비균질 재료인 콘크리트의 강성 특성과 성능저하 현상을 웨이블릿 변환을 이용한 다중해상도해석을 통해 각 관찰 규모에 따라 동질화 과정의 적용성 및 거시적 손상지수의 평가 등을 연구하였다. 연속적인 Haar 웨이블릿 변환은 기존 강성행렬의 특성을 연속적인 축소규모로의 복제를 통해 미세규모로부터 거시규모로의 축소 또는 복원 과정을 나타내었고 이는 선형구조계의 크기별 스펙트럼 특성의 보존, 즉 타원성, 철면성 그리고 양의 정부호성을 보존하여 각 규모별 해의 유효성을 확인하였다. 웨이블릿 계수를 이용한 기존 강성의 평균은 거시단계의 변형에너지와 상호관계를 가지고 아래 단계로의 축소, 윗 단계로의 복원을 자유롭게 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 다중해상도해석의 예제로서 1차원 및 2차원 2상복합체를 가지고 유한요소해석을 통해 기존 이론의 검증과 최소고유치의 각 크기단계별 변화 과정, 원 축소 구조계의 해의 유일성 그리고 국부적 손상지수의 동질화 여부 등을 검사하였다. 이러한 동질화 축소 과정은 자유도가 큰 비선형 구조계로의 적용의 첫 단계를 제공하였다.
The inorganic components in tobacco sheet extract have significant influence on the sensory taste of the cigars and the harmful component delivery in cigarette smoke. To identify the contributions of the divalent inorganic components on harmful components delivery in cigarette smoke, a self-made selective electrodialysis was assembled with monovalent ion-selective ion exchange membranes. The influences of current density and extract content on the desalination performance were investigated. Result indicates that the majorities chloride, nitrate, and sulfate ions were removed, comparing with 50-60% of potassium and only less than 10% of magnesium and calcium ions removed in the investigated current density. The permselectivity of the tested cations across the Selemion CSO cation exchange membranes follows the order: $K^+>Ca^{2+}>Mg^{2+}$. A current density of $15mA/cm^2$ is an optional choice by considering both the energy consumption and separation efficiency. When the extract contents are in the range of 7%-20%, the removal ratios the potassium ions are kept around 60%, while the removal ratios of the calcium and magnesium ions fluctuate in the range of 16-27% and 8-14%, respectively. The tobacco smoke experiments indicated that the divalent metal ions have dual roles for the harmful component delivery in cigarette smoke. The divalent potassium and calcium ions were unfavorable for the total particulate matter emission but beneficial to decrease the HCN delivery in the mainstream cigarette smoke. The selective electrodialysis is a robust technology to decrease the harmful component delivery in cigarette smoke.
우라늄 등의 핵물질은 원자력 발전의 연료로 사용되지만, 비평화적 용도로 전용될 가능성이 커서 이에 대한 국제적인 사찰과 규제가 이루어지고 있다. 핵물질 사용 시설에서 확보한 미세 입자상 물질의 동위원소 분석 자료는 핵물질의 기원 및 농축 방법등에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있어 핵 안전 및 핵 사찰 분야에서 널리 활용되고 있다. 이번 연구에서는 국내 최초로 국내에 설치된 대형 이차이온 질량분석기를 활용해 미세 입자 시료에 대한 우라늄 동위원소를 측정한 결과를 소개한다. U-200 표준물질을 사용해 미세 입자의 위치를 확인하고 고정밀 정밀분석을 통해 오차범위내에서 표준값과 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
Air pollutants emitted from chimneys of coal-fired power plants are considered to be a major source of fine particulate matter in the atmosphere. In order to manage fine particle in the chimney of a coal-fired power plant, it is necessary to know the concentration of fine particle emitted in real time, but the current system is difficult. In this study, a real-time measurement system for chimney fine particle was developed, and measurements were performed on six coal-fired power plants. Through the measurements, the mass concentration distribution according to the particle size could be secured. All six chimneys showed bimodal distribution, and the count median diameters of each mode were 0.5 and 1.1 ㎛. In addition, it was compared with the gravimetric measurement method, and it was determined that the relative accuracy for PM10 was within 20%, and the value measured using the developed measuring instrument was reliable. Finally, three power plants were continuously measured for one month, and as a result of comparing the concentration of PM10 according to the amount of power generation, it was confirmed that the PM10 discharged from the chimney increased in the form of an exponential function according to the amount of power generation.
국내 건축물 마감재는 국토교통부 고시에 따라 KS F 2271 기준에 의해 평가되어지고 있으며, 이 실험은 실험동물을 사용하여 평가하고 있다. 본 연구에서는 가연성이 높은 유기물 단열재 EPS, 우레탄, 페놀폼에 대해 실험을 진행하였다. 이 3종의 단열재가 연소 시 발생되는 유해성 가스에 의한 실험용 쥐의 평균행동정지시간을 측정하여, 실험용 쥐의 행동정지에 대한 원인을 분석하고자 하였다. 실험용 쥐의 행동정지에 대한 원인분석방법으로는 FTIR 분석과 연기밀도실험을 진행하였고, 마우스의 행동정지 원인을 입자상물질에 의한 질식과 가스상물질에 의한 독성흡입으로 구분하여 실험결과를 분석하였다. 실험결과 우레탄이 가장 유해한 단열재로 평가되었으며, 가스유해성 실험결과에 대한 원인분석으로 FTIR분석과 연기밀도 실험을 진행한 결과, 독성흡입에 의한 영향보다 질식에 의한 실험용 쥐의 행동정지가 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 유해성가스의 원인분석에 대한 기초연구로서, 독성의 근거를 마련하고 나아가 다양한 재료와 가스에 대한 분석을 통하여 보다 구체적인 독성평가의 기준이 마련될 수 있을 것으로 기대된다.
