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단열성능향상 재료를 사용한 구조용 콘크리트의 열전도 특성 (The Thermal Conduction Property of Structural Concrete using Insulation Performance Improvement Materials)

  • 박영신;강민기;김정호;지석원;전현규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 보통콘크리트보다 열전도율을 2배 이상 개선시킨 구조용 단열성능향상 콘크리트 개발 연구의 일환으로 마이크로기포제, 규조토 미분말, 경량골재를 사용하였으며, 콘크리트 내부공극을 다량확보하여 열전도율을 낮추고자 하였다. 실험결과, 슬럼프와 공기량은 양호한 결과를 나타내었으며, 단위용적질량에서는 마이크로기포제를 사용한 모든 배합에서 보통콘크리트보다 14.3~35.1 % 감소된 결과를 나타내었고 압축강도는 단열성능 향상 재료를 사용하여 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 본 실험의 목표 강도(24MPa)를 모두 만족하였다. 또한 열전도율은 보통콘크리트 대비 최대 2배 이상 개선된 결과를 나타내었다.

유한 요소 법을 이용한 노화에 따른 요추의 피질 골과 해면 골 간의 하중 분담 비율 (Load Sharing Ratios Between the Cortex and Centrum in a Lumbar Vertebral Body with aging using Finite Element Method)

  • 임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.90-103
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    • 2016
  • 본 연구는 유한 요소 법을 이용한 노화되어 강성/강도가 저하되는 요추 체의 얇은 피질과 해면 골의 하중 분담 비율 분석과 사용된 탄성계수들의 평가가 목적이다. 해면 골의 나은 해석을 위하여, 20년마다 압축 시험에서 얻은 탄성계수를 체적 공극 비율로 나눈 유효 탄성계수를 사용하였다. 이와 상응하는 피질 쉘도 공극 비율을 포함한 빔 이론의 수식들로부터 유효 탄성계수를 구한 후에 적용하였다. 또한 p-요소를 사용하여 수치 오차를 최소화하였다. 보고된 논문들을 참고하여 후관절 부분이 제거된 매개 변수적인 퇴행된 L3 척추 형상을 만들어 유한 요소 모델링 하였다. 일정 변위의 압축 조건을 가한 후에 여덟 조각의 부피 별로 각 뼈에서 탄성 변형률 에너지와 수직 하중의 비율을 사용하여 하중 분담 비율을 계산하였다. 결과로는 1) 20대에서 80대까지 해면 골의 하중 비율은 55%에서 49%로 감소하였다; 2) 피질 쉘은 중간 면에서 최고 비율을, 해면 골은 종판에서 최고 비율을 나타냈다; 3) 다공성 얇은 피질과 해면 골을 위한 유효 탄성계수의 사용은 적절하였다; 4) 두 방법을 이용하여 얻은 하중 분담 비율의 차이는, 전체 비율은 1% 미만 내에서 같지만 각 위치에서의 비율 값들은 약간 달랐다.

우리나라 산사태의 형태분류에 따른 사례 (Case study of landslide types in Korea)

  • 김원영;김경수;채병곤;조용찬
    • 지질공학
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    • 제10권2호
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    • pp.18-35
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    • 2000
  • 우리나라에서 가장 흔히 발생하는 산사태는 쇄설성유동(debris flow)이며 이는 집중호우 시기인 6월-8월 사이에 대부분 발생한다. 조사통계에 의하면 2일간의 강우량이 200mm 이상일 때 발생하기 시작한다. 이들은 산사면의 노두 발달이 양호한 지역에서는 발생하지 않으면 노두가 없는 지역에서만 발생한다. 초기에는 전이형슬라이드(translational slide)로 시작되며 파괴물질이 산사면의 계곡으로 유동되면서 쇄설성유동으로 전이된다. 쇄설성유동의 원인이 되고있는 전이형 슬라이드의 발생인자는 강우와 인위적 조건을 제외하면 암석의 종류, 지형고도, 사면경사, 입도분표, 투수계수, 건조밀도, 공극율 등이다. 이들 발생인자들의 통계처리, 특히 로지스틱 회귀분석에 의하여 인자들의 정량적 가중치를 구하여 산사태 발생 확률을 정량화 하였다. 암반포행(rock mass creep)은 대부분 경상계 퇴적암지역에서 발생되면 직접원인은 거의 사면 하단 부의 절토 때문이다. 전단전이는 적은 편으로 1m 내외이나 포행암반의 규모가 크기 때문에 매우 위험하다. 칠곡, 부산 황룡산 터널입구, 사천 산사태 등이 이 범주에 속한다. 포행의 원인이 되는 상부 전단대는 대부분 주변에 발달되어있는 단층이나 대규모 전달절리와 연과되어 있어 사면설계 조사시 지질구조에 주의를 요한다. 회전형 슬라이드(rotational slide)는 토양층이 두껍거나 기반암이 심히 풍화된 연약층에서 발생하여 이들도 흔히 사면 하단부의 절토와 연관되어있다. 이 산사태는 원호 또는 반원호형으? 진행되는 특징이 있으며 우리나라에서는 제 3기 응회암 지역이 취약하다. 이는 화산재와 화산쇄설 물질이 흔재된 제3기 응회암의 절리가 매우 잘 발달되어있어 팽윤과 흡수율이 높고 이로 인하여 심부까지 풍화에 취약하기 때문으로 경주 산사태와 포함-구릉포간 국도면의 산사태가 이 종류의 산사태에 속한다.

