• 제목/요약/키워드: Plant design

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상용 프로그램을 이용한 열병합 발전용 고압(HP)-중압(IP) 증기터빈 모델의 성능해석에 대한 연구 (A Study on the Performance Analysis of the High Pressure - Intermediate Pressure Steam Turbine Model for Co-generation Plants using Commercial Programs)

  • 원종필;오승태;오정모
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.395-406
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    • 2023
  • 우리나라 열병합 발전소에서 운영되고 있는 최신 증기터빈의 출력과 효율 향상을 위한 첫 번째 기술적인 진보는 고온, 고압의 증기를 사용할 수 있는 소재 개발의 진척이라고 할 수 있다. 소재의 발전과 더불어 증기터빈의 내부효율 향상을 위한 설계적 노력의 결실로 높은 효율의 증기터빈이 제작되었다. 오랜 기간 운전 중인 증기터빈의 내부효율은 기계적 수명의 한계로 점차 손실이 발생하고 효율과 출력이 떨어지게 된다. 이러한 이유로 본 연구에서는 상용프로그램을 이용하여 열병합 발전소용 고압(HP)-중압(IP) 증기터빈의 증기유로 성능해석을 수행할 수 있는 모델을 개발하고 성능계산 방법을 제시하고자 한다. 증기터빈의 복잡한 성능계산방식으로 인해 증기터빈 실무자들에게 실질적으로 유용한 참고문헌이 될 수 있도록 주요 변수들을 제시하였다. 또한 증기터빈 성능계산에 필요한 열정산도 분석과 증기터빈 성능계산 결과의 적합성을 성능시험 결과와 비교 확인하였다.

식품공장 건축물 바깥쪽으로의 출구 설치기준에 따른 RSET 분석 (Analysis of RSET According to Exit Installation Standards for the Exterior of a Food Manufacturing Plant Building)

  • 박하성;이재욱;공하성
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권2호
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    • pp.201-208
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    • 2024
  • 이 연구는 식품공장에서 건축법 제39조(건축물 바깥쪽으로의 출구 설치), 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제11조(건축물 바깥쪽으로의 출구의 설치기준)을 기준에 따라 각 거실로부터 60m, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 때 소방청에서 명시한 소방청 고시 행정규칙인 '소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준'의 [별표 1]에서 제시하는 화재 및 피난 시뮬레이션의 시나리오 작성 기준 중 W3인 최악의 상황으로 4분(240초)이내에 피난을 성공하여 피난 안전성 평가를 진행하였다. 피난시뮬레이션을 위해 미국 Thunder사의 Pathfinder프로그램을 사용하였다. 본 연구 대상 건축물은 내화구조로 각 거실로부터 100m거리 이내에 출구가 설치되면 건축법에 만족하는 건물이었지만 실험 결과 각 거실로부터 60m거리에 출구가 있을때만 피난 안전성이 지켜졌으며, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 경우 피난안전성이 지켜지지 않고 피난에 실패하는 재실자가 발생하였다. 본 연구에서는 출구 설치기준이 각 거실로부터 100m일 때 비해 60m일 때 피난 소요시간이 47.5%나 줄어들 수 있다는 큰 연구성과를 보여주었다.

도시 내 습지의 식생구조 변화 모니터링 (Monitoring Vegetation Structure Changes in Urban Wetlands)

  • 김나영;남종민;이경연;이근호;송영근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.135-154
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    • 2023
  • Urban wetlands provide various ecosystem services and are subject to restoration and creation projects due to their increased value in the context of climate change. However, the vegetation structure of wetlands is sensitive to environmental changes, including artificial disturbances, and requires continuous maintenance. In this study, we conducted a vegetation survey of three wetlands created as part of a project to restore urban degraded natural ecosystems and monitored the quantitative changes in wetland vegetation structure using an unmanned aerial vehicle. The vegetation survey revealed 73 species in Incheon Yeonhui wetland, and the change in vegetation composition based on wetland occurrence frequency was 11.5% on average compared to the 2018 vegetation survey results. The vegetation survey identified 44 species in Busan Igidae wetland, and the proportion of species classified as obligate upland plants was the highest at 48.8% among all plants, while the proportion of naturalized plants accounted for 15.9% of all plants. The open water surface area decreased from 10% in May 2019 to 6.7% in May 2020. Iksan Sorasan wetland was surveyed and 44 species were confirmed, and it was found that the proportion of facultative wetland plant decreased compared to the 2018 vegetation survey results, and the open water surface area increased from 0.4% in May 2019 to 4.1% in May 2020. The results of this study showed that wetlands with low artificial management intensity exhibited a tendency for stabilization of vegetation structure, with a decrease in the proportion of plants with high wetland occurrence frequency and a relatively small number of new species. Wetlands with high artificial management intensity required specific management, as they had a large change in vegetation structure and a partially high possibility of new invasion. We reaffirmed the importance of continuous monitoring of vegetation communities and infrastructure for wetlands considering the function and use of urban wetlands, and restoration stages. These research results suggest the need to establish a sustainable wetland maintenance system through the establishment of long-term maintenance goals and monitoring methods that consider the environmental conditions and vegetation composition of wetlands.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

