• 제목/요약/키워드: 한계

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북한 지역의 기온 자료를 활용한 벼 출수 한계기 및 재배 기간 분석 (Temperature Data-Based Assessment of the Marginal Heading Dates and the Growth Duration of Rice in the Regions of North Korea)

  • 양운호;강신구;김숙진;최종서;박정화
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.284-295
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    • 2018
  • 본 연구는 북한 27개 기상 관측 지역의 36년간 평균기온 자료를 활용하여 지역별 벼 안전 출수 한계기, 출수 만한기, 재배 가능 빈도 및 생육 기간을 분석하기 위하여 수행하였다. 안전 출수 한계기와 출수 만한기는 장진, 풍산, 삼지연의 3개 지역을 제외한 24개 지역에서 출현하였으며, 연도별 안전 출수 한계기와 출수 만한기의 중위값은 혜산에서 각각 7월 16일과 27일로 가장 빨리 출현하였고, 해주에서 각각 8월 18일과 28일로 가장 늦게 출현하였다. 연도별 안전 조기 이앙 한계기부터 안전 출수 한계기까지 기간의 중위값은 혜산 51일~평양 109일, 출수 만한기까지 기간의 중위값은 혜산 65일~남포 119일 범위로, 안전 출수 한계기 보다 출수 만한기 기준 출수 소요일수의 중위값이 지역에 따라 9~15일 증가하였다. 연도별 안전 조기 이앙 한계기부터 안전 출수 한계기 및 출수 만한기까지 기간의 상한값과 하한값은 지역에 따라 각각 21~50일과 13~51일의 큰 차이를 나타내었다. 안전 조기 이앙 한계기 이후 출수기까지 60일 이상 확보되는 비율이 80% 이상인 지역은 안전 출수 한계기를 적용한 경우에 개성, 해주, 용연, 신계, 사리원, 남포, 평양, 안주, 구성, 신의주, 장전, 원산, 함흥, 평강, 양덕, 희천, 수풍, 신포, 강계의 19개 지역이었으며, 출수 만한기를 적용한 경우에는 위 지역에 김책, 청진, 선봉, 중강이 추가된 23개 지역이었다. 지역에서 80% 이상의 확률로 출현한 대표 안전 출수 한계기는 평강 7월 24일~해주 8월 12일 범위였으며, 안전 조기 이앙 한계기에서 출수기까지 기간은 안전 출수 한계기 기준의 양덕 69일~해주 98일 대비 출수 만한기 기준에서 9~17일 길어졌다. 각 지역에서 안전 조기 이앙 한계기-출수기 평균기온은 안전 출수기와 안전 출수 한계기 및 출수 만한기 사이에 차이가 적었으나, 출수기-수확 만한기의 적산온도는 특히 출수 만한기 기준에서 크게 저하되었다. 안전 출수 한계기를 기준으로 수확 만한기까지 적산온도가 적정 수준인 지역은 양덕, 강계, 희천, 수풍, 용연, 구성, 안주, 신의주, 신계, 평양, 개성, 남포, 사리원의 13개 지역이었으며, $1,300^{\circ}C$ 이상으로 높은 지역은 신포, 함흥, 평강, 원산, 장전, 해주의 6개 지역이었다. 종합적으로, 북한 지역에서는 김책, 청진, 선봉, 중강까지는 벼 한계 재배 지역을 확대할 수 있을 것으로 판단되며, 이외의 지역 중 출수 소요일수가 짧으면서 등숙 적산온도가 충분한 지역에서는 안전 출수 한계기보다 출수기를 늦추는 방안에 대한 검토 필요성이 제기된다.

