• 제목/요약/키워드: evaporation-efficiency

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공기조화, 냉동 분야의 최근 연구 동향 -2004년 및 2005년 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 2004 and 2005 -)

  • 최영돈;강용태;김내현;김만회;박경근;박병윤;박진철;홍희기
    • 설비공학논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.94-131
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    • 2007
  • A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering in 2004 and 2005 has been done. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, air-conditioning, ventilation, sanitation and building environment. The conclusions are as follows. (1) Most of fundamental studies on fluid flow were related with heat transportation of facilities. Drop formation and rivulet flow on solid surfaces were interesting topics related with condensation augmentation. Research on micro environment considering flow, heat, humidity was also interesting for comfortable living environment. It can be extended considering biological aspects. Development of fans and blowers of high performance and low noise were continuing topics. Well developed CFD and flow visualization(PIV, PTV and LDV methods) technologies were widely applied for developing facilities and their systems. (2) The research trends of the previous two yews are surveyed as groups of natural convection, forced convection, electronic cooling, heat transfer enhancement, frosting and defrosting, thermal properties, etc. New research topics introduced include natural convection heat transfer enhancement using nanofluid, supercritical cooling performance or oil miscibility of $CO_2$, enthalpy heat exchanger for heat recovery, heat transfer enhancement in a plate heat exchanger using fluid resonance. (3) The literature for the last two years($2004{\sim}2005$) is reviewed in the areas of heat pump, ice and water storage, cycle analysis and reused energy including geothermal, solar and unused energy). The research on cycle analysis and experiments for $CO_2$ was extensively carried out to replace the Ozone depleting and global warming refrigerants such as HFC and HCFC refrigerants. From the year of 2005, the Gas Engine Heat Pump(GHP) has been paid attention from the viewpoint of the gas cooling application. The heat pipe was focused on the performance improvement by the parametric analysis and the heat recovery applications. The storage systems were studied on the performance enhancement of the storage tank and cost analysis for heating and cooling applications. In the area of unused energy, the hybrid systems were extensively introduced and the life cycle cost analysis(LCCA) for the unused energy systems was also intensively carried out. (4) Recent studies of various refrigeration and air-conditioning systems have focused on the system performance and efficiency enhancement. Heat transfer characteristics during evaporation and condensation are investigated for several tube shapes and of alternative refrigerants including carbon dioxide. Efficiency of various compressors and expansion devices are also dealt with for better modeling and, in particular, performance improvement. Thermoelectric module and cooling systems are analyzed theoretically and experimentally. (5) According to the review of recent studies on ventilation systems, an appropriate ventilation systems including machenical and natural are required to satisfied the level of IAQ. Also, an recent studies on air-conditioning and absorption refrigeration systems, it has mainly focused on distribution and dehumidification of indoor air to improve the performance were carried out. (6) Based on a review of recent studies on indoor environment and building service systems, it is noticed that research issues have mainly focused on optimal thermal comfort, improvement of indoor air Quality and many innovative systems such as air-barrier type perimeter-less system with UFAC, radiant floor heating and cooling system and etc. New approaches are highlighted for improving indoor environmental condition as well as minimizing energy consumption, various activities of building control and operation strategy and energy performance analysis for economic evaluation.

airGRdatassim을 이용한 앙상블 기반 수문자료동화 기법의 비교 및 불확실성 평가 (Comparative assessment and uncertainty analysis of ensemble-based hydrologic data assimilation using airGRdatassim)

  • 이가림;이송희;김보미;우동국;노성진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권10호
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    • pp.761-774
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    • 2022
  • 가뭄과 홍수의 예측, 기후변화가 유역 유출량, 더 나아가 수질 및 생태계에 미치는 영향의 정확한 분석을 위해서는 수문 모의 과정의 불확실성을 정량화하고 최소화하기 위한 노력이 필요하다. 수문자료동화는 수문모형의 상태량이나 매개변수를 갱신(update)하여 모의 초기 조건의 가장 가능성 있는 추정치를 생성하는 기법으로, 실시간 관측 정보를 이용하여 예측 정확도를 향상시킬 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 airGRdatassim 모형을 이용하여 앙상블 기반 순차 자료동화 기법인 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터로 용담댐 유역에 대해 일 유출을 모의하고, 자료동화 기법별 특성을 비교 및 분석하였다. 모의 결과, Kling-Gupta efficiency (KGE) 지표가 자료동화 적용 전 0.799에서 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터 적용시 각각 0.826, 0.933으로 향상되었다. 또한 기상 강제력 노이즈의 범위, 갱신 대상 상태량 설정, 앙상블 수 등 수문자료동화의 설정과 관련된 하이퍼-매개변수(hyper-parameter)의 불확실성이 모의 예측 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 강수 및 잠재 증발산 강제력의 오차 범위에 대한 민감도 분석 결과, 모든 모의 범위에서 파티클 필터가 앙상블 칼만 필터보다 예측 성능이 우수하였다. 파티클 필터는 기상 강제력 오차 크기가 작을수록 모의 성능이 향상되었으며, 앙상블 칼만 필터는 상대적으로 오차가 큰 경우 최적 성능이 확인되었다. 한편, 자료동화시 갱신되는 상태량의 종류를 줄일수록 자료동화에 의한 모의 성능은 감소하였다. 본 연구의 모의 실험 결과는 앙상블 자료동화를 이용하여 일 유출 모의 정확도 향상이 가능하지만, 최적 성능을 발휘하기 위해서는 수문자료동화 기법별 하이퍼-매개변수의 적정한 조정이 필요함을 함의한다.