가축분뇨의 종류, 시비량 및 시비시기가 호밀의 생육특성과 생산성에 미치는 영향 (Effect of Liquid Manure Source, Application Rate and Time on Agronomic Characteristics and Forage Yield of Winter Rye)

  • 박진길;김종덕;권찬호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.227-232
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    • 2006
  • 본 시험은 가축분뇨와 시비시기가 추파 호밀의 생육특성, 사초수량 및 조단백질 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험은 처리구로 화학비료 150N 전량기비구(CFB 150), 화학비료150N분시구(CFS150), 액상돈분 150N기비구(SLB150), 액상돈분150N분시구(SLS150), 액상돈분 300N기비구(SLB300), 액상돈분 300N분시구(SLS300), 액상우분 150N기비구(CLB150), 액상우분150N분시구(CLS150), 액상우분300N기비(CLB300), 액상우분300N분시(CLS300)로 10처리 3반복의 난괴법으로 하였다. 호밀의 출수기는 화학비료구와 돈분구는 4월 17일로 우분구는 4월 16일로 1일 늦었다. 화학비료의 녹체성은 다른 처리구 보다 높았고, 질소비료의 양이 증가할수록 녹체성이 높았으며 이는 호밀의 조단백질 함량 증가가 원인이었다. 그러나 호밀의 내도복성은 녹체성과는 반대로 질소비료가 적고 기비만 준 구에서 높았다. 화학비료의 건물률은 액상돈분 및 액상우분 보다 낮았다. 화학비료의 생초 및 건물수량은 액비보다 높았다. 건물수량은 분시와 전량기비 간에 차이가 없었다. 화학비료의 조단백질 함량 및 수량은 액상돈분 및 액상우분 보다 많았으며, 분시는 전량기비 보다 16%에서 18% 많았다. 이상의 결과를 볼 때 액상돈분 및 액상우분은 화학비료 보다 사초생산성이 낮았다. 그리고 분시는 전량기비 보다 건물 및 조단백질 수량 증가 측면에서 우수하였다.

심지층 처분을 일한 사용후핵연료 냉각기간 분석 (Analysis of the Spent Fuel Cooling Time for a Deep Geological Disposal)

  • 이종열;조동건;최희주;최종원;이양
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.65-72
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    • 2008
  • 사용후핵 연료 심지층 처분의 목적은 그 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고, 방사성물질의 누출을 지연시키는 것이다. 이러한 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 건전성 유지를 위하여 폐기물로부터 발생된 열로 인하여 완충재의 온도가 $100\;^{\circ}C$를 넘지 않도록 하는 것이다. 따라서, 원자력 발전소에서 방출된 후의 사용후핵연료 냉각기간은 심지층 처분장 설계시 효율 및 경제성을 위한 중요한 고려인자이다. 본 연구에서는 가장 적절한 사용후핵연료 냉각기간 설정을 위하여 처분시스템 온도요건을 만족하는 심지층 처분장 배치에 필요한 처분터널-처분공 간격 및 그에 따른 면적, 열하중에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여, 기준 처분개념을 바탕으로 사용후핵연료의 냉각기간 및 처분터널/처분공 간격을 다양하게 설정하여, 처분시스템에서의 열적 안정성을 해석하고 그 결과를 비교분석하였다. 그리고 분석 결과를 바탕으로 처분면적 측면에서 효율적인 사용후핵연료 냉각기간을 도출하였다. 그 결과, 사용후핵연료의 냉각기간이 짧을수록 처분장에서 설계온도 제한치 범위내 최고온도에 이르는 시간은 빨라지고, 사용후핵연료 냉각기간이 길수록 처분장에서 온도상승 및 하강속도는 완만해지는 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서 고려대상으로 삼은 처분장 규모와 사용후핵연료를 심지층에 처분한다고 할 때 그 냉각기간을 40-50년으로 함이 적합한 것으로 나타났다.

