• 제목/요약/키워드: Open water efficiency

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선박(船舶)의 정수중(靜水中) 추진성능(推進性能) 해석(解析) 및 최적선형설계(最適船型設計)에의 응용(應用) (Development of a Method to Analyze Powering Performance of a Ship and its Application to Optimum Hull Form Design)

  • 양승일
    • 대한조선학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.35-48
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    • 1985
  • The present work develops a method of evaluating thrust deduction and wake for different loads of the propeller using the concerted application of the theoretical tools and experimental techniques. It also shows the applicability of the new method to the design of optimum hull form. Firstly, the problem of hull-propeller interaction was analyzed in terms of inviscid as well as viscous components of the thrust deduction and wake. The wavemaking resistance of a hull and propeller were mathematically represented by sources on the hull surface and sink on the propeller plane, respectively. The strength of sink was determined by utilizing the radial distributions of propeller load and nominal wake. The resistance increment due to a propeller and the axial perturbation flow induced by the hull in the propeller plane were calculated. Especially, the inviscid component of the thrust deduction was calculated by subtraction the wavemaking resistance of a bare hull, the wavemaking resistance of a free-running propeller and the augmentation of propeller resistance due to hull action from the wavemaking resistance of the hull with a propeller. The viscous components of the thrust deduction and wake were estimated as functions of propeller load which were established by the propeller load varying test after deduction the calculated inviscid components. Secondly, an analysis method of powering performance was developed based on the potential theory and the propeller load varying test. The hybrid method estimates the thrust deduction, wake and propeller open-water efficiency for different propeller load. This method can be utilized in the analysis of powering performance for the propeller load variation such as the added resistance due to hull surface roughness, the added resistance due to wind, etc. Finally, the hybrid method was applied to the optimum design of hull form. A series of afterbody shapes was obtained by systematically varying the waterplane and section shapes of a parent afterbody without changing the principal dimensions, block coefficient and prismatic coefficient. From the comparison of the predicted results such as wavemaking resistance, thrust deduction, wake and delivered power, an optimum hull form was obtained. The delivered power of the optimized hull form was reduced by 5.7% which was confirmed by model tests. Also the predicted delivered power by the hybrid method shows fairly good agreement with the test result. It is therefore considered that the new analysis method of powering performance can be utilized as a practical tool for the design of optimum hull form as for the analysis of powering performance for the propeller load variation in the preliminary design stage.

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토양 건조 스트레스와 기온상승에 의한 고추의 생리반응 및 생산량 변화 (Influence of Drought and High Temperature on the Physiological Response and Yield in Hot Pepper)

  • 이상규;이희주;김성겸;문보흠;이진형;이희수;도경란
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.251-259
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    • 2018
  • This study was conducted to determine the effects of combination of air temperature and soil water content on the growth, physiological disorder rate, and yield of hot peppers. The study was carried out in a typical plastic house (open on one side and with ventilation fans on the other side), which was maintained with gradient air temperature (maximum difference in air temperature: $6^{\circ}C$). The deficit irrigation (DI) treatment commenced 65 days after transplanting. The height of plant and fresh and dry weights of the stem increased at high air temperature (ambient + $6^{\circ}C$, extreme high temperature; EHT). Furthermore, the leaf area decreased significantly with the DI treatment. There were no significant differences in the stem diameter, number of branches, and fresh and dry weights of the leaves among all the treatments. The net photosynthesis rate of the full irrigation (FI) treatment was higher than that of the DI treatment. The photosynthesis rate at ambient air temperature was $19.7{\mu}mol\;CO_2m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, the highest among all the treatments; however, the photosynthesis rate of the EHT treatment decreased by 60% ($12.3{\mu}mol\;CO_2m^{-2}{\cdot}s^{-1}$). Additionally, the formation of guard cells in the leaf was abnormal with the EHT treatment, and there was a decrease in translocation efficiency. The effects of air temperature treatment were more pronounced on the physiological disorder rate and yield. The physiological disorder rate of the EHT treatment was the highest under the DI treatment condition. The yield of the AFI (ambient air temperature with full irrigation) treatment was 3,771 kg/10a, the highest among all the treatments; however, the yield of the EHT treatment with DI and FI was 1,282 and 1,327 kg/10a, respectively. These results indicate that growth and physiological disorder rate improved with the EHT treatment; however, there was a decrease in yield. Furthermore, the formation of guard cells was abnormal and malfunctional.

