GNSS 기상학은 1980년 중반 기상 분야에 활용 가능성이 제기된 후, 전 세계적으로 실용화 가능성이 입증되고 있으며, 현재 기상현업에 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. GNSS 신호의 대류권 지연오차에 기반하여 산출한 가강수량은 대기 중 수증기량을 나타낸 것으로, 기후 모니터링, 기후의 변화 탐지 등 다양한 기상현상 분석에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 2014년 2월 울산에 내린 폭설현상 분석을 위해 GNSS 상시관측소와 자동기상관측장치에서 제공하는 기상관측 정보를 이용하여 가강수량을 산출하였다. 산출 과정 중 중요한 파라미터인 가중 평균 기온식은 송동섭의 모델을 적용하였다(Song, 2009a). 연구기간은 폭설이 발생한 2014년 2월과 폭설이 발생하지 않은 2013년 2월의 총 56일이다. 2014년 2월 가강수량의 평균은 11.29mm로 산출 되었으며, 폭설이 발생한 2월 9일부터 12일까지 평균 가강수량은 10.14mm로 전체 평균값보다 11.34% 낮은 값을 보였다. 폭설이 내리지 않은 2013년 2월 가강수량의 평균은 10.34mm로 2014년 평균보다 8.41% 낮은 값을 보였다. 또한 가강수량 외 AWS에서 제공하는 다른 기상인자들과 비교하여 폭설 현상에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 Magnus 경험식을 통해 산출한 포화수증기압 경우 GNSS 가강수량과 0.29의 낮은 상관성을 나타내었다. 또한 기상인자의 종류(강설, 강우)에 따라 가강수량의 증감패턴이 다르게 나타났으며, 강수량이 발생하기 평균 6.5시간 전에 가강수량 값이 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이를 통해 GNSS 가강수량 패턴분석이 강수량 전조현상 분석에 유효할 것으로 판단된다.
본 연구의 개발대상 제품은 선박 및 발전용 EGB(Exhaust Gas Boiler-폐열보일러) 종류로써 디젤 엔진, 가스 엔진, 가스 터빈 등에서 나오는 배기 가스의 여열을 이용하여 물을 가열하여 고온·고압의 증기나 온수를 발생시키는 열회수 장치이다. 발생된 증기나 온수는 선박의 선실 난방 및 온수 시설이나 HFO Heating, 터빈 구동에 필요한 동력원으로 사용된다. 폐열보일러의 원리는 여열을 가진 고온의 배기 가스가 보일러의 Tube를 통과하면서 물을 데우는 역할을 한다. 데워진 물은 스팀 형태로 선실이나 터빈장치로 보내어져 사용하게 되는 구조이다. 본 연구에서는 EGB의 열전달 부품인 관형 튜브를 Plate Tube로 대체하여 열전달 표면을 늘려 효율을 극대화하는데 목표가 있다.
The fluid generally flows through fractures in crystalline rocks where most of underground storage facilities are constructed because of their low hydraulic conductivities. The fractured rock is better to be conceptualized with a discrete fracture concept, rather continuum approach. In the aspect of fluid flow in underground, the simultaneous flow of groundwater and gas should be considered in the cases of generation and leakage of gas in nuclear waste disposal facilities, air sparging process and soil vapor extraction for eliminating contaminants in soil or rock pore, and pneumatic fracturing for the improvement of permeability of rock mass. For the purpose of appropriate analysis of groundwater-gas flow, this study presents an unsteady-state multi-phase FEM fracture network simulator. Numerical simulation has been also conducted to investigate the hydraulic head distribution and air tightness around Ulsan LPG storage cavern. The recorded hydraulic head at the observation well Y was -5 to -10 m. From the results obtained by the developed model, it shows that the discrete fracture model yielded hydraulic head of -10 m, whereas great discrepancy with the field data was observed in the case of equivalent continuum modeling. The air tightness of individual fractures around cavern was examined according to two different operating pressures and as a result, only several numbers of fractures neighboring the cavern did not satisfy the criteria of air tightness at 882 kPa of cavern pressure. In the meantime, when operating pressure is 710.5 kPa, the most areas did not satisfy air tightness criteria. Finally, in the case of gas leaking from cavern to the surrounding rocks, the resulted hydraulic head and flowing pattern was changed and, therefore, gas was leaked out from the cavern ceiling and groundwater was flowed into the cavern through the walls.
