느타리버섯 재배에 있어서 배지재료로 제지부산물의 사용 가능성을 검토한 결과 배지재료별 화학특성은 제지부산물이 폐면, 볏짚, 왕겨보다 CaO는 많았고, T-C, T-N, $P_2O_5$, MgO는 비슷하였으며 $K_2O$는 현저히 적었다. 균사생장은 혼합처리가 폐면단용보다 생장이 다소 빠르거나 비슷한 경향이었다. 초발이소요일수는 폐면단용보다 혼합처리가 비슷하거나 $1{\sim}2$일 정도 빠른 경향이었다. 배지종류별 수량은 폐면단용에 비해 폐면 10+왕겨 20+제지부산물 70% 처리를 제외하고는 증수되었으며, 특히 계면+제지부산물 30% 혼합처리가 21% 증수되어 가장 우수하였다. 경제성분석결과 폐면단용보다 폐면+제지부산물 30% 혼합처리에서 소득지수가 50% 높게 나타났다.
선체 외판은 복잡한 3차원 곡면 형상이며 이의 제작을 위한 곡가공은 조선에 있어서 필수적인 공정이다. 곡가공 공정은 주된 1차곡 성형을 위한 프레스 공정과 2차 이상의 나머지 곡 성형을 위한 열간가공 공정으로 이루어진다. 특히 전체 작업량의 50% 이상을 점하는 열간가공 공정은 숙련된 기능공의 작업 경험에 전적으로 의존하고 있다. 이의 자동화를 위한 많은 연구가 있었으나 최근까지의 연구는 주로 선상가열에 한정되어 있으며 삼각가열에 대한 연구는 극히 미미한 실정이다. 본 연구는 향후 삼각가열에 대한 효율적인 변형해석 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼각가열에 의한 판의 변형특성을 명확히 하는데 그 주안점을 두었다. 우선, 실제 조선소에서 현장조건 그대로 일련의 선가열 및 삼각가열 실험을 수행하여 각각의 변형특성을 비교 분석하였으며 상변태온도 이상의 고온영역을 확인함으로써 그 변형특성을 합리적으로 해명하였다. 또한, 가열시편에 대한 물리시험을 통해 현재 조선소에서 행해지는 열간가공 방법이 선각재료의 성질 변화에 미치는 영향을 검토하였다.
이 연구에서는 한정된 데이터베이스를 바탕으로 콘크리트 물성 예측 모델을 만들어 최적 배합을 구할 때, 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 보다 신뢰성 있는 콘크리트 배합을 제시할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 각 구성 재료의 가능한 모든 영역을 포함하는 데이터베이스를 구축하지 않고 최적화 과정에서 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 콘크리트 물성 예측 모델이 신뢰성을 확보할 수 있게 된다. 이 연구에서 이러한 영역을 유효영역으로 정의 하였다. 제안한 기법은 유전자 알고리즘, 인공신경회로망, 그리고 최소 볼록 집합을 이용하여 구현하였으며, 이 방법의 타당성을 검증하기 위하여 주어진 강도 조건을 만족하면서 최저의 가격으로 제조할 수 있는 배합을 찾는 최적화 문제에 적용하였으며 검증 실험을 수행하였다. 실험 결과 데이터베이스의 영역 특성을 반영하는 제안한 기법을 통하여 보다 정확하고 신뢰성 있는 최적 배합을 찾을 수 있음을 확인하였다.
The results of an experimental and analytical study of composite pressure hull on buckling pressure are presented for LRN 300. Composite tensile test was done to know the composite material properties applied FE analysis for URN composite. We predicted the buckling and post buckling analysis of composite laminated cylindrical panels under external compression by using ABAQUS /Standard[Ver 6.4]. To obtain nonlinear static equilibrium solutions for unstable problems, where the load-displacement response can exhibit the type of nonlinear buckling behavior, during periods of the response, the load and/or the displacement may decrease as the solution evolves, used the modified Riks method. The modified Riks method is an algorithm that allows effective solution of such cases [7]. Experiments were conducted to verify the validation of present analysis for cross-ply laminated shells. The shells considered in the study have two different lamination patterns, $[{\pm}45/0/90]_{18s\;and}\;[/0/90]_{18s}$. Cylindrical panel of experiment and analysis have the radius of 200mm, length of 210mm and 60 degree of cutting angle. The critical load from experiment is $69\%$ of that of numerical analysis, because the fracture of matrix was generated before buckling. So URN 300 is not proper to use at the condition under high external pressue.
