• 제목/요약/키워드: water saturation pressure

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고준위폐기물처분장 공학적방벽의 열-수리-역학적 거동 연구: 엔지니어링 규모의 실증실험 (Thermal-Hydro-Mechanical Behaviors in the Engineered Barrier of a HLW Repository: Engineering-scale Validation Test)

  • 이재완;조원진
    • 터널과지하공간
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    • 제17권6호
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    • pp.464-474
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    • 2007
  • 고준위폐기물처분장의 성능 및 안전성 향상을 위해서 공학적방벽(engineered barrier)에 대한 실증이 필요하다. 우리나라 기준처분시스템에 대한 엔지니어링 규모의 실험장치(KENTEX)를 제작 설치하고, 공학적방벽에서의 열-수리-역학적 거동 규명을 위한 실증실험을 수행하였다. KENTEX 실험은 2005년 5월 31일에 시작되어 현재 성공적으로 진행 중에 있으며, 지금까지 얻어진 실험결과로부터 공학적방벽에서의 열-수리-역학적 거동에 대한 중간결론을 얻을 수 있었다. 벤토나이트 블록 내 온도는 실험 시작 후 수 주 만에 정상상태에 도달하였고, 온도분포는 히터에 가까울수록 높고 멀어질수록 낮은 값을 보였다. 수분함량은 히터 쪽보다는 지하수가 유입되는 실린더 벽면 부근에서 높은 값을 가졌고, 건조-습윤 과정에 의한 벤토나이트 블록의 수화는 측정위치에 따라 달랐다. 실험기간 동안 벤토나이트 블록에 작용하는 압력은 블록의 포화도 (그 결과, 팽윤압)이 증가할수록 증가하였다. 히터 부근에서는 벤토나이트의 열응력이나 블록 공극 내 증기압도 중요한 역할을 하였다.

탄화수소계 냉매들과 DME의 수평 평활관내 흐름 응축 열전달 특성 (Flow Condensation Heat Transfer Characteristic of Hydrocarbon Refrigerants and DME in Horizontal Plain Tube)

  • 박기정;이민행;박현신;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제19권7호
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    • pp.545-554
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    • 2007
  • Flow condensation heat transfer coefficients(HTCs) of R22, propylene, propane, DME and isobutane are measured on a horizontal plain tube. The main test section in the experimental flow loop is made of a plain copper tube of 9.52 mm outside diameter and 530 mm length. The refrigerant is cooled by passing cold water through an annulus surrounding the test section. Tests are performed at a fixed refrigerant saturation temperature of $40{\pm}0.2^{\circ}C$ with mass fluxes of 100, 200, $300kg/m^2s$ and heat flux of $7.3\sim7.7kW/m^2$. The data are obtained in the vapor Quality range of $10\sim90%$. Test results show that at same mass flux the flow condensation HTCs of propylene, propane, DME and isobutane are higher than those of R22 by up to 46.8%, 53.3%, 93.5% and 61.6% respectively. Also well-known correlations developed based upon conventional fluorocarbon refrigerants predict the present data within a mean deviation of 30%. Finally, the pressure drop increase as the mass flux and Quality increase and isobutane shows the highest pressure drop due to its lowest vapor pressure among the fluids tested.

지표수 침투와 천부 사면파괴와의 관계에 관한 기초연구 (Preliminary Study on the Co-relation between the Water Infiltration and the Shallow Slope Failure)

  • 송원경
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권6호
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    • pp.33-44
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    • 1998
  • 본 연구는 우기에 흔히 발생되는 천부 사면파괴와 지표수 침투와의 관계를 규명하기 위한 기초연구로서 수행되었다. 사면이 침투수에 의하여 부분적으로 포화되었을 경우에 토양에 작용하는 응력의 변화를 고찰하고 이와 관련된 사면의 전단강도 이론에 대하여 논의하였다. 그리고 임의의 무한 평면사면에 한계평형법을 적용하여 지표수 침투가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 한계평형 해석에서 사용한 일부 모델과 동일한 조건하에서 유한차분법 프로그램인 FLAC을 이용하여 수치해석을 실시하고 그 결과를 한계평형 해석에서 구한 결과와 비교해봄으로써 지표수침투와 사면의 안정성 문제에 관한 수치해석적 접근 가능성을 검토하였다. 본 연구는 단순 사면에 대한 해석결과이므로 보다 일반적인 사면에 적용하기 위해서는 더욱 나은 연구가 수행되어야 할 것이다.

