• 제목/요약/키워드: temperature fluctuation

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전기유변 유체의 압착유동에 대한 동적 수치모사 (A Dynamic Simulation on the Squeezing Flow of ER Fluids)

  • 김도훈;주상현;안경현;이승종
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • 전기유변 유체(electorheological fluid)는 전기장이 가해지면 아주 짧은 시간에 유변 물성이 급격히 변하며 그 응답이 반복적으로 수행될 수 있는 유체이다. 전기유변 유체는 전기장의 세기에 따라 면찰 응력(shear stress)과 점도의 크기를 조절할 수 있고, 짧은 응답시간은 빠른 제어를 요하는 분야에 효과적으로 이용될 수 있지만, 낮은 항복 응력, 조업 온도 범위의 제한성, 전력 소비에 의한 열적 불안정성, 그 외에도 응집, 침전 등의 단점이 있다. 특히, 이 유체가 갖는 항복 응력의 크기와 그 성질은 실제 장치에 응용하는데 중요한 특성이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 면찰 유동(shear flow)이 아닌 압착 유동(squeezing flow)을 고려하게 되었고, 이 유동 하에서의 전기유변 유체의 거동을 이해하기 위해 본 연구에서는 전기유변 유체의 압착 유동에 대한 동적 수치모사를 수행하였다. 고립된 사슬 구조에 대한 수치모사를 통하여 사슬의 위치와 압착 속도를 변화 시키면서 이에 따른 수력학적 힘과 정전기적 힘의 효과를 예측하였으며, 이를 토대로 많은 사슬을 포함한 현탁액 모델에 대한 수치모사를 수행하였다. 그 결과 실험에서 관찰할 수 있는 수직 응력의 증가와 초기 항복 응력의 존재를 확인하였고, 수직 응력의 효과적인 제어는 수력학적 힘과 정전기적 힘 간의 최적화된 조건에서 얻어질 수 있음을 예측하였다. 이러한 수치모사의 개발을 통해 압착 유동을 이용한 전기유변 유체의 응용에 대한 이론적인 토대를 마련하였고, 향후 보다 깊은 이해를 위한 기반을 구축할 수 있었다.

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생산성향상을 위한 음원의 a지수에 관한 연구 (A Study on the 'a' index of Sound source for Productivity improvement)

  • 유영조;김명호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.547-554
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    • 2014
  • 본 논문에서는 3가지 음원의 a지수가 피험자에게 미치는 영향과 피험자의 안정성, 집중력 및 생산성을 향상 시킬 수 있는 최적의 음원의 a지수를 찾기 위한 연구를 하였다. 피험자는 건강상태를 점검하여 남자 5명과 여자 5명의 대학생 10명으로 선별하였고 실험기간은 약 2달간 진행되었다. 뇌파(EEG), 심박동변이(HRV) 및 진동이미지를 측정하여 안정성, 집중력, 스트레스 및 심장박동의 변화를 분석하였다. 온도 $25[^{\circ}C]$, 상대습도 50[%], 조도 1.000[lux] 및 기류속도 0.02[m/sec]의 인공기후실 에서 음원의 a지수 a=1.106, a=1.749 및 a=2.227의 음원을 이용하여 측정하였다. 연구결과 a=1.106에서 음원에 노출되기 전에 비하여 상대 $S{\alpha}$파, 상대 $L{\beta}$ 및 상대 $M{\beta}$파가 활성화 되었으며 비대칭지수, 스트레스지수 및 심박변이도는 감소하였다. 따라서 변동리듬 a=1.106의 음원이 안정성, 집중력 및 생산성 향상과 스트레스 감소에 가장 효과적인 것을 알 수 있었다.

한국 남서해역에서 조석전선의 변동과 저수온역 확장기작 (Fluctuation of Tidal Front and Expansion of Cold Water Region in the Southwestern Sea of Korea)

  • 정희동;권철휘;김상우;조규대
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.289-296
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    • 2009
  • 본 연구는 장기 해양관측(1966-1995)자료, 위성관측자료 및 수치모델기법을 이용하여 한국 남서해역에서 하계에 형성되는 조석전선괴 저수온역의 시공간적 변화를 파악하였다. 한국 남서 연안해역에서는 6월과 8월에 대흑산도~진도간 해역의 표면에서 주변 해역보다 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮은 저수온역이 분포하면서 조석전선역이 형성됨을 확인할 수 있었다. 수온수평경도가 $0.3^{\circ}C$/km 이상인 조석전선은 성층계수 2.0~2.5 범위이며, $0.03^{\circ}C$/km 이상인 저수온역은 성층계수 2.5~3.0의 범위와 일치하였다. 소조시에서 대조시까지 조석주기가 변하는 동안 조석전선의 위치변동은 전선은 25~75km, 저수온역의 범위는 60~90km로 조류의 세기에 정비례하여 이동 범위가 커지는 것으로 나타났다. 또한, 남서쪽 외해역으로 저수온역이 확장되는 원인은 진도 남서쪽으로 향하는 10cm/s 이상의 강한 조석잔차류에 의한 것으로 판단된다.