액체 로켓엔진에서 선형 연소 불안정 해석을 이용한 연소 안정한계 곡선 계산 (Calculation of Combustion Stability Limits Using Linear Stability Analysis in Liquid Rocket Engines)

  • 손채훈;문윤완;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.93-101
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    • 2004
  • 액체 로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소 불안정성을 예측하기 위해 선형 안정한계를 계산하는 방법을 연구하였다. 기존의 선형이론에 근거하여 유도된 선형 안정한계를 나타내는 안정한계 식을 채택하였으며, 그 식을 구성하는 각각의 항을 정량적으로 평가하는 방안들이 제시되었다. 안정한계 계산에 필요한 열-화학 물성치와 유동 변수를 열역학적 평형계산과 CFD 해석 및 실험 결과로부터 평가하는 구체적 절차들을 상세히 제시하였다. 실제 로켓엔진으로서 시험 데이터가 확보되어 있는 KSR-III 로켓엔진에 대해서 제시한 방법을 적용하여 안정한계 곡선을 구하였다. 계산결과는, 해당 엔진에 대해 정량적으로 타당한 안정한계 곡선을 보여주었다. 이를 토대로 해당 엔진의 안정성 특성을 분석하였다. 본 연구에서 제시된 선형 안정한계 계산 방법은 진정한 예측의 1차적 근사로서 활용할 만한 가치가 있으며, 엔진 개발 초기에 근사적으로 안정성 경향을 분석하기에 유용할 것이다.

한계전류밀도 이상에서 전기투석공정의 운전 (Operation of Electrodialysis at Over Limiting Current Density)

  • 박진수;최재환;문승현
    • 멤브레인
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    • 제12권3호
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    • pp.171-181
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    • 2002
  • 이온교환막의 전압-전류곡선의 plateau length를 결정하는 변수를 다양한 NaCl 농도와 유속 하에서 연구하였다. 또한, 한계전류밀도 이상의 전류에서 전기투석공정 운전의 타당성을 검토하기 위해 다양한 전류밀도의 전원을 공급하면서 0.1 M NaCl 용액의 탈염실험을 실시하여 이온의 제거효율, 전류효율, 에너지소비량, 물 분해 현상을 측정하였다. NaCl 용액의 농도와 유속이 감소하면서 확산경계층의 두께도 함께 감소하였으며, 본 확산경계층의 두께는 plateau length와도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 탈염실험에서 측정된 이온 제거 효율 및 전류효율은 한계전류밀도 이상에서도 한계전류밀도 이하에서의 탈염실험과 크게 차이 나지 않은 것으로 보아 한계전류밀도 이상에서도 대부분의 전류는 이온교환막 표면의 물분해에 의한 것이 아니라 막을 통한 이온의 이동에 의한 것으로 사료된다. 한계전류밀도 이상에서의 탈염운전에 대한 에너지소비량은 plateau length의 영향으로 한계전류밀도 이하에서의 탈염운전 보다 다소 높지만, 한계전류밀도 이상에서는 전류밀도의 증가에도 에너지소비량이 증가하지 않았다. 이러한 결과들은 물분해 현상이 심각하게 일어나지 않는 한 한계전류밀도 이상에서도 매우 경제적으로 전기투석 공정을 운전찬 수 있다는 것을 제시해 주는 것이다.

소결윅 히트파이프의 열수송 한계에 관한 이론적 해석 (Theoretical Analysis on the Heat Transport Limitation of a Sintered Metal Wick Heat Pipe)

  • 김근배;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.16-25
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    • 2004
  • 구리분말 소결윅 히트파이프의 열수송 한계를 예측하는 이론적 해석을 수행하였다. 히트파이프의 직경은 8 mm이고 물을 작동유체로 사용하였다. 입자의 직경을 대표적인 5 가지로 분류하여 각각의 유효 모세관 반경($r_c$) 기공률($\varepsilon$), 투파율(K)을 토대로 작동온도와 윅 두에 그리고 경사각에 따른 모세관압력과 열수송 한계, 열저항을 분석하였다. 소결윅의 모세관한계는 입자 직경이 크고 윅 두께가 증가하며 작동온도가 높을수록 증가했다 기공률과 모세관 반경이 증가할수록 열수송 한계가 높아졌으며, 윅 두께가 증가함에 따라 열저항이 크게 상승하였다.

