• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.16-27
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• 2019

4차산업혁명 기술인 가상현실 기술을 이용하면 현장에 가지 않고 가상공간에서 교육하고 체험하는 것이 가능하여 사용자가 가상의 세계에서 현실과 같은 자연스러운 상호작용이 가능하다. 가상현실 기술을 활용하여 농업인에게 시각적으로 인지하기 힘든 공기유동, 환기효과 등의 체험을 하도록 하여 농업시설 관리의 중요성을 교육하는데 기여할 수 있다. 본 연구는 농업시설인 온실이나 돈사 모델을 생성하고 환경조건에 따라 원격 서버에 저장된 CFD 데이터를 불러와 농업인 및 컨설턴트가 VR 기기를 통해 공기유동을 보면서 컨설팅 할 수 있는 시뮬레이터 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 농업시설 3차원 오브젝트 생성, 농업시설 가상현실 환경구축, CFD 및 농업시설 구조물의 데이터베이스 구축, CFD 가시화 시스템에 대하여 제안하였다. 컨설턴트가 환경조건에 따라 상황을 설정하여 사용자와의 상호작용에 의해 농업시설내의 공기유동 정보를 체험할 수 있다. 사용자는 동절기나 하절기의 환기여부에 따라 가시화된 공기유동을 체험할 수 있으며, 농업시설 내의 지점별 위치에 대한 정량화된 환경분포를 제공받을 수 있다. 현재 동절기 및 하절기 주간 3연동 온실 및 2009 자돈 돈사에 대한 데이터가 구축 되어 있으며, 향후 개발된 시스템에 다양한 환경조건에 대한 체험을 하도록 CFD 전문가 들은 다양한 환경조건에 대한 CFD를 수행하여 시스템에 등록하는 것이 필요하다. 또한 농업시설 내 공기상태를 눈으로 보고 정확하게 파악하여 적정환기를 할 수 있도록 농업인들에게 가상현실 기기조작을 교육할 수 있는 체계가 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권3호
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• pp.179-190
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• 2016

A kind of modified epoxy resin sheet molding compounds of the impeller has been designed. Through the test, the non-metal impeller has a better environmental aging performance, but must do the waterproof processing design. In order to improve the stability of the impeller vibration design, the influence of uncertainty factors is considered, and a multi-objective robust optimization method is proposed to reduce the weight of the impeller. Firstly, based on the fluid-structure interaction, the analysis model of the impeller vibration is constructed. Secondly, the optimal approximate model of the impeller is constructed by using the Latin hypercube and radial basis function, and the fitting and optimization accuracy of the approximate model is improved by increasing the sample points. Finally, the micro multi-objective genetic algorithm is applied to the robust optimization of approximate model, and the Monte Carlo simulation and Sobol sampling techniques are used for reliability analysis. By comparing the results of the deterministic, different sigma levels and different materials, the multi-objective optimization of the SMC molding impeller can meet the requirements of engineering stability and lightweight. And the effectiveness of the proposed multi-objective robust optimization method is verified by the error analysis. After the SMC molding and the robust optimization of the impeller, the optimized rate reached 42.5%, which greatly improved the economic benefit, and greatly reduce the vibration of the ventilation system.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권3호
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• pp.8-14
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• 2015

More and more, spaces are decreasing which satisfy multiple requirements for wind power plants. However, areas which have excellent wind resources and are free to civil complaints occupy a large space, although they are exposed to the cryogenic environment. This study conducted a thermal-fluid analysis of a cryogenic chamber for testing large wind turbine parts exposed to the cryogenic environment. The position of supply air is placed to the upper area to compare each cooling performance for each location of various outlets in mixing ventilated conditions. The study carried out CFD analysis for the chamber both with and without a test object. For the cases without the test object, the air temperature of the upper supply and down extract type chamber was cooled faster by 5-100% than the others. However, for the cases with the test object, the object temperature of upper supply and center extract on the opposite side type chamber was cooled faster by 33-132% than the others. The cooling performance by the air inside the chamber and the test object did not show the same pattern, which implicates the need to consider the cooling performance by not only the air but also the test object in the large cryogenic chamber design for testing large parts.

