• 제목/요약/키워드: 3D Shape

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Effect of modifying the thickness of the plate at the level of the overlap length in the presence of bonding defects on the strength of an adhesive joint

  • Attout Boualem;Sidi Mohamed Medjdoub;Madani Kouider;Kaddouri Nadia;Elajrami Mohamed;Belhouari Mohamed;Amin Houari;Salah Amroune;R.D.S.G. Campilho
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제11권1호
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    • pp.83-103
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    • 2024
  • Adhesive bonding is currently widely used in many industrial fields, particularly in the aeronautics sector. Despite its advantages over mechanical joints such as riveting and welding, adhesive bonding is mostly used for secondary structures due to its low peel strength; especially if it is simultaneously exposed to temperature and humidity; and often presence of bonding defects. In fact, during joint preparation, several types of defects can be introduced into the adhesive layer such as air bubbles, cavities, or cracks, which induce stress concentrations potentially leading to premature failure. Indeed, the presence of defects in the adhesive joint has a significant effect on adhesive stresses, which emphasizes the need for a good surface treatment. The research in this field is aimed at minimizing the stresses in the adhesive joint at its free edges by geometric modifications of the ovelapping part and/or by changing the nature of the substrates. In this study, the finite element method is used to describe the mechanical behavior of bonded joints. Thus, a three-dimensional model is made to analyze the effect of defects in the adhesive joint at areas of high stress concentrations. The analysis consists of estimating the different stresses in an adhesive joint between two 2024-T3 aluminum plates. Two types of single lap joints(SLJ) were analyzed: a standard SLJ and another modified by removing 0.2 mm of material from the thickness of one plate along the overlap length, taking into account several factors such as the applied load, shape, size and position of the defect. The obtained results clearly show that the presence of a bonding defect significantly affects stresses in the adhesive joint, which become important if the joint is subjected to a higher applied load. On the other hand, the geometric modification made to the plate considerably reduces the various stresses in the adhesive joint even in the presence of a bonding defect.

Origin of limestone conglomerates in the Choson Supergroup(Cambro-Ordovician), mid-east Korea

