• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.146-151
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• 2024

The demand for research on materials with excellent cryogenic strength and ductility has been increasing, particularly for applications such as liquid hydrogen (20 K) storage tanks. To effectively utilize liquid hydrogen, a system capable of maintaining and operating at 20 K is essential. Therefore, preliminary research and verification of the cooling system are crucial. In this study, a heat transfer analysis was conducted on a cooling system to meet the cryogenic environment requirements for cryogenic hydrogen chamber, which are conducted at liquid helium temperatures (4 K). The cooling mechanism in a helium cooling system was examined using numerical analysis. The numerical cooling trends were compared with experimentally obtained cooling results. The good agreement between numerical and experimental results suggests that the numerical approach developed in this study is applicable over a wide range of cryogenic systems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5877-5884
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• 2014

최근 기후변화와 기상이변 등으로 동절기에 더욱 가혹한 기상 조건이 자주 보고되고 있다. 그러나, 철도차량의 난방용량은 이렇게 극도로 추운 기후환경에서는 객실을 난방하기에 충분하지 않은 경우가 많으며, 이는 난방에 대한 승객의 민원을 야기하는 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 외기 온도와 난방 출력이 객실 온도에 미치는 영향을 알아봄으로써 차량의 난방용량에 따른 운행 가능한 외기온도를 실험적으로 도출하고자 하였다. 실험방법으로는 우선 시험용 철도차량을 대형 기후환경 챔버에 넣고, 다양한 외기온도조건을 모사하였다. 난방 장치 출력의 영향은 난방 장치의 출력을 변화시키면서 객실의 온도를 측정하여 조사하였다. 외기온도가 $-10^{\circ}C$인 조건에서는 난방기의 출력을 최대로 한 경우에도 객실의 평균 온도는 $14.0^{\circ}C$에 불과하여, 동절기의 객실온도 최소 요구조건인 $18^{\circ}C$보다 훨씬 낮았으나, 외기 온도가 $0^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$인 경우의 객실온도는 각각 $26.1^{\circ}C$와 $34.0^{\circ}C$였다. 내삽법으로 계산한 결과 객실 내부 온도를 $18^{\circ}C$ 이상으로 유지할 수 있는 최저 외기온도는 $-6.7^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 객실 내부에서의 수직 온도 차이는 난방기 출력이 높을수록, 외기온도가 높을수록 커서 10 K 이상 차이가 나는 경우도 있었다. 그러나, 수평 온도 차이는 난방기 출력이나 외기온도에 무관하게 최대 2 K 이하로 매우 낮게 나타났다. 따라서, 우수한 난방성능을 확보하기 위해서는 수직 온도 차이를 줄이는 것이 중요함을 알 수 있었다.

• 한국생활환경학회지
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• 제16권2호
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• pp.89-100
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• 2009

본 연구는 최대하 부하 트래드밀 운동과 간헐적 부위별 인체 냉각 시 심부와 말초 부위의 동적 체온조절을 관찰하기 위해 고안되었다. 이를 위해 총 다섯명의 남자 피험자가 세 가지 실험 조건, 머리와 손 냉각 조건(HH cooling), 다리 냉각 조건(Leg Cooling), 냉각하지 않는 대조군(Control)에 참여하였고, 모든 실험은 기온 24±1℃와 습도 50±5%RH로 유지되는 인공기후실에서 수행되었다. 피험자들은80%HR_max의 트래드밀 운동과 이어지는 회복 스케쥴을 두 번 반복하였고, 인체 부위별 냉각은 15℃의 물이 순환하는 액체 냉각모자, 장갑, 다리를 덮는 형태의 담요를 이용하여 회복 시에만 적용되었다. 본 연구 결과, (1) 직장온도(T_re)는 세 조건 간에 유의한 차이를 보이지 않았다; (2) 피부온도는 부위별로 특징되어지는 다양한 체온조절 현상을 보였다. 특히, 운동의 시작 시점에서 보이는 피부온도의 초기 하강은 주로 가슴, 넓적다리, 종아리, 손가락 피부 온도에서 관찰되었으며, 이 중 손가락 온도(T_fing)에서의 초기 하강 현상은 매우 현저했다. (3) 피부 온도가 초기 하강을 보이는 동안 T_re는 점점 증가했다. (4) 두 번째 운동 시작 시 T_fing에서의 초기 하강 규모는 Control 조건에서 평균 4.8℃, HH cooling 조건에서는 5.1℃, Leg cooling 조건에서는 3.4℃로, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 초기 하강 현상을 보인 시간은 Control 조건에서 평균 8.1분으로 HH cooling 조건에서는 7.9분, Leg cooling 조건에서는 6.3분보다 길었으나 통계적 차이는 발견되지 않았다. 결론적으로, 트래드밀 운동의 개시기에 관찰된 피부온도 하강 현상은 인체 심부의 온열 상태의 진행과는 반대되므로, 비 온열적 요인을 반영한다. 특히, T_fing에서 초기 하강의 규모는 인체 부위별 냉각에 의해 영향을 받았다. 따라서, 말초 부위의 피부온도 하강 현상은 운동 중 피부면의 온열 상태 예측 시 주의깊게 고려되어져야 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.179-188
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• 2011

