• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.611-620
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• 2018

수치해석을 이용한 항공기 착빙 형상 예측의 정확도 향상을 위하여 거칠기 분포 예측이 가능한 해석적 모델이 개발되고 있다. 그러나 표면의 상태에 대한 정량적인 실험 결과가 거의 없어 해석적 모델을 검증하고, 경험적인 변수를 결정하는데 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 표면의 상태를 미시적 관점에서 분석하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 우선, 착빙 환경 변수인 온도와 자유류 속도에 따른 매끈한 표면의 넓이의 관계를 정량적으로 파악하였다. 그 결과 대기 온도가 높고 자유류 속도가 증가할수록 매끈한 표면의 넓이가 증가하였다. 그 다음으로 서리 얼음 표면과 유리얼음 표면의 특성을 분석하였다. 서리얼음 조건에서는 불투명한 원뿔 형태의 얼음 요소들이 유동 반대 방향으로 성장하고, 대기 온도가 증가함에 따라 원뿔 얼음 요소들의 길이와 간격이 감소하는 것을 확인하였다. 유리얼음 조건에서는 반투명한 얼음 덩어리를 날개 아랫면에서 관찰할 수 있었다. 이러한 원인은 중력의 영향이 큰 아랫면에서 주로 리블렛이 형성되고, 이와 같이 형성된 리블렛이 집중하여 얼어붙었기 때문이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.8-18
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• 1999

물리 개념에 대한 학생들의 오개념은 과학자적 개념으로 변화시키는 것이 매우 어려운 것으로 보고되어 왔다. 이 논문의 목적은 물리 개념 중에서 힘과 운동에 관한 내용을 구성주의에 따른 코스웨어로 개발하여 중학생들에게 적용했을 때 학생들의 개념 변화를 조사하기 위한 것이었다. 먼저 학생들의 사전 개념을 조사하여 그것을 바탕으로 내용의 순서와 처치방략을 세워 코스웨어를 설계하였으며, 그에 따라 실제 프로그램으로 구현하여 학생들에게 적용하였다. 연구 대상으로 이미 정규 교육과정에서 힘과 운동에 대해 학습한 20명의 학생이 선정되었으며, 학습전 개념을 조사한 후 본 연구자가 개발한 코스웨어를 투입하여 학습하도록 한 다음 사후 검사를 실시하였다. 사전 검사는 연직운동과 수평 운동에 대한 개념 조사 도구를 투입하였으며, 이미 여러 연구에서 사용하여 신뢰도와 타당도가 검증된 도구를 사용하였다. 연직 운동의 경우는 위로 던져 올린 공이 위로 올라가는 동안, 최고점에 정지해 있는 동안, 그리고 떨어지는 동안에 공에 작용하는 힘을 묻는 것이었으며, 수평운동은 물체가 등속도로 운동하고 있을 때, 가속 운동 하고 있을 때, 감속 운동하고 있을 때 물체에 작용하는 힘의 크기와 방향을 묻는 것이었다. 그 결과는 다음과 같다. 연직 운동의 경우는 학습 전에 연구 대상 모든 학생이 오개념을 가진 것으로 나타났으나, 코스웨어 적용 후에는 25%의 학생이 과학자적 개념으로 변화되었다. 수평 운동의 경우 또한 조사 대상 20명의 학생이 학습 전에 오개념을 가진 것으로 조사되었으나 프로그램 투입후에는 45%의 학생이 과학자적 개념으로 변화되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권4호
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• pp.576-581
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• 1995