물은 용융점, 끓는점, 용융열 및 증발열등의 수소와 6족원소와의 화합물의 성질로부터 예측되는 값보다 훨씬 크고, ice-I녹을 때 부피의 감소가 일어나는 등 특이한 성질을 가지고 있다. 이와같은 성질들을 정량적으로 설명하려고 지금까지 많은 연구자들이 노력해왔다. 저자들은 물의 큰 표면자유에네르기와 용융시의 특수한 부피변화로 미루어 물의 구조모델을 다음과 같이 생각하였다. 즉, 얼음이 용융함에 따라 분자크기의 이동성 빈자리가 도입되면 물의 큰 표면에네르기 밀도로 말미암아 빈자리 주위의 물분자는 촘촘한 배열을 가지게 되면 빈자리에서 떨어져있는 분자는 ice-I의 구조를 가질것으로 생각된다. 빈자리 주위의 분자가 빈자리에 뛰어 들어갈 때는 이동자유도를 지니게 될 것이다. 저자들은 H. Eyring의 액체구조이론을 써서 물의 liquid partition function을 위에 말한 바와 같이 구조모델로부터 유도하고 물의 증기압, 용융 및 증발엔트로피 등 여러가지 열역학적 성질 및 몰부피를 계산하여 실측치와 좋은 일치를 얻었다.
The azeotrope of methyl acetate methanol and water was isolated using extractive distillation with water as entrainer. The pressure-swing extractive distillation (PSED) process and vapor side-stream distillation column (VSDC) with the rectifier process were designed to separate the methyl acetate, methanol and water mixture. It was revealed that the VSDC with the rectifier process had a reduction in energy consumption than the PSED process. Four control schemes of the two process were investigated: Double temperature control scheme (CS1), $Q_R/F$ feedforward control of reboiler duty scheme for PESD (CS2), $Q_R/F$ feedback control scheme for VSDC (CS3), the feedback control scheme of sensitive plate temperature of side-drawing distillation column to dominate the compressor shaft speed (CS4). Feed flow and composition disturbance were used to evaluate the dynamic performance. As a result, CS4 is a preferable choice for separation of methyl acetate-methanol-water mixture. A control scheme combining the operating parameters of dynamic equipment with the control indicators of static equipment was proposed in this paper. It means using the sensitive plate temperature of side-drawing column to control the compressor shaft speed. This is a new control scheme for extractive distillation.
고준위폐기물처분장의 성능 및 안전성 향상을 위해서 공학적방벽(engineered barrier)에 대한 실증이 필요하다. 우리나라 기준처분시스템에 대한 엔지니어링 규모의 실험장치(KENTEX)를 제작 설치하고, 공학적방벽에서의 열-수리-역학적 거동 규명을 위한 실증실험을 수행하였다. KENTEX 실험은 2005년 5월 31일에 시작되어 현재 성공적으로 진행 중에 있으며, 지금까지 얻어진 실험결과로부터 공학적방벽에서의 열-수리-역학적 거동에 대한 중간결론을 얻을 수 있었다. 벤토나이트 블록 내 온도는 실험 시작 후 수 주 만에 정상상태에 도달하였고, 온도분포는 히터에 가까울수록 높고 멀어질수록 낮은 값을 보였다. 수분함량은 히터 쪽보다는 지하수가 유입되는 실린더 벽면 부근에서 높은 값을 가졌고, 건조-습윤 과정에 의한 벤토나이트 블록의 수화는 측정위치에 따라 달랐다. 실험기간 동안 벤토나이트 블록에 작용하는 압력은 블록의 포화도 (그 결과, 팽윤압)이 증가할수록 증가하였다. 히터 부근에서는 벤토나이트의 열응력이나 블록 공극 내 증기압도 중요한 역할을 하였다.
