• 터널과지하공간
• /
• 제22권6호
• /
• pp.429-437
• /
• 2012

본 연구에서는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 특징인 높은 고도차와 온도차이로 인해 발생하는 자연환기량을 바탕으로 처분터널내 온도를 전산유체학을 활용하여 예측하였다. 선행된 연구에서 Hydrostatic method와 CFD를 활용하여 자연환기량을 정량적으로 평가한 결과 상당히 큰 자연환기량이 발생이 됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 폐기물 발열량에 따라 발생되는 자연환기량으로 인한 처분터널내 온도예측을 실시하였으며, 처분장을 크게 심지층 처분장과 지상처분장으로 나누어 온도예측을 실시하였다. 해석결과 심지층 처분장은 암반으로의 열전달과 충분한 자연환기량의 발생으로 처분장내 온도 제어에 효과적인 반면에, 지상처분장의 경우 외부온도의 영향을 크게 받고 충분한 자연환기량을 발생시키지 못하여 온도제어에는 불리함을 확인하였다. 또한 심도 200 m 심지층 처분장의 경우 심도 500 m까지 약 $10^{\circ}C$정도의 열이 전달됨을 확인하였다. 즉, 국내에 건설예정인 고준위 방사성 폐기물 처분장을 온도제어에 중점을 두고 설계한다면 지상처분장보다는 심지층 처분장이 타당한 것으로 연구되었다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.29-37
• /
• 2013

PURPOSES : This study aims to review the possibility of developing a road snow-melting system that can prevent slip accidents by maintaining a constant temperature of the winter roads and enhance performance of structures, including improvement of compressive strength by mixing carbon nanotube (hereafter referred to as CNT) with cement paste, the basic material. METHODS : To achieve the above purpose, an experiment was conducted by mixing power-type CNT and wrap-type CNT up to cement paste formulation by weight of 0.0wt%~4.1wt% in accordance with "KS L ISO 679(of cement strength test method)", and compressive strength was measured at 28 days of curing. In addition, the volume resistivity of the specimen was measured to test thermal and electrical characteristics, and the rate of temperature changes in specimen surface by power consumption was measured by passing electricity through the cross-sections of the specimen. Meanwhile, the criteria for checking the performance as a road snow-melting system was determined as volume resistivity of $100{\Omega}{\cdot}cm$ or less. RESULTS : A comparative analysis between specimen with 0wt% CNT content in plain status and specimen containing various types of CNTs was carried out. From its results, it was found that compressive strength increased approximately 19%, showing the highest rate when 0.2wt% of wrap-type CNT was contained, but volume resistivity of $100{\Omega}{\cdot}cm$ or less appeared only in specimens containing more than 0.2wt% CNT. In addition, it was observed that the surface temperature increased by $4.62^{\circ}C$ per minute on average in specimens containing 3.2wt% CNT. CONCLUSIONS : In this study, CNT was examined as an underlying material for a road snow-melting system, and the possibility of developing the road now-melting system was reviewed by conducting various experiments using CNT-Cement composites. From the experimental results, the specimens were found to have a superior performance when compared to the existing road snow-melting systems that place the heat transfer medium such as copper on the road. However, satisfactory strength performance were not obtained from the specimen containing CNT(2.0% or more) that functions as a heating element, which leads to the need for reviewing methods to increase the strength by using plasticizer or admixture.