Ecosysteme de I′Etang de Berre (Mediterranee nord-occidentale) : Caracteres Generales Physiques, Chimiques et Biologiques

  • Kim, Ki-Tai
    • 환경생물
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    • 제22권2호
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    • pp.247-258
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    • 2004
  • Climatological, hydrological and planktonical research studies, measurements of primary production and photosynthetic efficiency from December 1976 to December 1978 have been carried out in two brackish lakes: Lake Etang de Berre and Lake Etang de Vaine located in the French Mediterranean coast, in the region of Carry-le-Rouet located on the north-west Mediterranean near Marseilles, and in fresh water inflows from 4 Rivers (Touloubre, Durance, Arc, Durancole) to Lake Etang de Berre. Physico-chemical parameters were measured for this study: water temperature, salinity, density, pH, alcalinity, dissolved oxygen (% saturation), phosphate, nitrate, nitrite, silicate etc. Diverse biological parameters were also studied: photosynthetic pigments, phaeopigments, specific composition and biomass of phytoplankton, primary pelagic production etc. Climatical factors were studied: air-temperature, solar-radiation, evaporation, direction (including strength) of winds, precipitation and freshwater volume of the four rivers. The changes in Lake ‘Etang de Berre’ ecosystem depend on the quality of the water in the Durance River, and on the effects of seawater near the entrance of the Caronte Canal. The water quality of the lake varies horizontally and vertically as a result of atmospheric phenomena, maritime currents and tides. The distribution of water temperatures is generally heterogeneous. Southeasterly winds and the Northeasterly Mistral wind are important in the origins of circulated and mixed water masses. These winds are both frequent and strong. They have, as a result, a great effect on the water environment of Lake Etang de Berre. In theory, the annual precipitation in this region is well over eight times the water mass of the lake. The water of the Durance River flows into Lake Etang de Berre through the EDF Canal, amounting to 90% of the precipitation. However, reduction of rainfall in dry seasons has a serious effect on the hydrological characteristics of the lake. The temperature in the winter is partially caused by the low temperature of fresh water, particularly that of the Durance River. The hydrological season of fresh and brackish water is about one month ahead of the hydrological season of sea water in its vicinity. The salinity of Lake Etang de Berre runs approximately 3$\textperthousand$, except at lower levels and near the entrance to the Caronte Canal. However, when the volume of the Durance River water is reduced in the summer and fall, the salinity rises to 15$\textperthousand$. In the lake, the ratio of fresh water to sea water is six to one (6:1). The large quantities of seston conveyed by rivers, particularly the Durance diversion, strongly reduce the transparency in the brackish waters. Although the amount of sunshine is also notable, transparency is slight because of the large amount of seston, carried chiefly by Tripton in the fresh water of the Durance River. Therefore, photosynthesis generally occurs only in the surface layer. The transparency progressively increases from freshwater to open seawater, as mineral particles sink to the bottom (about 1.7kg $m^{-2}a^{-1}$ on the average in brackish lakes). The concentration of dissolved oxygen and the rate of oxygen saturation in seawater (Carry-le-Rouet) ranged from 5.0 to 6.0 $m\ell$ㆍ.$1^{-1}$, and from 95 to 105%, respectively. The amount of dissolved oxygen in Etang de Berre oscillated between 2.9 and 268.3%. The monographs of phosphate, nitrate, nitrite and silicate were published as a part of a study on the ecology of phytoplankton in these environments. Horizontal and vertical distributions of these nutriments were studied in detail. The recent diversion of the Durance River into Lake Etang de Berre has effected a fundamental change in this formerly marine environment, which has had a great impact in its plankton populations. A total of 182 taxa were identified, including 111 Bacillariophyceae, 44 Chlorophyceae, and 15 Cyanophyceae. The most abundant species are small freshwater algae, mainly Chlorophyceae. The average density is about $10^{8}$ cells $1^{-1}$ in Lake Etang de Berre, and about double that amount in Lake Etang de Vaine. Differences in phytoplankton abundance and composition at the various stations or at various depths are slight. Cell biovolume V (equivalent to true biomass), plasma volume VP (‘useful’ biomass) and, simultaneously. the cell surface area S and S/V ratio through the measurement of cell dimensions were computed as the parameters of phytoplankton productivity and metabolism. Pigment concentrations are generally very high on account of phytoplankton blooms by Cyanophyceae, Chlorophyceae and Cryptophyceae. On the other hand, in freshwaters and marine waters, pigment concentrations are comparatively low and stable, showing slight annual variation. The variations of ATP concentration were closely related to those of chlorophyll a and phytoplankton blooms only in marine waters. The carbon uptake rates ranged between 38 and 1091 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average surface value of 256 mg; water-column carbon-uptake rates ranged between 240 and 2310 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average of 810, representing 290 mg$Cm^{-2}$, per year 45 000 tons per year of photosynthetized carbon for the whole lake. Gross photosynthetic production measured by the method of Ryther was studied over a 2-year period. The values obtained from marine water(Carry-le-Rouet) ranged from 23 to 2 337 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 319, representing about 110 gCm$^{-2}$ per year. The values in brakish water (Etang de Berre) ranged from 14 to 1778 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 682, representing 250 mg$Cm^{-2}$ per year and 38 400 tons per year of photosynthesized carbon for the whole lake.

