• 제목/요약/키워드: 진공설계

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가축분뇨액비 지중살포기의 견인력 및 살포 특성 (Pulling Force and Manure Spreading Characteristic of Tractor-drawn Animal Slurry Manure Sub-soil Injector)

  • 최광재;이성현;유병기;오권영;박환중;이상태
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-34
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    • 2005
  • 1. 트랙터 삼점히치탑재형 지중살포기 가. 5련 치즐푸라우에 의해 토양 파쇄가 이루어지고 용적식 워블판 펌프에 의해 지중에 압송 살포하는 구조로 설계 제작되었다. 나 슬러리 가축분뇨살포기의 지중깊이별 축분살포기 견인력은 토앙파쇄 깊이 50mm에 비해 100mm일 때 550kgf에서 600kgf로 조금 증가하였으나 토양파쇄 깊이 150mm에서는 약 800kgf로 급격히 증가하였다. 다. 슬러리가축분뇨 송출장치로 오수펌프와 토출관 사이 압력조절탱크 설치로 분뇨토출 분지관의 살포균일성을 높일 수가 있었다. 2. 트랙터 견인형 지중살포기 가. 5련 치즐플라우에 의한 토양파쇄 후베인형 진공펌프에 의해 슬러리 가축분뇨를 지중에 압송 살포하는 장치로 제작되었다. 나. 슬러리 가축분뇨 지중살포기의 살포 깊이별 견인력은 반 건조 상태인 논 토양의 경우 지표살포 683kgf, 살포 깊이 l0cm에서 1,062kgf, 깊이15cm에서 1,214kgf로 나타났으며, 살포 깊이 20cm에서는 트랙터의 슬립발생 증가하여 작업이 곤란하였다. 다. 시작기의 밭 토양에서 견인력은 지표살포 784kgf, 살포 깊이 l0cm에서 997kgf, 깊이 15cm에서 1,320kgf, 깊이 20cm에서 1,670kgf로 나타나 살포 깊이가 증가함에 따라 견인력이 크게 증가하는 경향이었다. 라. 슬러리가축분뇨를 토양에 압송$\cdot$살포하는 송출관에 분배관 설치로 토출관간 슬러리가 축분뇨의 토출균일성을 높일 수 있었고, 송출관의 압력조절밸브를 조정하면 10a당 살포량 조절이 가능하였으며, 지중살포 깊이는 10${\~}$15 cm 수준이 적합한 것으로 판단된다.

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밸러스트 수 처리용 메디아 필터 개발을 위한 여과특성에 관한 연구 (Study of Factors for development of Advanced Media filter for Ballast water Treatment)

  • 박선정;임재동;김동근;김인수
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.499-503
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    • 2008
  • 국제해사기구(IMO) 해양환경보호위원회(MEPC)의 회의 결과 새로이 제정된 선박의 밸러스트 수 처리 기준(D2규정)에 부합하는 밸러스트 수 처리 공정의 개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 밸러스트 수 처리 시스템에서 여과공정의 경우 $10{\mu}m$ 이상의 미세물질을 시간당 500톤 이상의 대용량으로 처리해야하며, 선내의 좁은 공간에 최소의 부피로 설계되어야 하는 제한요소가 전제되므로 실용적인 처리장치의 개발이 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 제한요소를 극복하기 위한 방안으로 차세대 자기 역세형 메디아 필터에 관한 연구를 추진하게 되었으며 여재층의 두께에 따른 압력과 유량의 측정변화와 어느 크기의 입자까지 여과할 수 있는지 확인하기 위하여 진공여과 후 여과수 중의 입자의 입도 분석실험을 수행한 결과 원하는 성능옳 얼기 위한 각 메디아별 입자크기와 여재층의 두께를 구할 수 있었다.

직접모사법을 이용한 친환경 FLP-106 ADN 추력기의 배기가스 거동 연구 (Plume Behavior Study of Green FLP-106 ADN Thruster Using DSMC Method)