본 연구에서는 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성에 있어서 탄화수소 연료의 첨가효과를 알아보기 위하여 상온, 고압, 정적상태의 연소실에서 실험을 수행하였다. 층류화염전파속도는 상세반응기구와 전달물성치를 사용하여 계산하였고 이를 실험으로 측정된 값과 비교하였다. 탄화수소 연료가 첨가된 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성은 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성의 관점에서 평가되며 희박예혼합 화염에 대해 실험으로부터 측정된 셀불안정성을 유발하는 임계 Peclet 수는 이론적으로 얻어진 값과 비교하였다. 실험결과는 반응혼합물에 탄화수소 계 연료의 첨가량이 증가할수록 화염전파속도는 감소함을 보였다. 합성가스-공기화염에 프로판과 부탄을 첨가하였을 경우 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성이 감소하여 셀 형성은 현저하게 감소하였다. 반면 메탄을 첨가하였을 경우 셀 불안정성이 완화되는 효과는 없었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.915-921
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• 2020

연소실 내 공조현상으로 인해 발생되는 열음향 불안정성은 안정적인 연소시스템을 구현하기 위해 해결해야 하는 고질적인 문제로 제기되어 왔다. 열음향 불안정성은 크게 1차 2차 열음향 불안정성으로 나뉘며, 본 연구에서는 열음향 불안정성 중 2차 열음향 불안정성의 천이에 관해 열손실이 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 2차 열음향 불안정성을 발생시키기 위해 한쪽 끝이 열린 1/4 파장 공명기를 채택하여 수직으로 설치하였고, 공명기 내부에는 예혼합 가스를 주입하였다. 또한 공명기 상단으로 발생하는 열손실 효과를 비교하기 위해 추가적으로 외부 동축류 관을 설치하였다. 연료 농후조건의 예혼합 가스만을 채택하여 주입하였기 때문에 동축관에 주입되는 기체에 따라 공명기 상부에 추가적인 확산화염이 형성될 수 있다. 그 결과 확산화염이 발생되었을 경우 공명기 상단으로의 열손실이 감소하며 2차 열음향 불안정성이 발현되었으며, 확산화염이 억제되어 공명기 상단으로의 열손실이 증가하였을 경우 2차 열음향 불안정성의 발현이 억제되는 결과를 도출하였다.