• 펄프종이기술
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• 제30권4호
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• pp.18-27
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• 1998

Biopulping is defined as the treatment of wood chips with lignin-degrading fungi prior to pulping. Fungal pretreatment prior to mechanical pulping reduces electrical energy requirements during refining or increases mill throughput, improves paper strength, reduces the pitch content, and reduces the environmental impact of pulping. Our recent work involved scaling up the biopulping process towards the industrial level, investigating both the engineering and economic feasibility. We envision the process to be done in either a chip-pile or silo-based system for which several factors need to be considered: the degree of decontamination, a hospitable environment for the fungus, and the overall process economics. Currently, treatment of the chips with low-pressure steam is sufficient for decontamination and a simple, forced ventilation system maintains the proper temperature, humidity, and moisture conditions, thus promoting uniform growth of the fungus. The pilot-scale trial resulted in the successful treatment of 4 tons of wood chips (dry weight basis) with results comparable to those on a laboratory. Larger, 40-ton trials were also successful, with energy savings and paper properties comparable with the laboratory scale. The overall economics of the process also look very favorable and can result in significant annual savings to the mill. Although the current research has focused on biopulping for mechanical pulping, it is also beneficial for sulfite chemical pulping and some applications to recycled fiber have been investigated.

• 한국농공학회지
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• 제16권2호
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• pp.3430-3437
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• 1974

.It is very importaut to know the water consumption of crops in planning irrigation works and practicing suitable soil moisture management. For the purpose of making it clear that how much water be consumed to cultivate the Chinese cabbage, Chamber method has been applied. Main equipments in the transpiration chamber are flowers, manometer and electric thermograph. The chamber made of vynyl plate has a small entrance at the base and an exit at the top, and the ventilation in the chamber was carried out by a flower through the entrance and exit. Air-flow adjusted by an orifice manometer enters the chamber from the outside over the crop canopy through the pipe like a chimney and finally goes out to the outside. Two sets which consist of a pair of dry and wet bulb made by thermistor are installed in the entrance and exit tube, and record air temperature automatically. Evapotranspiration amount is computed from the air-flow quantity and difference in absolute humidity between at the entrance and exit of the chamber by the following equation: ET=(X2-X1)${\times}$Q where ET=evapotranspiration amount X1=absolute humidity at the entrance(g/㎥) X2=absolute humidity at the exit(g/㎥) Q=air-flow quantity(㎥) This study was carried out at the upland farm of the Institute of Agriculture Engimeering and Utilization, Suwon, Korea. from 1971 to 1973. The results obtained in this experiment are as follows: 1. The total amount of evapotranspiration of Chinese Cabbage that is cultivated in autumn is 408.1mm during growth period. 2. Chinese cabbage rapidly grows up in the second ten days of September, 40th to 50th days after seeding. At the same time, the maximum amount of evaportranspiration of Chinese cabbage is 61.6mm/10 days 3. The correlation between Pan-evaporation and evapotranspiration is high, coefficient of correlation r=0.88**, and can be shown as The following regression equation: ET=0.913E+20.273 4. Evapotranspiration is closely related with meteorological factors: r=0.85**, for insolation, r=0.76** for air temperature, respectively. 5. The percentage of evapotranspiration amount, at the beginning of growth stage, gradually increases in proportion as the Chinese Cabbage grows but is largely affected by meteorological factors after the green cover formation. 6. By Blaney and Griddle formula, evaportranspiration coefficient "K" are within from 0,85 to 1.27.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.234-236
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• 2013

비밀봉 방사성물질을 취급하는 시설에서 이들 물질에 의한 작업환경의 다소간의 오염은 피할 수 없다. 오염의 우려가 있는 작업환경에서 오염관리의 일차적인 목적은 방사성물질의 잠재적 체내섭취로 인한 영향이다. 본 논문은 보수적 가정과 간단한 계산에 의거하여 공기오염에 따른 방사성물질의 공기중 농도와 흡입에 의한 연간 섭취량을 산출한 후, 관련 고시에서 정하는 유도공기중농도와 연간섭취한도와 비교함으로써 종사자의 내부피폭 정도를 평가하는 절차를 제공한다. 제시된 절차는 공기중 방사성물질 측정 및 내부피폭 감시의 필요성, 적합한 방호용구의 착용, 배기설비 설계를 위한 정보 획득 등 공기오염과 종사자의 내부피폭 감시를 위한 실무적 요건을 판단할 목적으로 활용될 수 있다.

• 의료ㆍ복지 건축 : 한국의료복지건축학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2023

Purpose: To accommodate the increasing number of patients during the COVID-19 pandemic, numerous portable HEPA filter units (PHUs) were installed in the general wards of existing medical facilities(EMFs) to convert them into emergency conversion facilities (ECFs). The purpose of this study was to build a dataset in preparation for emerging infectious diseases in the post-COVID-19 era by analyzing the construction and operation of ECFs. Methods: Field investigations were conducted during ECF operation periods based on the analysis of heating, ventilation, and air conditioning (HAVC) system design documents for six ECFs across Korea. Interviews were conducted with facility managers during the field investigations. Results: When constructing an ECF within an EMF, the installation status and characteristics of the existing system should be considered. Field investigations and verifications of the operation of HAVC systems must be conducted beforehand for smooth ECF operations. If heating and cooling are required with indoor air circulation type equipment in an ECF zone, the implementation of a heating and cooling method that can satisfy the comfort requirements of the occupants while minimizing cross-contamination is essential. When using PHUs that do not meet the performance standards required by medical equipment, the noise level resulting from such equipment operation must be evaluated and improved. Implications: For EMFs, various guidelines that can be referred to for the construction and operation of ECFs must be developed to prepare for emerging infectious diseases in the future.