피부조직에서 추출한 콜라겐의 유동특성을 검토하여 콜라겐을 효율적으로 활용할 수 있는 기초자료를 얻고자 하였다. 콜라겐의 점도는 동물의 나이와 성(sex), 콜라겐 종류에 따라 차이를 보였다. 즉, 주령에 따라서는 콜라겐의 종류에 관계없이 $6{\sim}12$주령의 것이 비교적 높게 나타났으며, 동일 주령에서는 수컷의 점도보다 암컷의 점도가, 그리고 불용성 콜라겐의 점도보다 산가용성 콜라겐의 점도가 높게 나타났다. 콜라겐 용액은 Bingham plastic 및 thixotropic 유체의 특성을 나타냈으며, 온도, pH, 에탄올 농도 및 콜라겐 농도에 따라 점도 변화가 뚜렷하게 나타났다. 즉, 콜라겐 농도를 6%까지 높일 경우 콜라겐 용액의 점조도는 직선적으로 증가하는 경향(산가용성 콜라겐 r=0.972, 불용성 콜라겐 r=0.957)을 나타냈는데, 산가용성 콜라겐의 증가속도가 불용성 콜라겐의 경우보다 높게 나타났다. 온도 증가에 따라 콜라겐 용액의 점조도는 감소하였으며 특히, 산가용성 콜라겐에서는 $30{\sim}40^{\circ}C$ 온도구간에서 점조도가 급격히 감소하였다. pH에 따라 산가용성 콜라겐의 점조도는 pH 6에서 최대치를 보였고, pH 10 부근에서 다시 증가하는 biphasic 현상을 나타냈으나, 불용성 콜라겐의 경우는 pH에 큰 영향을 받지 않았다. 에탄올 농도에 따른 산가용성 콜라겐과 불용성 콜라겐의 점조도는 에탄올 농도 $40{\sim}60%$ 수준에서 높게 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.309-316
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• 2015

고속열차의 외부장치인 선두부 대차 페어링과 팬터그래프에 의한 주행저항 기여도를 차세대 한국형 고속열차(HEMU-430X)를 이용하여 최대 350km/h까지의 타행시험을 통하여 간접적으로 평가하였다. 선두부 대차페어링에 의한 공기저항 저감도를 평가하기 위하여 대차 페어링을 부착 및 탈착 하였을 때 각각 타행시험을 속도대역별로 실시하였다. 또한, 팬터그래프에 의한 공기저항을 측정하기 위하여 팬터그래프를 상승 및 하강 시켰을 때 각각 타행시험을 실시하였다. 타행시험의 결과로부터 시간-속도선도에 대한 가속도를 선형회귀법으로 산출하여 주행저항식으로 도출하였고, 도출된 주행저항식의 공기저항계수 부분을 이용하여 대차 페어링 및 팬터그래프의 공기저항 기여도를 산출하였다. 그 결과 선두부 대차 페어링의 공기저항 감소효과는 약 3.8%이며, 비상모드 팬터그래프는 공기저항을 약 3.9% 증가시키는 것으로 평가되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1703-1718
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• 2014

An eco-friendly integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) farming technique was developed with the goal of resolving eutrophication by excess feed and feces as fish-farming by-products. A variety of seaweed species were tried to remove inorganic nutrients produced by fish farming. However, there have been few trials to use Sargassum fulvellum in an IMTA system, a species with a relatively wide distribution across regions with various habitat conditions, great nutrient removal efficiency and importance for human food source and industrial purposes. In this regard, our study tried to examine feasibility of using S. fulvellum in an IMTA system by analyzing growth characteristics of the species in an IMTA system comprising of rockfish (Sebastes shlegeli), sea cucumber (Stichopus japonocus) and the tried S. fulvellum (October 2011 - November 2012). We also monitored environment conditions around the system including current speed, water temperature and inorganic nutrient level as they may affect growth of S. fulvellum. S. fulvellum in the IMTA system, which were $15.72{\pm}5.67mm$ long at the start of the experiment in October 2011, grew to a maximum of $1093{\pm}271.13mm$ by May 2012. In September, seaweed growth was reduced to a minimum of $280{\pm}70.43mm$ in length. Then, S. fulvellum began to grow again reaching $325{\pm}196.19mm$ by November 2012. Wet weight of the seaweed was $4.01{\pm}1.89g$ at the start of the experiment and reached a maximum of $109.26{\pm}34.23g$ in May. The weight gradually declined to a low of $15.12{\pm}8.40g$ in September 2012. Weight began to increase once more, rising to $39.27{\pm}21.69g$ by November. During the experiment, the average velocity at the surface and the bottom was 6.5 cm/s and 3.4 cm/s, respectively. The water temperature ranged $5.0-23.5^{\circ}C$, which was considered suitable for growing S. fulvellum. Results of the study indicated no significant differences in inorganic nutrients between pre- and post-IMTA installation. It was thus concluded that S. fulvellum can be a suitable seaweed species to be used in an IMTA system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2503-2508
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• 2014

