• 제목/요약/키워드: Freezing Characteristics

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아스팔트 콘크리트의 다짐도에 따른 피로 특성 (Fatigue Characteristics of Asphalt Concrete Based on compacted Density)

  • 김광우;이병덕;박용철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.205-210
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    • 1994
  • This study was conducted to evaluate performance of asphalt concretes under various densities, using Marshall specimens before and after freezing-and-thawing treatment. Six different compaction blows per side (20, 30, 40, 50, 60, 70 blows) were applied to specimens to produce different densities. Test results showed that the lower density specimens had the weaker resistance to freezing-and-thawing treatment. The density was an index of retaining fatigue life and displacement after freezing-and-thawing. Therefore, poor compaction in pavement was considered to be a major cause of early distress mechanisms such as rutting, ravelling and cracking, which were resulted in a reduced service life.

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실내동결시스템을 이용한 노상토의 동상 특성 (The Frost Heaving Characteristics of Subgrade Soils Using Laboratory Freezing System)

  • 신은철;류병현;박정준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 겨울에는 시베리아기단의 영향으로 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받아 춥고 건조하여 1월 평균기온이 $-6{\sim}-7^{\circ}C$의 영하의 온도로 낮아져 지반동결시 수분이동으로 동상현상이 발생하여 도로의 불균형 동결팽창을 초래하며, 결국 포장체를 파손시킨다. 동상발생시 토립자는 모관력에 의해 지하수를 흡수하여 아이스렌즈를 형성하며, 이 모관 흡수력은 토립자의 크기에 영향을 받는다. 도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 환경성과 재료 물성뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도 조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용함으로써 포장의 과다설계 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 도로 동상방지층의 효용성 검증 및 설치기준 확립을 위해 실내동결시스템을 활용하여 도로 노상토의 동상 특성에 대한 민감성을 판별, 도로건설 현장 노상토에 대한 역학적 특성과 실내 동결 시험을 수행하였으며, 외부 동결온도의 지속 조건에 대한 시료의 온도변화, 동상팽창압, 동상팽창량, 부동수분 등의 결과값을 통하여 동결 과정에 따른 지반공학적 특성을 평가하였다.

동결에 따른 모래-실트 혼합토의 탄성파 특성 (Characteristics of Elastic Waves in Sand-Silt Mixtures due to Freezing)

  • 박정희;홍승서;김영석;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.27-36
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    • 2012
  • 대기의 온도가 $0^{\circ}C$ 이하로 내려가면 지표면의 물이 얼기 시작한다. 체적팽창을 수반하는 지반의 동결현상은 흙의 거동에 영향을 미치며 지반구조물의 심각한 피해를 야기한다. 본 연구의 목적은 지표면에서 지반 내부로 진행되는 자연적인 동결현상을 반영할 수 있도록 제작된 동결용 셀을 이용하여 모래-실트 혼합토의 온도변화에 따른 탄성파의 특성을 파악하는 것이다. 나일론으로 제작된 동결용 셀에 모래와 실트로 구성된 시료를 조성한 후 시료의 깊이별로 상부, 중앙부 및 하부에 설치된 세 쌍의 벤더 엘리먼트와 피에조 디스크 엘리먼트를 이용하여 전단파와 압축파를 측정하였다. 시료의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$로 변하는 동안 시료의 깊이에 따른 탄성파 속도, 공진주파수, 진폭을 연속적으로 측정하였다. 시료가 동결됨에 따라 전단파와 압축파의 속도 및 공진주파수는 $0^{\circ}C$에서 큰 변화를 보였으며, 전단파와 압축파의 진폭은 각기 다른 경향을 나타내었다. 상온에서 전단파 속도는 유효응력의 영향을 받지만 흙이 동결된 후에는 흙입자와 얼음의 결합력에 큰 영향을 받는다. 본 연구는 흙의 동결에 따른 탄성파 특성의 기초적인 정보를 제공한다는 점에서 의의가 있다.