  • 국중원;이균호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권9호
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    • pp.649-657
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    • 2019
  • 대표적인 단일추진제로 사용되는 하이드라진은 극독성의 물질이므로 인체에 유해할 뿐만 아니라 취급이 매우 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 대체하고자 최근에는 무독성의 친환경 추진제 개발 연구가 많은 관심을 받고 있다. 그중에서 스웨덴 우주공사(Swedish Space Corporation)에서 개발한 ammonium dinitramide(ADN) 계열 추진제는 하이드라진보다 우수한 성능을 가질 뿐만 아니라 우주환경에서의 성능검증을 통해 현재 상용화 단계에 이르렀다. 한편, 추력기 노즐에서 배출된 배기가스는 고진공의 우주 공간에서 확산하는 동안 위성체와 충돌할 경우 열 하중 및 표면 오염 등을 발생시켜 위성체의 성능과 수명을 감소시킬 수 있다. 하지만 친환경 추진제 추력기의 배기가스가 위성체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직까지 본격적으로 수행되지는 않은 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 Navier-Stokes 방정식과 직접모사법을 이용하여 ADN 계열 친환경 추진제에 대해 우주 공간에서의 배기가스 거동을 해석하고 하이드라진과 비교하였다. 이를 통해 향후 ADN 계열 친환경 추진제를 사용하는 위성체 개발 시 설계 검증자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

원주 분극 압전 링 트랜스듀서 해석을 위한 방사 분극 링 유효 물성 도출 (Effective material properties of radially poled piezoelectric ring transducer for analysis of tangentially poled piezoelectric ring)

  • 이학수;조치영;박성철;조요한;이정민
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.184-192
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    • 2019
  • 33-모드 링은 31-모드 링에 비하여 결합상수와 압전상수 d가 높기 때문에 광대역 수중 음향 트랜스듀서로 활용성이 높다. 반면 31-모드 링은 축대칭 구조이므로 수치해석 수행시 2차원 축대칭 모델로 간략히 해석이 가능하지만, 33-모드 링은 3차원 수치해석을 수행해야 한다. 즉, 특성 예측을 위해 많은 전산자원과 계산시간이 소요된다. 따라서 33-모드 링의 전기-기계-음향 응답을 모사할 수 있는 등가의 31-모드 링의 유효 물성을 도출할 수 있다면 소나 트랜스듀서 설계 등에 실용적일 것이다. 본 연구에서는 응답 특성을 모사하기 위해 각 링의 전기, 기계 임피던스 및 변환계수(${\phi}$)가 동일하다고 가정하여 등가 31-모드 링의 유효 밀도(${\rho}_{31_{-}eff}$), 컴플라이언스($s^E_{11_{-}eff}$), 압전 상수($d_{31_{-}eff}$), 유전 상수(${\varepsilon}^T_{33_{-}eff}$)를 유도했다. 도출한 유효 물성을 이용하여 진공상태의 링, 수중에서 공기 배킹의 링, 그리고 수중에서 링 내부에 자유롭게 유체가 드나드는 링에 대하여 수치해석을 하였고 이를 33-모드 링의 응답특성과 비교하였다.

IMG 발포일체성형 크래시패드 개발 (The Development of IMG Integral Foaming Crashpad)

  • 최성식;공병석;박동규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.607-612
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    • 2019
  • 크래시패드의 소프트감은 차량 실내의 고급감에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 그리고 실내 크래시패드의 소프트감을 향상시키면서 동시에 제조 및 생산 비용의 절감을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 크래시패드의 PU 발포 공정은 부품공정, 공정장비 및 다양한 재료의 특성에 대한 이해를 기초로 진행된다. 그러므로 차량 내장 부품의 외관 상품성에 대한 고객 요구조건을 만족하기 위해서 부품공정, 공정장비, 재료선정과 컴퓨터 응용 해석기술을 활용한 통합적인 설계 기법이 활용되었다. 본 연구에서는 스킨성형 방법과 기재의 플라스틱 사출성형 방법 그리고 공정 축소를 고려한 발포 공정을 통합한 기술인 IMG 발포일체성형 공법을 세계 최초로 개발하였다. 본 기술 적용을 통하여 크래시패드 표면 소프트감이 기존 진공성형 공법 대비 40% 향상 효과를 볼 수 있었고, 사출 공정과 제조 공정을 통합하여 기존 공정을 50% 축소할 수 있었다. 또한 사출 금형과 스킨 금형을 통합하고 발포 금형을 삭제하여 금형수도 3개에서 1개로 줄임으로 중형 승용차 적용 기준 원가 20% 절감 효과를 얻을 수 있었다.

