• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.639-647
• /
• 2022

선박의 건조공정 중 강재의 절단과 곡 가공, 용접에 있어 화염의 사용은 필수적이다. 현재 조선소의 강재 절단과 가공 과정에서는 아세틸렌이 화염 연료로 가장 많이 사용되고 있지만, 폭발 사고의 위험성과 상대적으로 적은 발열량의 한계로 최근에는 프로판 연료의 활용이 증가하고 있다. 하지만 프로판 연료는 상대적으로 가공 속도가 느리고, 가공 시 슬래그의 발생빈도가 높아 품질이 저하된다. 대체 연료로써 프로필렌이 주목받으며 가공 속도와 품질향상에 대한 기대가 증가하고 있다. 프로필렌은 발열량이 우수한 연료로 강재 가공 간 생산성과 가공 품질의 우수성을 갖추고 있다. 이에 본 논문에서는 프로판, 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 각 연료의 연소 특성을 분석 및 비교하였다. 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 배출되는 온실가스와 유해가스를 프로판 연료의 배출량과 비교하여 저감효과를 실험적으로 확인하였다. 또한, 가공 연료에 따른 입열량이 선박용 강재의 기계적 강도 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 열 분포실험과 인장시험을 수행하였다. 실험 결과로, 대체 연료인 프로필렌을 사용할 때 프로판 연료에 비해 온도분포가 고르게 나타났다. 기계적 강도 실험 결과로 인장강도의 저하는 관찰되지 않았으나, 변형률은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 실제 조선소의 강재가공 및 절단과정에 적용하였을 때, 발생하는 문제점에 대한 분석 및 보완연구를 수행할 예정이다.

• 적정기술학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.94-102
• /
• 2020

신재생에너지는 개발도상국의 농촌 지역의 지속가능한 개발을 위한 필수 요소이다. 나아가, 독립형 신재생에너지 발전 시스템을 의료 분야에 응용하여 삶의 질을 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 개발도상국에서 백신을 안전하게 보관하고 보급하여, 콜드체인 영역을 확장하기 위해서 신재생에너지 기반 백신 공급 시스템을 구축하였다. 백신 공급 시스템은 신재생 에너지로 전기를 공급하는 보건소와 이를 연결하는 스마트 백신 캐리어로 구성되었다. 백신 캐리어는 펠티어 소자를 이용하여 냉각 시스템을 개선하였고, 위치 및 온도 모니터링 장비를 설치하였다. 또한, 네팔의 남부 마을에서 현장시험과 지형학적 분석으로 개발된 시스템의 성능 및 효과를 평가하였다. 신재생에너지 시스템은 보건소의 냉장고를 정상적으로 작동시켰으며, 백신 캐리어는 더욱 긴 냉장 시간과 안정적인 온도 조절 성능을 확보하였다. 지형학적 분석 결과, 본 시스템이 기존보다 넓은 지역으로 백신을 보급할 수 있을 것으로 추정하였다. 따라서, 신재생에너지와 스마트 기기의 도입이 콜드체인 영역을 확장하고 백신 공급율을 증가시켜, 결과적으로 개발도상국의 농촌 지역 의료 서비스를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

• 보존과학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.494-504
• /
• 2020

한국토지주택공사 경기지역본부에서 시행 중인 화성 향남 2지구 동서간선도로 건설 부지 내에서 총 10개소(A~J) 유적지가 확인되었다. 화성 요리 고분군 유적은 H지점에 해당하는 곳으로 조사 결과, 다양한 삼국시대 고분군이 확인되었고 그중 목곽묘에서 금동식리와 금동관모 등이 출토되었다. 본 연구 대상 토기는 목곽묘에서 출토된 유일한 토제 유물로 태토는 연질이며, 적갈색의 느슨한 기질에 1 mm 미만의 석영, 장석이 비짐으로 첨가되었다. 토기의 소성 온도는 운모류가 소멸되지 않고 석영의 상전이 광물인 트리디마이트(tridimite)가 생성되지 않았으며, 800℃에서 견운모의 탈수 작용에 의한 흡열피크가 미약하게 확인되는 점으로 보아 800~870℃로 추정된다. 토기는 유적 위로 지층이 형성되면서 발생된 토압, 동결과 융해의 반복 등 여러 원인에 의해 매우 약화된 상태였다. 토기만 단독으로 수습하기 불가능한 상황이었으므로 토기를 고정하고 있던 주변 토양을 같이 수습하고 보존처리실로 이동하여 체계적으로 안전하게 보존처리하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.333-345
• /
• 2021