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전기히터식 난방, 온풍난방 및 무가온 단동 플라스틱 하우스의 열환경 비교 (Comparison of Thermal Environment in Single Span Plastic Greenhouses with an Electrical Heating, Hot-Air Heating nit without Heating)

  • 허종철;임종환;서효덕;최동호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.125-135
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    • 1999
  • 본 연구에서는 실측을 통해 시설원예용 하우스의 난방방식별 온도분포 특성 및 하우스내 열환경을 상세하게 검토하였다. 하우스내 복사환경지표인 흑구온도는 주간의 경우 실내기준 온도보다 7$^{\circ}C$ 이상 높게 나타났으나, 야간에는 실내기준온도 와 동일한 온도로 나타났다. 심야전력 전기히터식 난방의 경우, 시간대별 온도변화는 약 3$^{\circ}C$이내의 비교적 균일한 분포를 나타내고 있으나, 연직방향으로는 약 8$^{\circ}C$ 정도의 비교적 큰 상하온도 분포를 나타내었다. 이것은 방열기의 설치위치 및 방열방식의 부적절함에서 기인한 것으로서, 연직방향 온도분포 경감을 위한 체계적인 검토와 일몰 후 심야전력 공급개시 이전 시간대의 실온 저하를 억제하기 위한 적절한 대책이 수립되어야 할 것이다. 온풍 난방의 경우, 하우스내 모든 위치에서 1 2$^{\circ}C$전후의 우려할 만한 큰 폭의 온도변화가 계측되었다. 이러한 온풍난방의 문제점을 개선하기 위해서는 실온변화가 하우스내 작물생육에 미치는 영향 및 실온 변화폭을 줄이기 위한 체계적인 검토가 이루어져야 할 것이다. 무가온 하우스내 열환경은 저온의 외기조건하에서도 야간 실내기준온도는 5$^{\circ}C$ 이상을 유지하고 있으므로, 제주지역의 경우 별도의 난방장치 없이 무가온 하우스에서 저온성 작물의 재배가 가능할 것으로 판단된다. 하우스 실내측 상부에 보온커텐을 설치하여 하우스내 공간을 상하로 분할하는 것은 상하온도 균일화 및 난방효율 향상에 기여하고 있음이 확인되었다. 본 연구를 통해 수집된 난방방식별 하우스내 열환경에 관한상세한 실험데이터는 시설원예용 하우스의 난방방식 선정 및 하우스 설계를 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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동지나해 .황해의 해황이 강달이 어장의 변동에 미치는 영향 (On the Influence of the Oceanographic Condition in the East China Sea and the Yellow Sea on the fluctuation of the Gang-dal-i fishing ground)

  • 양성기;조규대
    • 수산해양기술연구
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    • 제18권2호
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    • pp.81-89
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    • 1982
  • 동지나해.황해의 저층에 서식하는 강달이 어장의 형성구조와 그 변동에 미치는 해양환경의 영향을 구명하기 위해 안강망에 의한 어획통계자료(1970~1979)와 해양관측재료를 이용하여 어장의 계절별, 경년별 변동을 검사한 결과 다음과 같다. 강달이 어획율의 약 70%가 집중하고 있는 중요어장은 대흑산도와 Sokotra Rock 주변해역이었다. 또한 이들 해역은 CPUE가 비교적 크고, C. V.가 0.9~1.4로서 작게 나타나 어황이 안정된 좋은 어장을 형성하고 있었다. 주어기는 2~3월과 6~7월이었으며, 1974~1976년의 주어기 CPUE는 평년의 약 2배 이상이었다. 중심어장의 분포역은 평균수심 50m 내외의 황해저층냉수와 대마난류와의 사이에 형성되는 조경역이었으며, 수온 및 염분은 각각 10~13$^{\circ}C$, 32.5~34.4$\textperthousand$ 이었다. 주어장은 주로 황해 저층 냉수괴의 연변에서 형성되고, 이 수괴의 소장에 따라 계절변동을 하고 있었다.