The Small-Unit Riverine Craft (SURC) is a small high-speed vessel used by navies and marine corps in relatively shallow waterway environments, such as riverine areas or littoral coasts. In the past, SURCs have primarily been rigid-hulled inflatable boats constructed using composite materials such as glass fiber reinforced plastics. More recently, single-hull SURCs have been manufactured using aluminum for weight reduction. In this study, a Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) material was applied instead to examine its feasibility in the basic design of an SURC with a hull length of 10 m. The CFRP structural design was obtained using the properties of a marine CFRP laminate, determined in a previous study. Next, the designed CFRP SURC was modeled to confirm its functionality, then compared with existing aluminum SURCs, indicating that the CFRP SURC was 41.49 % lighter, reduced fuel consumption by 30 %, and could sail 50 NM further for every hour of engine operation. A method for reducing the high cost of carbon fiber was also proposed based on the adjustment of the carbon fiber content to provide the optimum strength where required. The data developed in this study can be used as a basis for further design of CFRP craft.
Recently, Application of composite materials are increased in transport area for weight reduction. Also, Related technical developments have been implemented actively at domestic and abroad. In particular, The carbon fiber has high strength and ultra light property higher than stainless steel, aluminum, GFRP as Eco-friendly material. Carbon fiber contribute to improving the environmental effect such as fuel saving, expansion of loadage, reducing the exhaustion of carbon dioxide through the weight reduction of transport area. In addition, The carbon fiber is applied to the ship in the area of race yacht, luxury cruise boat as weight reduction and high added-value materials, but there is limited application for general boat because price of carbon fiber is very expensive. For the weight reduction of general boat hull, being used as structure materials, glass fiber and carbon fiber are applied to hull with form of hybrid composite materials, but application of domestic and research for development are incomlete. In this study, An evaluations of mechanical strength property and fatigue strength are performed on composite materials by hybrid weaving of glass fiber and carbon fiber and composite materials forming method by hybrid forming.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권2호
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pp.270-287
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2015
According to the increase of the operating cost and material cost of a ship due to the change of international oil price, a demand for the lightening of the ship weight is being made from various parties such as shipping companies, ship owners, and shipyards. To satisfy such demand, many studies for a light ship are being made. As one of them, an optimal design method of an existing hull structure, that is, a method for lightening the ship weight based on the optimization technique was proposed in this study. For this, we selected a hatch cover of a bulk carrier as an optimization target and formulated an optimization problem in order to determine optimal principal dimensions of the hatch cover for lightening the bulk carrier. Some dimensions representing the shape of the hatch cover were selected as design variables and some design considerations related to the maximum stress, maximum deflection, and geometry of the hatch cover were selected as constraints. In addition, the minimization of the weight of the hatch cover was selected as an objective function. To solve this optimization problem, we developed an optimization program based on the Sequential Quadratic Programming (SQP) using C++ programming language. To evaluate the applicability of the developed program, it was applied to a problem for finding optimal principal dimensions of the hatch cover of a deadweight 180,000 ton bulk carrier. The result shows that the developed program can decrease the hatch cover's weight by about 8.5%. Thus, this study will be able to contribute to make energy saving and environment-friendly ship in shipyard.
최근 국내 해양레저에 대한 국민들의 관심이 높아지고 있고, 해외 시장 개척을 위한 레저선박 건조 및 제조업체들의 연구개발이 활발한 실정이다. 기존 레저보트에 많이 사용되어 온 재료 중에서 FRP와 알루미늄합금은 각각 장기간 사용으로 인한 흡습성과 재활용이 불가능한 환경문제와, 높은 열전도도와 고열에 약해 화재에 취약하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 높은 비강도와 내식성을 갖춘 티타늄합금을 선체 재료로 선택하였고, 선박의 구조설계를 위해 충격하중에 의한 설계하중을 4가지 규정으로부터 산정하고, 이 하중에 대응하는 선체 판두께를 추정하였다. 국제표준인 ISO 12215-5, 이탈리아선급인 RINA Pleasure Yacht, 영국선급인 LR Special Service Craft, 한국선급인 KR 고속경구조선규칙을 비교 분석한 결과, 최대 슬래밍하중은 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 높게 계산되었고, 요구되는 판 두께도 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 추정되었다. 레저보트는 국제 규정에 적합한 설계와 인증이 필수적이므로, 각 규정에 대한 사용자의 이해를 높이고 해외 수출 선박의 설계 및 승인 절차에 도움이 되리라 생각한다.