냉동 시 잠재용융열에 의한 피해를 최소화할 수 있는 이상냉동 곡선 (Ideal Freezing Curve Can Avoid the Damage by Latent Heat of Fusion During Freezing)

  • 박한기;박영환;윤웅섭;김택수;윤치순;김시호;임상현;김종훈;곽영태
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권4호
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    • pp.219-228
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    • 2003
  • 배경: 액체질소에 의한 냉동방법은 생물학과 의학에서 세포와 조직의 장기보존으로는 성공적인 방법이다. 잘 조절된 냉동속도와 해동의 방법과 함께 글라이세롤이나 디메칠설폭사이드 같은 냉동보존제의 사용으로 얼음결정이 생기는 것을 방지하여 구조의 유지와 생존율을 모두 향상시킬 수 있으며 반영구적으로 보존할 수 있다. 여러 조직의 초저온냉동에는 조직에 맞는 냉동속도가 있다. 대상 및 방법: 가장 적합한 냉동곡선과 이를 위한 냉동챔버온도를 찾기 위해서 우리들은 조직의 열역학적 계산을 두 가지 방법으로 하였다. 하나는 직접계산방법으로 모든 냉동 대상물의 열물리학적 특성, 잠재용융열, 면적, 농도와 체적을 알아야 계산할 수 있다. 이러한 방법은 매우 복잡하고 어떠한 경우에는 실제 값을 알 수 없다. 다른 방법은 간접계산방법으로 우선 기존의 냉동곡선으로 조직을 냉동시켜 조직의 실제 냉동곡선을 얻은 다음 시간상수로 냉동곡선을 분석한 다음 온도반응을 계산하고 적합한 x차방정식을 대입시켜 냉동 시 온도상승을 막고 이것을 거꾸로 냉동챔버온도를 산출하는 방식이다. 결과: 이 냉동 프로그램을 중배엽줄기세포, 연골세포와 골아세포에 적용시켜 검사하였다. 조직의 온도는 온도상승과정 없이 이상적인 냉동곡선을 따라 감소하였다. 그러나 세포의 양과 수용액의 양이 적어 냉동곡선간의 생존력이 통계학적으로 차이가 있지는 않았다. 만약 더욱 부피가 큰 조직을 냉동시키거나 프로그램을 순차적으로 계속한다면 이상곡선에 더욱 근접하게 되어 차이가 있을 것으로 판단된다. 결론: 이 프로그램은 이상적인 냉동곡선으로 조직을 냉동시키기 위한 냉동챔버온도를 쉽게 찾을 수 있도록 도움이 될 것이다.

상변화물질(PCM)을 이용한 열교환기용 동파방지밸브에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Freezing Protection Valve Using Phase Change Material(PCM) for the Heat Exchanger)

  • 윤재호;김종하;정순영;양윤섭;김성현;송덕용
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.127-133
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    • 2012
  • This paper is an experimental study on the freezing protection valve used for solar water heating, air-conditioning systems, and plumbing systems. When the phase change occurs from liquid to solid, most of the substances except water volumetrically shrink. And referred to as PCM(Phase Change Material) a substance with such properties, the phase change temperature varies depending on the material. To prevent the freezing of the plumbing system, such as air-conditioning system in the winter season, we developed a several types of freezing protection valve using PCM whose freezing temperature are $2-4^{\circ}C$. The working principle of the freezing protection valve is that the fluid inside the pipe is released to prevent the system-collapse when fluid temperature reaches the freezing temperature of the PCM. And then the valve is closed and returned to the original position automatically when the temperature of the operating fluid rises. In this paper, the operating temperatures, discharge flow rate and the response characteristics of the valve during the operation are tested and investigated. From the results of this research the freezing protection valves employing PCM are expected to be commercialized in the near future.

응회암 풍화토의 동결특성에 관한 열역학적 연구-상재하중과 동결점 저하를 중심으로- (A Thermodynamic Study on Freezing Characteristics of Weathered Tuff Soil- Freezing Point Depression with the Variation of Overburden Pressure -)

  • 서상열
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.297-306
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    • 1999
  • 본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 응회암 풍화토의 동상 특성을 규명하기 위해 상재하중 변화에 따른 동결점 저하를 중심으로 양단면 온도 일정$(상단 5^{\circ}C,\; 하단 5^{\circ}C)$의 동상실험 실시하였다. 본 실험을 통해, 빙편 성장에 따른 체적 팽창과 동결면으로의 수분이동을 확인하였다. 그리고 상재하중과 온도와의 관계식을 제안하였다. 상재하중이 증가함에 따라 동상속도는 비례적으로 감소하였고 빙편발생온도의 절대치는 증가하였다. 또한 동결부분의 함수비가 미동결 부분보다 크게, 특히 동결부분에서도 빙정에 가까울수록 함수비는 증가하였다.

