• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1132-1138
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• 2008

수슬러지의 열분해를 통해 생성된 char를 이용하여 황화수소(H$_2$S), 메틸머캡탄(CH$_3$SH) 복합악취를 제거하기 위한 흡착제를 제조하여 흡착특성을 살펴보았다. 고정층 반응기 실험에서 최적의 L/D ratio는 1.0이었으며, 온도의 증가에 따라 파과점과 흡착능이 증가되었다. H$_2$S와 CH$_3$SH의 동시흡착 특성은 단일흡착 실험보다 파과점에 도달하는 시간과 흡착량이 증가하였고, 동일 조건에서 CH$_3$SH이 H$_2$S보다 높은 유효확산계수 값을 가지므로 빠른 흡착속도로 인한 흡착능의 증가를 보였다. 또한 하수슬러지로부터 제조된 탄화물은 상업용 활성탄과 비교하여 H$_2$S 77%, CH$_3$SH 80%의 성능으로 혼합 악취성가스 제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.307-315
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• 2008

본 연구에서는 고가의 실리카퓸의 대체 재료로서 메타카올린을 사용할 목적으로 광물질 혼화재와 혼합사용한 고강도콘크리트의 특성을 검토하였다. OPC 100%와 고로슬래그시멘트, 그리고 OPC와 플라이애쉬 20% 사용한 배합을 기준배합으로 하였으며, 각각의 배합에 실리카퓸과 메타카올린을 20% 범위 내에서 혼합하여 대체하였다. 실험 결과, 목표 유동성을 만족한 기준 배합에 대하여 실리카퓸만 대체하였을 경우에는 점성이 저하되었으며, 슬럼프플로우는 감소하였고, 공기량은 증가하였다. 이에 비하여 메타카올린의 사용량이 증가할수록 콘크리트의 점성이 증가되면서 슬럼프 플로우는 증가하였고, 공기량은 감소, 그리고 고성능감수제 사용량도 감소하였다. 경화 콘크리트의 특성은 압축강도와 초음파 속도, 그리고 단위용적질량이 메타카올린 사용량에 따라 증가하였는데, 이러한 원인은 굳지 않은 콘크리트의 공기량에 영향을 받는 것으로 판단되어 고강도콘크리트는 공기량을 조절하는 것이 중요한 항목으로 나타났다. 따라서 고강도콘크리트용 혼화재로서 실리카퓸의 대체 재료로서 메타카올린의 활용이 가능할 것으로 전망되며, 혼합 사용하는 경우에는 유동성과 강도 특성을 고려하여 실리카퓸과 메타카올린은 각각 10% 정도가 적정 사용량인 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.56-67
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• 2015

본 논문에서는 횡등방성 매질에 적용 가능한 음원추적기법을 제안하고 이를 실험적으로 검증하였다. 분할근사법을 바탕으로 매질의 속도 이방성을 고려하였으며 이 방법은 단순한 계산을 통하여 음원추적을 가능하게 한다. AE 측정 결과로부터 P파 도달시간을 결정할 때 Two-step AIC 알고리즘을 적용하였고 이 실험결과와 분할된 요소를 비교하여 최소 오차 요소를 음원의 위치로 결정하였다. 개발된 알고리즘의 적용성을 검증하기 위하여 시멘트 모르타르를 이용한 인공 횡등방성 시험편을 제작하고 연필심 압절을 음원으로 하는 일련의 시험을 수행하였다. 연필심 압절 위치와 음원추적 결과 간의 거리를 절대오차로 정의할 때, 1.60 mm ~ 14.46 mm의 오차범위와 8.57 mm의 평균오차가 측정되었고 이는 시험편과 AE 센서의 크기를 고려할 때 수용할 만한 수준인 것으로 판단되었다. 또한, 서로 다른 검출한계 수준에 따른 음원추적 결과를 비교했을 때 비슷한 수준의 오차가 측정되어 본 기법은 실험 시 배경잡음의 영향을 적게 받는 것으로 판단된다. 측정된 절대오차를 각 축방향 오차로 분해하여 AE 센서 부착위치의 영향을 파악할 수 있었으며 센서의 최적 위치를 결정하면 더 정밀한 음원추적 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.496-507
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• 2020

EPB TBM의 굴진성능 예측은 터널 시공성 향상을 위해 매우 중요하며, 따라서 현재까지 TBM 굴진을 수치 해석적으로 모사하기 위한 다양한 시도들이 이루어져 왔다. 본 논문에서는 EPB TBM의 운전조건에 따른 굴진성능을 평가하기 위해 개별요소법(DEM, discrete element method)과 유한차분법(FDM, finite difference method)을 연계한 수치해석 모델을 사용하여 운전조건을 변경해가며 매개변수 해석을 수행하였다. 해석은 커터헤드의 회전속도를 2 rpm으로 일정하게 유지한 상태에서 굴진속도를 0.5, 1.0 mm/sec, 스크류 컨베이어의 회전속도를 5, 15, 25 rpm으로 조건을 변경해가며 수행되었다. 운전조건의 변화에 따라 측정되는 토크, 추력, 챔버압, 배토량을 비교하였으며 매개변수 해석 결과를 통해 개별요소법-유한차분법 연계 TBM 굴진해석 모델을 사용하여 최적 TBM 운전조건을 예측할 수 있음을 나타냈다.