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Plate-type V2O5-WO3/TiO2 SCR 촉매의 열적 비활성화 특성 (Thermal Deactivation of Plate-type V2O5-WO3/TiO2 SCR Catalyst)

  • 차진선;박진우;정보라;김홍대;박삼식;신민철
    • 공업화학
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    • 제28권5호
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    • pp.576-580
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    • 2017
  • 본 연구에서는 plate-type의 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ SCR 촉매의 열적 비활성화 특성을 고찰하였다. 이를 위하여 plate type의 촉매를 $500{\sim}800^{\circ}C$의 온도에서 3 h 동안 열처리하였다. 촉매의 특성 변화를 고찰하기 위하여 XRD, $N_2$ adsorption-desorption에 의한 비표면적과 기공특성, SEM-EDS 등을 측정하였으며, 열처리 온도에 따른 NOx 전환율을 측정하였다. NOx 전환율은 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하였는데 $700^{\circ}C$ 이상인 경우에 크게 감소하였다. 이는 $TiO_2$의 결정상이 anatase에서 rutile로 변하고, $TiO_2$의 입성장 및 $CaWO_4$와 같은 결정상이 생성되어 촉매의 비표면적과 기공부피가 감소하였기 때문이다. 또한 $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 촉매 활성물질인 $V_2O_5$가 승화/기화되었으며, 촉매의 담지체로 사용되는 금속 지지체는 Cr 탄화물 형성에 따른 입계 부식과 산화가 발생하는 것으로 나타났다.

PTMSP/PDMS-Borosilicate 복합막에 의한 수소-질소 기체 분리에 관한 연구 (Separation of Hydrogen-Nitrogen Gases by PTMSP/PDMS-Borosilicate Composite Membranes)

  • 이석호;이현경
    • 멤브레인
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    • 제25권2호
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    • pp.123-131
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    • 2015
  • PTMSP와 PDMS로부터 합성된 PTMSP/PDMS 그라프트 공중합체에 다공성 borosilicate를 0~5 wt% 첨가하여 PTMSP/PDMS-borosilicate 복합막을 제조하였다. 합성된 PTMSP/PDMS 그라프트 공중합체의 수평균분자량(${\bar{M}}_n$)은 460,000이었고, 중량평균분자량(${\bar{M}}_w$)은 570,000이었으며, 유리전이온도($T_g$)는 $33.53^{\circ}C$에서 나타났다. TGA 측정에 의하면 PTMSP/PDMS에 borosilicate가 첨가되면 복합막의 감량이 작아지고 감량이 완결되는 온도도 낮아졌다. SEM측정에 의하면 PTMSP/PDMS-borosilicate 복합막 내에 들어있는 borosilicate는 $1{\sim}5{\mu}m$ 크기로 분산되어 있었다. 기체투과 실험에 의하면 PTMSP/PDMS-borosilicate가 첨가되면서 자유부피, 공동, 기공률이 증가하여 기체투과가 용해확산에 의한 것보다 분자체거름, 표면확산, Knudsen 확산에 의해 일어나는 경우가 점차 증가하여 $H_2$$N_2$의 투과도는 증가하고 선택도($H_2/N_2$)는 감소하였다.