오픈 소스 기반의 아두이노를 이용한 건조기 내 유기 시료의 실시간 수분측정 모니터링에 관한 연구 (A Study on Real-Time Monitoring for Moisture Measurement of Organic Samples inside a Drying Oven using Arduino Based on Open-Source)

  • 김정훈
    • 벤처혁신연구
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    • 제5권2호
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    • pp.85-99
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    • 2022
  • 시판되고 있는 실험용 및 산업용 건조기는 일반 드라이오븐, 열풍 순환 건조기, 진공건조기, 동결건조기 등으로 구분되고 기능, 크기 및 용량 등에 따라 그 종류도 다양하다. 그러나 제품의 품질 제어 및 성능 개선을 위해 중요한 요소인 수분측정이 적용되지 않아 현재는 건조 종료 후 임의로 중량을 칭량하기 때문에 매우 수동적이다. 일반적으로 수분을 측정하기 위한 방법은 직접적인 측정법과 간접적인 측정법으로 구분되고 수분 분리 전.후의 질량 또는 부피 변화와 같은 직접적인 측정법이 주로 이용된다. 상대적으로 열전도도, 마이크로파 등과 같은 간접적인 측정법은 측정 장비를 활용하기 때문에 적용이 제한적이다. 본 연구에서는 오픈소스 기반의 아두이노를 이용하여 비교적 손쉽게 수분측정 시스템을 설계하여 외부 환경요인에 영향 받지 않고 수분 변화량 및 무게 변화를 실시간으로 모니터링 하였다. 구체적으로 수분 민감도 물질 및 식품 건조에 적합한 60℃와 80℃에서 작동할 수 있는 온.습도 및 로드셀 측정 센서를 건조기 내부에 패키징하여 각종 변화량을 측정하였다. 또한 바나나, 배, 톱밥의 유기 시료를 이용한 반복적인 실험을 통해서도 건조시간 및 온도에 따른 증발율 변화와 로드셀 측정값에 있어 안정적인 응답특성을 나타냄으로써 성능 안전성을 확보할 수 있었다. 향후 온.습도 범위의 확대와 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램과의 비교 분석을 통해 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

절식, 스트레스 및 냉각속도가 돼지도체의 사후 대사속도와 등심근의 육질에 미치는 영향 (Effects of Practical Variations in Fasting, Stress and Chilling Regime on Post-slaughter Metabolic Rate and Meat Quality of Pork Loin)

  • 황인호;박범영;조수현;김진형;이종문
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권1호
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    • pp.97-106
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    • 2004
  • 본 실험은 현장에서 발생할 수 있는 도축 전개체 관리와 도축 후 냉각온도의 편차가 숙성기간동안 육질에 미치는 영향을 관찰하기 위해 설계되었다. 총 20 두 랜드레이스를 도축 하루 전날부터 절식(n = 10)한 처리구와 도축일 아침까지 급여(n = 10)한 처리구 중에 각각 5마리씩을 무작위 선발하여 도축 전 스트레스(n = 10)와 무 스트레스(n = 10) 처리하엿다. 분할 후 좌도체는 $6^{\circ}C$에 우도체는 -$3^{\circ}C$의 도체 냉각실에서 24시간 냉각하였다. 사후 강직기와 도축 후 24시간의 pH, 온도, 유리 칼슘이온, 단백질 분해도를 측정하였으며, 1일째 근절길이, $1^{\circ}C$에서 3일 및 7일째 드립량, 1, 3, 7일째 육색, 전단력 및 가열 감량을 측정하였다. 본 실험 조건에서 도축 직전 15분 동안 몰이스트레스는 유리 칼슘량을 제외한 대사속도 및 육질 특성에 영향을 주지 않았다. 절식하지 않은 구는 절식한 처리구와 비교하여 1시간과 24시간에 빠른 pH 하강을 보였고 (P < 0.1), - $3^{\circ}C$ 냉각 조건에서는 $6^{\circ}C$에서 냉각한 처리구와 비교하여 도축후 3시간부터 완만한 pH 강하속도(P < 00.1)을 보였으나 최종 pH가 5.7 ${\sim}$ 5.8로 처리 구간에 큰 차이가 없었다. pH 6.2에서 절식과 냉각방법간에 상호 작용이 있었는데, 절식하지 않은 도체를 $6^{\circ}C$에서 냉각했을 경우 온도가 $33.3^{\circ}C$로 절식시킨 처리구를 - $3^{\circ}C$에서 냉각한 처리구와 비교하여($22.2^{\circ}C$) 11$^{\circ}C$ 더 낮은 온도를 보였다. 근절길이는 1.7 ${\sim}$ 1.8 ${\mu}m$로 처리간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 24시간째 전단력은 절식처리구에서 약 2kg 높았다(P < 0.05) 영향을 받았는데, 절식시킨 시험구에서 낮은 값을 보였다. 냉각실 온도는 전단력과 육색에 영향을 미치지 않았으나, -$3^{\circ}C$ 냉각이 가열 감량을 유의적으로 감소시켰다(P < 0.05), 숙성기간 동안 전단력은 사료 급여를 하지 않은 도체에서 도축 후 1일에 약 6.5 kg으로 도축전까지 급여한 구보다 높았는데( P <0.05), 이 결과는 빠른 pH 하강과 유리 칼슘이온의 방출로 높은 도체 온도에서 단백질 분해 효소의 높은 활성과 관련된 것으로 판단되었고, 이것은 빠른 Desmin 분해 속도가 뒷받침하였다. 하지만 숙성 7일째에는 처리간의 전단력 차이는 관찰되지 않았다. 가열 감량 숙성기간동안 가열 감량을 크게 증가시켜 숙성 7일째에는 유의적으로 높은(P < 0.01) 가열 감량을 유발하였다. 이러한 결과는 육색과도 연관 되었는데, 육색은 결과는 육색과도 연관 되었는데, 육색은 진공포장 후 7일 동안 $1^{\circ}C$에서 숙성한 결과 절식시킨 시험구와 지교하여 도축 전 급여가 더 밝고 붉은색(P < 0.05)을 나타냈다. 명도는 숙성 7일째에 유의적으로 증가하였고, 적색도는 3일째에 증가하였으나 7일째에는 변화가 없었다. 이러한 변화는 통계적으로는 유의성이 관찰되었으나 그 차이점은 미미했다. 본 실험결과는 도축 전날까지 급여 또는 절식 여부는 숙성 3일 이상일 경우 연도에는 영향을 미치지 않으나, 도축일 아침까지 급여가 보수력을 감소시키므로 도축 하루 전날부터 절식하는 것이 육질을 증가시킨다는 것을 시사하고 있다.

