강우에 의한 풍화토층의 침투 특성은 함수비 변화에 따른 침윤선 거동으로부터 파악이 가능하다. 토층내 침투수에 의한 침윤선 형성은 흙매질의 밀도와 입도분포 특성 및 투수계수와도 밀접한 관계를 갖고 있으며, 침윤선의 침투속도는 토층의 투수계수와 거의 동일한 개념으로 볼 수 있다. 이 연구에서는 편마암 분포지역의 산사태 현장모니터링 시스템을 이용하여 표토층을 기준으로 50 cm 및 80 cm 깊이에 대한 토층내 체적함수비 변화로부터 각각의 침투속도를 현장 스케일에서 산정하였으며, 이 지역 토층의 불교란 시료를 채취한 후 실내시험을 통해 구한 투수계수와 비교하였다. 불교란 시료의 투수계수는 $3.15{\times}10^{-3}cm/sec$이며, 체적함수비 변화로 계산된 침투속도는 평균 $1.87{\times}10^{-3}cm/sec$로써 두 배 가량 낮게 나타났다. 그 이유는 현장에서의 침투속도는 매질의 공극과 입도분포에 민감하게 영향을 받기 때문에 실내실험을 통해 산정된 값보다는 다소 낮은 값을 갖기 때문으로 판단된다. 표토층의 체적함수비 및 침투속도에 영향을 미치는 강우강도는 산악 지형을 고려해 볼 때, 일평균 20 mm 이상의 강우가 발생하였을 경우에 토층의 침윤선 범위를 확대시키는 것으로 나타났다.
Graphite's thermal stability facilitates its widespread use as crucibles and molds in high temperatures processes. However, carbon atoms can be rather easily detached from pores and outer surfaces of the graphite due to the weak molecular force of the c axis of graphites. Detached carbon atoms are known to become a source of dust during fabrication processes, eventually lowering the effective yield of products. As an effort to reduce these problems of dust scattering, we have fabricated SiC composites by employing Si vapor infiltration method into the pores of graphites. In order to understand the diffusion process of the Si vapor infiltration, Si and C atomic percentages of fabricated SiC composites are carefully measured and the diffusion law is used to estimate the diffusion coefficient of Si vapor. A quadratic equation is obtained from the experimental results using the least square method. Diffusion coefficient of Si vapor is estimated using this quadratic equation. The result shows that the diffusion length obtained through the Si vapor infiltration method is about 10.7 times longer than that obtained using liquid Si and clearly demonstrates the usefulness of the present method.
Infiltration is a popular technique used to produce valve seat rings and guides to create dense parts. In order to develop valve seat material with a good thermal conductivity and thermal expansion coefficient, Cu-infiltrated properties of sintered Fe-Co-M(M=Mo,Cr) alloy systems are studied. It is shown that the copper network that forms inside the steel alloy skeleton during infiltration enhances the thermal conductivity and thermal expansion coefficient of the steel alloy composite. The hard phase of the CoMoCr and the network precipitated FeCrC phase are distributed homogeneously as the infiltrated Cu phase increases. The increase in hardness of the alloy composite due to the increase of the Co, Ni, Cr, and Cu contents in Fe matrix by the infiltrated Cu amount increases. Using infiltration, the thermal conductivity and thermal expansion coefficient were increased to 29.5 W/mK and $15.9um/m^{\circ}C$, respectively, for tempered alloy composite.
합리식은 배수시설을 설계하기 위한 기본방정식으로 이용되고 있으며, 유출계수, 강우강도와 유역면적의 함수이다. 본 연구에서는 조경공간의 배수시설설계에 이용되는 합리식의 유출계수를 블록포장지역을 대상으로 지역적 강우분포를 고려하여 산정하였다. 합리식의 유출계수는 강우강도와 유출량의 비로 나타낼 수 있다. 강우강도는 재현기간과 강우지속기간의 함수로, 강우의 특성상 지역에 따라 변한다. 따라서 합리식의 유출계수는 동일한 재현기간과 강우지속기간일지라도 지역에 따라 강우강도가 변하므로 지역에 따라 변한다. 또한, 강우강도와 유출량의 비는 강우량에 대한 손실량에 따라 결정되므로, 손실량을 산정하기 위하여 본 연구에서는 Horton의 침투법칙 중 종기침투능을 이용하였다. 블록포장지역의 침투는 줄눈을 통하여 발생하며, 줄눈은 시간이 지남에 따라 황사, 오염물질, 꽃가루 등에 의하여 공극이 메워지고, 답압 등에 의하여 다져질 것이므로, 침투능은 감소할 것이다. 시공연한이 다른 6개 지역의 블록포장지역을 대상으로 Horton의 종기침투능을 산정하여 시간이 지남에 따라 침투능이 감소하는 것을 확인하였고, 지역별 재현기간 10년에 대한 강우지속기간 10, 20 및 30분에 해당하는 강우강도를 선정하여, 합리식의 유출계수를 산정하였다. 본 연구의 결과로, 산정 된 블록포장지 역의 유출계수 범위는 재현기간 10년, 강우지속기간 10분의 경우 지역에 따라 $0.94{\sim}0.84$의 범위를 가진다.
