• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.51-56
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• 2000

The Finite Element Solutions Is reported on solid-liquid phase change in porous media with natural convection including freezing. The model is based on volume averaged transport equations, while phase change is assumed to occur over a small temperature range. The FEM (Finite Element Method) algorithm used in this study is 3-step time-splitting method which requires much less execution time and computer storage the velocity-pressure integrated method and the penalty method. And the explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective term in the energy equation. For natural convection including melting and solidification the numerical results show reasonable agreement with FDM (Finite Difference Method) results.

• 한국농공학회지
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• 제41권3호
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• pp.66-72
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• 1999

The purpose of this experiment is to estimate freezing and thawing resistance of rice straw ash concrete. Test results show that mass, pulse velocity and relative synamic modulus of elasticity are gradually decreased with increase of freezing and thawing cycle. The durability factor(DF) is in the range of 85.48 ∼86.33 in the rice straw ash comcrete with 2.5% , 5% 7.5%, rice straw ash and higher than that of thenormal cement concrete. But, DF of 10% , 12.5%, 15% rice straw ash filled rice straw ash concrete is in the range of 41.26∼65.34 and lower than that of the normal cement concrete.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.688-696
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• 1999

균온처리 및 다양한 동결방법에 따른 동결식육의 조직과 냉동냉장 중의 품질변화를 비교 검토한 결과, 동결속도가 $0.39{\sim}0.66\;cm/h$ 일 때, 빙결정의 크기는 $30{\sim}50\;{\mu}m$ 수준이며 조직은 찌그러지거나 불규칙한 균열이 발생하였으며, 동결속도가 $1.14{\sim}2.26\;cm/h$의 경우는 빙결정 크기가 $10{\sim}30\;{\mu}m$ 수준으로 주로 조직 내 또는 조직내외에 생성되며 조직파괴는 미세하게 일어남을 보여 주었으며, 특정동결시간$(t_c)$에 따른 빙결정의 평균직경(D)는 $D({\mu}m)=4.089+26.88\;logt_c\;(r^2=0.913)$의 상관관계를 나타내었다. 동결방법에 따른 드립손실율은 우육의 경우 정지공기식으로 처리한 시료는 타 처리구에 비해 계속 높게 나타났으며, 돈육은 우육에 비해 상대적으로 드립손실량이 적게 나타났으나 송풍식으로 처리한 시료에서 저장 40일째, 7.39%로 가장 높게 나타났다. 동결 우육 및 돈육의 pH변화는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았으며, VBN 및 TBA값에 있어서는 균온처리한 시료가 완만 및 급속동결 처리한 타 시료에 비해 저장 200일 까지 가장 변화가 없었다. 동결저장온도의 상하변동에 있어서는, 온도변동 횟수가 증가할수록 pH 및 수분함량은 뚜렷한 변화가 없었으나 드립손실율, VBN 및 TBA값은 온도 변동횟수가 증가할수록 서서히 증가하는 경향을 보여주었다.

• 태양에너지
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• 제13권2_3호
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• pp.53-64
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• 1993

본 연구는 용융된 파라핀을 채운 수직원관 내의 상변화물질의 초기온도와 수직원관의 벽면온도를 변화시켰을때 관 내에서 일어나는 열전달현상을 다루었다. 자연대류의 효과는 초기과열된 액상영역 내에서 응고초기 짧은 시간에 걸쳐 일어났고, 그 후 전도열전달이 paraffin 전 영역을 지배하였다. 실험에서 관찰한 응고 형태는 상부표면에서 밀도 증가에 의한 수축공간이 발생하였으며, 그 공간의 크기는 냉각이 진행됨에 따라 증가하였다. 자연대류가 끝나자. 상경계면 상에서 수지상 결정과 mush-zone이 발견되었다. 액상 paraffin의 초기과열은 실험 전반부의 응고질량과 응고두께를 감소시키는 경향을 보였으며, 초기액상과열도와 벽면 과냉도가 큰 경우에 크게 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권5호
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• pp.54-60
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• 2009

