현대 주택이 고기밀 고단열로 건축되기 때문에 에너지 절감의 이점이 있는 반면 오염된 공기로 인한 많은 부작용이 발생하고 있다. 이런 부작용을 해결하기 위해 환기장치를 사용하여 실내 공기 환경을 개선하고 있다. 본 연구에서는 자동차용 에어컨의 열교환기로 사용되고 있는 평행류형 열교환기의 배기열 회수 환기장치로 적용 가능성을 알아보기 위해 냉매 충진량에 따른 열교환 효율 특성을 시험적으로 평가 하였다. 본 연구에서 사용된 히트 파이프는 환기장치에 적용이 가능하도록 분리형으로 제작되었다. 작동유체는 R22 냉매이고 유체의 충진량은 40~60(%vol.)로 10(%vol.) 단위로 충진 하였다. 환기량은 전면풍속을 기준으로 0.3~1.5m/s로 0.3 m/s 간격으로 바꿔 가며 측정하였다. 시험결과 최대 효율을 가지는 냉매 충진량이 환기량에 따라 다름을 알 수 있었고, 실험 결과 분석을 통하여 분리형 히트파이프의 환기량에 따른 최적 냉매 충진량을 찾을 수 있었다.
최근 들어 건물의 내진 및 내풍 성능을 향상시키기 위하여 감쇠구조에 대한 관심이 높아지고 있다. 감쇠장치 중 저렴한 비용과 높은 에너지소산능력을 발휘하며, 설치와 유지관리가 용이하다는 장점이 있어 강재이력형 감쇠장치를 이용한 수동형 감쇠구조시스템이 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 라멘구조 또는 무량판 구조에 적합한 계단 설치형 카고메 감쇠시스템(SKDS)을 제안하고자 하며, 제안된 감쇠시스템의 지진응답 개선효과에 대하여 해석적으로 검토하고자 한다. 비선형 동적해석결과 최대응답변위, 최대응답가속도 및 밑면전단력 감소로 살펴볼 때 내진구조와 비교하여 더 향상된 거동이 기대된다는 점에서 SKDS의 효과를 확인할 수 있었다.
본 연구는 물 재이용 연구개발 지원 및 물 재이용 활성화 정책 인식에 관한 영향관계를 검증하였다. 연구결과 물 재이용의 중요성 및 효과성을 높게 인식할수록 물 재이용 활성화 정책 필요성, 물 재이용 절수제품 사업체 지원 필요성 및 물 재이용 정부 투자 필요성을 높게 인식하는 유의한 영향관계가 나타났다(p<.001). 또한 남성일수록, 학력이 높을수록, 사무 단순노무 종사자보다 관리자 전문가 판매 및 기능 종사자일수록, 빌라보다 주택 거주자일수록, 월평균 수도요금이 4만원대 이상일수록 물 재이용 정책의 필요성을 높게 인식하는 경향을 보였다. 본 연구는 물 재이용 연구지원의 중요성 및 효과성 인식이 물 재이용 정책 필요성 인식에 미치는 영향을 분석함으로써 물 재이용 활성화를 위한 적극적인 투자 및 지원정책 마련에 근거를 제시한 데 그 의의가 있다.
본 연구의 목적은 김포양촌 신도시를 대상으로 조성될 생태시설로써 조류생태공원, 에코센터, 생태하천과 생태수로 등에 대한 비용편익을 추정함으로써 그 경제적 타당성을 분석하고자 함이다. 본 연구는 최초로 생태 친화적 신도시개발의 경제성분석을 시도하였다. 생태시설에 대한 모든 시나리오에서 B-C비율은 1을 넘었다. 특히 에코센터의 편익/비용 비율이 5.02-3 75로 가장 높았다. 네 가지 생태시설의 건설비용이 50%증가를 가정한 경우에도 경제적 타당성을 유지하였다. 본 연구는 신도시 건설을 할 경우 생태적 다양성을 갖추는 것이 주거단지조성의 핵심요소임을 시시하고 주택건설의 방향이 탄소배출제로 및 에너지 효율화와 조화된 방향으로 추진될 것을 제안한다.
국토교통부는 녹색건축물 조성을 촉진하기 위해 '17년 공동주택은 냉,난방 에너지 90%('90년 대비) 절감 목표를 수립하였으며, 2015년 UN 기후변화회의(2015 United Nations Climate Change Conference)에서 당국은 2030년 배출전망 (BAU)인 8억 5060만 ton $CO^2$ 대비 37%를 감축하겠다고 발표하였다. 이를 만족하기 위해서는 가장 많은 탄소 발생을 야기하는 건축물에서 탄소배출 최소화를 위한 조치가 시급하며, 이에 건물 사용 시 발생하는 탄소배출 감축을 위해 필요한 건물 성능 강화를 유도하는 커미셔닝에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 현재 건설업계에서 커미셔닝은 법제화되어 있지 않고 건설 참여자의 수행의지 및 효과 홍보 부족으로 인해 활성화 되어있지 않다. 또한, 녹색건축으로의 인증을 획득하는 과정에서 조차 커미셔닝은 필수 수행 항목으로 지정되어 있지 않아 국내 커미셔닝은 그 효과 대비 저평가 받고 있는 실정이다. 이에, 본 연구에서는 커미셔닝의 효과에 대해 기술하고, 해외 녹색건축인증 LEED, BREEAM을 기준으로 커미셔닝이 녹색건축에 있어서 어떻게 평가받고 있는지 국내 G-SEED와 비교, 분석하여 국내 녹색건축인증에서의 커미셔닝 필수화를 제안하고 나아가 커미셔닝이 국내에서 활성화 될 수 있도록 건설 주체자의 인식 변화를 유도하고자 한다.
