiO2와 반응하여 Gehlenite가 합성된 것으로 판단된다. Gehlenite의 경우 Pseudowollastonite와 Rankinite와 같이 광물 탄산화를 통해 탄산염 광물인 CaCO3를 생성하는 산화물로써 이는 Al2O3가 함유된 산업부산물을 원료로 사용하는 경우 이산화탄소 반응경화 시멘트의 광물로써 활용이 가능할 것으로 기대한다.

온실보온(溫室保溫)을 위한 상변화(相變化) 물질(物質)의 축열특성연구(蓄熱特性硏究) (Study on the Thermal Storage Characteristics of Phase Change Materials for Greenhouse Heating)

  • 송현갑;유영선;김영복
    • 태양에너지
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    • 제13권2_3호
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    • pp.65-78
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    • 1993
  • 자연적인 기후조건하에서 농산물을 생산하는 재래식 농업으로부터 계절을 초월하는 시설 농업이 파생 발전함에 따라 태양에너지이외의 화석에너지 사용이 급증하고 있으며, 이로 인한 농산물 가격상승과 품질저 하는 물론이고, 농촌환경을 오염시키고 있다. 이와 같은 문제를 근원적으로 해결하기 위해서는 태양에너지 농업이용을 극대화 하여야 하며, 이를 실현하기 위해서는 동적이며, 순간적 공급의 특성을 갖는 태양에너지를 정적이며, 조절이용이 가능한 에너지로 전환하여야 한다. 이런 필요성에 부응하여 본 연구에서는 태양에너지를 저장할 수 있는 상변화 잠열재를 선택하였으며, 축열특성을 분석하므로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$은 안정된 물성을 가지고 있기 때문에 400 사이클의 상변화 후에도 열특성 변화가 없었으나, 무기 잠열재($CH_3COONa{\cdot}3H_2O,\;Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)는 불안정한 물성을 가지고 있기 때문에 조핵제와 농화제를 사용하여 $400{\sim}600$ 사이클의 상변화 후에 나타나는 열특성 변화를 최소화 하였다. 잠열량이 최대가 되는 결정핵의 임계반경을 수식으로 정리하므로서 잠열량 감소현상을 억제할 수 있는 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$의 상변화 온도는 $62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $50{\sim}52$ kcal/kg이었고, 고상비열, $C_{ps}$$0.572{\sim}0.750kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.540{\sim}0.690kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $CH_3COONa{\cdot}3H_2O$의 상변화 온도는 $61{\sim}62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $64.9{\sim}65.8$ kcal/kg이었고, 고상 비열, $C_{ps}$$0.510{\sim}0.520kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.83kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$는 물성안정제를 가한 상태의 시약수준에서는 상변화 온도가 $29.72^{\circ}C$였고, 잠열량은 53.0 kcal/kg이었으며, 고상비열, Cps는 $0.742kcal/kg^{\circ}C$이었고, 액상비열, $C_{pL}$$1.002kcal/kg^{\circ}C$였다. 공업용 수준에서는 상변화 온도가 시약수준의 경우보다 약간 높은 $30{\sim}30.9^{\circ}C$였으며, 비열은 고상에서 $0.50{\sim}0.7kcal/kg^{\circ}C$였고, 액상에서 $0.78{\sim}0.89kcal/kg^{\circ}C$였다. SSD($Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)에 urea를 첨가함으로서 상변화 온도와 잠열량이 변하였으며, urea 함량을 $0{\sim}7.5wt%$로 변화시킴에 따라 상변화 온도는 $29.72^{\circ}C$에서 $25.18^{\circ}C$로 낮아졌으며, 잠열량은 53.0 kcal/kg에서 38.5 kcal/kg으로 감소하였다. Greenhouse 보온용으로 urea를 21.85% 첨가하고, 상변화를 $0{\sim}600$ 사이클까지 반복한 경우 상변화 온도는 $16.7^{\circ}C$에서 $16.0^{\circ}C$로 낮아졌고, S.V를 첨가하지 않은 경우 잠열량은 46.22 kcal/kg에서 36.30 kcal/kg으로 감소하였으나, 비열은 큰 변화가 없었다. 상변화 사이클의 증가에 의한 열특성의 감쇠현상을 줄이기 위하여 S.V를 $0{\sim}1.5wt%$ 첨가한 결과 S.V 0.5wt% 이하에서는 약간의 효과가 있었으나, 그 이상에서는 효과적인 증후가 없었다.

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