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동결-융해 반복작용에 노출되는 옹벽의 거동에 관한 수치해석 연구 (Numerical Investigation into Behavior of Retaining Wall Subject to Cycles of Freezing and Thawing)

  • 유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.81-92
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    • 2013
  • 본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 동결-융해 반복과정에 노출되는 옹벽의 시간 의존적 거동에 대한 수치 해석 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 동결-융해 반복과정에 노출되는 옹벽에 대한 열-수리-응력 연계해석 기반의 모델링 기법을 정립하였으며 이러한 모델링 기법을 토대로 다양한 온도변화 조건에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 그 결과 다양한 온도변화 특성 중 옹벽의 거동에 미치는 주된 영향인자는 계절적 평균동결온도와 반복회수인 것으로 나타났다. 반면 동결온도의 지속시간에 대한 영향을 검토한 결과 벽체변위 및 수평토압에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 검토되었다. 한편, 벽체에 작용하는 수평토압은 동결-융해 작용에 의한 영향을 거의 받지 않는 것으로 검토되어 결국 동결-융해로 인한 벽체 변위 증가 현상은 토압 증가에 그 원인을 찾기 보다는 동결-융해 현상으로 인한 재료적 열화 현상에 그 원인을 찾아야 할 것으로 검토되었다.

PVA 시멘트 혼합토의 공학적 특성 연구 (A Study on the Engineering Characteristics of PVA (Polyvinyl Alcohol) Fiber-Cement-Soil Mixtures)

  • 김영익;연규석;김기성;유경완;김용성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.35-43
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    • 2011
  • This study aimed to investigate the engineering characteristics of PVA fiber-cement-soil mixture used to prevent or reduce brittle failure of cement-soil mixtures due to the tensile strength increase from the addition of a synthetic fiber. The engineering characteristics of PVA fiber-cement-soil mixtures composed of PVA fiber, soil, and a small amount of cement was analysed on the basis of the compaction test, the unconfined compression test, the tensile strength test, the freezing and thawing test, and the wetting and drying test. The specimens were manufactured with soil, cement and PVA fiber. The cement contents was 2, 4, 6, 8, and 10%, and the fiber contents was 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0% by the weight of total dry soil. To investigate the strength characteristics depending on age, each specimen was manufactured after curing at constant temperature and humidity room for 3, 7 and 28 days, after which the engineering characteristics of PVA fiber-cement-soil mixtures were investigated using the unconfined compression test, the tensile strength test, the freezing and thawing test, and the wetting and drying test. The basic data were presented for the application of PVA fiber-cement-soil mixtures as construction materials.

동결 및 마이크로파 가열이 멥쌀가루겔 및 인절미의 조직 특성에 미치는 영향 (Effects of Freezing and Microwave Heating on the Textural Characteristics of Nonwaxy Rice Flour Gels and Rice Cake(Injolmi))

  • 고하영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.81-86
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    • 1999
  • The textural characteristics of nonxaxy rice flour gels and rice cake(Injolmi) with different water contents and additives were evaluated after freezing and microwave heating. As moisture content of rice flour gels increased from 45% to 55%, its hardness and gumminess decreased, but adhesive and cohesiveness had no significant difference. Microwave heating did not markedly affect the texture but frozen storage was very effective to prevent the hardening of products. Hardness of reheated rice gels increased more rapidly in non-packaged sample than in PE wrap film and affected by storage time of 24hrs at 20$^{\circ}C$. As sugar content of rice flour gels increased from 0% to 10%, its hardness, adhesiveness, and gumminess decreased, while cohesiveness did not change.

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2차원 직사각형 덕트 내부에 돌기부를 갖는 흐름의 동결특성에 관한 연구 (Freezing Characteristics in a Horizontal Rectangular Channel with the Two-Dimensional Protuberances)

  • 오철
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.721-727
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    • 2003
  • Freezing of turbulent water flow between two horizontal cooled parallel plates with the separated region has been investigated experimentally. The flow separation was induced by vertical plates (two-dimensional plates) situated at the inlet of the rectangular channel. The degree of flow separation was varied by employing vertical thin plates with various heights. Three kinds of the vertical plates with 8.0, 9.8 and 12.5 mm in height were utilized. The Reynolds number and cooling temperature ratio were ranged from $3.45\times10^3 to 1.73\times10^4$ and 7.0 to 20.0 respectively, The measurements show that the flow separation influenced remarkably on the local ice formation characteristics. The location of the first ice layer and the average heat transfer at the ice surface were found be correlated as a function of the Reynolds number, the cooling temperature ratio, and the orifice height ratio.