This study was conducted to calculate the permeability coefficient in a single fracture while taking the true fracture geometry into consideration. The fracture geometry was measured using the confocal laser scanning microscope (CLSM). The CLSM geometry data were used to reconstruct a fracture model for numerical analysis using a homogenization analysis (HA) method. The HA is a new type of perturbation theory developed to characterize the behavior of a micro-inhomogeneous material that involves periodic microstructures. The HA permeability was calculated based on the local geometry and local material properties (water viscosity in this case). The results show that the permeability coefficients do not follow the theoretical relationship of the cubic law.
This study presents the numerical analysis of natural convection of a micro- environments with air permeability in the clothing air-layer. As a numerical model the clothing air layer of shoulder and arm were adopted. Finite volume method for two-dimensional laminar flow was used for the analysis of flow and thermal characteristics of velocity, temperature and concentration in the air layer between body and clothing. As temperature boundary conditions, a body skin has a high temperature with $34^{\circ}C$ and the environmental temperatures are 5, 15 and $25^{\circ}C$ for various permeability coefficients. The distributions of concentration, temperature and velocity are shown that two large cells form at horizontal and vertical air layer, respectively. As the temperature difference between body skin and environment decreases, the heat transfer is decreased rapidly.
During EPB shield tunnelling, construction speed and safety are severely affected by spewing. In this study, a theoretical seepage model is established to capture of the effects of screw conveyor geometry and turbulent flow on spewing. Experimental test results are used to verify the proposed theoretical seepage model. It is found that the seepage is greatly affected by the length of screw conveyor and soil permeability. The proposed model can increase the screw conveyor length and reduce soil discharge sections simultaneously, the permeability of treated muck thus decreases by one order of magnitude. By using the proposed theoretical seepage model, the criterion of critical soil permeability used to identify spewing is proposed. When the water head applied at tunnel face reaches 40 m and 50 m, the critical permeability coefficients of treated muck should be less than 10-5 m/s and 10-6 m/s to avoid spewing. For a given permeability coefficient of soil, the water flow rate is overestimated if structural characteristics of screw conveyor is not considered. Consequently, the occurrence of spewing is greatly overestimated, which increases construction cost substantially.
Poly(vinyl chloride) (PYC) 유도제들로부터 용매증발법을 이용하여 바이오센서용 막을 제조하고 기체 투과특성을 조사하였다. 진공하에서 용매를 증발시켜서 제조된 막보다 공기 중에서 서서히 증발시켜 제조된 막의 투과도 계수가 더 높은 것으로 나타났다. PVC 유도체 막들에 대한 $CO_2$와 $O_2$의 투과도 계수는 공급부의 압력이 증가함에 따라 감소하였다. Carboxylated poly(vinyl chloride) (CPVC) 에 대한 dioctyl phthalate (DOP)의 첨가량이 증가함에 따라 투과도 계수는 증가하였다. 예를 들면 DOP 30 wt. %를 첨가하였을 때, $CO_2$와 $O_2$의 투과도 계수는 100 psig에서 각각 2.03, 0.96 Barrer 이었으며, DOP를 첨가하지 않았을 때 보다 약 4~5배 증가하였다. Poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate) (PVCA)를 가수분해함으로써 OH기가 도입된 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohoI) (Syn-PVCAcAl)에 DOP를 첨가하였을 때 $CO_2$의 투과도 계수에서 시판제품 PVCAcAl보다 비교적 높은 값을 나타내었으나, $O_2$의 투과도 계수에는 차이가 없었다.
연직 슬릿 유공벽에서의 정합조건에는 투수 매개변수가 포함되는데, 보통 투수 매개변수는 두 가지 방법으로 계산이 가능하다. 하나는 투수 매개변수를 유공벽에서의 에너지 소산 계수와 제트의 길이로 나타내는 방법으로서, 관련된 모든 변수를 알고 있다는 점에서 장점을 가지고 있으나, 장파의 영역에서 옳지 않은 결과를 초래하는 단점이 있다. 다른 하나는 투수 매개변수를 마찰계수와 관성계수로 나타내는 방법으로서, 단파부터 장파까지 모든 영역에서 올바른 결과를 나타내지만, 반사계수, 투과계수 등에 대한 관측치와 계산치 사이의 최적적합에 기초하여 마찰계수를 결정해야 한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 유공벽의 유공율 및 두께, 수심 등 기지의 변수로 마찰계수에 대한 경험식을 제시하였다. 이렇게 함으로써 최적적합 과정을 거치지 않고 마찰계수를 직접 산정할 수 있도록 한다. 경험식을 구하기 위하여 수리실험을 실시하였으며, 다른 연구자들의 결과를 함께 사용하여 경험식을 제시하였다. 제시된 공식을 이용하여 상부는 커튼월이고 하부는 연직 슬릿 유공벽으로 되어 있는 커튼월-파일 방파제의 반사계수 및 투과계수를 계산하였다. 실험치와 계산치가 잘 일치함을 보임으로써 제시한 경험식의 적합성을 검증하였다.
