• 제목/요약/키워드: harsh environment

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고온 및 고압조건에서 아세트산과 아세토나이트릴의 성분비에 따른 부식저항성 금속의 부식특성 (Corrosion Characteristics of Corrosion-Resistant Metal with Different Composition Ratios of Acetic Acid and Acetonitrile at High Temperature and Pressure)

  • 황현규;신동호;이승준;김성종
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.154-165
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    • 2024
  • Acetic acid and acetonitrile produced in the chemical process of petrochemical plants are used at high temperatures and pressures. They are exposed to harsh corrosive environments. The present investigation aimed to evaluate corrosion characteristics of metals with excellent corrosion resistance by performing immersion and electrochemical experiments with different composition ratios of acetic acid and acetonitrile in a high-temperature and high-pressure environment. Results of immersion experiment revealed that as acetic acid concentration increased, surface damage and corrosion also increased. In immersion experiments under all conditions, super austenitic stainless steel (UNS N08367) had the best corrosion resistance among various metals. The maximum damage depth under the most severe immersion conditions was observed to be 4.19 ㎛, which was approximately 25.25 ㎛ smaller than that of highly damaged stainless steel (UNS S31804). As a result of electrochemical experiments, electrochemical characteristics of various metals presented some differences with different composition ratios of acetic acid and acetonitrile. However, super austenitic stainless steel (UNS N08367) had the best corrosion resistance at a high pressure condition with a high concentration of acetic acid.

A state of review on manufacturing and effectiveness of ultra-high-performance fiber reinforced concrete for long-term integrity of concrete structures

  • Dongmei Chen;Yueshun Chen;Lu Ma;Md. Habibur Rahman Sobuz;Md. Kawsarul Islam Kabbo;Md. Munir Hayet Khan
    • Advances in concrete construction
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    • 제17권5호
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    • pp.293-310
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    • 2024
  • Ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) is a form of cement-based material that has a compressive strength above 150 MPa, excellent ductility, and superior durability. This composite material demonstrates innovation and has the potential to serve as a viable substitute for concrete constructions that are subjected to harsh environmental conditions. Over many decades, extensive research and progressive efforts have introduced several commercial UHPFRC compositions globally. These compositions have been specifically designed to cater to an increasing variety of applications and meet the rising need for building materials of superior quality. However, the effective manufacturing of UHPFRC relies on the composition of its materials, especially the inclusion of fiber content and the proportions in the mixture, resulting in a more compact and comparatively uniform packing of particles. UHPFRC has notable benefits in comparison to conventional concrete, yet its use is constrained by the dearth of design codes and the prohibitive expenses associated with its implementation. The study demonstrates that UHPFRC presents a viable, long-lasting option for improving sustainable construction. This is attributed to its outstanding strength properties and superior durability in resisting water and chloride ion permeability, freeze-thaw cycles, and carbonation. The analysis found that a rheology-based mixture design technique may be employed in the production of UHPFRC to provide enough flowability. The study also revealed that the use of deformed steel fibers has shown enhanced mechanical qualities in comparison to straight steel fibers. However, obstacles such as higher initial costs, the requirement for highly specialized personnel, and the absence of comprehensive literature on global UHPFRC standards that establish minimum strength criteria and testing requirements can hinder the widespread implication of UHPFRC. Finally, this review attempts to deepen our foundational conception of UHPFRC, encourages additional study and applications, and recommends an in-depth investigation of the mechanical and durability properties of UHPFRC to maximize its practicality.

개선된 영상 정보를 이용한 가혹한 환경에서의 후방 차량 감지 방법 (Rear Vehicle Detection Method in Harsh Environment Using Improved Image Information)