멸종위기 야생생물 금개구리 (Pelophylax chosenicus)의 난 발생 및 먹이 종류에 따른 올챙이의 성장 및 생존율 분석 (Characterizing Development of Endangered Gold-spotted Pond Frog (Pelophylax chosenicus) Focused on Egg Development and Growth and Survival Rates of Tadpoles with Different Feed)

  • 김근식;송예빈;박창득;강동원;윤주덕
    • 생태와환경
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    • 제53권3호
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    • pp.221-228
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    • 2020
  • 멸종위기 양서류 금개구리의 생물학적 특성 및 증식을 위한 기초자료 확보를 위해 난 발생 및 올챙이 초기 먹이 종류에 따른 영향에 대한 연구를 수행하였다. 사육수조 내에서 자연산란한 금개구리의 수정란을 현미경 하에서 관찰하였다. 수정란은 교질층에 둘러싸인 구형으로, 동물극과 식물극이 명확하게 구분되었다. 수온 27.0±1.0℃에서 수정 후 31시간 뒤에 부화하였으며, 수정 후 175시간 뒤에 아가미 뚜껑을 완성하였다. 개구 이후 단계부터 35일간 먹이종류별 성장 및 생존율을 분석한 결과 식물성 사료와 테트라민 단독 공급군의 평균 증체율(각각 5843.9%, 5736.3%), 평균 일일성장률 (각각 11.67%, 11.62%)이 다른 공급군들 (증체율: 641.8~4625.2%, 일일성장률: 5.72~11.01%)에 비해 가장 높았고(P<0.05), 야채 공급군이 가장 낮았다(P<0.05). 평균 사료 효율은 식물성 사료공급군이 177.83%로 야채 공급군 10.29%에 비해 약 17배 높았다. 또한 식물성 사료와 테트라민 단독 공급군의 평균생존율은 각각 97.5%, 100%로 가장 높았으며, 야채 공급군은 32.5%로 가장 낮았다. 따라서 금개구리의 성공적인 증식을 위한 올챙이 먹이는 식물성 사료 또는 테트라민을 단일로 공급하는 것이 가장 효율적인 것으로 판단된다.

죽염의 첨가 급여가 육계의 증체량, 도체성분 및 혈액성분에 미치는 영향 (Effect of Feeding Bamboo Salt on Growth Performance, Carcass Composition and Blood Profile of Broilers)

  • 고용균;장동균;공유진;김혜진;장애라
    • 한국가금학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.173-179
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    • 2017
  • 죽염은 우리나라에서 전래되어온 전통적 민간 의방의 하나로서 소화기 장애의 치료제로 사용되었다. 또한 염증, 당뇨, 순환기 질환, 바이러스성 질환 및 암 등 여러 가지 병의 치료에 효과적이라고 알려져 있다. 죽염은 여러 가지 광물질을 함유하고 있어 가축의 사육과정에서 생산성 향상에 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 시험은 3회 구운 생활죽염을 사료에 첨가 급여할 때 육계의 생산성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 기초사료에 죽염을 0.1%, 0.2% 및 0.3% 수준으로 첨가 급여하여 육계의 증체량, 사료섭취량, 사료요구율, 도체성분 및 혈액 성분에 미치는 영향을 분석하고자 사양시험을 실시하였으며, 본 시험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 육성전기에 생활죽염 첨가에 의한 증체량의 차이가 나타났으며 0.3% 첨가구인 T3구가 대조구에 비하여 9.6% 향상된 증체성적을 보였다. 사료요구율은 대조구에 비하여 죽염 0.3% 첨가구인 T3 처리구가 유의적으로 낮게 나타나, 약 2.6% 향상된 결과를 보였다(p<0.05). 또한 음수량과 분변 중 수분함량은 0.3% 죽염을 첨가 급여할 경우, 대조구에 비해 유의적(p<0.05)으로 증가하였으나, 닭가슴살의 일반성분, 복부지방함량 비율 및 혈액 성분은 죽염 첨가에 의한 유의적인 차이를 보이지 않았다.