도시지역에서는 이상강우, 돌발홍수와 더불어 급속한 도시화에 따라 침수 발생의 위험성이 증가하고 있다. 지자체에서는 빗물펌프장, 지하저류조 등을 이용하여 적극적으로 침수대책을 강구하고 있지만, 저지대 침수피해는 계속적으로 발생하고 있다. 2013년 7월 서울 경기북부 강원영서에 발생한 집중호우로 1명이 사망하고 피해액은 94,036백만원이 발생하였다. 춘천시 효자동 저지대지역의 주택침수는 인근 하천의 수위가 높아져 내수배제 및 하수도 처리 능력이 부족하여 침수가 발생하였다. 2014년 8월 경남지역에 발생한 집중호우로 2명 사망하였고, 피해액은 134,158백만원에 이르렀으며, 도시화 토지피복변화로 인한 홍수량이 증가하여 피해가 가중되었다. 이에 따라 도시 내 정확한 도시유출 및 침수해석을 통하여 과거 침수양상을 재현하고 앞으로 발생할 수 있는 침수피해를 방지할 수 있도록 침수 예 경보 시스템을 개발하여 도시침수에 대비하고 도시주민들의 인명과 재산피해를 경감하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 도시지역의 관망해석에 적합한 모형을 선택하여야 하며, 그 모형의 매개변수를 결정하여야 한다. 도시유출해석 및 관망해석을 위하여 SWMM 모형을 선정해서 유역분할조건, 매개변수에 대한 최적 검정과정을 제시하여, 1D-2D 연계모형을 통해서 침수지역예측의 정확도를 증대시키고자 한다. 본 연구에서는 서울시 강남역 주변 일대의 5개 배수분구을 대상으로 도시유출해석을 위한 최적화 모의를 위하여 1D-2D모형의 연계해석하였다. 실제 강우사상을 적용하여 매개변수와 소유역 개수를 달리하여 자동최적화기법인 PEST를 이용하여 최적인자를 도출하여, 실제 배수맨홀의 수위관측 자료를 이용하여 비교 보정을 하였다. 도시유출해석뿐만 아니라 내수침수시의 최적인자 도출을 위해 2차원 범람해석을 통하여 NDMS 자료를 이용하여 비교 보정을 한 뒤 다른 강우사상을 이용하여 검증을 하여 도시침수 해석의 정확도를 개선을 위한 최적인자들을 검토하였다.
최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으키고 산사태와 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있으며 이로 말미암아 인근의 초목과 식생들로부터 유목(driftwood)이 발생하기도 한다. 유목이 흐름과 함께 떠내려 오게 되면 그로 인한 운동에너지가 크게 발생하게 되며, 수공구조물과 주택가옥 등에 충돌시, 순수한 수류의 충돌보다 훨씬 큰 손상을 주기도 한다. 또한 유목이 수공구조물 인근 하상에 군집하면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 특히 군집된 유목들이 교각에 충격을 주면 흐름방향으로 교각에 작용하는 외력을 증가시키게 되고 군집된 유목들이 다른 유목들을 연쇄적으로 포착하는 동시에 흐름을 지속적으로 방해하여 수위상승을 야기하게 된다. 이는 유목주변으로 세굴을 발생시켜 교량의 붕괴를 촉진시킬 수 있다. 일본의 경우에는 대부분의 하천유역의 경사가 매우 급하기 때문에 홍수발생시 산사태와 유송잡물들이 빈번하게 발생하고 있다. 그에 따라 대량의 유목들이 하천으로 유입되어 하천의 수공구조물과 주거지역에 심각한 피해를 주는 경우도 많다. 따라서 유목의 거동과 군집현상을 이해하여 사전에 유목거동의 예측과 유목과 하상변동의 상호작용 분석을 통해 유목에 의한 수리구조물 피해를 예측하는 연구들이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 유목의 거동과 군집양상을 예측분석하기 위해 유목과 흐름의 이동상 실내실험과 수치해석을 수행하여 유목유입량에 따른 하상변동과 유목의 하상퇴적양상 및 다양한 거동을 관측분석 하였다. 특히, 유목간의 상호충돌과 측벽충돌을 고려하는 수치모듈을 유목동역학모형에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 이동상 하상에서의 유목의 군집과정을 분석하고 수치해석의 한계와 개선사항들을 논의하였다.