고수분 돈분슬러리의 톱밥여과 퇴비화 현장적용 연구 (A Practice-Oriented Study on Sawdust File Filteration Composting of High Moisture Pig Slurry)

  • 류종원
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.129-138
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    • 2008
  • 본 연구는 고수분 돈분뇨슬러리를 재료로 하여 톱밥여과 호기성 퇴비화 현장시설의 환경요인과 효율을 구명하기 위하여 퇴비화 과정중 온도, 수분함량, 물질수지, 수분증발량, 침출수 발생량, 퇴비 품질을 조사하였다. 분뇨투입은 퇴비화 초기에는 매일 분뇨를 투입하고 $2{\sim}3$주 이후에는 1주일에 2회씩 투입하여 처리하게 설계하였다. 본 시험에서는 발효조에 톱밥을 채우고 6개월간 지속적으로 분뇨를 발효장에 살포하고 교반하여 연속 호기성 발효 처리하는 퇴비화 방식의 농가에서 시험이 수행되었다. 1. 퇴비발효상의 온도는 상층부 $57.7^{\circ}C$, 중간부 $50.9^{\circ}C$, 하층부 $44.4^{\circ}C$를 나타내어 상층부가 가장 높고 하층부가 가장 낮았다. 교반 후 $3{\sim}5$시간 후부터 온도가 $36{\sim}50^{\circ}C$로 저하되었으며 교반 8시간 후부터 온도가 $64.5^{\circ}C$로 상승하여 정상온도를 유지하였다. 퇴비발효상 내부 온도의 일중 변화는 크지 않는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위에 있었으나 상대습도는 $50{\sim}99%$로서 변화가 매우 컸다. 2. 퇴비발효상의 수분수지를 산출한 결과 총 투입수분량의 10.3%가 침출수로 배출되었고, 78.4%는 증발량으로 배출되었다. 본 호기성 퇴비화 시설은 수분 증발량이 높아 침출수 배출량을 제외하고 톱밥 $1m^3$$3.16m^3$의 슬러리 처리가 가능하여 수분조절제인 톱밥의 절감효과가 있었다. 3. 퇴비발효상 여과 침출액의 수질은 투입 슬러리 대비 BOD는 89.5%, CODcr는 81.2%, SS는 97.5% 저감되었다. 4. 최종 퇴비의 품질은 유기물은 29.1%, OM/N의 비율은 46.9%이었으며 중금속 함량은 비료공정규격 기준에 적합하였다.