실증실험기반 지하공간 침수 대피 한계수심 변화에 관한 연구 (An Experimental Study on Change of Evacuation Critical Depth in Underground Space)

  • 김예림;금호준;고택조;주재승;정도준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.80-80
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    • 2021
  • 2020년은 장마와 태풍으로 인해 중부 및 남부지방에 폭우가 발생하여 강남역을 비롯한 지하철 역사와 지하 주차장 등 많은 지하시설이 침수되었고, 부산에서는 침수된 지하차도에 진입한 차량의 운전자가 사망하는 등의 사고가 발생하였다. 지하에 설치된 시설들은 침수가 발생할 경우 대부분 출입구를 통해 유입되는 물을 거슬러 대피해야 하므로 낙상과 그로 인한 익사 등 자칫 큰 인명피해를 초래할 수 있어 특별히 주의할 필요가 있다. 대피 여부를 결정하고 그에 필요한 시간을 계산하기 위해서는 안전하게 대피 가능한 최대수심(한계수심)을 결정하는 것이 필요하다. 현재 한계수심을 제시한 여러 연구가 있지만 대부분 소수의 성인만을 대상으로 한 실험 결과이기 때문에 성별, 연령, 체중 등 다양한 유형의 사람을 고려한 대피방법 제시가 필요하다. 이에 본 연구에서는 실험 참가자의 유형(성별, 연령, 체중, 신장)에 따른 대피시간의 차이를 고려한 한계수심을 제시할 수 있도록 하였다. 총 308명이 실험에 참여하였으며, 이중 남성은 164명, 여성은 144명이었다. 참가자의 연령은 14세부터 75세까지이며, 신장은 최소 145cm에서 최대 187cm, 체중은 35kgf에서 110kgf 범위이다. 대피시간은 물이 흘러 내려오는 5.1m 길이의 계단을, 난간을 잡은 채 거슬러 올라가는 시간으로 설정하였으며, 계단 상층부의 수심이 30cm일 때와 40cm일 때(한계수심 조건), 2회 측정하였다. 또한, 측정이 종료된 후, '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'을 선택하도록 하여 참가자가 체감한 실험 난이도를 간접적으로 확인하고 향후 연구에 활용할 수 있도록 하였다. 수집된 자료를 분석한 결과 여성의 경우 수심 30cm와 40cm의 평균 대피시간이 4초 정도의 차이가 나타났으나, 남성의 경우 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 또한 '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'에 대한 답변으로 다수가 실험의 최대 수심 조건인 40cm 이상을 선택하였다. 이와 같은 결과를 보아, 실험의 난도가 높지 않았다고 예상할 수 있으며, 그 원인은 참가자의 안전을 고려해 실험 조건을 난간을 잡은 채 보행하도록 설정한 것이 한계수심을 증가시키는 결과를 가져왔다고 볼 수 있다. 유형에 따른 대피시간의 차이를 분석하기 위해서는 실험의 한계수심 조건을 높이거나, 난간을 잡지 않고 보행할 수 있도록 안전장치를 추가하는 등, 실험조건의 변화가 필요할 것으로 판단되며, 추가적으로 난간을 잡은 채 보행하는 것이 한계수심을 얼마나 높일 수 있는지에 대한 검토를 통하여 정량적인 대피가능 시간을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

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상습가뭄지역 지하수위 한계치 설정 연구 (Restriction of groundwater drawdown levels in one representative drought-prone zone)

