• 제목/요약/키워드: 기간 에너지 효율

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철도의 환경 친화성 분석에 대한 연구;대기오염물질 배출량 및 에너지 소비율 중심으로

  • 김희만
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.34-39
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    • 2006
  • 1. 철도, 도로, 항공, 해운 등 교통수단별 현황을 조사한 결과, 현재까지의 교통정책이 도로교통 우선 위주였기 때문에 철도는 뛰어난 환경성 및 경제성을 가지고 있음에도 불구하고 수송분담율이 비교적 저조한 편이었다. 그러나, 향후 정부의 사회기반시설 구축에 있어서 국가 기간 철도망 확대와 대도시 지하철 및 경량전철 건설을 통한 도심철도망과 간선철도망의 연결 등을 통하여 철도의 이용이 훨씬 용이해질 것으로 보이며 이에 따라 철도의 이용률도 크게 상승할 것으로 예상된다. 2. 교통수단별 일반현황은 다음과 같다. 1) 철도교통은 여객수송량이 다소 증가하고 있는 추세였는데, 2004년 KTX의 개통으로 인하여 여객수송량이 급증하였으나, 화물수송은 약간 감소하는 추세이다. 2) 도로교통은 공로의 경우 이용량이 크게 감소하고 있으나, 자가용의 경우에는 승용차의 급증에 의하여 도로의 분담률이 증가하고 있다. 그러나, 도로망의 확충이 자동차의 증가량을 따르지 못하는 것과 자동차가 도시에 밀집됨에 따른 교통체증에 따라 자가용 차량의 1일 평균 주행거리가 짧아지는 등 수송량이 크게 증가하지는 않고 있다. 3. 각 교통수단별 환경경제성을 조사한 결과는 다음과 같았다. 1) 단위수송량당 에너지 소비율은 여객의 경우 철도가 75.97kcal/인 km에 불과한 반면에 버스는 415.43, 택시는 1,192.24kcal/인 km에 달하여 각각 철도의 5.5배 및 15.7배나 많은 에너지를 소비하는 것으로 나타났다. 화물의 경우에도 철도는 105.98kcal/톤 km에 불과한 반면에 도로는 1,674.21kcal/톤 km에 달하여 철도의 무려 15.8배의 에너지를 사용하는 것으로 나타나, 철도가 에너지 효율성 면에서 도로 교통수단보다 월등히 앞서는 친환경적이면서 경제적인 교통수단임을 알 수 있다. 2) 도로와 철도의 단위수송량 당 CO의 배출량은 도로가 1,531.2kg/백만인 km로 철도의 167.4kg/백만인 km에 비하여 9배나 되었다. 그러나, 탄화수소의 경우는 도로가 216.5kg/백만인 km으로 철도의 68.0kg/백만인 km의 3배를 넘는다. 미세먼지의 경우는 도로가 철도보다 약간 더 많은 수준이었으나, NOx와 $SO_2$는 오히려 철도가 오히려 약간 더 높게 나타났다.

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전원회생 절연형 컨버터의 실증을 위한 기본연구 (A Study On The Implementation Of Isolated Type Power Regenerative Converter)

  • 안준선
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.507-511
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    • 2019
  • AC 구동 시스템에서의 회생에너지의 활용은 1990년대 본 방식이 산업계의 표준 방식이 된 이후 오랜 기간동안 이슈화 되어 왔다. 회생에너지의 크기에 따라 저용량의 경우에는 제동저항으로 소모시키는 방식이 일반적이었으나, 이러한 에너지의 활용이 적극적으로 논의외면서 회생용 컨버터를 장착하는 방식이 보급되고 있다. 본 논문에서는 종래의 전원회생 컨버터방식의 최대 단점으로 언급되고 있는 순환전류의 저감을 위해 절연형 회생 컨버터 방식을 제안하였다. 에너지 절감차원에서 일정 용량이상의 AC 드라이브 시스템에는 회생에너지를 활용하기 위한 전원회생 컨버터 시스템을 채용하는 것이 일반적이나, 시스템의 구조 상 순환전류가 발생하게 되어, 이로 인한 효율의 저하 역시 필연적으로 발생된다. 본 논문에서는 이러한 순환전류를 해결하기 위한 절연형 전원회생 컨버터 방식을 제안하였고, 가능성을 검증하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 기존의 시스템에서 나타난 정격대비 20%의 순환전류가 제안된 시스템에서는 나타나지 않음을 확인하였고 제안된 시스템의 타당성을 확인할 수 있었다.