  • Kwon Y.K.;Chough S.K.;Choi D.K.;Lee D.J.
    • 한국석유지질학회:학술대회논문집
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    • 한국석유지질학회 2001년도 제8차 학술발표회 발표논문집
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    • pp.63-65
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    • 2001
  • The Chosen Supergroup (Cambro-Ordovician), mid-east Korea consists mainly of shallow marine carbonates and contains a variety of limestone conglomerates. These conglomerates largely comprise oligomictic, rounded lime-mudstone clasts of various size and shape (equant, oval, discoidal, tabular, and irregular) and dolomitic shale matrices. Most clasts are characterized by jigsaw-fit (mosaic), disorganized, or edgewise fabric and autoclastic lithology. Each conglomerate layer is commonly interbedded with limestone-dolomitic shale couplets and occasionally underlain by fractured limestone layer, capped by calcareous shale. According to composition, characteristic sedimentary structures, and fabric, limestone conglomerates in the Hwajol, Tumugol, Makkol, and Mungok formations of Chosen Supergroup can be classified into 4 types: (1) disorganized polymictic conglomerate (Cd), (2) horizontally stratified polymictic conglomerate (Cs), (3) mosaic conglomerate (Cm), and (4) disorganized/edgewise oligomictic conglomerate (Cd/e). These conglomerates are either depositional (Cd and Cs) or diagenetic (Cm and Cd/e) in origin. Depositional conglomerates are interpreted as storm deposits, tidal channel fills, or transgressive lag deposits. On the other hand, diagenetic conglomerates are not deposited by normal sedimentary processes, but formed by post-depositional diagenetic processes. Diagenetic conglomerates in the Chosen Supergroup are characterized by autoclastic and oligomictic lithology of lime-mudstone clasts, jigsaw-fit (mosaic) fabric, edgewise fabric, and a gradual transition from the underlying bed (Table 1). Autoclastic and oligomictic lithologies may be indicative of subsurface brecciation (fragmentation). Consolidation of lime-mudstone clasts pre-requisite for brecciation may result from dissolution and reprecipitation of CaCO3 by degradation of organic matter during burial. Jigsaw-fit fabric has been considered as evidence for in situ fragmentation. The edgewise fabric is most likely formed by expulsion of pore fluid during compaction. The lower boundary of intraformational conglomerates of depositional origin is commonly sharp and erosional. In contrast, diagenetic conglomerate layers mostly show a gradual transition from the underlying unit, which is indicative of progressive fragmentation upward (Fig. 1). The underlying fractured limestone layer also shows evidence for in situ fragmentation such as jigsaw-fit fabric and the same lithology as the overlying conglomerate layer (Fig, 1). Evidence from the conglomerate beds in the Chosen Supergroup suggests that diagenetic conglomerates are formed by in situ subsurface fragmentation of limestone layers and rounding of the fragments. In situ subsurface fragmentation may be primarily due to compaction, dewatering (upward-moving pore fluids), and dissolution, accompanying volume reduction. This process commonly occurs under the conditions of (1) alternating layers of carbonate-rich and carbonate-poor sediments and (B) early differential cementation of carbonate-rich layers. Differential cementation commonly takes place between alternating beds of carbonate-rich and clay-rich layers, because high carbonate content promotes cementation, whereas clay inhibits cementation. After deposition of alternating beds and differential cementation, with progressive burial, upward-moving pore fluid may raise pore-pressure in the upper part of limestone layers, due to commonly overlying impermeable shale layers (or beds). The high pore-pressure may reinforce propagation of fragmentation and cause upward-expulsion of pore fluid which probably produces edgewise fabric of tabular clasts. The fluidized flow then extends laterally, causing reorientation and further rounding of clasts. This process is analogous to that of autobrecciation, which can be analogously termed autoconglomeration. This is a fragmentation and rounding process whereby earlier semiconsolidated portions of limestone are incorporated into still fluid portions. The rounding may be due mainly to immiscibility and surface tension of lime-mud. The progressive rounding of the fragmented clasts probably results from grain attrition by fluidized flow. A synthetic study of limestone conglomerate beds in the Chosen Supergroup suggests that very small percent of the conglomerate layers are of depositional origin, whereas the rest, more than $80\%$, are of diagenetic origin. The common occurrence of diagenetic conglomerates warrants further study on limestone conglomerates elsewhere in the world.

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이동한계유속과 한계소류력을 활용한 수제 설치에 관한 연구 (A Study on the Installation of Groyne using Critical Movement Velocity and Limiting Tractive Force)

  • 김영식;박상호;안익태;추연문
    • 한국습지학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.194-199
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    • 2020
  • 현재 전 세계적으로 과거와는 달리 기후양상으로 인한 물 부족문제와 함께 홍수로 인한 재해의 위험을 동시에 관리해야 하는 어려움에 직면한 상황이다. 수자원의 관리와 물 산업 육성을 통한 물 강국 실현을 목적으로 4대강 사업이 시행되었으며 유례없는 공사 규모에 비하여 상대적으로 단기간의 공사기간을 두고 진행되었다. 이에 4대강 사업 이후 하천환경이 어떻게 달라지는가에 대한 예측 및 분석이 미흡한 상태이다. 현재 4대강 사업 공사구간 일부에서는 대규모 준설과 홍수 시보로 인한 사류화의 영향으로 인해 침식 및 퇴적이 반복되어 발생하며 지류부의 두부침식이 발생한다. 이러한 문제점 해결을 위해 하상유지공이 설치되었으나 오히려 하천 양안을 침식시키는 결과를 초래하였으며 침식과 과도한 퇴적 등 하상을 안정하게 유지시킬 수 있는 새로운 접근방법 및 기법의 개발이 요구된다. 수제는 하천에서 흐름을 하도 중앙으로 집중시켜 주운을 위한 일정수심을 확보하는 역할을 하며 흐름방향과 유속을 제어함으로써 흐름에 의한 제방 침식작용을 방지하는 호안 역할을 한다. 또한, 수제는 하안 및 제방의 보호 기능 외에 국부적인 침식과 퇴적을 유도함으로써 자연스러운 형태의 하안을 형성하여 다양한 생태환경을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 이동한계유속과 한계소류력을 활용하여 현재 사용되고 있는 수제형상결정 방법을 검토한 후 실제 국내하천에 적용 가능한 수리학적 인자를 고려한 새로운 한계유속(${\bar{U}}_d$) 및 새로운 저항계수 식을 개발하여 수제 설치 시 적용 가능한 방안을 제시하였다.