본 연구는 진공차단기 기계식 보조접점(MOC)의 구조적인 취약성을 해결하기 위해 전자식 센서 기술을 이용한 전자식 보조접점(EOC) 개발에 선행되어야할 센서의 선정 및 노이즈 시험에 관한 것으로, 기존 기계적 보조접점(MOC)에서 발생하는 반복적인 떨림 및 반동 현상에 의한 접점 오동작을 최소화하는 제품을 개발하는 것을 최종 목표로 하였다. 실험 결과, 차단기 투입 및 개방시 개방시의 써지전압 상승속도가 투입시 보다 4.2배 빠른 것으로 측정되었고, 소음크기는 각각 120dB, 110dB로 측정되었다. 상용주파과전압 60kV를 인가하였을 때 진공차단기 투입 및 개방시 센서에서 출력되는 파형은 일그러짐이 없이 정상적으로 동작됨을 알 수 있었다. 그리고 150kV $1.2{\times}50{\mu}s$의 충격파를 인가하였을 때 센서의 투입 및 개방측 출력접점의 전압파형이 일그러짐이 없이 정상상태를 유지하였으며, 2500A의 전류를 인가하였을 때 자계 잡음을 측정한 결과, 전압파형이 일그러짐이 없이 정상적으로 동작하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.541-549
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• 2018

본 연구에서는 국내 화물 및 여객차량들을 견인하는 디젤전기 기관차의 제동에 따른 동적 거동을 분석하기 위하여 제동장치에 영향을 미치는 마찰계수, 제동압력, 주행저항 등을 시험하였다. 마찰계수는 UIC 541-4를 참고로 Dynamo 시험을 수행하였으며 시험결과는 다변량 회귀분석을 통해 제동하중, 제동초기 속도와의 관계를 분석하여 제시하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하였으며, 제동밸브와 배관의 특성을 반영하기 위하여 시간에 따른 제동압력 변화를 대상 차량에서 측정하였다. 차량에 작용하는 외력을 반영하기 위하여 EN 14067-4의 타행시험을 수행하고 2차 다항식 형태의 주행저항을 제시하였다. 도출한 주행저항을 동일 차종에 대하여 각 국가별로 사용하고 있는 주행저항들과 비교하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 디젤전기기관차의 동적 거동을 EN 14531-1에서 제시된 시간적분을 이용하여 해석하였다. 해석 결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 각각 차량의 속도이력 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과들은 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 파라미터들을 분석하고 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.45-59
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• 2023

세계적으로 온실가스 감축을 위해 주로 이산화탄소 발생에 초점을 맞춰왔지만, 최근에는 메탄 발생에 대한 관심이 커지고 있다. 습지, 저수지, 호소 등 수중 환경을 포함한 자연은 온실 가스 중요한 발원지이다. 호수와 저수지 바닥에 쌓인 퇴적된 유기 오염물질은 산소가 부족한 상태에서 미생물 분해를 통해 메탄과 같은 온실 가스를 생성할 수 있다. 메탄 배출은 비점오염원의 증가와 하천에 설치되는 횡단 구조물에 의한 흐름변화에 의해 증가하고 있는 실정이다. 또한, 기후 변화로 인한 수온의 상승 등은 메탄 배출을 가속화하는 원인이다. 메탄은 다양한 경로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 메탄발생의 주요인자가 미치는 영향을 정량화하기 위하여 BMP test을 수행하였다. 실험조건에 따라 메탄발생량을 직접 계측하였으며, 실험조건은 온도, 기질의 종류, 전단응력 및 퇴적물 특성으로 구분하였다. 또한, 바닥의 전단 응력은 실험적으로 측정하기가 어려워 수치모의를 수행하였다. 실험결과, 생화학적 요소는 메탄 생성에 영향을 미치지만, 전단 속도는 메탄 분리에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 퇴적물 특성은 메탄 생성 및 분리에 영향을 미칠 수 있다. 메탄 생성과 주요인자들 간의 관계를 경험식으로 제시하였으며, 향후 전단응력 및 유기물에 대한 실험조건을 구체화하고 실험규모를 확대한다면 메탄발생과 생지화학 및 수환경인자간의 관계를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제23권3호
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• pp.201-216
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• 2013

