• 제목/요약/키워드: freezing damage

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콘크리트구조물의 반복적 동결융해에 대한 수치 해석적 열화 예측 및 신뢰성 모델 개발 (Development of Deterioration Prediction Model and Reliability Model for the Cyclic Freeze-Thaw of Concrete Structures)

  • 조태준;김이현;조효남
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.13-22
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    • 2008
  • 다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

콘크리트 구조물의 열화방지를 위한 표면 성능 개선제의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Surface Performance Improving Agent for the Deterioration Prevention of Concrete Structures)

  • 류금성;고경택;김도겸;이장화
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.177-186
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    • 2005
  • 최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

수확기 동상해 피해가 '부유' 단감의 저장 품질에 미치는 영향 (Effect of Freeze Injury by Weather on Quality of 'Fuyu' Sweet Persimmon at Harvest and Subsequent Storage)

  • 조윤희;최성태;김성철;김은경;황연현;김은석;안광환
    • 한국포장학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.73-78
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    • 2015
  • 단감은 수확 전 저온에 노출되는 경우가 종종 발생하며, 저온에 노출된 단감은 수확 후 저장 품질이 저하될 우려가 있다. 본 연구는 수확시기별 단감 과원의 기온이 '부유' 단감의 저장 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 10월 중순에서 11월 중순 사이에 단감 과원의 기온변화를 관찰한 결과, 단감의 동상해를 유발하는 온도의 $-2.1^{\circ}C$ 이하의 저온이 과수원에 5회 내습하였으며, 그 중 11월 19일 $-5.4^{\circ}C$로써 수확기 중 가장 낮은 기온을 기록하였다. $0^{\circ}C$의 저장고에서 150일 저장하는 동안, 세 처리구 중 3차 수확단감은 1, 2차와 비교하여 지속적으로 높은 a값을 유지하였지만 L값과 경도는 감소함에 따라서 이는 동상해 피해 증상으로 인한 품질저하로 판단된다. 반면에, 1차 수확단감은 저장기간 중 a값의 증가와 높은 경도를 일정하게 유지하여 수확 후 저장 중 후숙에 의한 변화로 보였다. 또한, 유리당 함량 변화에서 1, 2차 수확단감은 fructose, glucose 및 sucrose 모두 비슷한 수준을 유지하는 반면에 3차 수확단감은 fructose와 glucose 증가 및 sucrose 감소하는 경향을 보여주었다. 결론적으로, 기온저하가 급작스럽게 발생할 수 있는 11월 중순은 수확 및 저장 과실 품질 저하를 유도할 수 있어 적합하지 않는 시기이므로, 이 시기 전에 수확을 완료할 수 있도록 수확시기를 결정하는 것이 적합한 것으로 사료된다.

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태양열에너지 시스템용 부동액 농도 제어 장치의 개발 (Development of Antifreeze Concentration Control device for Solar Heat Energy System)

  • 서충길;원종운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 화석연료를 사용하는 내연기관에서 배출되는 가스는 환경오염, 지구온난화와 인체에 유해하여 많은 사회적인 문제를 야기시키고 있다. 최근에는 신재생에너지의 수요가 증가하고 있으며, 정부의 정책적인 지원과 연구개발 또한 활발하다. 가정에서 많이 사용되는 태양열에너지 시스템의 집열부는 열매체로 프로필렌글리콜 부동액이 물과 50% 고정된 값으로 혼합되어 영하온도에서도 집열부에 열을 전달한다. 그러나 집열부 내의 열매체에 누수가 발생되면 태양열시스템 특성상 보충수를 태양열 집열부에 공급하는데, 이로 인하여 보충수 내의 급수로 인하여 부동액 농도가 낮아지게 된다. 이에 따라 태양열 집열부위의 온도가 저하되어 동파를 야기하게 되는데 태양열에너지 시스템 정비 보수를 위해서 비용 부담이 증가하여 많은 문제점을 증가시킨다. 이 연구는 태양열에너지 시스템에 발생되는 동파 방지를 위하여 온도 저하에 따라 자동으로 부동액 농도를 제어가능한 장치를 개발하는 것이다. 물 성분이 프로필렌글리콜보다 전기전도도가 크며, 온도가 저온으로 내려갈수록 저항값이 증가하였다. 프로필렌글리콜 농도 제어 목표값 40, 50 및 60% 값은 39.6, 50.7 및 60.1%의 프로필렌글리콜 농도값으로 보정을 통하여 제어를 해야 한다.