본 실험연구에서는 탱크의 직경에 대한 높이의 비(H/D)가 3이고 유입 유량이 8LPM, 유입수의 온도와 기존 저장수와의 온도차, ${\Delta}T=30^{\circ}C$일때, 운동량교환을 최소화하여 가장 좋은 성층을 얻었고 또한 실험에서 사용한 유입구(Inlet Port)의 경우 수정 Richardson수(Modified Richardson Number), Ri가 0.004(Q=10LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$) 이하의 값에서는 완전 혼합(Fully Mixing)이 발생하고 H/D가 작아질수록 혼합층의 두께($H^*/H$)가 증가하여 성층 축열에는 바람직하지 못하였다. 그리고 성층은 성층을 촉진시키기 위하여 Distributor를 사용했을 때가, Distributor를 사용하지 않은 유입구(Inlet Port)의 경우 보다 잘 형성되어 저장효율이 Distributor를 사용한 경우(Q=8LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3)에 Distributor를 사용하지 않은 유입구(Inlet Port)의 최저효율 63%(Q=12LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3인 경우)보다는 31% 정도, 최대효율 84%(Q=8LPM, ${\Delta}T=30^{\circ}C$, H/D=3인 경우)보다는 11% 정도 높은 95%까지 저장 효율을 증가시킬 수 있었다. 더 나아가서 단면이 균일한 원형 Distributor(A=D=Constant)의 경우에, 유량이 8LPM인 경우에 관내의 압력차가 작아 부분혼합(Partial Mixing)이 감소하여 안정된 성층을 얻을 수 있었다. 그리고, Distributor의 직경을 다음식과 같이 $$\frac{D}{D_L}=(\frac{x}{L})^{1/2}(1+\frac{fL}{2D})-\frac{fx}{2D_L}$$ 길이에 대하여 변화시켜 Distributor를 제작함으로써, 보다 안정된 열성층과 높은 열저장 효율을 얻을 수 있을 것으로 예상한다.
This study conducted experiments to measure air currents in an experimental building according to external conditions, types of induction ducts, and types of internal sockets by applying an external induction duct comprised of inducing openings and lines and induction units to the kitchen and bathroom vents at the rooftop of a super high-rise apartment building in order to help to improve the venting performance. The study also proposed the optimization of the external induction-style kitchen and bathroom vents capable of wind power generation. (1) As for air current distribution according to vent velocity changes, it increased the venting performance of the kitchen and bathroom by 1.0m/s at vent velocity of 2.0m/s or higher and allowed for wind power generation. (2)As for air current distribution according to external velocity changes, it increased the venting performance of the kitchen and bathroom by 1.2m/s at external velocity of 2.0m/s or higher and allowed for wind power generation. (3)As for air current distribution according to wind direction changes($0{\sim}180^{\circ}$), it was favorable for higher vent velocity when the angle between the external induction duct direction and prevailing wind direction was within ${\pm}30^{\circ}$. (4)As for air current distribution according to induction duct type, the[M1] type combining the inducing openings and lines with the induction units recorded the highest improvement effects in the kitchen and bathroom venting performance by increasing vent velocity by 46%. (5)As for air current distribution according to the changing types of internal sockets where the main ducts of the kitchen and bathroom are connected to the external induction ducts, the venturi tube type[Sv] increased vent velocity by 66% based on the smoothest external inflow.
필로티형 저층 RC 집합주택에서는 지진 발생 시 필로티층에 손상이 집중된다. 따라서, 이 연구에서는 필로티층의 비틀림과 X, Y방향의 강도와 강성을 증가시키기 위해 좌굴방지가새를 설치함과 동시에, 과도한 변형과 축력의 변동이 발생하는 외부기둥의 연성과 축성능, 전단 성능을 증가시키기 위해 외부기둥을 FRP로 보강하였다. 이와 같은 보강 효과를 실험적으로 검증하기 위해 순수 골조와 FRP와 좌굴방지가새로 보강된 골조에 대한 반복 횡하중 실험을 수행하였다. 실험 결과 항복강도(43.2 kN)는 설계항복강도(30 kN)와 압축부의 강도 증가 때문에 차이가 나타났고, 강성(11.6 kN/mm)은 설계강성(24.2 kN/mm)에 비하여 절반의 값을 가졌다. 이러한 강성의 차이는 골조와 가새의 접합부 사이의 미끄러짐과 기초의 회전 및 횡변위가 원인으로 나타났다. 보강된 골조의 에너지 흡수 능력은 순수 골조에 비해 7.5배 향상되었다. 기초당 설치된 로드셀의 개수를 2개에서 1개로 변화시키면, 횡강성이 11.6 kN/mm에서 6 kN/mm로 줄어 들었고, 이것은 단지 순수 골조의 강성에 3배에 지나지 않는다(2.1 kN/mm).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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