• 감성과학
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• 제13권2호
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• pp.359-370
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• 2010

여름철 에너지 절약, 온실가스 줄이기, 직장인의 건강증진 등을 위한 쿨맵시 캠페인에 대하여 범국민 인식 및 실천의 필요를 바탕으로, 본 연구는 착의실험을 통해 클맵시 권장복장 착용시의 생리적 반응 및 주관적 감각에 대해 분석하였다. 1차 실험은 두 복장, 즉 일반복장, 쿨맵시 권장복장에 대한 생리적 반응의 측정으로서, 두 환경기온 $25^{\circ}C$와 $27^{\circ}C$, 상대습도 50%R.H.에서 20대 성인남성 4명을 대상으로 실험을 행하였다. 일반복장은 긴팔 셔츠 정장바지 차림이었고 쿨맵시 권장복장은 넥타이 없이 반팔셔츠에 정장바지 차림이었다. 피험자는 30분간의 안정기를 가진 후 60분 동안 실험을 실시하였는데 사무실 작업과 유사한 컴퓨터 워드작업을 행하였고, 피부온, 직장온, 의복하 습도, 발한량, 온열감, 습윤감, 쾌적감 등을 측정하였다. 대부분의 반응에서 $25^{\circ}C$ 일반복장의 경우와 $27^{\circ}C$ 쿨맵시복장의 경우가 유사한 결과를 나타내고 우수한 것으로 나타났다. $25^{\circ}C$ 쿨맵시복장의 경우에는 저강도 작업이 지속되면 직장온의 저하가 우려되었으며 $27^{\circ}C$ 일반복장에서는 고 평균 피부온, 고 발한량, 높은 온열감 등을 보였다. 2차 실험은 일반복장을 착용한 채 환경온도를 점진적으로 하강시키면서 권장 여름철 냉방온인 $27^{\circ}C$에서 쿨맵시 권장복장을 착용한 경우의 피부온도를 발현시키는 실내 환경온도를 찾는 것이었다. 그 결과 권장복장 경우의 피부온을 나타내려면 일반복장의 경우에는 환경온을 $2^{\circ}C$를 더 낮추어야만 하였다. 여름철 실내 환경온을 $27^{\circ}C$로 높이고 쿨맵시 권장복장을 착용하는 것이 사무실의 장시간 저강도 작업 하에서는 피부온, 주관적 온열감이 우수하였다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.40.1-40.1
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• 2010

The Main payload of the STSAT-3 (Korea Science & Technology Satellite-3), MIRIS (Multipurpose Infra-Red Imaging System) has been developed for last 3 years by KASI, and its Flight Model (FM) is now being developed as the final stage. All optical lenses and the opto-mechanical components of the FM have been completely fabricated with slight modifications that have been made to some components based on the Engineering Qualification Model (EQM) performances. The components of the telescope have been assembled and the test results show its optical performances are acceptable for required specifications in visual wavelength (@633 nm) at room temperature. The ensuing focal plane integration and focus test will be made soon using the vacuum chamber. The MIRIS mechanical structure of the EQM has been modified to develop FM according to the performance and environment test results. The filter-wheel module in the cryostat was newly designed with Finite Element Analysis (FEM) in order to compensate for the vibration stress in the launching conditions. Surface finishing of all components were also modified to implement the thermal model for the passive cooling technique. The FM electronics design has been completed for final fabrication process. Some minor modifications of the electronics boards were made based on EQM test performances. The ground calibration tests of MIRIS FM will be made with the science grade Teledyne PICNIC IR-array.

• 한국의류산업학회지
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• 제7권3호
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• pp.315-320
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• 2005

With regard to the fact that temperature of human body remains almost constant at $37^{\circ}C$, changes by circadian variation, this study intended to investigate the effect of circadian rhythm on physiological responses of human body according to body fat rate. Fifteen healthy adult women were recruited for this study and were measured body fat as a method of bio impedance. We organized subjects into three groups ; low body fat group(group L-less than 20% of body fat), medium body fat group(group M-20%~30% of body fat) and high body fat group(group H-more than 30% of body fat). The experiment was carried out in a climate chamber of $32^{\circ}C$, 60% RH with the repeat of 'Exercise' and 'Rest' period. Subjects participated in two experiments, one is morning experiment(called 'AM'), the other is afternoon experiment (called 'PM'). The results of this study are as follows ; As to the variation of rectal temperature, group L and M had a significant difference in the time of the day between AM and PM, but group H had almost the same rectal temperature in the two kinds of experimental time. The reason why group H had a smaller difference in the circadian rhythm of rectal temperature in this study is estimated at the Budd et al.(1991)'s results that body fat had effects on reduction in thermogenesis, radiation, mean skin temperature, and increase in insulation of the tissues. Group M had the highest mean skin temperature in the 'PM'. All the 3 groups didn't have stable values in 'AM'. But it showed more stable in 'PM' than 'AM'. Sweat rate was the highest in group H in both 'AM' and 'PM'. Group M had larger sweat rate in 'PM' than 'AM'. but in group L and H, sweat rate was almost the same in two kinds of time of the day. This result suggests that who have more or less body fat have larger difference in sweat rate between morning and afternoon than who have normal body fat.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.125-134
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• 2022