• 보존과학회지
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• 제27권4호
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• pp.395-401
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• 2011

석조 문화재의 보존을 위한 효과적인 처리 방법으로 제안되는 가압 함침 방법으로 methyl methacrylate (MMA), MMA-butyl acrylate (PMB73) 공조성물 및 MMA-vinyl trimethoxy silane (PMV5) 공조성물을 사용하여 사암 및 화강암에 함침 처리한 후 물리 화학적 특성을 평가하였다. 화강암과 비교하여 사암의 경우 함침율이 3.2 - 3.7 wt%로 높은 값을 보였고 고압 반응기 내에 감압 공정 도입 시 32%의 함침율 증가를 나타내었다. 물리화학적 특성인 발수성, 휨강도, 충격특성 및 초음파 속도 등도 화강암보다 사암에 대해 아크릴계 가압함침 처리제의 효과가 두드러지게 나타남을 알 수 있었고, 이는 사암의 공극이 많아 단량체 함침율이 크기 때문으로 해석할 수 있었다. 아크릴계 처리제별 사암에 대한 충격파괴 에너지는 PMMA의 경우 1.22 J, PMB73은 1.84 J, 그리고 PMV5의 경우 2.8 J을 나타내었다. 충격 특성에서 무기 특성을 개선한 PMV5가 최적의 성질을 나타내는 것은 아크릴계 처리제의 분자 구조보다는 처리제의 무기 친화 특성이 석재의 충격 특성에 더 많은 영향을 주기 때문으로 해석할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.138-148
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• 2013

Purpose: Determining an appropriate path is a top priority in order for a robot to maneuver in a dynamically efficient way especially in a pick-and-place task. In a non-standardized work environment, current robot arm executes its motion based on the kinematic displacements of joint variables, though resulting motion is not dynamically optimal. In this research we suggest analyzing and applying motion patterns of the human arm as an alternative to perform near optimum motion trajectory for arbitrary pick-and-place tasks. Methods: Since the motion of a human arm is very complicated and diverse, it was simplified into two links: one from the shoulder to the elbow, and the other from the elbow to the hand. Motion patterns were then divided into horizontal and vertical components and further analyzed using kinematic and dynamic methods. The kinematic analysis was performed based on the D-H parameters and the dynamic analysis was carried out to calculate various parameters such as velocity, acceleration, torque, and energy using the Newton-Euler equation of motion and Lagrange's equation. In an attempt to assess the efficacy of the analyzed human motion pattern it was compared to the virtual motion pattern created by the joint interpolation method. Results: To demonstrate the efficacy of the human arm motion mechanical and dynamical analyses were performed, followed by the comparison with the virtual robot motion path that was created by the joint interpolation method. Consequently, the human arm was observed to be in motion while the elbow was bent. In return this contributed to the increase of the manipulability and decrease of gravity and torque being exerted on the elbow. In addition, the energy required for the motion decreased. Such phenomenon was more apparent under vertical motion than horizontal motion patterns, and in shorter paths than in longer ones. Thus, one can minimize the abrasion of joints by lowering the stress applied to the bones, muscles, and joints. From the perspectives of energy and durability, the robot arm will be able to utilize its motor most effectively by adopting the motion pattern of human arm. Conclusions: By applying the motion pattern of human arm to the robot arm motion, increase in efficiency and durability is expected, which will eventually produce robots capable of moving in an energy-efficient manner.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.217-226
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• 2019

본 연구에서는 하천의 하안 경사와 친수시설 유무에 따라 적절한 하안 보호 공법을 유형화하였으며, 특히 기존의 호안 공법으로 하안침식 방지 대책 적용이 적절하지 않은 유형에 대해 적용 가능한 신개념 Eco-hybrid 롤링매트 공법을 제시하였다. Eco-hybrid 롤링매트 공법은 지반과 사면의 교란없이 하천 환경과 생태 조건의 변화를 최소화하는 시공이 가능하고, 하안침식이 발생할 경우 즉각적인으로 호안이나 제방 사면을 보호할 수 있는 경제적이고 효율적인 공법이다. 개발된 Eco-hybrid 롤링매트 공법은 실규모 하천 실험을 통해 공법의 구조 및 시스템, 기능과 효과를 검증하였다. 현장에서 발생할 수 있는 여러 변형 및 부패 테스트를 포함한 실규모 하천 실험 검증을 수행하였으며, 저유속과 고유속 조건에서 롤링매트의 작동과 하안침식 방지 효과를 확인하였다. 하안침식 방지 효과는 유사 농도 분석을 통해 정량적으로 검증하였으며, 실험에 활용한 롤링매트를 기준으로 규격화하여 Eco-hybrid 롤링매트 공법의 제품의 시방 (안)을 제시하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.303-311
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• 2009