The forming process of metal matrix composites by die casting and squeeze casting process are limited in size and dimension In term of final parts. The melt strirring method have the problems that the homogeneous distribution of the reinforcements is difficult due to the low weldability and the density difference between the molten metal and the reinforcement. The thixoforming process for metal matrix composites has numerous advantages compacted to die casting, squeeze casting and compocasting. However, for the thixofoming process, the billet with the desired volume fraction must be heated to obtain a uniform temperature distribution over the entire cross-sectional areas. To obtain the reheating conditions of composites, the particulate reinforced metal matrix composites for thixoforming were fabricated by combined stirring process which is simultaneously performed with electro-magnetic stirring and mechanical stirring process. The matrix alloy and reinforcement are used to aluminum alloy(A357) and SiCp with diameter 14, $25{\mu}m$, respectively. The microstructure characteristics were investigated by changing the volume fraction and reinforcement size. The heating conditions to obtain the uniform temperature distribution in cross section area of fabricated metal matrix composites billet are proposed with heating time, the heating temperature and the holding time.
마이크로파 자유공간전송기법을 이용하여 생물자원인 곡류의 유전특성을 비파괴 방법으로 측정하였다. 마이크로파를 송신하고 수신할 수 있는 혼 안테나, 샘플홀더, network analyzer 를 이용하여 9.5 GHz에서의 마이크로파 측정 시스템을 구성하였다. 여러 가지 수분함량에서 산물밀도가 서로 다른 시료를 투과하여 나오는 마이크로파의 감쇠와 위상 변이로부터 유전상수와 유전손실을 측정하였다. 시료의 유전상수와 유전손실은 샘플홀더 내에 충진되는 시료의 수분함량과 산물밀도가 증가함에 따라 증가하였으며 수분함량과 산물밀도의 팝으로 표시되는 수분밀도를 이용할 경우 산물밀도와 시료 품종의 변이를 보정할 수 있는 것으로 나타났다.
Cigarettes were made using a triple filter with several porous materials in its cavity. The removal effect of the adsorbents on carbon monoxide and hydrogen cyanide in cigarette smoke was investigated with the variation of their surface area and pore volume distributions. Several attempts were made to activated coconut shell based char under the fixed steam purging rate. 1. The specific surface area increased in number of micropore. It was found for transitional pore to have a little effect on the total surface area. 2. A Small amount of the particulate matter adsorbed on the adsorbents with transitional pores, Zeolite showed a little effect on the carbon monoxide adsorption though its small pore volume, but there was no significant difference in the adsorption capacity zeolite and the others. 3. In the adsorption for hydrogen cyanide as a vapor phase in cigarette smoke, the adsorption effect of the adsorbents increased remarkably with increasing their surface area and number of micropore. It was considered that the adsorbents with small pore volume like molecular seive 4A, in which the capillary diffusion of adsorbates could not be able, would not be effective for the adsorption of hydrogen cyanide.
입상재료를 균일하게 혼합하기 위한 입자 교반기는 다양한 산업 분야에서 널리 활용되는 기계 장치로써 응용 분야와 혼합 조건에 따라 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다. 하지만 대부분 산업용 교반기의 구동 자유도는 2 자유도 이하로써 혼합재료의 기계적 특성 및 교반기의 구조를 제외한 운전 조건 측면에서 최적 교반을 위한 인자의 선택범위는 넓지 않다. 운전 조건의 선택 범위를 확대하기 위해 본 논문에서는 다관절 로봇과 입자용 드럼 믹서를 융합한 다자유도 로봇 교반기를 제안하였고 가상 작동 환경에서 교반 성능을 평가하였다. 입자 유동 해석 기법인 이산요소법을 이용하여 다자유도 로봇 믹서의 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 장치 설계안이 기존 교반기보다 개선된 혼합 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인하였다.
In purpose of introducing the inverse magnetostrictive properties into the structural ceramics, $Al_2O_3$ based nanocomposites dispersed with nano-sized Ni-Co particles were studied. The composites were fabricated by the hydrogen reduction and hot-pressing of $Al_2O_3$ and NiO-CoO mixed powders. The mixtures were prepared by using Ni- and Co-nitrate $(Ni(NO_3)_2\;{\cdot}\;6H_2O\;and\;Co(NO_3)_2\;{\cdot}\6H_2O)$ as source materials for the Ni-Co particles. Microstructural observations revealed that nano-sized Ni-Co particles were dispersed homogeneously at $Al_2O_3$ grain boundaries. High strength above 1 GPa was obtained for the $Al_2O_3/10$ wt% Ni-Co nanocomposite fabricated by a controlled powder preparation process. The inverse magnetostrictive response to applied stress was obtained due to the presence of dispersed Ni-Co particles, which indicates a possibility to incorporate new functions into the structural ceramics without loosing the mechanical properties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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