밀폐 기간, 소엽수 및 광주기에 따른 장미의 밀폐삽목 번식 효율 (Efficiency of Closed Cutting Propagation Affected by Closed Periods, Leaflet Number and Photoperiod in Rose (Rosa hybrida))

  • 양경록;정현환;박기영;송관정
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.212-220
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    • 2022
  • 장미의 단일 마디 삽목의 경우 온도, 상대 습도 및 광과 같은 환경 관리가 생산성에 영향을 미친다. 기온과 상대습도가 삽목 성공률과 묘 소질에 미치는 영향을 조사하기 위해 장미(Rosa hybrida) 'Maisie' 품종과 투명한 플라스틱 박스를 이용하였으며 인공조명(white LED, PPFD 104.0µmol·m-2·s-1)을 이용하여 전 기간 밀폐 조건에서 삽목 시 가장 효과적인 소엽수와 광주기 조건을 구명하고자 하였다. 첫 번째 실험은 밀폐 기간을 달리하여 총 6주 동안 진행되었다. 밀폐 기간이 길어질수록 뿌리수와 가장 긴뿌리의 길이가 감소하였다. 그러나 밀폐 기간에 따른 생존율, 신초발생률, 발근율에 유의한 차이가 없었다. 두 번째 실험에서는 삽수 생존율과 신초발생률이 광주기(0/24, 2/22, 4/20, 8/16, 16/8h)와 삽수 소엽의 개수(0, 2, 4)에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생존율은 명기 16시간, 소엽 4개 처리구에서 가장 높았다. 생존율과 신초발생률을 에너지 효율과 함께 고려한 결과, 소엽을 2개 또는 4개 붙인 삽수를 이용하여 하루 8시간 광을 조사하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단되었다.

납사분해 공정 내 열 교환 네트워크 경제적-환경영향 평가 (Evaluation of Economic-Environmental Impact of Heat Exchanger Network in Naphtha Cracking Center)

  • 정효진;정수빈;안유찬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.378-387
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    • 2023
  • 석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO2) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO2를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO2 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.

가스 하이드레이트 형성 원리를 이용한 $SF_6$ 처리 기술에 관한 연구 (A Study of $SF_6$ Treatment using Principles of Gas Hydrate Formation)

  • 이보람;이현주;김양도;류영복;이만식;김영석;이주동
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.485-488
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    • 2007
  • $SF_6$(sulfur hexafluoride)는 뛰어난 단열 및 아크방지능력(arc-extinguishingproperty)으로 인해, 전력용 변압기의 절연가스와 반도체${\cdot}$액정용 플라즈마 CVD로의 cleaning gas, 주물공장 covering gas 등으로 사용되고 있다. 하지만, $SF_6$의 지구온난화지수(global warming potential)는 $CO_2$대비 23,900배가 높아 기후변화에 미치는 영향이 $CO_2$보다 훨씬 크고, 대기 중 분해되지 않고 잔존하는 기간이 $CH_4$ 10년, $CO_2$ 및 CFCs는 100년으로 추정되는데 반해, $SF_6$는 3,200년으로 연간방출양이 작더라도 오랜 기간 누적되면 그 파장이 클 것으로 사료된다. 대부분의 가스 하이드레이트(고상결정상태)는 고압, 저온에서 형성가능 하지만, 불화가스에 대해서는 쉽게 결정화가 일어난다. $SF_6$는 3$^{\circ}C$, 2기압에서 고밀도 고상화가 되기 때문에 여러 기체와 흔합되어 있는 경우 $SF_6$만을 압축된 고상 결정상태를 형성, $SF_6$를 회수, 정제할 수 있으므로 불화가스 분리${\cdot}$회수에 기술적, 경제적 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 하이드레이트 촉진제로서 계면활성제(promoter) 첨가에 따른 $SF_6$ 하이드레이트 형성 및 해리과정 실험을 통해 효율적인 $SF_6$ 저감에 관한 적용기술을 연구해 보았다.