• 분석과학
• /
• 제23권6호
• /
• pp.544-550
• /
• 2010

담홍색 열매체유를 포도주로 오인하고 음용하여 사망한 변사사건에서 열매체유 중 39%의 에틸렌글리콜을 확인하였다. 열매체유는 물을 열전달 매체로 사용하였을 경우 고온에서 발생되는 고압 수증기에 의한 문제를 피하기 위하여 사용되는 열전달 매체로 주로 광유계 또는 에틸렌글리콜을 사용하는 것으로 알려져 있다. 부검을 통한 혈액 및 기타 조직 등의 변사자 생체시료에서 중수소로 치환된 에틸렌글리콜을 내부표준물질로 하여 아세토니트릴로 추출, 정제 및 질소 기류하에서 농축한 다음 1% TMCS가 함유된 BSTFA로 유도체화하여 에틸렌글리콜과 그 대사체인 글리콜산을 GC/MS에 의하여 동시 분석하였다. 약 0.2 g의 생체시료에 대하여 0.5 M의 HCl 용액 $50\;{\mu}L$를 이용한 산성조건에서 추출하였으며 무수 황산나트륨을 단계적으로 처리하여 수분제거를 하였고 혈액에서 $2,755\;{\mu}g/mL$의 에틸렌글리콜과 $174\;{\mu}g/mL$의 글리콜산 및 기타 시료에서 $860\;{\mu}g/g\sim1,290\;{\mu}g/g$의 에틸렌글리콜과 $93\;{\mu}g/g\sim134\;{\mu}g/g$의 글리콜산을 검출하였다. 특히 신장 조직에서 이와 관련된 대사체인 옥살산염으로 추정되는 결정이 관찰되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.259-264
• /
• 2020

본 연구에서는 겨울철 보온으로 인해 야간 및 새벽에 상대습도가 높아지는 온실에 대향류형 환기장치를 설치하고 그 효과를 분석하였다. 대향류형 환기장치는 크기 0.96×0.65×0.82(W×D×H, m)의 케이스에 크기 0.54×0.40×0.75(W×D×H, m)의 PE소재의 열교환 소자와 급기와 배기를 위한 송풍팬(풍량 6,800㎥/h, 소비전력1.7kW) 2대가 내부에 있다. 환기장치는 총 2대를 이용하였으며 토마토의 적정 생육 환경을 고려하여 설정 습도를 80%하고 18시부터 익일 8시까지 온실 내 온도 및 습도를 측정하고 분석하였다. 관행 온실에서 야간 평균 온도 및 습도는 14.9℃, 82.8%, 시험구 온실에서 야간 평균 온습도는 15.1℃, 79.9%로 측정되어 온도는 0.1℃, 습도는 약 3% 차이가 났다. 온실 평균 온도 및 습도를 월별로 비교하고 독립표본 t검정을 통해 분석해 본 결과, 유의수준 1%에서 각 월의 온도는 차이가 없는 것으로 나타났으며 습도는 차이가 있다고 판단된다. 따라서 대향류형 환기장치의 사용이 온실의 습도를 관리하고 작물 생육에 적합환 환경을 조성하여 작물 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다고 판단된다. 이 외에도 환기장치 사용에 따른 난방비 증가와 같은 손실적 요소와 이익적 요소를 복합적으로 고려한 추가적인 연구도 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.125-130
• /
• 2003

본 연구에서는 냉동처리한 김치의 동결에 따른 물리적 특성을 조사하고 적정 동결시간을 예측하기 위한 모델을 개발하였다. 김치의 동결 전후의 밀도를 부피에 대한 중량의 비로 산정한 결과 김치의 밀도는 1001.9$\pm$0.03 kg/㎥(동결전), 987.0$\pm$0.07 kg/㎥(동결후)이었고 김치의 체적팽창은 4.67%(-15$^{\circ}C$)이었다. 김치의 빙결점은 양념액에서 -2.5$^{\circ}C$, 고형분은 -4.$0^{\circ}C$로 측정되었다. 김치의 빙결율은 -5.$0^{\circ}C$일 때 약 50%이상, -1$0^{\circ}C$일 때 약 75% 이상, -$25^{\circ}C$일 때 약 90% 수준이었다 시료의 초기온도( $X_1$), 시료의 두께( $X_2$)와 시료의 초기빙결점에서 동결매체 온도사이의 차의 역수( $X_3$) 및 표면열전달계수의 역수( $X_4$)를 독립변수로 하고 동결시간(Y)을 종속변수로 설정하여 다중회귀 분석을 실시한 결과, $Y_{kimchi}$=3.856 $X_1$+13982.8 $X_2$+8305.166 $X_3$+ 3559.181 $X_4$-639.189($R^2$=0.9632)의 방정식을 구하였다. 이 식은 기존의 모델에 비해 측정치와 예측치가 비교적 유사한 것으로 나타났으며, 평균 절도오차도 10% 수준이었다.