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이산화탄소 해양지중저장 처리를 위한 공정 설계: I. 수치계산을 통한 열역학 상태방정식의 비교 분석 (Process Design of Carbon Dioxide Storage in the Marine Geological Structure: I. Comparative Analysis of Thermodynamic Equations of State using Numerical Calculation)

  • 허철;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.181-190
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    • 2008
  • 기후변화 및 교토의정서상의 온실가스 의무감축요구에 대응하기 위하여 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$를 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해저 지질구조내 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 국내외적으로 주목 받고 있다. $CO_2$ 해양지중저장 처리 시스템 설계를 수행하는데 있어 전산모사를 통한 공정 설계는 필수적이다. 즉, 수치 모델링을 통하여 $CO_2$ 해양지중저장 처리에 필요한 일련의 공정을 열역학 상태방정식 등을 이용하여 모사하는 것이다. 본 논문에서는 $CO_2$ 해양지중저장 처리를 위한 공정 설계에 사용되는 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, 상태방정식 계산결과의 정확성을 평가하기 위하여 실험으로부터 구해진 데이터와 비교를 수행하였다. 이상기체 상태방정식과 SRK식은 $29.85^{\circ}C$, 60 bar 이상에서 밀도를 전혀 예측하지 못하였으며, 고온 고압의 초임계 상태에서 100% 내외의 오차를 보였다. BWRS 식은 임계온도 근처인 $29.55^{\circ}C$, 임계압력 근처인 $60{\sim}80\;bar$ 사이의 영역에서 실험값을 전혀 예측하지 못하고 최대 100%의 차이를 보였다. $CO_2$ 해양지중저장 처리의 저장지 조건인 온도 $31.1^{\circ}C$ 이상, 압력 73.9 bar 이상의 초임계 상태에서 PR 식과 PRBM 식은 실험값을 비교적 잘 예측하였다. 따라서 $CO_2$ 해양지중저장처리 공정 중 고온, 고압 영역에서는 상기 상태방정식을 이용한 공정 설계가 유용하다고 판단된다.

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인간 열환경 지수를 이용한 생기후지도 작성 및 도시·조경계획 및 디자인에의 적용방안 (A Way for Creating Human Bioclimatic Maps using Human Thermal Sensation (Comfort) and Applying the Maps to Urban and Landscape Planning and Design)

  • 박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.21-33
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    • 2013
  • 이 연구는 대구광역시에 위치한 중심상업지역을 포함한 국채보상운동공원과 2.28공원지역을 대상지로 미기후 실측과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 여름철 인간 열환경 지수를 분석하고, 그 지수를 토대로 인간 생기후지도를 제작하여 향후 도시 조경계획 및 디자인에 이용할 방안을 모색하는데 목적을 두었다. 인간 열환경 지수를 분석하기 위해 필요한 자료들로서 기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구 복사에너지)와 도시공간 구성자료(건물의 위치와 높이; 수목의 위치와 높이; 수목의 종류와 건물 벽, 지표면의 재질; 태양 복사에너지 반사율과 지구 복사에너지 방사율)를 지리정보시스템 자료와 실측을 통해 구축하였다. 그 결과, 풍속이 약할수록 도시중심상업지역이 공원보다 높은 기온을 나타냈으며, 습도는 반대의 현상을 보였다. 특히, 주풍 방향의 길들은 지역풍의 영향으로 주풍과 직각방향의 길들보다 더 낮은 기온을 나타냈다. 여름철 열환경 지수에서 가장 큰 영향을 미치는 기후요소는 태양직사광선으로 나타났으며, 도시공간에서 그늘 조성이 가장 효과적인 열환경 개선 방법이었다. 그 방법 중 파고라에 수목그늘을 이중적으로 조성하는 방법이 가장 효과적이었으며, 북향의 건물 벽 앞에 수목그늘을 조성하는 것이 그 다음으로 효과적이었다. 또한, 수종 선택뿐만 아니라 식재방식에도 중점을 두어야 하는 것으로 나타났다. 양지의 열환경 지수는 따뜻한 정도(warm)에서 매우 더운 정도(very hot)로 나와, 음지의 중간(neutral)에서 따뜻한 정도(warm)에 비해 불쾌한 열환경이 조성되었다. 특히, 양지는 넓은 광장형태의 지역들이 좁은 길보다 더 불쾌한 결과를 보였다. 재질의 반사율을 건물 벽 0.15, 지표면 0.1 낮췄을 때, 열환경 지수가 음지에서는 한 단계 중 1/6만큼, 양지에서는 1/3만큼 감소됨을 알 수 있었다. 이와 같은 미기후적 접근방식이 도시 열환경 개선방안을 찾는데 효과적일 것이다.