• Journal of Chest Surgery
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• 제57권3호
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• pp.291-299
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• 2024

Background: Postoperative pain management following minimally invasive repair of pectus excavatum (MIRPE) remains a critical concern due to severe post-procedural pain. Promising results have been reported for cryoanalgesia following MIRPE; however, its invasiveness, single-lung ventilation, and additional instrumentation requirements remain obstacles. Serratus anterior plane block (SAPB) is a regional block technique capable of covering the anterior chest wall at the T2-9 levels, which are affected by MIRPE. We hypothesized that SAPB would be a superior alternative pain control modality that reduces postoperative pain more effectively than conventional methods. Methods: We conducted a retrospective study of patients who underwent MIRPE between March 2022 and August 2023. The efficacy of pain control was compared between group N (conventional pain management, n=24) and group S (SAPB, n=26). Group N received intravenous patient-controlled analgesia (IV-PCA) and subcutaneous local anesthetic infusion. Group S received bilateral continuous SAPB with 0.3% ropivacaine after a bilateral bolus injection of 30 mL of 0.25% ropivacaine with baseline IV-PCA. Pain levels were evaluated using a Visual Analog Scale (VAS) at 1, 3, 6, 12, 24, 48, and 72 hours postoperatively and total intravenous rescue analgesic consumption by morphine milligram equivalents (MME). Results: Mean VAS scores were significantly lower in group S than in group N throughout the 72-hour postoperative period (p<0.01). Group S showed significantly lower MME at postoperative 72 hours (group N: 108.53, group S: 16.61; p<0.01). Conclusion: SAPB improved immediate postoperative pain control in both the resting and dynamic states and reduced opioid consumption compared to conventional management.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-555
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• 2014

연구의 최종 목표는 실내의 공간과 특성에 따라 효율적으로 실내공기질을 향상시킬 수 있는 식물 녹화와 바이오필터를 통합한 시스템의 개발이다. 그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 바이오필터 시스템의 적절한 공기정화량에 대한 용량 설계에 중요한 영향을 주는 일정한 압력손실량과 토양수분 함량과 같은 여러 가지 요구사항들이 충족되어야 한다. 따라서 본 기초 연구는 바이오필터의 토양 내 균일한 분포를 갖는 토양수분 함량과 압력손실량을 유지하고 정상적인 식물 생장 특히 바람에 의한 근권부 스트레스를 받지 않도록 풍속을 적절히 조절하고, 바이오필터 내 초기 토양수분 함량이 일정하게 유지되어 안정성을 확보하기 위해 수행되었다. 본 실험에서는 평면형 바이오필터 모델을 설계하여 제작하고 세 가지 풍속(1, 2, $3cm{\cdot}sec^{-1}$)에 따른 바이오필터의 공기정화량, 공기체류시간, 기액비를 산출하였다. 또한 세가지 풍속에 따라 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량을 측정하고, 이 바이오필터 내에서 자란 상추와 더 피고사리의 생육을 평가하였다. 풍속 실험의 결과, 풍속 $3cm{\cdot}sec^{-1}$가 상대습도, 토양수분 함량, 식물생육을 유지하기에 가장 적절하였다. 따라서 다음 실험에서는 풍속을 $3cm{\cdot}sec^{-1}$로 고정하고 두 가지 수준의 초기 토양수분 함량(저수준 18.5%, 고수준 28.7%) 조건에서 바이오필터를 가동한 처리구와 바이오필터를 가동하지 않은 대조구(초기 토양수분 함량 29.7%)를 설정하고, 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량과 바이오필터 내에서 자란 상록넉줄고사리의 생육을 평가하였다. 이 실험 결과는 첫 번째 실험 결과와 유사하였으며 상대습도, 토양수분 함량, 압력손실량이 일정한 수준을 유지하였다. 또한 세 가지 초기 토양수분 함량에 따른 상록넉줄고사리의 생육도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 그러나 두 가지의 바이오필터 처리구는 대조구에 비해 건물중이 다소 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 주요 물리적 요소인 토양수분 함량과 압력손실량을 유지할 수 있는 본 바이오필터 시스템의 안정성은 가까운 미래에 보다 발전된 일체형 바이오필터 모델 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.