Catalase 첨가에 따른 돼지 정액 동결 및 융해 후 생존 정자에서 Hydrogen Peroxide의 감소 (The Reduction of Hydrogen Peroxide in Viable Boar Sperm Cryopreserved in the Presence of Catalase)

  • 김수희;이영준;강태운;김용준
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.13-19
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    • 2011
  • 요 약: 정액 동결 과정은 활성산소종의 생성을 유발하며, 생성된 활성산소종은 정자의 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구의 목적은 동결 과정 중 항산화 효소 중 하나인 catalase (CAT)를 첨가함으로써 융해 후 정자의 기능과 활성산소종의 수준에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 5마리 돼지에서 채취한 정액은 0 (대조군), 200, 400 U/mL CAT가 첨가되어 있는 동결 희석액으로 각각 동결하였다. 융해 후, 정자 운동성, 생존성, 정상 형태율, 형질막 온전성, 미토콘드리아 기능, 세포내 ROS를 평가하였다. CAT는 400 U/mL의 농도에서 전체 정자 운동성을 향상시켰지만 (P < 0.05), 전진 운동성, 생존성, 기형율, 형질막 온전성, 미토콘드리아 기능의 향상을 나타내지 않았다. 활성산소종의 평가에서, CAT는 융해된 생존 정자의 ${\cdot}O_2$의 감소에는 효과를 나타내지 않은 반면 $H_2O_2$를 감소시켰다(P < 0.05). 결론으로 CAT는 동결 및 융해된 정자의 질을 향상시키는 데 큰 효과를 나타내진 않았지만 생존 정자에서 $H_2O_2$을 제거함로써 생존정자의 산화적 손상을 감소시킬 수 있으리라 판단된다.

경화촉진제를 사용한 콘크리트의 초기강도 발현 특성 검토 (Investigation of Early-Age Concrete Strength Development Using Hardening Accelerator)

  • 김규용;김용로;박종호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.309-316
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    • 2016
  • 본 연구에서는 21~27 MPa 수준의 콘크리트를 대상으로 하여, 양생온도 및 단위결합재량에 따른 초기강도 발현 특성을 검토한 후, 초기강도를 개선하기 위한 방안으로 시멘트의 응결 및 경화를 촉진할 수 있는 경화촉진제의 종류에 따른 성능을 검토하였다. 검토 결과 본 연구의 범위에서는 수용성 무기염이 유기염에 비해 상대적으로 경화촉진 효과가 우수하였으며, 사용량이 낮은 범위에서는 수용성 무기염에 의한 $C_3S$의 수화 반응촉진효과가 초기강도 발현에 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 경화촉진제 중에서는 Pt(Potassium thiocyanate)의 촉진효과가 가장 우수하였으며, 양생온도 $15^{\circ}C$ 조건에서도 약 25시간에 초기동해 제어 강도 확보가 가능하여 공기단축 효과를 기대할 수 있고, 양생온도 $5^{\circ}C$에서도 양생온도 $10^{\circ}C$ 조건의 Plain과 유사한 시간에 5MPa 확보가 가능하여, 동일한 공기를 고려할 경우 연료비용 및 $CO_2$ 가스 발생 저감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

Comparison of yield and its components in spring sown wheat and barley by path coefficient analysis

  • Choi, In-Bae;Kim, Hak-Sin;Hwang, Jae-Bok;Bae, Hui-Su;Ku, Bon-Il;Park, Hong-Kyu;Par, Tae-Seon;Lee, Geon-Hwi
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.234-234
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    • 2017
  • Recent abnormal weather, especially continued rainfall during sowing season causes difficulty in proper sowing of wheat and delayed sowing after November 15 is concerned about freezing damage during winter, resulting in reduction of wheat yield. To correspond government policy of crop sufficiency improvement and produce and supply raw wheat and barley steadily, expansion of cultivation area is necessary and spring sowing of wheat is required. To obtain basic information on the improvement of spring sown wheat and barley production, comparison and path coefficients analysis was conducted for yield and yield related components from autumn and spring sown wheat and barley. Path analyses were known as very useful in clarifying the effects of yield components on grain yield formation, which were not accurately reflected in simple correlation anaylses. Most cultivated 5 wheat and 9 barley cultivars were sown on October and February at Cheon-ju province according to standard sowing method. For the spring sowing of wheat and barley, the varieties having vernalization degree I~III are seeded in the mid of February and seeding rate is 200~250kg/ha which is increased by 25% than autumn sowing. N-fertilizer of 95 kg/ha and the same amount of P, K dressed in autumn are applied at once as basal fertilizer. The magnitude of direct effect in each yield components on yield was in sequence as follows. In autumn wheat, grain number per $spike{\geq}$ the number of spike per $m^2$>1000-grain weight and in spring wheat, grain number per $ spike{\geq}the$ number of spike per $m^2$> 1000-grain weight. In autumn naked barley, 1000-grain weight> the number of spike per $m^2$, grain number per spike and in spring barely, the number of spike per $m^2$> grain number per spike > 1000-grain weight. In autumn covered barley, grain number per spike>the number of spike per $m^2$ and in spring coverd barley, the number of spike per $m^2$> grain number per spike, 1000-grain weight. In autumn malt barley, the number of spike per $m^2$>1000-grain weight and in spring malt barley, the direct effects of three yield components were similar. According to the path analysis of yield components for spring sown wheat and barley, it was suggested that adequate number of spike per $m^2$ was most important factor for yield increase.