Graphite has excellent mechanical and physical properties. It is known to advanced materials and is used to materials for molds, thermal treatment of furnace, sinter of diamond and cemented carbide tool etc. SiC materials are coated on the surface and holes of graphite to protect particles emitted from porous graphite with 5%~20% porosity and make graphite hard surface. SiC materials have high durability and thermal stability. Thermal CVD method is widely used to manufacture SiC thin films but high cost of machine investment and production are required. SiC thin films manufactured by Si reaction liquid and vapore with carbon are effective because of low cost of machine and production. SiC thin films made by vapor silicon infiltration into porous graphite can be obtained for shorter time than liquid silicon. Si materials are evaporated to the graphite surface in about $10^{-2}$ torr and high temperature. Si materials are melted in $1410^{\circ}C$. Si vapor is infiltrated into the surface hole of porous graphite and $Si_xC_y$ compound is made. $Si_x$ component is proportional to the Si vapor concentration. Si diffusion coefficient is estimated from quadratic equation obtained by Fick's second law. The steady stae is assumed. Si concentration variation for the depth from graphite surface is fitted to quadratic equation. Diffusion coefficient of Si vapor is estimated at about $10^{-8}cm^2s^{-1}$.
한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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pp.506-511
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1999
Three of the most important factors governing liquid transmission inunsaturated soils are field-saturated hydraulic conductivity, Kfs matric flux potential , ${\Phi}$m and sorptivity, S. The Guelph Permeameter is an in-hole constant-head permeameter, employing the Mariotte Principle. The study was carried out to investiate the characteristics of the water hsed average infiltration coefficient measured by the Guelph Permeameter at the Backokpo watershed in the Han river and at the Bandong watershed in the Keum river.
To maintain an optimum condition for the plant growth on upland soil, the irrigation planning after the natural rainfall should be given enormous considerations on the rainfall effectiveness. This study has been intended to develop the computer model for estimating the effec- tiveness of the rainfall. The computer model should also estimated the infiltration due to the rainfall and the soil moisture deficiency at the root zone of the plant. For this purpose, the experiments of infiltration using rainfall simulator and the observations of the change of soil moisture content before and after rainfall were carried out. Needed input data for the developed model include final infiltration capacity and field capacity of the soil, porosity of the top soil, root depth of the plant, rainfall intensity and duration, and the Horton's decay coefficient. Among the needed input data for the developed model, final infiltration capacity and Horton's decay coefficient were determined by the experiments of infiltration. And from the result of the experiments, it is found that there is a great correlation between initial infiltration capacity and initial moisture content. And it is also found that the infiltration due to rainfall can be estimated with the Horton's equation. The developed model was tested by the experimental data with two rainfall intensities. Tests were conducted on the different root depths at each rainfall. Observed and estimated effective rainfalls were found to have great correlation. The result of the experiments showed that the effectiveness of the rainfall were 100%, so the comparisons were conducted by the comsumption rates of infiltration at each depth. The developed model can be also used for estimating the deficiency of rainfall, if the rainfall is not sufficient to the needed soil moisture. But, test was not carried out.
In this study, a runoff hydrograph and runoff volume were calculated by using the kinetic wave theory for small urban watersheds based on the concept of low impact development(LID), and the effective imperviousness was estimated based on these calculations. The degree of sensitivity of the effective imperviousness of small watersheds to the impervious to pervious area ratio, infiltration capability, watershed slope, roughness coefficient and surface storage depth was then analyzed. From this analysis, the following conclusions were obtained: The effective imperviousness and paved area reduction factor decreased as the infiltration capability of pervious area increased. As the slope of watersheds becomes sharper, the effective imperviousness and the paved area reduction factor display an increasing trend. As the roughness coefficient of impervious areas increases, the effective imperviousness and the paved area reduction factor tend to increase. As the storage depth increases, the effective imperviousness and the paved area reduction factor show an upward trend, but the increase is minimal. Under the conditions of this study, it was found that the effective imperviousness is most sensitive to watershed slope, followed by infiltration capability and roughness coefficient, which affect the sensitivity of the effective imperviousness at a similar level, and the storage depth was found to have little influence on the effective imperviousness.