세계 우주 기관들로 조직된 국제 우주탐사 협력 그룹이 발간하는 글로벌 우주탐사 로드맵에서는 미래 달 탐사 방향과 달 자원 활용을 위한 거주 계획을 반영하는 등 달은 심우주 탐사를 위한 전초기지로 주목받고 있다. 따라서 달 행성 지반 환경 재현 인프라 기술은 미래 달 지상 탐사를 위해 필요한 다양한 장비들의 성능검증에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 달 착륙 및 기지 건설 후보지인 달 남극 영구음영지역의 고진공 및 극저온 지상 환경을 재현하고자 하였다. 현재까지 달 지상 환경 재현을 위한 효율적 장비 운용 프로세스는 제시되지 못한 실정으로, 본 연구에서는 파일럿 지반열진공챔버에 인공월면 지반을 조성한 뒤 다양한 진공 환경에 대해 일방향 지반냉각 실험을 진행하고 이를 평가하였다. 냉각효율 및 장비 안정성 측면에서 가장 유리한 진공 환경은 30-80 mbar인 것으로 파악되었으나, 고진공 환경에서 얼음이 승화되지 않기 위한 극저온의 온도를 구현하기 위해서는 주변부 냉각이 추가적으로 요구되었다. 이를 위해 본 연구에서는 동결비 개념을 적용해 효율적인 주변부 냉각 가동 시점을 제안하였다.

• 한국의류학회지
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• 제31권6호
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• pp.955-965
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• 2007

안전모는 다양한 산업현장에서 머리 보호를 위해 착용되는 보호구로 법적으로도 착용이 의무화되어있다. 그러나, 안전모 착용에 따른 불쾌감 및 생리적 부담은 작업자들이 착용을 꺼려하는 주된 원인이 된다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로 안전모에 냉매팩을 삽입하는 방법을 제안하였고, 동시에 냉매팩 삽입으로 인한 안전모의 무게 증가가 인체생리반응에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. WBGT $33{\pm}1^{\circ}C$의 환경에서 인체착용평가 방법을 이용하여, 4가지 실험조건으로 안전모 착용시의 인체 생리반응을 조사하였고, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 안전모만 착용 시(OH)와 안전모 미착용시(NH)를 비교해 보면, 안전모 착용 시에 평균피부온, 직장온, 심박수, 발한량 등이 통계적으로 유의하게 높았고, 주관적인 감각에서도 더 덥고, 더 습하며, 불쾌하고 주관적으로도 힘들다고 느끼는 것으로 나타났다. 둘째, 냉매팩 삽입시의 경우(HA, HB), 냉매팩의 종류에 따라 여러 인체생리반응에 차이를 보였으나, 안전모만 착용한 경우(OH)와 비교 시 안전모내 기후, 발한량, 직장온 상승도, 열저장(heat storage) 등이 더 낮았다. 한서감과 쾌적감에서는 냉매팩 종류에 따라 다른 경향을 보였다. 본 결과를 통해 안전모 착용시의 생리적, 주관적 부담 정도를 객관적으로 파악할 수 있었으며, 안전모에 냉매팩을 삽입하는 방법을 서열 스트레스를 경감시키는 하나의 방법으로 제시할 수 있었다. 추후 연구에서는 냉매팩의 무게, 피복면적, 성분 등을 고려해야 할 것이며, 본 결과가 서열 환경에서 안전모를 착용하고 작업하는 여러 산업 근로자에게 도움이 되기를 기대한다.