스테인리스 스틸 AOD 슬래그를 이용한 폼 콘크리트의 탄소포집 성능 (Carbon-capture Performance of foam Concrete Using Stainless Steel Slag)

  • 김병준;유성원;최영철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.18-25
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    • 2020
  • 본 연구에서는 스테인리스 스틸 AOD 슬래그를 이용한 폼 콘크리트의 역학적 및 탄소포집 성능을 조사하였다. AOD 슬래그 바인더로 사용하며 기포율이 69 ± 0.5%이고, 슬러리 밀도는 573.2 ~ 578.6 kg/㎥인 폼 콘크리트를 제작하였다. 탄산화에 의한 영향을 살펴보기 위해 배합을 마친 폼 콘크리트는 일반 양생 및 탄산화 양생 두 가지로 하였다. 압축강도 측정결과 Plain 시편에 비해 AOD 슬래그를 30% 치환한 ST30 시편은 탄산화 양생에 따라 강도가 증가하였다. 폼 콘크리트의 이미지 분석결과에서도 ST30시편이 Plain시편 보다 공극률이 낮으며 평균 공극 크기도 작아 압축강도가 높음을 확인할 수 있었다. 또한 SEM 분석을 통하여 AOD 슬래그의 탄산화에 의한 탄산칼슘의 생성을 확인하였다. TGA분석을 통해 AOD 슬래그의 혼입으로 CO2 uptake의 증가를 확인하였다. 폼 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 공극률이 높으므로 AOD 슬래그를 이용하면 탄산화 속도가 빨라 탄소 포집 성능 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

천년초(Opuntia humifusa) 열매 분말 첨가 증편의 품질 특성 (Quality Properties of Jeung-pyun with Added Withprickly Pear (Cheonnyuncho) Powder)

  • 조은자;김민정;최원석
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.903-910
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    • 2007
  • In order to make acquire a potential use for Opuntia humifusa as a natural functional food material, this study was performed to determine the quality properties of Jeung-pyun made with added Opuntia humifusa, or prickly pear powder. According to an analysis of its major components, we found that the prickly pear powder consisteds of nitrogen-free extracts (71.85%) and crude fiber (11.20%). Greater additions of prickly pear powder had resulted in significantly lower pH in the of Jeung-pyun. According to measurements on the degree of Jeung-pyun gelatinization, by means of ${\beta}$-amylase, greater additions of prickly pear powder led to the higher levels of isolated maltose, indicating that the gelatinization degree of the Jeung-pyun became higher. Also, samples with higher concentrations of prickly pear powder had a tendency toward lower water content, which allowed us to expect a longer storage duration for the Jeung-pyun. In the textural property tests the Jeung-pyun that had less hardness and greater adhesiveness (p<0.05) than the control group as the content of prickly pear powder became higher. Also, the Jeung-pyunhad lower gumminess and chewiness than the control group as the content of prickly pear powder became higher. Therefore, it is possible to prepare relatively soft Jeung-pyun using prickly pear powder. For the color differences of the Jeung-pyun samples, lower L- values, and higher a- and b -values (p<0.05) presented as the addition level of prickly pear powder became higher. According to SEM observations of the Jeung-pyun, the added prickly pear powder addition groups generally showed a smaller and more inconsistent pore size, but higher porosity, than the control group. According to sensory analyses of the Jeung-pyun, the P2 group scored highest for color item, and the P4 group generated the fermented scent. Higher additions content of prickly pear powder led to the lower score, but higher scores for adhesiveness. Finally, the P2 group achieved the highest score for overall taste.

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유기섬유의 용융 및 기화에 따른 초고강도 콘크리트의 폭렬 특성 평가 (Evaluation on Spalling Properties of Ultra High Strength Concrete with Melting and Vaporization of Fiber)

  • 김규용;최경철;이주하;이승훈;이태규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.173-183
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    • 2012
  • 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상에 관한 메커니즘의 연구와 더불어 폭렬을 방지하는 방법으로써 섬유혼입에 의한 콘크리트의 수증기압을 낮추는 방법이 선호되고 있는 실정이다. 주로 단일 형태의 폴리프로필렌 섬유를 혼입하여 폭렬을 저감하는 방법들이 사용하고 있으나 초고강도 콘크리트 영역에서는 실제로 급격하게 온도가 상승하는 경우에 있어서 폭렬 및 급격한 수증기 팽창압을 고려할 수 없다는 점을 들 수 있다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트 내부온도상승조건에 따라 섬유의 용융점에 따른 공극의 형성 및 폭렬의 상관성을 분석하고자 하였으며, W/B 12.5%의 초고강도 콘크리트를 대상으로 용융점이 다른 PE섬유, PP섬유, 나일론섬유를 각각 0.15vol%, 0.25vol% 혼입하여 폭렬 성상, 수증기압, 시차열 중량 분석, 해석적 검토를 행하였다. 실험 결과, 동일 섬유 혼입률 조건에서 섬유의 용융점이 낮더라도 초고강도 콘크리트에서는 섬유의 기화에 의한 섬유의 중량손실이 발생하지 않으면 초기 폭렬의 방지가 어렵고, 가열시간 10분 전후의 빠른 공극을 형성하는 섬유가 폭렬의 방지에 효과적인 것으로 나타났다.