  • 정진성;김현태;장영민;조상복
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권1호
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    • pp.96-110
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    • 2017
  • 기존의 차량 검출 연구들의 대부분은 일반렌즈 또는 광각렌즈를 가지는 후방 카메라를 사용하기 때문에 사각지대가 넓으며, 영상에 노이즈 및 다양한 외부 환경에 취약한 부분이 있다. 본 논문에서는 사각지대를 줄이고, 노이즈 및 가혹한 외부 환경에서도 인식이 가능한 검출 방법을 제안한다. 먼저 광각렌즈보다 더 넓은 화각을 가진 어안렌즈를 이용해 사각지대를 최소화한다. 렌즈의 화각이 커진 만큼 비선형 방사왜곡도 커지게 되므로, 정확한 영상 결과를 얻기 위해서 왜곡 상수 초기화와 최적화를 실시한 후 Calibration을 이용하였다. 그리고 Calibration과 동시에 원본 영상을 분석하여 안개가 자욱한 상황과 갑작스러운 조도 변화로 인해 생기는 명순응, 암순응 현상에 의한 시야 방해 상황에서도 인식이 가능하도록 안개 제거와 밝기 보정을 이용하였다. 안개 제거는 일반적으로 계산 시간이 매우 크다. 따라서 계산 시간을 줄이기 위해 대표적인 안개 제거 알고리즘인 Dark channel prior를 기반으로 안개를 제거하였다. 밝기 보정 시에는 Gamma correction을 이용했고, 보정에 필요한 Gamma value를 결정하기 위해 영상에 대한 밝기 및 명암 평가가 수행하였다. 평가는 영상의 전체가 아닌 일부분을 이용하여 할애되는 계산시간을 줄였다. 밝기 및 명암 값이 계산되면 그 값을 이용해 Gamma value를 결정하고 전체 영상에 보정을 실시하였다. 그리고 밝기 보정과 안개 제거로 나누어 병렬 처리한 후, 영상을 하나로 정합함으로써 전 처리 과정의 연산시간을 줄였다. 이후 보정된 영상으로부터 특징추출법인 HOG를 이용하여 차량을 검출하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 방법의 영상 보정을 이용한 차량 검출을 하는데 1프레임당 0.064초가 걸렸으며, 기존의 차량 검출 방법에 비해 7.5%의 향상된 검출률을 얻었다.

에폭시 기지 입자 강화 GFRP를 사용한 계단형 패치 보수법이 고온 고습 환경하에서 재료의 물성 회복에 미치는 영향 (Effect to Material Strength Recovery of Stepped Patch Repair with Epoxy based Particle Reinforced GFRP Composites under Hygrothermal Environment)

  • 정경석;박수정;김윤해
    • Composites Research
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    • 제31권3호
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    • pp.88-93
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    • 2018
  • 본 연구에서는 입자크기가 서로 다른 할로이사이트 나노튜브(Halloysite nanotube, HNT)와 밀드 카본(Milled carbon, MC) 강화 복합재료를 사용하여 손상된 복합재료 적층판을 계단형 패치 보수법에 따라 수리하고, 손상된 면과 수리면 사이의 접합 계면에 입자가 미치는 기계적, 구조적 영향을 분석하였다. 이 때, 고온고습의 가혹한 수분 환경에 장시간 노출시켜 손상된 판을 형성하는 기존 재료와의 상대적인 재료 물성 회복률을 비교하였으며 기계적 물성 시험을 통해 성능평가를 실시하였다. 그 결과 $70^{\circ}C$ 고온 증류수에서 HNT는 입자 첨가량에 따라 흡습률이 MC에 비해 뚜렷한 차이를 보였으며 인장강도와 굽힘강도의 경우, 대체적으로 HNT로 강화된 복합재를 사용하여 보수한 시험편이 흡습 전과 후 모두 높은 수치를 나타냈다. 특히, 0.5, 1 wt. %의 HNT가 첨가되었을 때 흡습률이 가장 적었고 이는 기계적 강도 증가에 관여하는 하나의 요인으로 작용하였다. 반면 MC는 소량만으로도 높은 흡습 저항성을 나타냈으며 하중의 방향에 따라 강도의 차이가 발생했다.

출생 전 스트레스에 의해 프로그램된 후생학적 반응 : $F_1$ 수컷 흰쥐 모델 (Epigenetic Responses Programmed by Prenatal Stress : $F_1$ Male Rat Model)