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동지나해, 황해의 참조기 어장분포와 해황과의 관계 (The Relationship between Oceanographic Condition and Fishing Ground Distribution of Yellow Croaker in the East China Sea and the Yellow Sea)

  • 양성기;조규대
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.26-34
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    • 1982
  • 동지나해,황해에 있어서 최근 10 개년간($1970\sim1979$) 안강망에 의한 참조기 어획통계자료로부터 어장의 평균분포와 해황과의 관계 및 계절만화를 제사한 결과는 다음과 같다. 참조기의 중요어장은 제주도 서-남서방 $40\sim150$마일 해역의 9개 해구이며, 이 어장에 있어서의 어획양 영동계수는 $0.8\sim2.1$로서 크나, 년 평균어획양의 약 $70\%$가 여기에 집중되고, 그 면적은 어획이 있었던 전어장면적의 겨우 $11\%$에 지나지 않으며, 또 CPUE의 평균(27kg/hau1)이 비교적 컸다. 참조기의 어획양과 CPUE는 비슷한 계절변화를 하며, 주어기는 춘추 양어기가 있으며, 춘계($13\sim5$월)쪽이 추절 ($9\sim10$월)쪽 보다 어획양 및 CPUE가 크다. 어업의 중심은 주년 제주도 서-북서방에 집중하고 있다. 어장의 분산은 동서방향보다 남북방향이 크며, $10^{\circ}C$등온선이 남하하면 작아지고, 북상할 때 커지는 경상을 나타내어 황해저층냉수의 지표인 $10^{\circ}C$ 등온선의 소장과 밀접한 관계가 있음을 보였다.

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공극개선재의 혼합비율에 따른 제지·하수슬러지의 퇴비화과정중 이화학성 변화 (Changes of Physicochemical Properties of Paper Mill Sludge and Sewage Sludge Mixed with Various Ratios of a Bulking Agent During Composting)

  • 유영석;장기운
    • 유기물자원화
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    • 제6권2호
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    • pp.45-57
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    • 1998
  • 이 실험의 목적은 혼합된 제지 하수슬러지에 최적의 공극개선재로서 woodchips의 혼합비율을 설정하기 위한 것이다. 공극개선재는 제지슬러지와 하수슬러지(건물중 2:1)혼합물에 0(W-0), 20(W-20), 33(W-33), 50(W-50)%의 부피비로 혼합되었고 강제송풍에 의한 정체식으로 퇴비화를 실시하였다. 퇴비의 부숙도를 평가하기 위하여 이화학성 변화를 조사하였다. W-33과 W-50 처리구에서 온도는 퇴비화가 시작하자마자 상승하여 5일째 $60^{\circ}C$ 이상까지 이르렀다. 열수가용성 C/N율의 감소는 퇴비화 초기에 W-0과 W-20 처리구에 비해 W-33과 W-50 처리구에서 두드러졌다. 열수가용성 $NO_3{^-}-N$은 퇴비화 초기에 거의 변화를 보이지 않다가 퇴비화 20일 이후에 빠르게 증가하였으며 W-0 처리구가 그 증가량이 가장 적었다. G.I.값은 W-50 처리구에서 20일째, W-0은 30일째 이후 80이상으로 높아졌다. 이상의 결과를 토대로 공극개선재의 혼합은 33%이상이 합리적이었으나, 특히 W-50 처리구는 송풍에 의한 온도조절이 어려웠으며, 공극개선재의 구입 및 단가 그리고 생산되는 퇴비량을 고려한다면 공극개선재를 33% 혼합하는 것이 가장 이상적이다.

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담수 퇴적물의 영양염 용출 측정 방법에 관한 고찰 (A Study on the Measurement Method for Benthic Nutrient Flux in Freshwater Sediments)

  • 김경희;김성한;진달래;허인애;현정호
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.288-302
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    • 2017
  • 퇴적물이 수층의 영양염 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해서 퇴적물의 용출률을 정확하게 측정할 필요가 있다. 이에 본 연구에서 퇴적물 용출률 측정 방법 중 퇴적물 코어 배양법을 대상으로 용출률의 측정 조건과 실험 절차를 제시하였다. 낙동강 수계 중류에서 2015년 7월에 표층이 교란되지 않은 퇴적물 코어 시료를 채취하여, pre-incubation 시간(6, 12, 24시간), 초기 산소농도(포화도 90, 70 50%), 확산경계층의 두께(0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), 배양 온도(10, 17, 20, $25^{\circ}C$) 등을 여러 가지 조건으로 조성하여 측정한 영양염 용출률의 결과를 그 바탕으로 하였다. 네 가지 주요 환경 조건이 달라지면, 안정화 시간 동안 유기물 분해 및 산화 과정에 의한 화학 조성 변화, 퇴적층의 산화-환원 환경 변화에 따른 흡착 및 탈착, 퇴적물-수층 경계면에서의 수리역학적 상황 변동에 의한 물질 교환 증감, 퇴적물 내 미생물의 활성 증가 등을 야기하여 퇴적물의 영양염용출률에 영향을 미친다. 따라서, 퇴적물 코어 배양법으로 실제 현장값과 유사한 결과를 생산하기 위해서는 현장 심수층의 수온 및 용존산소 농도, 유속을 자연 상태와 가깝게 재현하고 퇴적물 시료 채집 후 되도록 빠른 시간 안에 배양 실험을 수행해야 한다. 두 개의 반복구에 대하여 퇴적물 코어 배양법으로 영양염 용출률을 측정하였을 때 대부분의 실험 조건에서 상대백분율차가 20% 이하였다. 측정 조건과 절차를 엄밀히 준수하여 실험하였을 때 정밀도를 확보할 수 있는 것으로 사료되며, 향후 측정 결과의 정확도를 확인하기 위하여 현장 측정법과 비교할 예정이다.