eDNA 포집용 채수 필터시스템 개발과 집수매거 취수지 내에서의 성능평가 (Development of the Filterable Water Sampler System for eDNA Filtering and Performance Evaluation of the System through eDNA Monitoring at Catchment Conduit Intake-Reservoir)

  • 곽태수;김원석;이선호;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제54권4호
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    • pp.272-279
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    • 2021
  • 필터의 손상 없이 포집할 수 있는 필터케이스를 적용하고, 전압 제어와 압력 제어를 각각 할 수 있는 펌프 방식의 eDNA 포집 및 채수 시스템을 개발하여 집수매거 취수원을 대상으로 종래의 진공압 방식의 포집 및 추출 실험과 eDNA 농도를 비교함으로써 개발 시스템의 필터링 성능을 평가하였다. 개발된 시스템은 전압제어(Manual pump system) 방식과 압력제어(Automatic pump system) 방식으로 구분하여 필터링 시 필터기 내부 압력을 측정하고 각 시스템의 압력 변화를 비교하였다. 전압제어 방식은 필터링 초기에 65 [KPa]로 시작하여 필터링 시간이 경과함에 따라 필터에 축적되는 여과물의 양이 증가하므로 압력이 점진적으로 증가하였다. 압력제어 방식은 설계된 알고리즘에 따라 일정 압력을 유지하도록 제어한 결과, 압력 센서의 피드백 시간에 따라 필터링 과정에서 압력 변동의 폭은 차이가 있으나 목표 압력에 수렴하는 것을 확인하였다. 개발된 시스템의 필터링 성능을 확인하기 위해 eDNA 농도를 측정하고 전압제어 방식과 압력제어 방식을 대조군과 비교하였다. 전압제어 방식은 대조군과 유사한 결과를 얻을 수 있었으나 압력제어 방식은 대조군에 비해 낮게 나타났다. 압력제어 방식의 경우 필터링 시 압력 편차가 크고, 필터링 과정에서 일정한 압력을 유지하기 때문에 나타난 결과로 사료된다. 따라서 필터링 시에는 일정한 압력을 유지하는 것보다 필터링 시간 경과와 함께 여과물의 증가에 따라 압력이 점진적으로 증가하는 전압제어 방식이 eDNA를 포집하는데 적합함을 확인하였다. 정수역과 유수역의 eDNA 평균농도를 대조군으로 비교한 결과, 각각 96.2 [ng µL-1], 88.4 [ng µL-1]로 나타났으며, 펌프 방식으로 eDNA 평균농도를 비교한 결과는 각각 90.7 [ng µL-1], 74.8 [ng µL-1]로 정수역에서 필터링한 시료에서 높게 나타났다. 정수역에서 eDNA 농도가 높게 나타난 것은 잔존하는 eDNA를 비롯한 미세 유기물의 영향으로 사료된다.