• 과학교육연구지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2021

본 연구에서는 TIMSS 2019 물상과학 영역과 우리나라 과학과 교육과정의 연계성을 분석하고자 하였다. TIMSS 2019 초등학교 4학년 과학 평가틀의 물상과학 영역에서는 12개의 주제가 제시되는데, 초중등학교 교사로 이루어진 현장교사와 과학교육 전문가 총 12명이 참여하여 이 주제들이 우리나라 2009 개정 및 2015 개정 과학과 교육과정에서 어느 학년에 포함되어 있는지 분석하였다. TIMSS 2019 평가틀의 성취기준과 우리나라 과학과 교육과정이 일치하는지 분석한 결과, TIMSS 2019 물상과학 평가 주제 중에서 우리나라 초등학교 4학년 교육과정까지 전혀 다루고 있지 않는 주제로 화학과 관련 있는 '일상생활에서 화학 변화', '열전도', '전기와 간단한 전기회로' 내용이 두드러졌다. TIMSS 2019 평가틀이 국제 성취 기준임을 고려하면 우리나라 교육과정에 대한 시사점을 제안할 수 있으며, 다음과 같다. 첫째, 차기 과학과 교육과정 개발에서는 누리과정까지 연계하여 초·중학교 및 고등학교 화학의 내용과 범위가 전체적으로 연결되도록 현재 초등학교 3학년부터 시작하는 과학과 교육과정을 초등학교 1학년부터 시작하는 개선을 공론화할 필요가 있다. 둘째, 학습량 및 학습 수준의 적합성 문제를 고려하면서 난이도를 조정하거나 개념을 다양한 교수학습 방법으로 접근하면서 관련 주제를 다루도록 학년군을 재조정하는 방안을 생각할 수 있다. 셋째, 국제적인 흐름에 맞게 필수적인 개념 및 표준 용어들을 우리나라 과학과 교육과정에 도입하거나 구성되도록 하는 논의가 필요하다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2023

본 연구에서는 새만금과 같은 간척지를 활용하여 대규모 첨단온실단지를 조성하는 경우 간척지의 환경적 특수성 중 높은 풍속에 따른 유리 단열재의 에너지 효율을 평가하였다. 현장에서 주로 사용되는 온실 단열재 중 4가지에 대한 평가 결과, 최대 37.4%의 에너지 차이를 보여, 온실 피복재의 선정이 중요함을 제시하였다. 이를 바탕으로 일반적인 내륙에서의 온실을 설계하는 것과 달리, 간척지에서는 내재해성 온실규격을 따라 시설을 설계하여야 하며, 에너지 소비량은 높아진 풍속과 재질을 고려하여 산정되어야 한다. 본 연구의 결과는 에너지 효율성을 온실 피복재의 종류와 풍속에 따라서 제시하고 있으며, 이는 대규모 첨단온실 조성 시 에너지 소비량을 예측하고, 이를 바탕으로 신재생에너지원을 포함하는 에너지 설계에 활용될 수 있다

• 터널과지하공간
• /
• 제33권3호
• /
• pp.189-207
• /
• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 한국작물학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.395-401
• /
• 2002