원심펌프 회전차 Modification시 성능개선에 관한 유동해석 연구 (A Fluid Analysis Study on Centrifugal Pump Performance Improvement by Impeller Modification)

  • 이아영;장현준;이진우;조원정
    • 한국가스학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

조선 후기 무위(武威)의 상징 대기치(大旗幟) 고증 (A historical study of the Large Banner, a symbol of the military dignity of the Late Joseon Dynasty)

  • 제송희;김영선
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권4호
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    • pp.152-173
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    • 2021
  • 대기치는 임진왜란 중에 새로운 군사 제도와 함께 도입된 깃발이다. 군사 훈련에서 표식으로 세워 군사들의 움직임을 통제하거나 상급자를 영접하기 위해 세우던 사방 4자 이상의 큰 깃발로 군영에서 국왕을 영접할 때 국왕 행차 앞에 세우는 어전 대기치, 사신 영접과 파견, 지방관의 행차 등에 다양하게 쓰였다. 군사 훈련권을 상징하는 대기치를 통해 무위를 과시하는 사회적 상황을 확인할 수 있다. 대기치의 깃대 장식을 영두·주락(상모)·운봉을 갖춘 I유형과 영두·주락·치미를 갖춘 II유형으로 나누어 형식적 특징을 분석하였다. I유형에는 청도기·각기·문기가, II유형에는 대·중·소 오방기와 금고기·표미기가 속하는데 각각의 용도에 맞추어 장식을 달리하였다. 깃발의 크기는 네 변이 4자 이상의 정사각형에 상하와 세로 한 면에 화염각을 달아 세로가 약간 긴 정사각형에 가까웠던 것으로 추정된다. 대기치는 음양오행의 원리에 따라 오방색을 기본으로 활용하였다. 대기치의 문양은 오방을 상징하는 신수와 도교 부적 글자를 결합한 대오방기, 오방을 호위하는 신장들을 그린 중오방기, 팔괘문을 그린 소오방기, 군문을 엄격히 지키라는 뜻의 익호 문양의 문기로 대별된다. 대기치 제작을 위한 채색 사료로 오사카부립도서관 소장품 컬러 필사본 『기제』를 18세기 중후반의 용호영의 견식으로 비정하고 본 논고 서술과 시각화 작업에서도 중요하게 활용하였다. 대기치의 바탕 재료는 군권의 위엄을 드러내기 위해 수입 운문대단을 썼다. 크기는 영조척 1자(30cm)를 적용하여 4자 깃발은 세로 170cm, 가로 145cm, 5자 깃발은 세로 200cm, 가로 175cm로 확정하였다. 아울러 국왕 의장기 중 대기 > 중기 > 대기치로 조선 후기 전체 깃발 안에서의 위계 질서를 확인하였다. 위의 문헌 및 회화 분석을 통한 고증과 유물 자료를 토대로 두 유형으로 나눈 대기치를 시각화하였다. 시각화에서는 본 논고에서 고증한 깃발의 크기, 깃대 장식, 깃발별 문양 장식을 고려하여 제시하였다. 깃발의 바탕은 운문대단으로 18세기 운보문단 유물에 표현된 운문과 보문 문양을 제시하여 원형에 가깝게 복원하고자 하였다. 색상과 크기, 재질의 문양, 부대물품 등을 함께 제시함으로써 3D 콘텐츠 제작뿐만 아니라 실물 제작까지 가능하도록 하였다.