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왕겨 피복에 따른 만삼 종자발아와 육묘를 위한 트레이, 토양 및 차광처리 효과 (Effects of Rice Hull Cover for Seed Germination, Types of Tray and Soil, Shading Conditions for Seedling Growth of Codonopsis pilosuala)

  • 이수광;구자정;조원우;강호덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권1호
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    • pp.66-73
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    • 2013
  • 본 연구는 왕겨 피복에 따른 만삼의 종자발아와 육묘에 미치는 트레이, 토양 및 차광처리 효과를 구명하기 위해 수행되었다. 한 달 간 성장시킨 유묘를 경기도의 특정지역에 이식하여 재배 가능성 또한 살펴보았다. 그 결과 왕겨 피복 대조구의 발아율은 8%인 반면, 왕겨 피복 처리구의 발아율은 78%로 현저한 차이를 나타내었다. 트레이, 토양 및 차광을 달리한 조건에서 만삼의 생육특성은 차광 무 처리 트레이 50구 TKS 토양 처리구에서 초장 11.9 cm, 엽수 71매, 엽폭 3.1 cm, 엽장 2.6 cm 및 근장 14.3 cm로 가장 양호한 생육특성을 나타내었으며, 생리적 특성은 차광무 처리 TKS+펄라이트 처리구에서 증산량 3.9 $mmol{\cdot}m^{-2}s^{-1}$, 광합성능 9.1 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}s^{-1}$ 및 수분이용효율 2.2 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}s^{-1}$로 가장 양호하였다. 하지만 경제성, 생육 및 생리적 특성과 육묘기간의 생존율을 종합하여 고려하면 차광 무 처리 혹은 30% 차광조건에서 200구 트레이의 TKS 및 TKS+펄라이트 처리구에서 30~45일 간 육묘 후 포지에 이식하는 것이 적합 할 것으로 보여진다. 특히 경기도 지역에서 5 개월 간 재배 시 88~96%의 생존율과 개화까지 가능하여 경기도 지역에서도 만삼 재배의 가능성을 확인 할 수 있었다. 하지만 재배 실험 시 차광 무 처리의 일부 개체는 황화 현상과 위조현상이 발생하였다. 따라서 만삼 재배에는 30% 및 70% 차광처리가 필요한 것으로 판단된다.

무관수 옥상녹화에서 유기질 비료와 멀칭재에 따른 리아트리스(Liatris spicata) 생육 반응 (Effect of Organic Matter Ratios in Substrate and Mulching Materials on Growth of Liatris spicata under Non-irrigated Green Roofs)

  • 주진희;윤용한
    • 한국조경학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.130-137
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    • 2012
  • 본 연구는 유기질 비료와 멀칭재에 따른 리아트리스(Liatrisspicata)의 생육을 조사하여 무관수 옥상녹화에서의 효용성을 알아보고자 실시하였다. 4가지의 멀칭처리(무처리, 난석 멀칭, 바크 멀칭, 검은색 부직포 멀칭)와 3가지의 유기질 비료처리($A_1O_0$, $A_4O_1$, $A_1O_1$)로 총 12가지의 처리구를 옥상에 배치하였다. 생육측정은 2010년 4월부터 10월까지 초장, 엽수, 꽃대직경, 소화수, 엽록소 함량, 지상부 생체중 및 건조중 등을, 생존율은 이듬해인 2011년 5월에 조사하였다. 1. 인공배합토 100%($A_1O_0$)처리구의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 엽수, 소화수, 엽록소 함량 등이 높았고, 특히, 초장, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등은 다른 멀칭처리에 비해 확연한 차이를 보였다. 동면 후 생존율은 무처리와 난석 멀칭이 100%, 바크 멀칭에서는 20%,검은색 부직포 멀칭에서는 0%의 생존율을 보였다. 2.인공배합토 80%, 유기질 비료 20%($A_4O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭에서 리아트리스의 초장, 엽수, 소화수, 지상부, 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 높았으나, 초장을 제외하고 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 동면 후 생존율은 $A_1O_0$와 비교해볼 때 약 40~60% 정도 감소하였다. 3. 인공배합토 50%, 유기질 비료 50%($A_1O_1$)의 경우, 검은색 부직포 멀칭이나 바크 멀칭에서 리아트리스의 초장, 꽃대직경, 소화수, 엽수, 엽록소 함량, 지상부 생체중, 지상부 건조중 등이 다른 멀칭처리에 비해 좀 더 높았으나 통계적인 유의성은 없었다. 동면 후 생존율은 모든 멀칭처리에서 0%를 나타냈다. 따라서, 무관수 옥상녹화에서 리아트리스의 생육과 개화는 검은색 부직포 멀칭에서 가장 양호하였다. 반면, 동면 후 생존율은 유기질 비료의 비율이 높을수록 저하되는 경향을 보였다.