유체기기의 표면 금속코팅 적용에 따른 구조건전성 평가 (A Study on the Flow Analysis for KP505 Propeller Open Water Test)

  • 이한섭;임병철;김민태;이범순;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.23-28
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    • 2019
  • 본 연구에서는 선박 및 해양플랜트에 사용되어지는 유체기기에 관하여 공동에 의한 손상을 줄이기 위해 표면 금속코팅을 적용할 경우 구조건전성을 평가하고 효율개선을 위한 수치해석적 결과에 대해 기술하였다. 소재 경량화 및 표면 코팅을 통해 날개 두께 등이 얇아지더라도 구조 강도와 성능이 확보됨을 간접적으로 입증하기 위해 코팅 하지 않은 경우, 코팅 후 동일 두께, 코팅 후 두께 3% 경량화 그리고, 코팅 후 두께 5% 경량화 것의 4 가지 모델에 대해 코팅의 유효성을 해석적 방법으로 평가하였다. 코팅 전 후 및 두께를 3% 줄여 무게를 경량화한 경우에 대해 구조해석을 수행한 결과, 응력은 7% 증가하였고 안전율은 2.7%로 나타났으며 기준 안전율인 1보다 큰 값이 도출되었다. 코팅 전 후및 두께를 5% 줄여 무게를 경량화한 경우에 대해 구조해석을 수행한 결과, 응력은 12%까지 증가하였고 안전율은 0.99%로 나타났으며 0.1% 정도 차이로 안전율이 확보되지 않음에 따라 구조건전성이 부족한 것으로 나타났다. 하지만 부족한 안전율은 좀 더 좋은 소재를 선정하거나 코팅두께를 현재보다 두껍게 한다면 충분한 안전율을 확보할 수 있다고 판단된다. 최종적으로 코팅을 함으로 인해 구조건전성이 개선되는 것을 확인하였고, 5% 경량화한 경우에도 코팅의 효과로 인해 충분히 구조건전성이 확보될 수 있음을 확인하였다.

포유류 로드킬 저감을 위한 고속도로 유도울타리 효율성 및 개선방안 연구 - 중앙고속도로 만종~홍천 구간을 사례로 - (The Efficiency and Improvement of the Highway Wild-Life Fences for Decrease of Mammals Road-kill - In Case of Manjong~Hongchun Section on Jungang Highway -)

  • 송정석;이경재;기경석;전익요
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.649-657
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    • 2011
  • 본 연구는 고속도로 야생동물 유도울타리 설치효과를 분석하여 적정한 유도울타리 설치 개선 및 관리방안을 제시하고자 중앙고속도로 만종분기점~홍천나들목구간을 대상으로 수행하였다. 고속도로에 설치된 유도울타리는 포유류의 도로침입 방지효과가 있었으며, 방음벽, 낙석방지울타리, 2단 가드레일과 분리방호벽도 로드킬 예방에 효과적인 시설이었다. 유도울타리의 로드킬 저감 효과는 출입문이 설치된 높이 1.5m의 울타리보다 출입문이 설치되지 않은 높이 1.0m 구간이 로드킬 감소효과가 높아 출입문의 유무가 로드킬 저감에 중요한 요인으로 판단되었다. 또한 도로시설물의 연결지점에서 로드킬 저감 효과가 컸으며 출입문이 있더라도 관리가 잘되는 지역도 로드킬 감소효과가 높았다. 유도울타리는 설치연장이 증가함에 따라 로드킬 감소율이 높았다. 유도울타리 끝 부분과 절토부 주변은 로드킬에 취약하여 이에 대한 개선이 요구되었다. 울타리 유지관리용 출입문은 설치간격이 가까울수록 로드킬 발생량이 높아 출입문 관리가 로드킬 저감에 효과가 많은 것으로 판단되었다. 고속도로 유도울타리 설치 개선방안은 암반의 급경사 지역 외에 모두 설치되어야 하고, 도로상의 낙석방지책, 2단 가드레일, 방호벽 등은 적정 시설개선을 통해 유도울타리로 연결 설치되어야 한다. 출입문을 설치할 경우 자동개폐식 또는 중력개폐식으로 설치하여 개방을 방지하고 야생동물 탈출로가 조성이 되어야 한다. 겸용생물이동통로는 토양층 복원이나 식생공간을 조성하여 생물이동통로화 하여야하며 로드킬로 포식자에 의한 2차 로드킬을 막기 위해 사고난 사체는 즉시 도로외부로 처리가 되어야 한다. 울타리는 최소 사고예방 목표지점으로부터 양방향 500m 이상 즉 1,000m 이상 설치되어야 하며 가급적 다음 도로시설인 교량, 통로박스 등까지 연결하여 야생동물을 생물이동통로로 안전하게 유도하여야 한다.