본 연구에서는 깔개물질에 의한 양분 유입 및 축사 내 분뇨 방치 및 퇴비화 과정 중 발생하는 양분손실이 양분순환에 미치는 영향을 조사하기 위해 전남 지역 한우 농가(사육두수 100두, 경지 면적 2.5 ha)를 대상으로 사료$\rightarrow$ 가축 $\rightarrow$ 분뇨 $\rightarrow$ 퇴비 $\rightarrow$ 토양 $\rightarrow$ 사료의 양분순환구조를 분석하였다. 분뇨에 의해 발생한 질소와 인산을 기준으로 비교했을 때, 톱밥을 깔개물질로 사용할 경우 질소 1.6%, 인산 3.1%, 왕겨의 경우 질소의 14.2%와 인산 27.4%가 추가로 공급 되는 것으로 나타났다. 따라서, 양분수지 또는 양분순 환구조 분석에서 깔개물질의 종류와 사용량도 고려할 필요가 있다. 양분순환구조의 가장 큰 특징은 우사내 분뇨의 야적기간(21일)과 퇴비화 기간(90일) 동안에 발생하는 물질과 양분의 손실이었다. 톱밥퇴비의 경우 이 기간 동안 질소의 78.4%, 인산의 9.5%가 손실되었으며, 왕겨퇴비의 경우 각각의 손실률은 81.6%와 10.3%였다. 톱밥 퇴비의 물질 및 양분 손실률이 낮은 것은 톱밥의 C/N 비와 난분해성인 리그닌 함량이 높아서 유기물 분해가 상대적으로 느리게 일어났기 때문으로 판단되었다. 기존의 양분수지 연구는 대부분 분뇨 발생 시점의 양분함량을 기준으로 계산하였지만, 본 연구의 결과에 의하면 분뇨 발생 이후부터 농 경지 시용 이전까지 발생하는 양분손실과 이에 영향 을 미치는 깔개 물질의 특성을 고려하여야만 정확한 양분수지 구명이 가능한 것으로 나타났다.
This research was conducted to study the offensive odor adhesion efficiency of filter bed materials using the experimental column that was designed and constructed in this work. The offensive odor adhesion experiment was conducted using mixture of high physical adhesion efficiency material, and the fixity of deodorization microorganism of selected filter bed material was tested using ammonia exclude microorganism A4-2 and sulfur oxidation microorganism S5-5.2 those were cultured at the Agricultural Chemical Department of Chungnam National University, and deodorization efficiency of selected filter bed material mixture was tested. Followings are summary of these tests results. 1) Amount of elimination of the offensive odor gas ammonia and hydrogen sulfide per unit volume were 0.054 and 0.016 $\ell$/㎤ in rice hull, 0.01 and 0.004 $\ell$/㎤ in rice straw, 0.158 and 0.01 $\ell$/㎤ in coconut, 0.014 and 0.02 $\ell$/㎤ in perlite, 0.004 and 0.003 $\ell$/㎤ in high road ball, and 0.112 and 0.015 $\ell$/㎤ chaff of pine, respectively. 2) Amount of elimination of offensive odor gas of ammonia and hydrogen sulfide per unit vloume were 0.079 and 0.016 $\ell$/㎤ in mixture 1, 0.045 and 0.014 $\ell$/㎤ in mixture 2, 0.123 and 0.017 $\ell$/㎤ in mixture 3, 0.055 and 0.016 $\ell$/㎤ in mixture 4, 0.031 and 0.015 $\ell$/㎤ in mixture 5, and 0.111 and 0.020 $\ell$/㎤ in mixture 6, respectively. 3) The offensive odor elimination microoraganism inoculated to the mixture of chaff of pine (70%) and pert (30%) showed the elimination efficiency of 99.06% and 96.61% against the ammonia and hydrongen sulfide, respectively, during 24 hours period.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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