Pearson's correlation was used to determine relations between infiltration and affecting factors using flow monitoring data measured in 24 areas with different characteristics. Factors showed relatively high correlations than others were indexed to determine infiltration rates of the study area. Among 8 factors(service area, sewer length, sewer diameter, multiplier of sewer length and diameter, number of manholes, population, number of properties, number of households) tested, the multiplier of sewer length and diameter, the number of population and the number of household in each service area indicated higher correlation coefficient(>0.8) than others. The goodness of fitness of linear regressions between infiltration and the factors followed the order: sewer length and diameter(0.68)> population(0.65)> number of household(0.60). Infiltration rates calculated by the multiplier of sewer length and diameter, the number of population and the number of household in each service area were 0.046~1.0396 $m^{3}/d{\cdot}mm-km$, 0.0917~1.7355 $m^{3}/capita{\cdot}d$, 0.196~4.529 $m^{3}/household {\cdot}d$ respectively. After sewerage rehabilitation work of the area, the infiltration rates calculated by above factors with high correlations are expected to be used for comparing effectiveness of the work once they are estimated under the same flow measuring conditions.
원예시설의 환경설계 중 난방부하 산정방법에 대한 검증을 위하여, 대규모 플라스틱 온실에서 총난방부하와 틈새환기율, 지중전열량을 계측하여 계산결과와 비교 분석하였고, 지중전열 및 틈새환기가 온실의 난방부하에 미치는 영향을 검토하였다. 실험기간 동안 실내기온은 $13.3{\pm}1.2^{\circ}C$, 실외 기온은 $-9.4{\sim}+7.2^{\circ}C$의 범위를 보였으며, 우리나라의 난방 설계 외기온 범위에서 유효한 것으로 확인하였다. 가스트레이서법으로 측정한 틈새환기율은 평균 $0.245h^{-1}$로 나타났다. 온실의 피복면적에 일정한 환기전열계수값을 사용하는 방법은 온실의 규모에 따라서 문제가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 환기전열부하는 온실의 체적과 틈새환기율을 이용하는 방법이 합리적인 것으로 판단된다. 온실 중앙에서 측정한 지중열류는 실내외 기온차에 따라 음으로 약간 증가하는 경향을 보이고, 온실 측면에서 측정한 지중열류는 실내외 기온차에 따라 양으로 크게 증가하는 경향을 보였다. 계측 결과를 바탕으로 온실의 외주부를 통한 열손실 개념을 도입한 새로운 지중전열부하 산정 방법을 개발하였으며, 검증결과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 관류열부하는 대체로 실내외 기온차에 비례하는 것으로 나타났으나, 열관류율은 작아지는 경향을 보였다. 따라서 관류열부하 산정시 설계조건에 따라 열관류율의 선택에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다. 실험온실의 열관류율은 평균 $2.73W{\cdot}m^{-2}{\cdot}C^{-1}$로 단일피복의 플라스틱 온실 대비 60%의 열절감율을 보이는 것으로 나타났다. 전체 난방부하 중에서 관류열부하가 84.7~95.4%, 환기전열부하가 4.4~9.5%, 지중전열부하가 -0.2~+6.3%를 차지하는 것으로 나타났다. 관류열부하는 실내외 기온차가 낮은 그룹에서 더 큰 비율을 차지하고, 환기전열 부하는 실내외 기온차가 높은 그룹에서 더 큰 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 지중전열부하의 경우 실내외 기온차가 낮은 그룹에서는 부하를 경감시키는 방향으로 작용하고, 실내외 기온차에 따라 부하를 증가시키거나 경감시키는 방향으로 작용하는 것으로 나타났으므로 이 기준 온도차의 선택이 중요한 것으로 판단된다. 지중전열부하에 비하여는 환기전열부하가 더 큰 비중을 차지하므로 에너지 절감을 위해서는 틈새환기율을 줄일 수 있는 대책이 필요한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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