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편마풍화토의 다짐밀도에 따른 불포화 흡수응력 특성 (Density Effect on Suction Stress Characteristics of Compacted Weathered Gneiss Soils)

  • 박성완;김병수;권홍기;임재성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권8호
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    • pp.15-25
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    • 2013
  • 본 연구에서는 다짐된 편마풍화토의 불포화토 전단강도특성을 규명하기 위하여, Constant Water Content Compression (CWCC) 시험을 실시하였다. 두 가지 상대밀도로 구분하여 정적 다짐으로 공시체가 제작되었고, 초기 포화도를 변화시킴으로써 초기 흡수력 및 최대전단강도가 구현될 때의 흡수력에 따른 전단거동을 살펴보았다. 흡수력은 세라믹디스크와 간극수압계의 설치에 의해 직접 측정되었고, 이 흡수력을 적용하여 흡수응력(ps)이 추정되었다. CWCC 시험에서 얻어진 최대압축강도에 대한 결과는 삼축압축시험에서의 포화상태 파괴선(Mp Line)과의 관계, 즉 흡수력에 의해 발현된 전단강도의 변화를 흡수응력을 이용하여 살펴보았다. 또한, Kim 등(2010)이 제안한 Suction stress-SWCC Method (SSM)을 활용하여 흡수응력의 적용성에 대해 논하였다.

Fragmentation and energy absorption characteristics of Red, Berea and Buff sandstones based on different loading rates and water contents

  • Kim, Eunhye;Garcia, Adriana;Changani, Hossein
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권2호
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    • pp.151-159
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    • 2018
  • Annually, the global production of construction aggregates reaches over 40 billion tons, making aggregates the largest mining sector by volume and value. Currently, the aggregate industry is shifting from sand to hard rock as a result of legislation limiting the extraction of natural sands and gravels. A major implication of this change in the aggregate industry is the need for understanding rock fragmentation and energy absorption to produce more cost-effective aggregates. In this paper, we focused on incorporating dynamic rock and soil mechanics to understand the effects of loading rate and water saturation on the rock fragmentation and energy absorption of three different sandstones (Red, Berea and Buff) with different pore sizes. Rock core samples were prepared in accordance to the ASTM standards for compressive strength testing. Saturated and dry samples were subsequently prepared and fragmented via fast and dynamic compressive strength tests. The particle size distributions of the resulting fragments were subsequently analyzed using mechanical gradation tests. Our results indicate that the rock fragment size generally decreased with increasing loading rate and water content. In addition, the fragment sizes in the larger pore size sample (Buff sandstone) were relatively smaller those in the smaller pore size sample (Red sandstone). Notably, energy absorption decreased with increased loading rate, water content and rock pore size. These results support the conclusion that rock fragment size is positively correlated with the energy absorption of rocks. In addition, the rock fragment size increases as the energy absorption increases. Thus, our data provide insightful information for improving cost-effective aggregate production methods.

진공의 압력과 시간을 달리할 때 시멘트시험편의 유효공극률 변화 (Effective Porosity Variation of Cement Samples According to Vacuum Pressure and Time)

  • 이상규;이태종;김형찬
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권4호
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    • pp.163-176
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    • 2012
  • 진공 수포화 과정에서 진공시간과 진공압력을 달리하면서 진공시간 및 압력이 유효공극률 산정에 미치는 영향을 살펴보았다. 시멘트와 모래의 무게비가 1대1인 3개의 시멘트 시험편과 100% 시멘트 모르타르 3개 등 총 6개 시험편을 이용하여 진공 압력을 2, 4, 6, 8, 10 torr, 진공시간을 20, 40, 60, 80, 100분으로 달리하며 측정되는 유효공극률을 비교하였다. 평균 약 25%와 40%로 비교적 큰 유효공극률을 갖는 시멘트 시험편에 대하여 진공압력이 10, 6, 2 torr 일 때 진공시간이 100 ~ 20 분으로 변화하는 3개 시험군 끼리의 결과를 비교하면, 절대편차의 평균값이 0.6%에서부터 0.5%, 0.2%로 작게 나타났다. 진공시간이 100, 60, 20분일 때 진공압력을 각각 2 ~ 10 torr로 변화시키면서 수행한 실험군 끼리의 유효공극률을 비교해도 진공시간이 짧아지면 절대편차의 평균값이 커지는 경향이 있었다. 이로부터 진공압력/진공시간에 관한 국제암반역학회(ISRM) 표준(제안)시험법의 "6 torr 이하/1시간 이상"의 단서로 유추할 수 있었다. 동일한 진공압력에서 진공시간이 20분씩 줄어들 때의 효과와 동일한 진공시간일 때 진공압력이 2 torr씩 낮아질 때의 효과를 정성적으로 밖에 확인할 수 없었는데 그 이유로 습식진공으로 포화된 시험편 내 수분이 $105^{\circ}C$ 오븐 내에서의 건조과정 후에도 완전히 건조되지 않아서 시험편의 초기 함수정도를 동일하게 할 수 없기 때문임을 밝혔다.