Geoteztile drain의 설계를 위한 기초자료를 제시하기 위하여 배수용 geotextile을 대상으로 평면투수성능을 실험적으로 분석하였다. 일반적으로 압축응력의 증가에 대한 geotextile의 두께, 평면투수계수 및 전수성은 10KN/m2 정도 이하에서 현자한 감소를 보였으며 Geotextile의 평면투수계수는 장섬유부직포가 단섬유부직포나 복합포 보다 낮게 나타났다. 또한 Geotextile의 압축률은 PES. 계부직포가 PP계 부직포 보다 큰 경향을 보였으며 geotextile의 압축음력 e(KN In)와 압축률 Cr(oA)의 관계식은 Cr=13.37 In+23.28로 표시되었고 2KN In"를 기준 으로 한 압축률 Cr'와 평면 투수계수 감소율 Pr의 관계식은 Pr=1.250r'로 표시되었다.
참오동나무의 섬유방향기체투과성(gas permeability), 횡단방향 흡음율(sound absorption coefficient)과 음향투과손실(sound transmission loss)을 평가하고 열처리의 영향을 파악하고자 참오동나무 원반을 100, 160, $200^{\circ}C$로 열처리하고 기체투과성, 흡음율, 음향투과손실을 각각 측정하여 무처리 원반의 결과와 비교하였다. 그 결과, 두께 20 mm 참오동나무 원반의 섬유방향 기체투과성(specific permeability)은 무처리, 100, 160, $200^{\circ}C$ 열처리의 경우 각각 0.254, 0.279, 0.314, 0.452로 열처리에 의해 기체투과성이 약간 증가하였다. 두께 20 mm 무처리 참오동나무 원반의 50-6400 Hz 평균흡음율은 0.101이었으며 온도 100, 160, $200^{\circ}C$로 열처리한 목재의 50-6400 Hz 평균흡음율은 0.109, 0.096 그리고 0.106이었다. NRC (noise reduction coefficient) 는 각각 0.060, 0.067, 0.062 그리고 0.071 이었다. 두께 20 mm 무처리 참오동나무 원반의 50-6400 Hz 주파수범위에서 음향투과손실은 평균 36.93 dB이었다. 열처리에 의해 참오동나무 원반의 기체투과성과 흡음율은 열처리에 의해 그리고 열처리 온도 증가에 의해 약간 증가하였으나 증가정도는 미미하였다.
콘크리트의 투수성은 콘크리트의 내구성에 크게 영향을 미치므로, 투수성의 합리적인 측정과 그 개선이 요구된다. 따라서 콘크리트의 투수성은 콘크리트 구조물이 건전한 상태를 유지하고 있는 초기 상태에서 평가하는 것 보다 실제 하중을 받고 있는 공용중인 상태에서 평가하는 것이 보다 합리적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 투수성능을 개선하기 위하여 섬유의 종류 및 혼입율, 수지 종류를 달리하여 콘크리트 시험체를 제작하였으며, 투수성의 합리적인 평가를 위해서 하중을 받아 균열발생 등 성능이 저하된 콘크리트 구조물의 실제 상태를 모사하기 위하여 시험체에 선행하중을 시험체 압축강도의 50%, 70% 작용시킨 후에 투수시험을 수행하여 그 결과를 비교분석 하였다. 시험결과 투수계수는 선행하중을 가하지 않은 경우보다 선행하중 50%일 때 대략 1.4배, 70%일 때 17.8배 증가되었고, 하이브리드 강섬유보강이 콘크리트의 투수성능 개선에 가장 효과적임을 알 수 있었다.
불포화토를 연구하는데 있어 함수특성곡선과 투수계수방정식을 결정하는 것은 필수요소이나 이는 쉬운 일이 아니다. 본 연구에서는 함수특성곡선과 투수계수방정식을 얻기 위한 새로운 시험장치가 개발되었다. 개발된 시험장치를 사용하여 두 종류의 토사에 대해 포화투수계수시험과 함수특성곡선을 결정하기 위한 시험을 실시하였다. 시험진행순서는 먼저 포화투수계수시험을 실시한 후, 함수특성곡선의 건조과정에 대한 시험을 실시하고 다음으로 함수특성곡선의 습윤과정에 대한 시험순으로 진행하였다. 시험결과에 의하면 건조과정의 함수특성곡선과 습윤과정의 함수특성곡선 간에는 이력현상이 존재함을 알 수 있었다. 투수계수방정식의 결정은 시험으로부터 얻어진 포화투수계수와 함수특성곡선 이용하여 구하는 이론적인 방법을 사용하였다.
During the carbonation process in concrete, the rate of carbonation depends on porosity and moisture content of the concrete. For underground reinforced concrete structures, the interior concrete surface may be exposed to carbonation and the exterior concrete surface exposed to moisture due to wet soil or underground water. In this study, the permeability coefficients in mortar partially carbonated is derived as a function of carbonation depth and porosity of mortar by applying the so-called micro pore structure formation model (MPSFM) which was developed for the modeling of early-aged concrete. The permeability coefficient obtained from the micro-level modeling of carbonated mortar is verified with the results of accelerated carbonation test and water penetration test in cement mortar.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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