  • 이병선;명우호;이규상;송성호;하규철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.31-31
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    • 2020
  • 가뭄 발생 시 국내 농어촌 지자체 대부분은 추가 수원공 확보를 위한 긴급 대책으로 신규 관정을 개발하거나, 저수지와 하천을 준설하여 가뭄 수요에 대응하는 편이다. 이러한 방법은 즉시 대응에는 효과가 있지만, 고가의 비용이 소요되고, 무엇보다도 국지적으로 가뭄이 빈번하게 발생하는 지역에는 적용에 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 최근 기설 관정을 연계 이용하여 지하수 공급 극대화를 도모하는 기술이 제안되었다. 그런데 기설 관정 연계 이용 시 가장 중요한 사항은 모든 관정에서 최대 양수량을 유지하며 지하수를 공급할 수 있도록 관리해야 하는 점이며, 특히 암반관정의 과잉양수로 인한 간섭현상으로 충적관정이 고갈되어 공급가능한 지하수 수량이 오히려 감소되는 것을 사전에 방지하여야 한다. 이 연구에서는 가뭄 발생 시 암반관정(양수정)에서 최대로 양수했을 때에도 주변 충적관정의 양수능이 유지되는 최소 지하수위를 「지하수위 저하 한계치」로 지정하여 관정 연계 이용의 최적화를 도모하였다. 지하수위 저하 한계치 산정을 위하여, Theis의 자유면 대수층 정상류 우물수리 방정식과 지하수영향반겅 설정에 관한 경험식(Schultz, Weber, Kozeny 및 Jacob 경험식)을 이용하였다. 그런데 지정된 지하수위 저하 한계치는 충적관정의 지하수위이므로, 암반관측공만 소재하는 지역에 대해서는 충적층 지하수위 변동과 암반층 지하수위 변동 간의 상관분석을 통해 암반 관측공의 지하수위 저하 한계치를 추정하였다. 이후, 양수시험 자료(양수정과 주변 관측공의 수위변동 자료)를 이용하여 지하수 대수층의 이방성을 확인하였고, 이를 통해 암반관정의 양수에 따른 간섭을 크게 받는 충적관정과 그렇치 않은 충적관정을 구분하여 이방성에 따른 지하수위 저하 한계치를 수정하고, 상습가뭄 발생지역의 암반관정과 충적관정의 최적 지하수 양수를 도모하였다.

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터널공학을 중심으로 한 한계변형률의 공학적 적용성 (Engineering interpretation of critical strains in the ground based on the tunnel engineering)

  • 신용석;박시현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.403-410
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    • 2009
  • 본 논문은 시공현장에서 계측된 변위값을 이용하여, 터널구조물의 안정성을 정량적으로 평가하는 한계변형률 개념의 활용성에 관한 것이다. 한계변형률 개념의 활강성을 높이기 위해서 (1) 변위개념을 활용한 기존의 현장 및 연구사례를 정리하여 한계변형률 개념의 공학적 의미; (2) 터널공학적 및 지반공학적 관점에서 한계변형률 개념의 타당성; (3) 터널굴착에 의해 발생하는 지반의 변위 구분 및 총변위와 계측변위의 관계성; (4) 국내 터널시공 현장의 계측사례를 활용하여 한계변형률 관점에서의 터널안정성 평가; 그리고 마지막으로 (5) 기존에 현장에서 활용된 시공관리기준치를 한계변형률 관점에서 재평가 등에 대한 연구를 수행하였다. 결론적으로, 한계변형률 개념은 터널공학적인 측면에서 타당한 근거가 있으며, 통일된 관리기준으로 활용가능 한 것으로 평가되었다.

산채류 채종을 위한 적정 생채 수확 한계기 설정 (Establishment of The Optimal Harvest Limit Time for Wild Vegetable Seed Production)