비귀금속 합금에 적용한 Au Based Bonding Agent가 금속-도재 결합에 미치는 영향 (The Effect of a Au Based Bonding Agent Coating on Non-Precious Metals-Ceramic Bond Strength)

  • 이정환;안재석
    • 치위생과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.405-412
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    • 2009
  • 본 연구는 도재소부용 비귀금속에 Au 코팅 층을 형성하고, Au 코팅 층이 금속-도재의 결합력에 미치는 영향을 알아보고자 2출 굴곡 시험 후에 SEM/EDS 방법으로 조사하여 비교하였다. 1. Ni-Cr ally 군과 Co-Cr alloy 군, 그리고 Ti 군의 절단면 시편의 전자현미경 사진에서 Au 코팅 층은 산화층의 확산을 제어하는 것으로 관찰되었다. 2. 2축 굴곡 시험 후에 EDS 분석 결과 Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에서 Si 함량은 Au 코팅 층을 형성한 시편에서 약간 감소하였고, 결합실패의 형태는 cohesive failure와 adhesive failure가 혼재된 양상으로 관찰되었다. 3. Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에서 Au 코팅 층은 도재-금속 결합력에 미치는 영향은 미미하였다. 4. Ti 군의 결합실패 형태는 Ni-Cr alloy 군과 Co-Cr alloy 군에 비해서 adhesive failure 양상이 두드러지게 관찰되었고, Au 코팅 층은 도재-금속 결합력에 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과 비귀금속에 적용한 Au 코팅은 산화층의 확산을 제어 하는 것으로 관찰 되었으나, 금속-도재 간의 결합력 증징에 미치는 효과는 미미하였다. Au 코팅을 이용하여 금속-도재 간의 결합력 증진을 위해서는 많은 연구가 지속되어야 할 것으로 사료된다.

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'매향' 딸기 번식을 위한 플라스틱 백 재배시 상토 물리.화학성이 모주생육과 자묘 발생에 미치는 영향 (Influence of Physico.Chemical Properties of Root Substrates on the Growth of Mother Plants and the Occurrence of Daughter Plants during the Propagation of 'Maehyang' Strawberry Using a Bag Culture System)

  • 최종명;박지영;고관달
    • 농업과학연구
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    • 제37권2호
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    • pp.191-197
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    • 2010
  • The objective of this research was to determine the influence of the physical and chemical properties of root substrates used during the production of 'Maehyang' strawberry propaguleson the growth of the mother plants and the rate of daughter plant formation. Plants were cultured in plastic bags containing six different formulations of root substrates composed of: a) 50% coir dust and 50% perlite (5:5 by volume, A), b) 60% coir dust and 40% perlite (6:4, B), c) 70% coir dust and 30% perlite (7:3, C), d) 70% coir dust and 30% coconut chip (7:3 D), e) 60% coir dust and 40% coconut chip (60:40, E), or f) 50% sphagnum peat and 50% vermiculite (50:50, F). All media formulations contained a moderate level of base fertilizers. Physical and chemical properties of each formulation were determined before plant establishment and after 120 days of stock plant culture and runner production. Total porosity (TP) and container capacity (CC) of all substrate formulations were higher than 85% and 55%, respectively, allowing a suitable range of air and water holding characteristics. Formulation F provided the highest TP and CC values among the all substrate modifications evaluated. Substrate formulations A, B, C and F had higher electrical conductivity (EC) and $NO_3{^-}$-N concentrations than formulations D and E, when determined before and after plant culture. Formulations A, B, C, and F, having higher EC readings, also performed better as root substrates thanthe formulations D and E in increasing fresh and dry weights of the runners as well as the production of daughter plants per plant. The 'Maehyang' strawberry plants grown in the formulation F had the highest tissue N content, followed by those grown in substrate B, A, C, or D for 120 days after transplanting. Formulation F also facilitated accumulation of higher tissue phosphorus (P) and copper (Cu) contents compared to other treatments. Results of this experiment suggest that the chemical properties, rather than physical properties, of root substrates had a major influence on the growth of mother plants and the occurrence of healthy daughter plants during the bag-culture phase of propagation.