  • 이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제12권2호
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    • pp.117-124
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    • 2008
  • 지구상의 모든 생명체들은 자신의 생존과 종의 영속성을 보장하기 위해 우호적이지 않은 환경 변화에 대응하기 위한 효과적인 전략을 발전시켜왔다. 그 결과, 생명체들은 환경요인들의 변화에도 불구하고 체내 생리적 환경의 역동적인 평형, 즉 항상성(homeostasis)을 유지해 나간다. 스트레스는 항상성을 위협하는 정서적 그리고 물리적 반응이다. 스트레스는 일시적일 뿐만 아니라 거의 영구적인 영향을 개체에 줄 수 있는데, 특히 출생전 스트레스는 유전 코드의 변경없이 성체의 기능과 구조를 바꿀 수 있는 '후생학적 프로그래밍'을 할 수 있음이 최근의 연구들에 의해 알려졌다. 본 논문에서는 출생 전 스트레스를 받은 수컷 흰쥐에서 나타나는 생식과 연관된 일련의 사건들, 예를 들어 성적 이형현상을 보이는 뇌 지역의 변화, 신경전달물질 대사의 수정, 생식내분비 상태의 변화, 그리고 마지막으로 성행동의 이상들을 소개한다. 태아의 뇌는 출생전 프로그래밍에 극히 민감한데, 특히 글루코코티코이드는 강력한 뇌-프로그래밍 능력을 갖고 있다. 모체 스트레스에 의해 유도된 글루코코티코이드 입력에 의한 태아 뇌의 지속적인 과도 활성은 신경 가소성을 증가시키는 새로운 프로그램을 제공할 것이다. 그리고 증가한 신경 가소성은 환경 도전 속에서 개체가 더 잘 적응하도록 하는 증가된 표현형의 가소성에 대한 기초가 될 것이다. 결론적으로, '혹독한' 환경을 태아기에 경험한 개체는 미래에 자신의 생존 가능성을 높이기 위해 번식능력을 일부 포기하도록 후생학적으로 (재)프로그램하는 것으로 추정된다.

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병원서비스별 원가분석모형의 개발과 적용 (Development of a Hospital Service-based Costing System and Its Application)

  • 박하영
    • 보건행정학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.35-69
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    • 1995
  • The managerial environment of hospitals in Korea characterized by low levels of medical insurance fees is worsening by increasing government regulations as to the utilization of medical services, rising costs of labor, material, and medical equipments, growing patient expectations concerning the quality of services, and escalating competitions among large hospitals in the market. Hospitals should seek for their survival strategies in this harsh environment and they should have information about costs of their products in doing so. However, it has not been available due to the complexity of the production process of hospital services. The objectives of this study were to develop a service-based cost accounting model and to apply the developed model to a study hospital to obtain cost information of hospital services. A model commonly used for the job-order product cost accounting in the manufacturing industry was modified for the use in hospitals in Korea. Actual costs, instead of standard costs, incurred to produce a unit of services during a given period of time were estimated in the model. Data required to implement the model included financial information, statistics for the allocation of supportive cost center costs to final cost centers, statistics for the allocation of final cost center costs to services, and the volume of each services charged to patients during a study period. The model was executed using data of a university teaching hospital located in Seoul for the fiscal year 1992. Data for financial information, allocation statistics fo supportive service costs, and the volume of services, most of them in electronic form, were available to the study. Data for allocation statistics of final cost center costs were collected in the study. There were 15 types of evaluation and management service, 2, 923 types of technical service, and 2, 608 types of drug and material service charged to patients in the study hospital during the fiscal year 1992. Labor costs of each of seven types of pesonnel, material costs of 611 types of drugs and materials, and depreciation costs of 212 types of medical equipments, miscellaneous costs, and indirect costs incurred in producing a unit of each services were estimated. Medical insurance fees for basic services such as evaluation and management of inpatients and outpatients, injection, and filling prescriptions, and for operating procedures were found to be set lower than costs. Infrequent services which use expensive medical equipments showed negative revenuse as well. On the other hand, fees for services not covered by the insurance such as CT, MRI and Sonogram, and for laboratory tests were higher than costs. This study has a significance in making it possible for a hospital to obtain cost information for all types of services which produced income based on all types of expenses incurred during a given period of time. This information can assist the management of a hospital in finding an effective cost reduction strategy, an efficient service-mix strategy under a given fee structure, and an optimum strategy for within-hospital resource allocations.

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해상 부유식 1MW 해수온도차발전 시스템의 라이저 설계 (Design of Riser in 1MW OTEC system mounted on Floating Barge)