지하수면과 불포화대의 수분 포화도가 지하투과레이더(GPR) 신호에 미치는 영향을 연구하기 위하여 실내 토조와 충적층 현장에서 GPR 조사를 수행하였다. 실내의 모래 채움 토조 실험에서, 지하수위를 변화시키기 위해 물을 탱크 바닥에 설치된 밸브를 통해 주입하고 배수시켰다. 지하수위와 수분포화도를 추정하기 위하여 모래 채움 토조에서 GPR 수직반사법(이후, VRP) 자료가 획득되었다. 실내 모래 채움 토조에서 획득된 GPR 신호는, 지하수위는 물론 함수율 변화에도 민감하게 반응함을 보여준다. 불포화대에서 GPR 속도는 함수율 변화에 따라 크게 조절되며, 주시 시간의 증가는 포화도의 증가로 해석된다. 함안군 이룡리 낙동강변 충적층에서 220m에 달하는 VRP 조사가, 지하수위를 추정하기 위하여 수행되었다. 현장 조사 결과, 포화 조건에서 GPR 신호의 첫 번째 반사면은 모관 상승에 의한 경계부를 지시하며, 실제 지하수면과는 차이가 있음을 지시한다. 보다 정확한 지하수위를 추정하기 위하여, Well-3호공 주변에서 중앙공심점(common mid-point, 이후, CMP) 방식 GPR 조사를 수행하였다. 그 결과, 모관 상승 경계부와 지하수면으로부터 반사되는 CMP 자료는 쌍곡선 형태를 보였다. NMO(nomal move-out) 보정을 통해, CMP 조사 자료로부터 GPR 신호의 속도를 구하였고, 이는 보다 상세한 지하수면과 심도별 포화도 정보를 제공하였다. 지하수면과 포화도 정보를 포함하는 GPR 조사결과는 통기대의 현장 수리 지질학적 특성 조사에 유용한 수단이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.47-56
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• 2014

최근 지구 온난화로 인하여 해수면의 상승속도가 증가하고, 자연재해가 증가함에 따라서 연안방재 및 개발을 위한 해 육상수직기준 연계에 대한 관심과 요구가 높아지고 있는 추세이다. 우리나라의 수직기준은 그 사용목적이 다르며, 목적에 따라 해상 및 육상에서 개별적으로 정하여 사용되고 있다. 해상수직기준은 지역평균해수면을 사용하며, 육상수직기준은 인천평균해수면을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 첫째, 2012년과 2013년에 설치된 통합기본수준 점 48점을 이용하여 해 육상수직기준에 따른 기하표고의 차이를 분석하였다. 분석에는 지역평균해수면과 인천평균해수면을 참조하는 기하표고 및 국가지오이드모델 기반의 기하표고가 사용되었다. 전체 48점 중 도서지역을 제외한 31점 중 11점에서 10cm 이상의 잔차가 발생하였다. 잔차의 원인은 강물의 유입, 기준조위관측소의 이동, 항만공사에 따른 지형변화 등인 것으로 판단되었다. 둘째, 해 육상수직기준 연계를 위하여 해면경사의 경향을 분석하였다. 해면경사는 인천평균해수면과 지역평균해수면의 차이를 말한다. 분석결과 우리나라의 해면경사는 서해에서 남해 그리고 동해방향으로 높아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 해 육상수직기준 연계를 위한 자료로서 통합기본수준점의 성과가 활용될 수 있음을 확인하였다. 향후 해 육상수직기준 연계를 위해서는, 해 육상을 연결하는 측량자료가 많이 확보되어야 하며, 국립해양조사원과 국토지리정보원의 지속적인 수직기준 관리 및 자료 공유가 필요하다. 연계된 육해상수직기준의 정보는 효율적이고 경제적인 연안개발과 방재에 크게 활용될 것으로 기대된다.