포스트 코로나 시대의 수요 변화와 급변하는 물류 환경 속에서 콜드체인 물류 섹터의 중요성이 부각되고 연관 산업도 빠르게 성장하고 있다. 콜드체인의 범위는 식품에만 한정되지 않고 의약품, 반도체, 화훼 등 다양한 분야로 확장되고 있으며, 최근에는 백신 보관과 수송에 대한 수요가 급증하고 있다. 수요 증가에 기인한 국내 저온시설 및 관련 시설 신설과 개보수 급증 현상은 장기적 관점에서는 콜드체인 연관 산업이 향후 포화상태에 이르러 성장 둔화로 이어질 수 있다. 이에 대비하여 AI, 블록체인, IT 기술과 연계한 콜드체인 인프라 구축에 대한 노하우 축적, 한국의 선진국 진입과 방역 우수국가 등의 이점을 활용하여 잠재적 틈새시장인 유엔 조달시장 진출을 고려해 볼만 하다. 유엔 조달시장에서 콜드체인 시장은 저개발 국가를 중심으로 수요가 증가하고 있고, 지속 성장세를 전망한다. 본 논문에서는 국내 콜드체인 연관기업의 역량을 분석하고 국내외 콜드체인 물류 시장 동향, 해외시장 진출 현황을 조사하고 전문가 심층 설문조사를 실시하여 국내 콜드체인 산업의 유엔 조달시장 진출 전략을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권2호
• /
• pp.31-42
• /
• 2023

본 연구는 흙의 디지털 이미지로부터 획득된 토색을 기반으로 함수비를 예측하기 위한 기초단계로서 수행되었다. 서로 다른 다섯 가지 함수비로 조성된 주문진표준사 시료를 대상으로 광조건을 아홉 번 씩 바꿔가며 디지털 이미지를 촬영했다. 디지털 이미지 프로세싱을 통해 촬영된 시료의 토색을 CIELAB 색 표시계를 기반으로 획득하고, 광조건과 함수비에 따른 토색 변화를 분석했다. 그 결과, 불포화토의 토색 L^* 값은 조명의 조도와 높은 상관성을 보였고 a^*와 b^* 값은 조명의 색온도와 높은 상관성을 보였다. 또한 함수비가 증가하면 토색의 밝기를 나타내는 L^*가 감소하고, a^*와 b^*는 증가하여 토색이 초록과 파랑에서 멀어지고 빨강과 노랑에 가까워졌다. 광조건 및 함수비와 토색의 회귀분석 결과를 종합해 불규칙한 광조건에서 촬영된 실리카 계열의 모래의 토색을 기반으로 함수비를 예측하는 방법을 제안했으며, 제안된 방법을 통해 최대 오차 0.29% 수준으로 함수비를 예측할 수 있음을 확인했다.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권3호
• /
• pp.189-207
• /
• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 대기
• /
• 제34권1호
• /
• pp.35-53
• /
• 2024