온도 증가와 건조 스트레스에 따른 소나무 풍매차대묘의 가계간 생장, 광합성 및 광색소 함량 차이 (Differences on Growth, Photosynthesis and Pigment Contents of Open-pollinated Pinus densiflora Families Under Elevated Temperature and Drought)

  • 김길남;한심희;박관수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.285-296
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    • 2014
  • 본 연구는 국내 주요 경제수종인 소나무 풍매차대묘의 가계간 온도 증가와 건조 스트레스에 따른 생장 및 생리 반응 변화를 알아보고자 실시하였다. 온도변화 및 건조 처리에 따른 소나무의 근원경 상대생장율은 대조구와 건조 처리구 모두 온도 변화와 상관없이 강원74가 가장 우수하였다. 3가계 모두 온도 증가와 건조 처리구에서 근원경 생장은 감소하였으며, 저온처리구인 $-3^{\circ}C$ 처리구에서도 $0^{\circ}C$ 처리구보다 낮은 생장율을 보였다. 광합성 속도, 기공전도도 및 증산속도는 3가계 모두 건조 처리구와 온도가 증가할수록 감소하였고, 저온 처리구인 $-3^{\circ}C$ 처리구에서도 $0^{\circ}C$ 처리구보다 낮은 값을 보였다. 그러나 수분 이용효율은 온도 증가와 건조 처리구에서 높았다. 광색소 함량은 온도 증가와 건조 처리구에서 3가계 모두 감소하였지만, 엽록소 a와 b의 비는 건조 처리와 온도가 증가할수록 증가하였다. 총 엽록소 함량은 대조구와 건조 처리구 모두 온도변화와 상관없이 강원74가 가장 높았다. 결론적으로, 온도 증가 및 감소는 소나무의 생리적 반응에 부정적인 영향과 함께 생장을 저하시켰다. 또한, 건조 스트레스도 소나무의 생장 및 생리적 반응에 많은 영향을 미쳐, 생장이 저하되는 것을 알 수 있었다. 특히, 소나무는 온도 감소보다 온도 증가에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 향후 우리나라의 평균 온도가 $6^{\circ}C$ 이상 증가하게 되면 지역에 따라서 소나무 유묘의 생장이 매우 불량해 질 수도 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 온도변화 및 건조 스트레스에 의한 생장 및 생리적 반응에 있어 가계간 차이를 확인 할 수 있었는데, 유묘의 초기생장이 가장 우수한 강원74가 다른 두 가계보다 온도 및 건조 스트레스 하에서도 생장 및 생리반응이 가장 우수하였다.

미국 네브라스카의 관개된 옥수수 농업생태계의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환 (Radiation, Energy, and Entropy Exchange in an Irrigated-Maize Agroecosystem in Nebraska, USA)

  • 양현영;요하나 마리아 인드라와티;앤드류 수커;이지혜;이경도;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.26-46
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.