골재채취가 세균군집구조에 미치는 영향 (Effects of Sediment Harvesting on Bacterial Community Structure)

  • 박지은;이영옥
    • 환경생물
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    • 제24권2호
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    • pp.172-178
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    • 2006
  • 골재채취가 수층의 세균군집구조에 미치는 영향을 알아보기 위해 낙동강 중류, 골재채취가 이루어 지지 않은 수역인 구미대교와 장기간에 걸쳐 연속적으로 골재채취가 행해지는 지역인 성주군 소학리 (성주대교 인근)에서 $\alpha\;\beta\;\gamma-subclass$ proteobacteria, Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군과 황산염화원세균을 FISH법으로 정량분석하였다. 아울러 수온, pH, EC, 엽록소-$\alpha$ 양 등의 이화학적인 환경요인도 측정하였다. DAPI로 염색된 세균수로 측정한 총세균수의 경우, 두 정점간의 괄목할 만한 양적인 차이는 없었으나 그 시간차에 따른 변동이 골재채취 수역에서 더욱 심했다. 또한 높은 엽록소-$\alpha$ 양을 나타낸 골재채취 수역에서 검출한 CF group 세균군과 황산염환원세균이 총세균수에서 차지하는 비율이 비골재채취 수역에 비해 높았다. 이같은 결과는 저니질이 수층으로 재유입되었기 때문으로 판단된다. 그러나 본 연구에서 검출한 세균군이 총세균수에서 차지하는 비율을 합하면 그 비율은 골재채취 수역보다 비골재채취 수역에서 더 높았다. FISH법에 의한 세균의 검출가능성이 해당세균의 물질대사능과 연관이 있으므로 골재채취 수역에서의 낮은 세균 검출율은 골재채취가 세균의 물질순환에서의 역기능을 초래하고 이는 또한 연차적으로 그들의 먹이연쇄에 부정적인 영향을 미칠 가능성을 시사하는 것이다.

한산거제만 해역의 수질 장기변동 특성 (The Characteristic of Long Term Variation of the Water Quality from Hansan-Geoje bay, Korea)

  • 권정노;박영철;엄기혁
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.189-201
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    • 2013
  • 한산거제만 해역의 장기수질 특성을 알기 위해 1987년부터 2010년까지 만내 2개 정점에 대한 표 저층 수질에 대한 장기관측 자료를 분석하였다. 한산거제만 해역의 수질 영양수준은 중영양(Mesotrophic) 단계이고, 영양염은 대체로 하계인 8월부터 꾸준히 증가하여 갈수기인 11월에 최대 농도를 보인 후, 동계를 지나 이듬해의 춘계인 5월에 최저 농도가 되는 계절적 변동 특성을 보였다. 요인분석 결과 한산거제만은 영양염, 계절, 담수유입, 오염 및 내부생산 등의 5개 요인이 해역 수질 특성의 76.82%를 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 시계열분석 결과 수온, DO 및 저층 DIP는 증가, pH 및 COD는 감소하는 경향을 보였다. 특히 N/P비를 기준으로 DIN의 변동 추세는 1990년대를 전 후하여 과잉에서 부족으로 전환되었다. 또한 한산거제만은 전형적인 폐쇄성 내만이며 대규모 양식이 이루어지고 있음에도 1987년 이후 DIP를 제외하곤 수질이 대체로 개선되고 있는 것으로 나타났다. 한산거제만 해역의 지속적 이용과 보존을 위해서는 DIP 증가 또는 축적의 원인 파악이 필요하며, 이를 위해 한산거제만의 주요 양식생물과 환경과의 상호관계 등에 대한 연구가 필요하다.