Under the leadership of the National Institute of Meteorological Sciences (NIMS), the first domestic autonomous flight-type weather modification experimental drone for fog and lower-level cloud seeding was developed in 2021. This drone is designed based on a multi-copter configuration with a maximum takeoff weight of approximately 25 kg, enabling the installation of up to four burning flares for seeding materials and facilitating weather observations (temperature, pressure, humidity, and wind) as well as aerosol (PM₁₀, PM_2.5, and PM_1.0) particle measurements. This research aims to introduce the construction of the drone and its recent applications over the past two years, providing insights into the experimental procedures, effectiveness verification, and improvement directions of the weather modification drone-based rain enhancement. In particular, partial confirmation of the experimental effects was obtained through the fog dissipation experiment on December 10, 2021, and the lower-level cloud seeding case study on October 5, 2022. To enhance the scope and rainfall amount of weather modification experiments using drones, various technological approaches, including adjustments to experimental altitude, seeding lines, seeding amount, and verification methods are necessary. Through this research, we aim to propose the development direction for weather modification drone technology, which will serve as foundational technology for practical application of domestic rain enhancement technology.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.53-62
• /
• 2024

최근 오일샌드와 같은 비전통에너지 개발이 활발히 이루어지고 있는 동토 지역은 지반의 유기물 함유량이 높아 일반적인 지반과 다른 열적·역학적 특성을 지니고 있다. 본 논문에서는 캐나다 앨버타주와 국내 강원도에서 채취한 동토 시료를 대상으로 다양한 실내시험을 통해 유기물 함유량이 토양의 열적 및 역학적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 유기물 함유량이 증가할수록 다짐시험에서 최대 건조단위중량은 감소하고 최적 함수비는 증가하는 경향이 나타났다. 동결 일축 압축시험에서는 동결온도가 낮아질수록 시료의 강도가 증가했으나, 모든 시료는 동결 조건에서 얼음 및 부동수분의 양에 따라 복잡한 거동을 보여 유기물 함유량이 강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 열전도도 측정시험에서는 동결 조건에서 비동결 조건보다 열전도도가 더 크게 측정되었고, 이는 물보다 얼음의 열전도도가 더 크기 때문으로 판단된다. 또한, 유기물 함유량이 증가할수록 부동 수분량도 증가하는 경향이 나타났다. 이러한 결과는 극한지 건설 프로젝트에서 지반 공학적 설계 및 시공에 중요한 엔지니어링 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.293-304
• /
• 2024

본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.267-274
• /
• 2017

본 연구는 상수도 급수과정에 사용되는 대구경 강관이 정수과정에서 사용되는 약품으로 인하여 부식이 발생하게 되고 이를 보수하기 위하여 친환경 소재인 EVA 시트 및 강관과의 부착을 용의하게 할 수 있는 부틸고무를 적용하여 자착식 방수방식 시트를 개발하였다. 이에 자착식 방수방식 시트에 대한 강판과의 부착강도를 확인하고, 강관에 발생될 수 있는 다양한 환경조건에서의 부착강도를 확인하였다. 또한 외부에서 침입하는 유입수의 수압에 의해 강관에 부착된 시트의 탈락여부를 확인하였으며, 마지막으로 강관이 부식된 환경과 유사하게 강판에 녹을 발생시켜 자착식 방수방식 시트와 부착강도를 확인함으로써 대구경강관 보수 시 시공 용의성 외에도 안정적인 부착강도를 확보하여 강관의 부식을 차단함과 동시에 안정적인 성능 유지 방안을 확인하고자 하였다. 그 결과 본 연구에 사용된 자착식 방수방식 시트는 강관에 대한 무처리, 장기 누름, 장기 침수 내화학(염산, 차아염소산, 수산화나트륨), 저온($-20^{\circ}C$) 및 습윤 건조 반복에서의 모든 부착성능은 KS F 4934의 성능기준인 1.5N/mm 이상을 상회하는 부착강도가 나타났으며, 배면 누수압에 따른 시트의 탈락현상을 확인하는 시험에서도 배면 누수압 $3.0N/mm^2$까지 시트의 탈락이 발생되지 않았다. 또한 녹이 발생된 강관에서의 부착성능을 확인하는 과정에서도 12시간동안 녹을 발생시킨 시험편에서 2.1N/mm, 168시간동안 녹을 발생시킨 시험편에서 2.0N/mm 의 성능이 나타남에 따라 녹 발생 강관에 대한 안정성이 확인되었다.