벗굴, Ostrea denselamellosa, 유생의 인공대량사육과 채묘방법에 따른 채묘율 (Artificial Mass Culture of Flat Oyster Larvae, Ostrea denselamellosa, and Collection Rates according to Various Spat Collection Methods)

  • 양문호;김형섭;이재용;한창희
    • 한국패류학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-44
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    • 2001
  • 벗굴의 종묘확보 방안을 모색하기 위하여 유생의 대량사육에 의한 인공채묘와 자연채묘율을 조사한 결과는 다음과 같다. 모패에서 방출된 D형 유생 (각장 153.4 $\mu\textrm{m}$, 각고 137.2 $\mu\textrm{m}$)을 3 톤짜리 F.R.R 수조에 5.8 개체/ml의 밀도로 대량 사육한 결과 유생사육 16일 째에 벗굴 유생의 성장률은 각장과 각고가 202.6%, 212.9%로 성장하여 310.9 $\pm$ 9.8 $\mu\textrm{m}$ ,292.2 $\pm$ 9.1 $\mu\textrm{m}$이었으며, 부착시기인 사육 20일 째는227.1%, 241.8%가 성장하여 348.4 $\pm$ 9.1 $\mu\textrm{m}$, 331.7 $\pm$ 9.4 $\mu\textrm{m}$였다. 그리고 16일 째에는 사육 기간 중 일간 사망률이 가장 높은 0.160, 일간생존율은 0.840을 보이면서 생존율은 54.8%였으며, 사육 20일 째의 최종 생존율은 43.2%였다. 굴 패각, 가리비 패각, 피조개 패각 그리고 PVC 조각을 이용한 부착기질별의 인공 채묘율은 32.9%, 24.1%, 16.8%,10.0%로 굴 패각이 32.9% (131.9 개체/패각) 로 가장 높았으며, 단위면적당 부착율도 굴 패각이 2.69 $\pm$ 0.31 개체/$\textrm{cm}^2$로 가장 높게 나타났다. 채묘방법에 따른 치패 부착율은 채묘기질을 수중에 시설한 수하식방법에서 54.2 개체/패각 (1.00 개체/$\textrm{cm}^2$) 보다 패각을 수조저면에 배열하는 바닥식이 83.8 개체/패각 (평균 1.69 개체/$\textrm{cm}^2$) 으로 높은 부착율을 보였다. 자연채묘는 노출보다는 비노출이, 채묘기질은 그물 등 부드러운 기질보다는 견고한 조개 패각을 이용하여 채묘 하는 경우가 높게 나타났으며, 수층별의 자연채묘는 표층보다는 저층에서 부착율이 높게 나타났다. 벗굴의 인공치 패는 부착 후 26일경에 각장 2.38 $\pm$ 0.97 mm, 각고 2.16 $\pm$ 0.86 mm로 성장하였고, 일간 성장률은 각장 3.75-7.69%, 각고 3.23-7.97%로 나타났으며 3개월 후 각각 28.58 $\pm$ 2.39 mm, 31.65 $\pm$ 2.03 mm로 성장하였다. 채표기질에 따른 부착율은 굴 패각, 가리비패각, 피조개패각 그리고 PVC조각에서 각각 10.3, 5.8, 4.0, 1.5개체로 굴 패각에서 가장 높게 나타났다.

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주성분 분석을 이용한 거세한우의 체형분류에 관한 연구 (A Study on the Body Type of Hanwoo(Korean Cattle) Steer by Using Principal Components Analysis)

  • 하동우;김현철;김병우;이문연;이종헌;신철교;도창희;이정규
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권6호
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    • pp.643-652
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    • 2002
  • 1997년부터 2001년까지 (사)한국종축개량협회의 전국한우능력평가대회에 출품된 642두의 거세한우의 도축 전까지 4회에 걸쳐 주요 10개 부위의 체형 측정치를 조사하여 주성분 분석을 이용하여 체형을 분류하였으며, 각 체형 측정치의 주성분 지수와 도체 형질과의 상관관계를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1차, 2차, 3차 및 4차 체형 측정치의 principal component(이하 P.C) 1의 분산은 각각 7.610, 8.297, 7.269 및 5.739로서 전체분산 중 76.0%, 83.0%, 72.7% 및 57.4%를 나타낼 수 있었고, P.C 1, P.C 2, P.C 3의 합은 전체분산 중 각각 86.69%, 90.49%, 84.62% 및 77.26%를 나타났다. 2. 각 차수별 체형 측정치의 P.C 1의 모든 계수가 양(+)이어서 일반적으로 좋은 체구의 크기를 나타내었으며, 체구의 크기에 가장 크게 영향을 미치는 형질은 흉심(0.328${\sim}$0.339)과 요각폭(0.325${\sim}$0.341)이였다. 또한 P.C 2, P.C 3 및 P.C 4는 각 차수별로 다양하게 나타났다. 3. 1차, 2차, 3차 및 4차 체형 측정치의 주성분 지수들과 도체형질간의 상관계수 추정에서 대부분의 분산을 차지하는 P.C 1은 도체중(0.539${\sim}$0.755), 일당증체량(0.256${\sim}$0.564), 등지방두께(0.227${\sim}$0.280) 및 배최장근단면적(0.187 ${\sim}$0.344)간에 정(+)의 상관을 보였으며, 육량지수(-0.246${\sim}$-0.110)와는 부(-)의 상관을 보였고, 근내지방도(0.066${\sim}$0.099)와는 대부분 유의적인 상관을 보이지 않거나 낮은 상관을 보였고, P.C 2, P.C 3 및 P.C 4는 주성분 지수들의 값에 따라 도체형질과 다양한 상관관계를 보였다. 단일 체형형질과 도체형질간의 상관 그리고 P.C 1의 주성분 지수와 도체 형질과의 상관간에는 큰 차이가 없었다.