Bi-staged pH process 하의 jar fermenter system에서 영지의 액체배양 시 효율적인 균사체 및 세포의 다당 생산을 위한 용존산소의 영향을 조사하고, 산소이동용량계수와 발효조 조작변수와의 상관관계를 해석하여 scale up의 조건을 검토, 확립하였다. 교반속도에 따른 용존산소의 농도변화를 살펴본 결과, hi-staged pH process에서 배양 $2{\sim}4$일에 용존 산소의 급격한 감소를 보였으나 용존 산소의 제한은 일어나지 않고, 다시 증가하는 경향을 보였으며, 교반속도가 증가할수록 감소 폭과 깊이는 증가하는 경향을 보였다. 다당 생성은 대수 증식기 이후의 용존 산소농도가 $40{\sim}80%$ 범위일 때 가장 높았으며, 이 보다 낮거나 높은 경우 다당의 생성은 저해되었다. 교반 및 통기에 따른 산소이동용량계수 ($k_La$)와 통기속도 (Vs), 교반속도 (N) 및 impeller 지름 (Di)의 자료로부터 중회귀분석한 결과, 이들 사이의 관계는 다음 식으로 표현할 수 있었다. $$k_La=0.555{\times}Vs^{0.42}{\times}(N^3{\times}Di^2)^{0.33}\;(R^2=0.925,\;p<0.05)$$ 2.6 L 발효조의 경우, 15.43 g/L의 최대 다당 생산량은 400 rpm 및 1 vvm에서 얻어졌으며, 2.6 L 발효조의 최적 산소이동용량계수 값을 적용한 20 및 75 L 발효조에서의 scale up 시험 결과는 서로 잘 일치하였다. 최대의 다당생성을 위한 산소전달계수의 감은 $85.4{\pm}26.70\;h^{-1}$이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.763-768
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• 2002

본 실험은 polyvinyl alcohol을 이용하여 고정화한 질화세균을 공기부상식 생물반응기에 충진시켜 저농도의 암모니아성 질소(total ammonia nitrogen, TAN)를 제거시켰다. 공탑 공기 유속 0.83 cm/sec에서 제거속도는 $316.6{\pm}7.2g/m^3{\cdot}day$, 제거효율은 $92.8{\pm}2.2%$였다. 수력학적 체류시간이 0.5시간에서 0.05시간으로 감소함에 따라 제거속도는 점점 증가하였으며, 제거효율은 체류시간이 증가함에 따라 증가하였고 체류시간 0.35시간 이상에서 최대 제거효율을 나타냈다. 질산화의 최적 온도는 $30^{\circ}C$였으며 제거효율은 $95.5{\pm}1.5%$였고 $10^{\circ}C$의 저온에서도 79%의 제거효율을 보여줌으로써 저온에서의 질산화가 가능하며, 반응기 내 pH7-9에서 제거속도와 제거효율이 각각 $310{\pm}10g/m^3{\cdot}day$와 $94{\pm}3%$를 유지했다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권5호
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• pp.729-742
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• 2012

Recently, to using chemical coagulation process for T-P removal in STP effluent as tertiary treatment process is generalized in the country. The importance of analysis technique to save the treatment & maintenance cost during coagulation process is becoming more increased each day. Thus, it is necessary for the analysis technique during coagulation process to be presented well the characteristic of coagulation in field apply. There are a few analysis techniques such as Jar Test, zeta potential analysis and streaming current detecting techniques. But there are difficult to apply in field immediately due to long test time and difficult analysis techniques. And using PDA technique, it is reviewed applicability of the techniques as field index on pilot plant of P-CAP system The P-CAP system is composed of an in-line static mixer, a Flocculation Tank and the CAP reactor with 2 stage weir for effluent. Pre-test is performed to fix the mixing velocity in the Flocculation Tank using the PDA equipment and it fixed with 30RPM. Also, Jar Test is performed to select optimum dose of each coagulant for each T-P concentration level of influent. Result of continuous test on pilot plant of P-CAP system, the FSI in the Flocculation Tank is increased consistently by increasing each dosing concentration of coagulant such as LAS and PAC in the low level influent T-P concentration comparatively. It is considered that formed Al-hydroxide complexes for dosed coagulant are caused FSI variation. Furthermore, it seems that FSI value in the high level influent T-P concentration appeared lower than the opposite influent condition relatively because it is formed simultaneously Al-hydroxide complexes as solid type and Al-phosphorus complexes as soluble type. Thus, relation of FSI by PDA technique and T-P removal of final effluent on pilot plant of P-CAP system are very limited for the kind of coagulant and the characteristics of influent. And it though that FSI value by PDA technique with analyzing of turbidity in Flocculation Tank will be used restrictedly on field as the relative field-index.