  • 안송희;문정섭;염규생;정동춘
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.42-42
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    • 2021
  • 산채류 종자는 주로 농가의 자가 채종으로 생산되고 있다. 농가에서는 종자만을 생산하기 위해서 산채를 재배하지 않으며, 대체로 산채를 수확한 후 채종하는 실정이다. 하지만 종자생산을 위해서 생채나 나물을 언제까지 수확해야 하는지에 대한 한계기 설정이 불분명하다. 따라서 전북농업기술원 허브산채시험장에서는 개미취와 섬쑥부쟁이는 5년생, 곤달비는 3년생 묘목을 이용하여 종자생산을 위한 적정 생채수확 한계기를 설정하고자 시험을 실시하였다. 55% 차광막을 설치한 노지 재배포장에서 생채 수확 한계기를 각각 2020년 4월, 5월, 6월까지로 두어 한계기별 생채 수량, 상품 수량 및 상품율과 개화 시기, 개화율 및 결실률 등을 조사하였다. 개미취의 생채 상품율은 수확 한계기가 늦어질수록 다소 떨어지는 경향이었으며, 개화 시기는 무처리와 4월까지 수확은 동일하였으나, 5월, 6월까지는 수확 한계기가 늦어질수록 지연되었다. 개화율은 대부분 10% 미만이었으며, 5월과 6월까지 생채를 수확한 경우는 추대 및 개화가 거의 되지 않았다. 섬쑥부쟁이는 생채를 6월까지 수확하면 4월까지 수확한 경우보다 약 2배 이상의 생채를 얻을 수 있으나 상품율은 확연히 떨어졌다. 개화 시작은 무처리와 4월까지 수확이 타 처리에 비해 빨랐으나 개화종은 시기에 상관없이 비슷하였다. 또 4월까지 생채를 수확한 경우 무처리보다 개화율, 결실률이 더 높았다. 5월 이후 수확은 생육 부진으로 이어져 개화 및 결실률이 매우 떨어졌다. 곤달비는 개미취와 섬쑥부쟁이에 비해 생채 수확 한계기가 늦어질수록 상품 수량이 눈에 띄게 증가하였으며, 처리 간 추대 시기도 차이는 없었다. 개화율은 5월 수확 이후 낮아졌으며, 결실률은 6월 이후에 급격히 떨어졌다. 따라서 채종을 위해서는 차광재배 시 개미취와 섬쑥부쟁이는 생채 수확시기를 4월 하순, 곤달비는 5월 하순까지로 한정해야 할 것으로 판단된다.

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터널 선행변위를 활용한 한계변형률 개념의 적용 연구 (A study on the application of the critical strain concept by using the displacements occurring before excavation in tunneling)

  • 박시현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.337-347
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    • 2008
  • 한계변형률은 지반재료에 대한 새로운 역학적 물성치중에 하나이다. 터널공학에서 정립된 한계변형률 개념은, 터널현장에서 계측된 변위를 이용하여 굴착지반의 변형에 대한 한계치 설정에 활용될 수 있다. 본 연구에서는, 실제 터널시공현장에서 계측된 변위를 분석하여 터널에 대한 정량적 안정성을 평가한 것이다. 특히, 터널막장 전방의 선행변위를 이용하여, 터널총변위 관점에서 한계변형률 개념을 검토하였다. 그 결과, 선행변위 유무에 따른 터널안정성의 변화 특성을 한계변형률 도표상에서 파악할 수 있었다.

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n-Hexadecane의 폭발하한계 예측 (The Prediction of Lower Explosion Limit of n-Hexadecane)

  • 하동명;박상훈
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.163-163
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    • 2013
  • 최근의 수많은 산업 현장에서 취급하고 있는 각종 화학물질은 잠재적 위험성이 크므로 보관, 수송 및 취급할 때 특별한 주의가 필요하다. 공정 설계 시 정확하지 않은 폭발한계를 사용함으로서 사고가 유발되는 경우가 많다. 따라서 사업장에서 사용되고 있는 화학물질의 화재 및 폭발 특성치인 인화점, 폭발한계 등을 정확히 파악하는 것은 중요하다. 인화점은 하부인화점과 상부인화점으로 나누고 있고 있으며, 인화점은 가연성 액체의 화재 위험성을 나타내는 지표로써, 가연성액체의 액면 가까이서 인화할 때 필요한 증기를 발산하는 액체의 최저온도 또는 점화원 존재시 인화가 일어날 수 있는 최저온도, 그리고 가연성증기의 포화증기압이 공기와 혼합기체의 폭발한계 하한농도와 같게 되는 온도로 정의한다. 폭발한계는 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도범위 내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다. 본 연구에서는 실제 공정에서 사용되고 있는 n-Hexadecane의 인화점을 측정하여 이를 기존 문헌값과 비교 하였고, 측정된 인화점을 이용하여 폭발한계를 예측하였다. 예측된 폭발한계를 여러 문헌에 제시된 자료과 비교하여 공정안전에 타당한 자료를 제시하였다. 본 연구는 n-Hexadecane을 취급하는 공정에서 안전 확보의 중요한 지침 마련과 MSDS D/B의 최신화에 유용한 정보를 제공하는데 목적이 있다.

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