뽕밭에서 월동하는 뽕나무하늘소(Apriona germari Hope)의 생태적 특성 (Ecological Characteristics of Mulberry Longicorn Beetle, Apriona germari Hope, at the Hibernation Stage in Mulberry Fields)

  • 윤형주;박인균;마영일;이상범;양성열
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.67-72
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    • 1997
  • 우리나라에서 뽕나무 및 과수의 주요 천공성해충으로 알려진 뽕나무하늘소의 지역별 분포, 알 과 부화유충의 크기 및 월동중 생존률, 그리고 월동태 등 생태적인 특성을 조사하였다. 7개도의 뽕밭에서 뽕나무하늘소의 분포를 조사한 결과 경기지역이 3.05%로 가장 높았고 경남지역은 0.28%로 가장 낮았다. 가지당 산란흔 수는 1가지에 1개가 87.7%로 가장 많았고, 산란흔의 크기는 평균 $2.38\times1.45\times0.34$ cm 였으며, 산란흔을 가지고 있는 가지의 지경은 평균 1.7cm 였다. 알의 크기는 단경 $2.32\pm0.33$ mm, 장경 $6.60\pm0.55$ mm로 긴 타원형이었으며, 무게는 $16.6\pm2.94$ mg 이었다. 부화유충은 체중이 $16.6\pm2.4$ mg, 체장은 $6.36\pm0.66$ mm로 유백색이었다. 유충의 가지내 이동방향은 아래쪽으로 이동하는 것이 야외사육의 경우 94.2%, 실내가지육에서는 87.9%로 대부분 아래쪽으로 이동하였다. 수집한 가지의 산란흔을 가지고 월동태를 조사한 결과 경기.경북지역에서 알의 비율이 유충비율보다 2~3배 많았으며 전북, 전남, 경남지역에서는 유충비율이 높았다. 월동후 유충의 생존율은 91.2%로 매우 높은 반면 알의 생존율은 6.6%로 상당히 낮게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 비록 낮은 비율이지만 뽕나무하늘소의 경우 알로도 월동함을 알 수 있었다.

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농어(Lateolabrax japonicus)의 초기 생활사 (Early Life History of the Sea Bass, Lateolabrax japonicus(Cuvier))