보리의 조숙 품종을 육성하기 위해서는 조기 출수인자에 단기 등숙성 인자를 도입하는 것이 중요하므로 출수기, 성숙기 및 등숙기간의 유전에 관한 정보를 얻고자 4개 품종(사천6호, 오월보리, 동보리1호, Reno), F$_1$, F$_2$세대의 종자를 포장에 파종, 재배하여 출수기, 성숙기 및 등숙기간을 조사하였다. 1. 출수기는 4월 3일-4월 26일, 성숙기는 5월 15일-5월 27일, 등숙기간은 31일-42일로 교배친 및 F$_1$ 조합간 차이가 현저하였다. 2. 부분 이면교잡에 의한 분산분석 결과, 출수기에 대해서 동보리1호(출수기 늦음)는 우성으로, 오월보리는(출수기 빠름) 열성으로, 출수기 유전은 유전자의 상가적 작용이 큰 부분우성으로 나타났다. 3. 성숙기에 대해서 동보리 1호가 우성으로, 오월보리가 열성으로, 성숙기 유전은 유전자의 상가적 작용 큰 부분우성으로 나타났다. 4. 등숙기간에 대해서 Reno(등숙기간이 짧음)가 우성으로 오월보리(등숙기간이 길음)은 열성으로 유전자의 상가적 작용이 큰 부분우성으로 나타났다. 5. 출수기, 성숙기에 대한 일반조합능력의 분산량은 고도의 유의성이 인정되고, GCA분산이 SCA분산보다 출수기는 10.1-29.5배, 성숙기는 9.9-121배 높아서 유전자의 상가적 작용이 컸으며, 사천6호와 오월보리는 출수와 성숙이 빠른 방향으로, 동보리 1호와 Reno은 늦어지는 방향으로 효과를 보였다. 6. 등숙기간에 대해선 GCA 효과는 F$_1$과 F$_2$ 세대간 유의적 차이가 있었고 GCA/SCA비가 크므로 유전자의 상가적 작용이 현저하였다. 7 포장 출수기, 성숙기는 결빙방지 단백질의 농도, 광합성의 광저해에 대한 내성, 포장 내동성과 고도의 정의 상관을, 등숙기간은 각 형질들과 부의 상관을 보였다. was "glossy and smooth" in all cases and preference about the texture was high. The Doenjang with added P. japonica Powder had a saltier taste and the Doenjang with P. japonica Powder had the least sweet taste. In the flavor and overall Preference, the Doenjang with P. japonica powder was the lowestEX>로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.ill in a good agreement with those predicted by Rohsenow's formula, which was based on nucleate boiling. For the condenser, the wall temperatures were practically uniform, and the measured values of condensation heat transfer coefficient were 1.7 times higher than the predicted values obtained from Nusselt's film condensation theory on tilted plate. Using those two expressions, a correlation was formulated as a function of heat flux and tilt angle, to determine the total thermal resistance of a tilted thermosyphon.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.223-231
• /
• 2012

본 연구는 유 무기성 폐기물 처리를 위한 다축스크류 난류접촉식 고효율 건조기의 최적 설계를 위한 연구의 일환으로 실험적 연구와 수치해석적 연구를 통하여 건조기 내부의 열유동 메카니즘을 규명하고 건조효율을 높일 수 있는 설계 기준을 제시 하고자 수행되었다. 사용된 건조기의 대표적인 특성은 건조용 가스의 바이패스 시스템으로 연소를 통해 얻어진 고온의 가스가 다축 스크류 내부 축을 따라 흐르면서 분공을 통해 고속으로 슬러지 내부로 분출되면서 열풍 건조를 하게 되는 것이다. 다양한 열원의 적용이 가능하고 고온 난류 분사식으로 높은 건조속도를 갖고 있으며 고점성 물질에도 적용이 가능한 것이 장점이다. 여기서 건조가스의 분배는 슬러지를 체적 가열하는 한편 슬러지가 뭉치지 않고 지속적으로 열과 물질 전달을 원활하게 하는 기공을 유지하도록 해야 한다. 실험결과 하수슬러지 200 kg/hr를 처리하는데 스크류를 1 rpm으로 회전시킬 때 적정 체류시간은 100분 정도로 나타났다. 또한 다양한 열량 공급 결과 150,000 kcal/hr로 공급한 경우 높은 건조효율을 유지하면서 잉여 열량공급으로 인한 과도한 열피로 및 열량의 낭비를 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 유 무기성 슬러지의 설계기술 및 건조효율 향상을 위한 건조가스의 유동 및 온도분포를 수치해석적 연구를 통하여 계산하였으며 연소실과 건조실의 온도계산 결과는 실험 자료와 매우 유사하게 나타나서 성공적으로 비교검증을 수행하였으며, 향후 물질전달에 대한 세부적인 모델을 적용하여 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.