물의 증발에 따른 냉각 효과를 이용하는 증발냉각방식은 기존 증기 압축식 방식에 비하여 냉방에 소요되는 에너지를 현저히 감소시킬 수 있고 CFC 냉매를 사용하지 않아 친환경적이다. 본 연구에서는 습채널의 물 퍼짐성이 개선된 플라스틱/종이 재질로 크기 $300mm{\times}300mm{\times}300mm$, 채널 핏치 $5mm{\times}5mm$, $5mm{\times}7mm$, $7mm{\times}7mm$의 직교류 간접증발소자를 제작하고 간접증발효율 및 압력 손실을 측정하였다. 간접증발효율은 채널 핏치가 가장 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 가장 크게 나타났다. 이는 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 전열 면적이 가장 크기 때문이다. 또한 간접증발소자 설치로 인해 절약되는 에너지도 $5mm{\times}5mm$ 소자에서 가장 크게 나타났다. 한편 습채널의 압력 손실은 건채널의 값보다 크게 나타났다. 이론 해석 모델은 간접증발효율과 압력손실을 과소 예측하였다.
We investigated the surface oxidation behavior of cube-textured polycrystalline nickel at various oxidation conditions. Cube-textured NiO film was formed on a cube-textured polycrystalline nickel regardless of oxidation conditions but different growth behavior of NiO crystals was observed depending on the oxidation conditions. The introduction of water vapor into $O_2$ did not affect the texture evolution, but rough and porous microstructure was developed. Microstructure of NiO film tends to be denser as the oxygen partial pressure increases. It is interesting that (111) peak of theta - two theta diffraction pattern started to get stronger in air atmosphere and (111) plane became the major texture in the substrate oxidized in high purity argon gas. Small amount of high index crystallographic plane NiO peak crystal was observed when $N_{2}O$ was used as an oxidant while only (200) plane crystal was formed in dry $O_2$ atmosphere. Flat and smooth surface was changed into rough faceted one when ramping rate to oxidation temperature was faster. The grain size of NiO was decreased when the oxygen partial pressure was low. It was also observed that the modification of nickel surface suppressed the development of (200) texture.
Currently, teeth whitening method which is applicable to dental surgery is that physician expertises give medical treatment to teeth directly dealed with a high concentration of hydrogen peroxide and carbamide peroxide. If hydrogen peroxide concentration is too high for treatment of maximized teeth whitening effect [1], it is harmful to the human body [2]. To the maximum effective and no harmful teeth whitening effect in a short period of time at home, we have observed the whitening effect using carbamide peroxide (15%) and a low-temperature atmospheric pressure plasma jet which is regulated by the Food and Drug Administration. The gas supplied conditions of the non-thermal atmospheric pressure plasma jet was with the humidified (0.6%) gas in nitrogen or air at gas flow rate of 1000 sccm. Also, the measurement of chemical species from the jet was carried out using the optical emission spectroscopy (OES), the evidence of increased reactive oxygen species compared to non-humidified plasma jet. We have found that the whitening effect of the plasma is very excellent through this experiment, when bovine teeth are treated in carbamide peroxide (15%) and water vapor (0.2 to 1%). The brightness of whitening teeth was increased up to 2 times longer in the CIE chromaticity coordinates. The colorimetric spectrometer (CM-3500d) can measure color degree of whitening effect.
본 연구에서는 대추를 필름 형태의 식품 소재로 개발하였다. 대추 필름 제작에 고분자 분쇄 방법으로 사용된 HPH는 대추 필름의 인장 강도와 수분 투과도를 향상시켰다. 기존에 개발된 많은 다른 생고분자 필름보다 높은 인장 강도와 낮은 수분 투과도는 열접합강도와 함께 식품에 있어 HPH 대추 필름의 상업적 적용 가능성을 보여주었다. 대추 필름은 대추 고유의 형태와 크기에 제한 없이 여러 식품에 코팅 또는 롤 형태로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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