수열합성을 이용하여 제작한 Fe3O4 결정입자의 자기적 특성 (Magnetic Properties of Micron Sized Fe3O4 Crystals Synthesized by Hydrothermal Methods)

  • 이기범;남충희
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.481-486
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    • 2019
  • Iron oxides currently attract considerable attention due to their potential applications in the fields of lithiumion batteries, bio-medical sensors, and hyperthermia therapy materials. Magnetite (Fe3O4) is a particularly interesting research target due to its low cost, good biocompatibility, outstanding stability in physiological conditions. Hydrothermal synthesis is one of several liquid-phase synthesis methods with water or an aqueous solution under high pressure and high temperature. This paper reports the growth of magnetic Fe3O4 particles from iron powder (spherical, <10 ㎛) through an alkaline hydrothermal process under the following conditions: (1) Different KOH molar concentrations and (2) different synthesis time for each KOH molar concentrations. The optimal condition for the synthesis of Fe3O4 using Fe powders is hydrothermal oxidation with 6.25 M KOH for 48 h, resulting in 89.2 emu/g of saturation magnetization at room temperature. The structure and morphologies of the synthesized particles are characterized by X-ray diffraction (XRD, 2θ = 20°-80°) with Cu-kα radiation and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), respectively. The magnetic properties of magnetite samples are investigated using a vibrating sample magnetometer (VSM). The role of KOH in the formation of magnetite octahedron is observed.

수평 평활관내 R245fa의 흐름 응축 열전달 특성 (Flow Condensation Heat Transfer Characteristic of R245fa in a Horizontal Plain Tube)

  • 박현신;박기정;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.87-96
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    • 2008
  • Flow condensation heat transfer coefficients(HTCs) of R123 and R245fa are measured in a horizontal plain tube. The main test section in the experimental flow loop is made of a plain copper tube of 9.52 mm outside diameter and 530 mm length. The refrigerant is cooled by passing cold water through an annulus surrounding the test section. Tests are performed at a fixed saturation temperature of $50\;{\pm}\;0.2\;^{\circ}C$ with mass fluxes of 50, 100, $150\;kg/m^2s$ and heat flux of $7.3{\sim}7.7\;kW/m^2$. Heat transfer data are obtained in the vapor quality range of $10{\sim}90%$. Test results show that the flow condensation HTCs of R245fa are overall 7.9% higher than those of R123 at all mass fluxes. The pressure drop of R245fa is smaller than that of R123 at the same heat flux. In conclusion, R245fa is a good candidate to replace ozone depleting R123 currently used in chillers from the view point heat transfer and environmental properties.

강우시 성토사면의 열차운전규제기준 (Rail Transport Operation Control for Railway Embankment under rainfall)

  • 김현기;신민호;최찬용
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.225-232
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    • 2009
  • Infiltration of rainfall causes railway slopes to be unstable and may result in failure. Basic relationship between the rainfall and stability of railway embankment is defined to analyze its stability by rainfall. An experimental study for defining of infiltration rate of rainfall into slope is conducted in the lab. The results of Rainfall infiltration show that rainfall infiltration is not equal to infiltration as like reservoir because rate of rainfall infiltration is controlled by slope angle. Based on these results, boundary condition of rainfall is altered and various numerical analysis are performed. The variation of shear strength, the degree of saturation and pore-water pressure for railway slope during rainfall can be predicted and the safety factor of railway slope can be expressed as the function of rainfall amount, namely rainfall index. And suggested rainfall index is compared with the rail transport operation control which is used in KORAIL. It is judged that this rainfall index can be a good tool for the rail-transport operation control.

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Gran적정법을 이용한 지하수 알칼리도분석방법 (Alkalinity Measurement of Groundwater using Gran Titration Method)

  • 김강주;이진원;최승현;김석휘;김현구;함세영;김락현
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권1호
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    • pp.10-16
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    • 2019
  • Alkalinity is an essential parameter for understanding geochemical processes and calculating partial pressure of $CO_2$, dissolved inorganic carbon, and mineral saturation indices. The Gran Titration Method (GTM) is one of the most accurate methods for measuring the alkalinity in water samples. However, this method has not been widely employed in measuring groundwater alkalinity in Korea, probably due to inadequate and insufficient understanding of the method. In this regard, this article was prepared to introduce GTM and related know-hows learned from the authors' experiences in measuring alkalinity. This paper also introduces a MS Excel-based alkalinity calculator as a handy tool for GTM.