  • 한경호;이원교;양석우;오성현;신상수
    • 한국어류학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.94-101
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    • 1999
  • 1998년(年) 11월(月)부터 1999년(年) 1월(月)까지 전라남도 여수시 돌산읍 소재의 종묘배양장에서 사육중이던 농어에 황체 자극호르몬-방출호르몬 유사체를 투여하여 인위적으로 채란(採卵)한 난(卵)의 형태와 인공수정(人工受精)한 후 난발생과정(卵發生過程) 및 자치어(仔稚魚)의 성장에 따른 형태변화를 관찰하였다. 농어의 수정란(受精卵) 및 미수정란(米受精卵)은 구형(球形)으로 무색투명하였으며, 수정란(受精卵)의 난경(卵徑) 1.33~1.46 mm (평균 1.38 mm, n=10) 이었고, 유구(油球)는 1~5개를 가지고 있었다. 부화(孵化)에 소요된 시간은 수온 $20.0^{\circ}C$에서 50시간 45분, $18.0^{\circ}C$ 에서 54시간 55분, $16.0^{\circ}C$에서 74시간 15분이 소요되었다. 부화(孵化) 직후(直後)의 자어(仔魚)는 전장(全長)이 3.54~3.69 mm로 입은 열리지 않았으나 항문이 열려있었고, 눈에는 색소포(色素脯)가 연하게 착색(著色)되어 있었다. 부화(孵化) 후(後) 5일(日)째의 자어(仔魚)는 전장(全長)이 4.78~5.24 mm로 난황(卵黃)이 완전히 흡수되어 후기자어기로 이행하였고, 머리 부분이 현격하게 발달하면서 입이 완전하게 열려있으며, 흑색소포(黑色素胞)가 몸의 등쪽과 배쪽에서 증가하였다. 부화(孵化) 후(後) 25일(日)째 자어(仔魚)는 전장(全長)이 7.95~8.32 mm로 꼬리지느러미에 9~12개의 줄기가 출현하였으며, 두경부(頭項部)와 후경부(後頭部)에서 꼬리부분까지 나무가지 모양의 흑색소포(黑色素胞)가 증가하여 나타났다. 부화(孵化) 후(後) 31일(日)째 자어(仔魚)는 전장(全長)이 8.46~9.18 mm로 배색말단(背索末端)이 $45^{\circ}$로 굽어져 있으며, 막상(膜狀)의 지느러미가 분화하여 등지느러미에 8~9개, 뒷지느러미에 7~8개의 줄기가 출현하였고, 꼬리지느러미 줄기는 16~18개로 증가하여 나타났다. 부화(孵化) 후(後) 61일(日)째 개체의 전장(全長)은 16.28~17.31 mm로 모든 지느러미 줄기가 정수 (D. XII, 14; A. II, 10; P. 18; V. 10; C. 20~21)에 달하여 유어기(維魚期)로 이행하였다.

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바텀애쉬와 폐유리를 사용하여 제조한 저온소성 경량골재의 열전도율과 기공특성 (Thermal Conductivity and Pore Characteristics of Low-Temperature Sintered Lightweight Aggregates Mode from Waste Glass and Bottom Ash)

  • 이한백;지석원;서치호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.851-858
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    • 2010
  • 이 연구에서는 대부분 폐기 매립되고 있는 산업부산물의 재활용 기술을 확보하고자, 연화점이 $700^{\circ}C$ 수준으로 낮은 폐유리와 에너지 연소물질을 포함하고 있는 바텀애쉬를 모재로 기존 경량골재의 소성온도보다 20~30%가 낮은 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 제조가능한 에너지 절감형 저온소성 경량골재를 제조하고자 하였다. 경량골재의 열전도율은 $0.056{\sim}0.105W/m{\cdot}K$ 수준, 기공률은 40.36~84.89% 수준으로 나타났다. 열전도율과 기공률의 상관계수는 -0.97로 매우 높은 음(-)의 상관성을 보였는데, 기공률이 단열특성을 좌우하는 핵심 요소임을 확인할 수 있었다. 각 소성온도별 $CaCO_3$ 첨가량과 바텀애쉬 치환율에 따른 경량골재의 미세구조는 소성온도에 상관없이 $CaCO_3$ 첨가량이 증가할수록 기공크기도 증가하고, 바텀애쉬 치환율이 증가할수록 기공크기는 작아지며 일정하지 못하였다. 특히 바텀애쉬를 30% 치환한 경우 대부분의 기공형태가 구(球)형태의 폐기공이 아닌 불규칙한 형태의 개기공으로 존재했으며 기공크기도 바텀애쉬 0~20% 치환 사용한 경우에 비해 약 1/10~1/5 수준으로 관찰되었다. 또한 바텀애쉬 30% 치환시 소성온도 $900^{\circ}C$의 경우가 $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 보다 더욱 불규칙한 형태의 개기공이 두드러지게 나타났는데, 이는 경량골재의 흡수율 증가, 강도 저하, 단열특성 저하에 일정부분 기여할 것으로 판단된다.