  • 권용주;정동호;김현주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.22-28
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    • 2015
  • 1 MW 해수온도차발전 시스템의 라이저에 관한 설계를 수행한다. 라이저의 직경은 1 MW 발전을 위한 심층수 취수량에 기초하여 결정되고, 관종은 제작 가능한 상업용 파이프를 대상으로 종류별 특성을 분석한 후 선정한다. 강관, GFRP관, 그리고 HDPE관 중 HDPE관을 선정하며, 선정된 관종의 중량과 강도를 보강하기 위하여 설계를 수행한다. HDPE 라이저 하부 끝단에 중량체를 설치하여 중량을 보강하며, HDPE 라이저 축방향으로 와이어로프를 설치하여 강도를 보강한다. 중량체의 중량은 GFRP관 무게 대비 25%와 50%가 되도록 설계되며, 라이저 끝단에 연결되는 중량체의 모든 하중은 와이어로프가 지지하도록 설계된다. 설계된 HDPE라이저는 연중 온도차발전이 가능한 하와이 인근 해역에 설치되는 것으로 가정하여, 수치해석적 방법에 의한 안전성 평가를 수행한다. 안전성이 검증된 HDPE 라이저에 대하여 경제적으로 가장 유리한 HDPE 라이저의 최종 제원을 결정한다. 설계된 라이저는 향후 1MW 해수온도차발전 시스템 실증을 위한 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영상 및 레이저레이더 정보융합을 통한 자율주행자동차의 주행환경인식 및 추적방법 (Information Fusion of Cameras and Laser Radars for Perception Systems of Autonomous Vehicles)

  • 이민채;한재현;장철훈;선우명호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.35-45
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    • 2013
  • 자동차의 자율주행기능 실현을 위해서는 기존의 지능형자동차 인식시스템 보다 강인하고 우수한 성능의 주행환경 인식시스템이 요구된다. 특히, 카메라와 레이저레이더 센서는 물체의 특징, 거리 등의 정보를 제공하는 대표적인 주행환경인식 센서로, 이를 이용한 단일센서기반 인식시스템 연구가 활발히 이루어지고 있다. 일반적으로 레이저레이더 센서의 거리정보는 도로의 구조, 차량, 보행자 등의 인식을 위하여 많이 사용되며, 카메라의 영상정보는 차선, 횡단보도, 표지판 등의 주행환경 인지에 사용된다. 하지만, 단일센서기반 인식시스템은 센서의 특성 및 주행환경에 의한 오검출 또는 미검출 발생률이 높기 때문에 자율주행기능 구현에 적합하지 않다. 따라서 단일센서기반의 인식시스템의 한계를 극복하기 위하여 카메라, 레이저레이더, GPS 등을 이용한 정보융합 인식시스템 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 영상 및 레이저레이더의 정보융합을 통해 강인한 차선인식, 횡단보도 인식 등을 수행하는 자율주행자동차의 주행환경 인식기술을 개발하였다. 이 연구를 통해 개발된 주행환경 인식기술은 자율주행자동차에 적용되어 다양한 주행시험을 통해 신뢰성 및 안정성이 검증되었다.

우주에서 작물 생산을 위한 공학적 접근 (Engineering Approach to Crop Production in Space)

  • 김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.218-231
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    • 2005
  • 본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

극한지 탐사 로버의 카메라 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기법 개발 (Development of Simulation Method to Design Rover's Camera System for Extreme Region Exploration)

  • 김창재;박재민;최강혁;신휴성;홍성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.271-279
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    • 2019
  • 극한환경 지역에서 무인 로버는 다수의 센서와 장비를 탑재하고 인간을 대신해 장기간 탐사 임무를 수행하기 위해 개발된다. 하지만 혹독한 기상과 거친 지형조건을 가진 극한환경 지역에서 로버 카메라 영상은 제한된 가시거리와 시야각을 가지므로, 카메라들은 안전한 원격 주행과 효율적 지형정보 구축을 위해 배치되어야 한다. 이에 본 연구에서는 로버 설계 도면을 기반으로 한 카메라 배치 시뮬레이션을 수행함으로써, 향후 로버 카메라 시스템 제작을 위한 시간과 비용을 최소화 하고자 하였다. 제안한 로버의 카메라 시스템은 총 8대의 카메라가 탑재되며, 기능적 요건에 따라 탐사 및 주행 카메라로 분류 된다. 카메라 배치 시뮬레이션에서는 카메라들의 위치와 경사 각도를 변경하여 가상의 지형을 촬영한다. 로버 카메라의 최적 배치는 가상 지형영상의 가시거리 및 중첩도, 지형 데이터의 정확도 등을 비교 및 분석하여 결정하였다. 카메라 배치 시뮬레이션 결과는 실제 로버 제작에 반영될 예정으로, 향후 극한환경지역을 모사한 모의지형을 구축하고 로버 성능을 종합적으로 평가하여 로버 카메라 시스템의 성능을 개선할 예정이다.