Exposed to various environments, concrete confronts degradation by a lot of physical and chemical reaction. Though so many experiments and theorizations on the single condition of concrete degradation have been carried out by constant studies, the truth for now is that there are few studies on the compound phenomenon of degradation related with marine environments. Accordingly, this study measured the degree of degradation in the change of external shape, the change of unit weight and compressive strength, ultrasonic velocity test, and the change of length, etc. after exposing the specimen of cement mortar to the environment between 0 cycle and the maximum of 300 cycles under the condition of aquatic curing, freezing and thawing, and compound degradation, using mineral admixture effective for concrete degradation as a binder. The result indicated that the case of adding mineral admixture showed greater resistance than that of using OPC only, and specifically, the specimen with the additive of slag powder and three component system showed very excellent resistance to freezing and thawing, and compound degradation.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.57-65
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• 2018

본 연구에서는 사질토와 점성토 시료에 대하여 동결 시 내부 구조 변화를 고해상도 3차원 X-ray CT 이미징을 통해 정량적으로 평가하였으며, 동결 과정 중 온도 변화에 따른 탄성파 속도 측정을 통해 재료의 강성도 변화를 관찰하였다. 사질토의 경우 간극수 동결에 따른 내부 구조 변화는 관찰되지 않았으나, 점성토의 경우 시료의 동결 방향과 관계없이, 냉각원으로부터의 거리에 따라 두꺼운 얼음이 형성되는 것을 확인하였다. Two-point correlation 방법을 통해 시료의 동결 패턴을 정량적으로 분석한 결과, 냉각원으로부터의 거리에 따른 사질토의 대표단위길이(Lr)은 일정한 값을 가졌다. 반면 점성토의 경우 그 값이 선형으로 증가하는 경향을 보였으며, 시료 양 끝단의 대표단위길이는 약 2.5배의 차이를 보였다. 또한 동결 과정 중 사질토 시료 내 국부적 온도 차이는 관찰되지 않았으나, 상대적으로 낮은 열전도도를 갖는 점성토의 경우 국부적 온도 차이가 관찰되었으며, 온도 변화에 따른 재료의 강성 변화를 평가하였다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.307-314
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• 2020

In the present study, we examined the effect of straw size on spermatozoa motility, viability, acrosome integrity, mitochondrial membrane potential, and plasma membrane integrity after freezing-thawing. Hanwoo semen was collected from three bulls and diluted with an animal protein-free extender, divided into two groups, namely, 10 million spermatozoa in 0.25 mL and 20 million spermatozoa in 0.5 mL straw, and cryopreserved. In Experiment 1, the motility and motility parameters of the frozen-thawed spermatozoa were evaluated. After freezing-thawing, the spermatozoa motility parameters fast progressive, straight line velocity, and average path velocity were compared between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. They were 35.2 ± 1.0 and 32.3 ± 0.7%, 34.6 ± 0.7 and 31.8 ± 0.5 μm/s, 51.4 ± 1.3 and 47.1 ± 1.1 μm/s, 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups, respectively. In Experiment 2, the viability, acrosome membrane integrity, and mitochondrial membrane potential of the frozen-thawed spermatozoa were assessed. After freezing-thawing, the percentages of spermatozoa with live, intact acrosomes and high mitochondrial membrane potential were compared between the in 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. They were 48.0 ± 2.6% and 35.6 ± 2.8% between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. In Experiment 3, the plasma membrane integrity of frozen-thawed spermatozoa was compared. After freezing-thawing, the plasma membrane integrity was higher for the in 0.25 mL straw group than the 0.5 mL straw group. They were 62.0 ± 2.2 and 54.1 ± 1.3% between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. In conclusion, our results suggest that freezing semen in 0.25 mL straw improves the relative motility, viability, and acrosomal, mitochondrial membrane potential, and plasma membrane integrity of Hanwoo bull spermatozoa.

• Geomechanics and Engineering
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• 제27권5호
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• pp.433-445
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• 2021