질문 강화 수업이 중학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 미치는 영향 (The Effects of Science Question Enhancement Instruction on the Science Question Level and Achievement of Middle School Students)

  • 정영란;배재희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.872-881
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    • 2002
  • 질문은 학생들에게 문제의 탐색과 의사소통, 지식의 구조화를 통해서 문제해결이 가능하도록 하므로, 과학 교육에서 큰 의미를 가진다. 또한 학생 질문은 사고와 학습 사이를 연결해 준다는 점에서도 중요한 의미를 가진다. 그러나 학생의 질문에 대해서 분석하고 연구한 연구는 그렇게 많지 않았다. 따라서 본 연구에서는 질문 수준 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 어떤 효과가 있는지 알아보았다. 또한 논리적 사고력, 과학 성적, 흥미, 성별과 같은 여러 변인들이 학생의 질문 수준에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 연구 대상은 중학교 2학년 학생 182명으로, 통제집단은 전통적인 수업을 하였고, 실헙집단은 질문 수준 강화 수업을 하였다. 연구단원은 중학교 과학 2 "식물의 구조와 기능"으로 약 7주 동안 15차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 논리적 사고력 수준을 파악하기 위하여 GALT 축소본 검사지를 사용하였고 학업 성취도 검사는 17문항의 오지선다형문항을 개발하여 사용하였다. 질문 수준에 대한 여러 변인(수업방법, 과학 성적, 논리적 사고력, 흥미, 성별)의 효과를 분석하기 위해 오원 분산분석(ANOVA), 공변량 분석(ANCOVA), 다중회귀분석(Multiple regression analysis)을 하였다. 학생들의 질문 수준을 분석해 본 결과, 질문 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준을 향상시키는데 효과적이었다(p< .01). 학생의 질문 수준과 상관 관계가 가장 높은 것은 수업 방법(r= .640)이었으며, 질문 수준은 과학 성적(r= .311)과 논리적 사고력(r= .212)에도 상관이 있었다. 그러나 질문 수준은 흥미와 성별에는 상관이 거의 없었다. 질문 강화 수업은 학생들의 학업 성취도를 향상시키는데 전통적인 학습보다 효과적이었다(p< .01). 따라서 질문 강화 수업은 학생들의 질문 수준뿐만 아니라 학업 성취도에도 높은 효과를 나타내었으므로 바람직한 수업방법이라고 생각된다.

산머루 관련 정보수집 및 데이터베이스의 구축 (Data Mining and Construction of Database Concerning Effects of Vitis Genus)

  • 김민아;조윤주;신지영;신민규;배현수;홍무창;김양석
    • 동의생리병리학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.551-556
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    • 2012
  • The database for the oriental medicine had been existed in documentation in past times and it has been developed to the database type for random accesses in the information society. However, the aspects of the database are not so diversified and the database for the bio herbal material exists in widened type dictionary style. It is a situation that the database which handles the in-depth raw herbal medicines is not sufficient in its quantity and quality. Korean wild grape is a deciduous plant categorized into the Vitaceae and it was found experimentally that it has various medical effects. It is one of the medical materials with higher potentiality of academic study and commercialization recently because it has a bigger possibility to be applied into diverse industrial fields including the medical product for health, food and beauty. We constituted the cooperative system among the Muju cluster business group for Korean mountain wild grapes, Physiology Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine and Medical Classics Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine with a view to focusing on such potentiality and a database for Korean wild grapes was made a touchstone for establishing the in-depth database for the single bio medical materials. First of all, the literatures based on the North East Asia in ancient times had been categorized into the classical literature (Korean literature published by government organization, Korean classical literature, Chinese classical literature and classical literature fro Korean and Chinese oriental medicine) and modern literature (Modern literature for oriental medicine, modern literature for domestic and foreign herbal medicine) to cover the eastern and western research records and writings related to Korean wild grapes and the text-mining work has been performed through the cooperation system with the Medical Classics Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine. First of all, the data for the experiment and theory for Korean wild grape were collected for the Medline database controlled by the Parliament Library of USA to arrange the domestic and foreign theses with topic for Korean wild grapes and the network hyperlink function and down load function were mounted for self-thesis searching function and active view based on the collected data. The thesis searching function provides various auxiliary functions and the searching is available according to the diverse searching/queries such as the name of sub species of Korean wild grape, the logical intersection index for the active ingredients, efficacy and elements. It was constituted for the researchers who design the Korean wild grape study to design of easier experiment. In addition, the data related to the patents for Korean wild grape which were collected from European Patent Office in response to the commercialization possibility and the system available for searching and view was established in the same viewpoint. Perl was used for the query programming and MS-SQL for database establishment and management in the designing of this database. Currently, the data is available for free use and the address is as follows. http://163.180.41.43:8011/index.html