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배합조건 및 양생온도에 따른 마그네시아 인산염 복합체의 기초물성 평가 (Fundamental Properties of Magnesia-Prosphate Composite Considering Mix Conditions and Curing Temperature)

  • 조현우;강수태;신현섭;이장화
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.163-170
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    • 2012
  • 한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.

사염화규소 누출사고지점 주변 식물에 대한 노출지표 평가 (Evaluation of Exposure Indicators for Plants by Silicon Tetrachloride Release)

  • 박재선;김지영;김명옥;박현우;정현미;최종우
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.288-292
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    • 2017
  • BACKGROUND: Silicon tetrachloride reacts with moisture in the atmosphere to generate hydrogen chloride, which affects the environment. Since silicon tetrachloride and its by-products are dispersed in the atmosphere in a short time after the silicon tetrachloride release into the atmosphere, it is difficult to directly assess the extent of environmental impact. In the present study, the exposure test of silicon tetrachloride or hydrogen chloride was examined in order to establish the criterion of the range affected by the silicon tetrachloride release, and the actual crops in the area exposed to silicon tetrachloride leakage were analyzed. METHODS AND RESULTS: For the experiment of exposure to silicon tetrachloride or hydrogen chloride, the leaves of red-pepper and corn were used in glass sealed containers. In the actual accident area, 59 samples from 10 different kinds of crops were collected. The pretreatment of the sample was performed by freezing and grinding, and then extracted using distilled water. The pH and concentration of chloride ($Cl^-$) ion of the extracted solution were measured using pH meter and ion chromatograph, respectively. CONCLUSION: Exposure to silicon tetrachloride caused visible damage, increasing the concentration of chloride ion, and decreasing the pH as well as hydrochloric acid. In the actual crops of the affected area, the tendency was the same as the result of the laboratory test, and the range of influence could be estimated through the concentration of $Cl^-$ ion over 2,000 mg/kg, and the correlation evaluation between the concentration of $Cl^-$ and pH. Therefore, the concentration of $Cl^-$ ion and the correlation between $Cl^-$ and pH would be considered as the factors to estimate the influence range of silicon tetrachloride release.

보온피복재 종류가 '거봉' 포도 유목의 월동시 온도 차이, 발아 및 근두암종병 발생에 미치는 영향 (The Differences of Temperatures, Growth and Crown Gall Occurrence in Young 'Kyoho' Grapevines According to Heat Conservation Materials during Winter)

  • 남상영;김선규;김경미;정재현;최관순
    • 원예과학기술지
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    • 제16권4호
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    • pp.517-519
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    • 1998
  • 보온 피복재 종류가 거봉 포도 유목의 월동시 동해방지, 노동력 절감 및 근두암종병 발생 억제에 미치는 영향을 구명하기 위하여 11월 하순에 흙속매몰, 보온덮개, 보온덮개+짚, 부직포, 부직포+짚 등의 보온 피복재를 달리하여 시험한 결과, 월동기간 중 흙속매몰, 보온덮개+짚 피복에서 최고와 최저 온도차가 각각 $2.8^{\circ}C$, $6.4^{\circ}C$로 작았으며, $-10^{\circ}C$ 이하시의 보온효과도 노지 기온에 비하여 5~7배 높았다. 발아는 보온덮개+짚, 부직포+짚에서 시작이 빨랐으며, 발아율도 흙속매몰에 비하여 각각 22%, 7% 높았다. 주지경, 절간장 그리고 신초장은 흙속매몰, 피복재+짚 처리에에서 굵거나 길었으며, 근두암종병 발생은 무피복에 비하여 피복처리에서, 피복처리 중에는 흙속매몰에서 가장 심하였다. 작업단계별 노동력 투하량은 흙속매몰(관행)에 비하여 보온재 피복에서 44~57% 절감되었다.

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