Artificial ground freezing (AGF) is a commonly used geotechnical support technique that can be applied in any soil type and has low environmental impact. Experimental and numerical investigations have been conducted to optimize AGF for application in diverse scenarios. Precise simulation of groundwater flow is crucial to improving the reliability these investigations' results. Previous experimental research has mostly considered horizontal seepage flow, which does not allow accurate calculation of the groundwater flow velocity due to spatial variation of the piezometric head. This study adopted vertical seepage flow-which can maintain a constant cross-sectional area-to eliminate the limitations of using horizontal seepage flow. The closure time is a measure of the time taken for an impermeable layer to begin to form, this being the time for a frozen soil-ice wall to start forming adjacent to the freeze pipes; this is of great importance to applied AGF. This study reports verification of the reliability of our experimental apparatus and measurement system using only water, because temperature data could be measured while freezing was observed visually. Subsequent experimental AFG tests with saturated sandy soil were also performed. From the experimental results, a method of estimating closure time is proposed using the inflection point in the thermal conductivity difference between pore water and pore ice. It is expected that this estimation method will be highly applicable in the field. A further parametric study assessed factors influencing the closure time using a two-dimensional coupled thermo-hydraulic numerical analysis model that can simulate the AGF of saturated sandy soil considering groundwater flow. It shows that the closure time is affected by factors such as hydraulic gradient, unfrozen permeability, particle thermal conductivity, and freezing temperature. Among these factors, changes in the unfrozen permeability and particle thermal conductivity have less effect on the formation of frozen soil-ice walls when the freezing temperature is sufficiently low.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.47-56
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• 2014

겨울철의 낮은 기온으로 인하여 지반 내부의 간극수는 동결과 융해를 반복한다. 지반에 이러한 동결-융해작용이 반복되면 흙의 입자구조 변형이 발생하며 이는 지중 기반시설에 손상을 가져올 수 있다. 본 연구는 흙의 동결-융해 과정에서의 탄성파 속도변화를 통하여 흙의 강성 변화 양상을 알아보기 위하여 수행되었다. 40 %, 60 %, 80 %의 3가지 모래-실트의 무게비를 가진 모래-실트 혼합토를 포화도 40 %, 상대밀도 70 %로 동일하게 조성하였다. 각 시료를 동결-융해를 위해 제작된 사각형 형태의 셀에 다짐법으로 조성하였다. 탄성파를 측정하기 위하여 한 쌍의 벤더 엘리먼트와 피에조 디스크 엘리먼트를 시료 양편에 설치하였으며, 시료의 온도 변화 양상을 관찰하기 위하여 탄성파 트랜스듀서와 같은 깊이의 중앙부에 열전대를 설치였다. 조성한 시료에 대하여 시료를 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$까지 동결시킨 후 $-20^{\circ}C$를 18시간 동안 유지하였으며, 다시 실험실 상온($20^{\circ}C$)까지 온도를 서서히 올려 융해시켰다. 이 과정에서 온도, 전단파, 그리고 압축파를 측정하였다. 연구결과, 융해 이후의 탄성파 속도는 같은 온도의 동결 이전보다 감소하였다. 이때 전단파의 속도가 압축파의 속도보다 더 큰 비율로 감소하는 모습을 보였다. 실트의 함량이 40 %에서 80 %까지 증가함에 따라 탄성파의 속도는 증가하는 양상을 보였다. 본 연구를 통해 동결-융해가 불포화토의 입자구조를 느슨하게 만들며, 그 영향은 압축파에 비해 전단파 속도의 변화에서 잘 나타남을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.275-284
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• 2012

남극대륙은 바람이 강하며 지구상에서 가장 기온이 낮고 건조한 극한환경 조건으로서 지표면의 암석은 동결-융해에 의해 암석의 역학적 특성이 변해왔다. 극지 암석의 지반공학적 특성을 이해하기 위하여 남극에서 직접 암석을 채취하여 암석의 물리적 역학적 특성을 분석하였다. 서남극 케이프 벅스 및 동남극 테라노바 만의 암석은 국내 편마암이 보이는 대표적인 물성 값의 범위내에 존재하고 있었으며, 케이프 벅스의 노출된 암석이 테라노바 만에 비하여 암반 강도가 큰 것으로 나타났다. 테라노바 만의 지표에 노출된 암석의 평균 흡수율은 0.56%, 평균 P파 속도는 3,717m/s, 일축압축 강도는 109MPa로 측정되었으며, 시추조사로부터 채취한 심도 2.9m 이상의 암석 평균 흡수율은 0.24%, 평균 P파 속도는 4,670m/s, 일축압축 강도는 88MPa로 측정되었다. 테라노바 만의 지표면에 노출된 암석과 심부에서 채취한 암석을 비교한 결과, 노출된 암석은 동결-융해의 영향으로 판단되는 역학적 특성 변화는 나타나지 않았으나 흡수율-P파 속도 변화의 물리적 특성 변화는 잘 나타났다.