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가변 주파수 Sono-Fenton 산화를 이용한 Spent-GAC 재생기술 (Spent-GAC Regeneration Using Variable Frequency Sono-Fenton Oxidation)

  • 주수빈;이상민;김형준;심인태;김희진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.449-458
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    • 2023
  • 용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe2+ 10 mmol/L, H2O2 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 CODcr 제거 효율이 확보하였다.

사료 내 대사 에너지 수준 차이가 계통이 다른 육계의 성장과 도체 특성에 미치는 영향 (Growth Performance and Carcass Characteristics of Two Different Broiler Strains by Different Levels of Metabolizable Energy)

  • 김종설;권정택;김제헌;오성택;이보근;정란;정문성;안병기;강창원
    • 한국가금학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.195-205
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    • 2012
  • 본 실험은 사료 내 대사에너지의 수준별 급여가 R계통 육계와 국내에 새로이 도입된 신계통인 A계통 육계의 성장 능력과 도체 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 사료 내 대사에너지는 2,950, 3,050, 3,150 및 3,250 kcal/kg의 4가지 수준으로 하였으며, 조단백질/유효라이신 함량은 전기(1~21일령)에는 21.0/1.1%로, 후기(22~38일령)에는 19.0/1.0% 수준으로 동일하게 적용하여 총 2계통 4처리 5반복으로 팬당 25수씩 배치하였다. 처리구간 에너지 수준은 Cobb-vantress(2008), Aviagen(2007), 한국사양표준(2007) 및 NRC(1994)의 육계 에너지 요구량을 참조하였다. 실험 사료는 익스팬더-펠렛 가공하여 제조하였으며, 원료는 옥수수, 소맥, 대두박, 수지박 및 우지 등을 이용하여 국내의 상업용 육계 사료와 유사하게 제조하였다. 증체율은 사료 에너지 수준이 낮은 급여구(2,950, 3,050 kcal/kg)에서 우수한 경향을 보였지만, 22~38일령을 제외한 일당 증체율에서는 유의한 차이가 없었다. 두 계통의 육계 모두에서 에너지 수준이 증가할수록 사료 섭취량은 감소하였고, 3,250 kcal/kg 수준 처리구에서 사료 요구율 1.48로 가장 우수하였다(p<0.05). 가슴육 및 복강지방의 상대적인 비율은 에너지 수준이 증가하는 것과 상호작용(interaction)이 없는 것으로 나타났으나, 도체율은 에너지 수준에 따라 유의한 차이가 발견되었다(p<0.01). 에너지 수준이 혈중 콜레스테롤 및 간 기능 관련 효소의 활성에 미치는 영향은 크게 나타나지 않았다. 두 가지 육계 계통 간의 에너지 수준 증가에 따른 성장 성적 결과는 증체량과 사료 섭취량에서 R계통이 A계통보다 우수하였으나(p<0.05), 사료 효율에서는 통계적인 차이가 나타나지 않았다. 본 실험 결과, 사육 전 기간에 걸쳐 3,200 kcal/kg인 NRC (1994)의 대사에너지 권장량은 증체율 및 경제성을 고려할 때 불리한 것으로 보인 반면, Cobb-Vantress(2008)과 Aviagen (2007)의 대사에너지 권장 수준이 적절할 것으로 보인다. 따라서 육계 수평아리의 증체율과 사료 요구율 개선을 위해서는 계통과 사육 기간에 따라 다양한 수준의 에너지를 검토 하여야 할 것으로 사료되며, 증체율 개선을 위해 사육 전기(0~21일령)에 저에너지 수준인 2,950~3,050 kcal/kg 수준이 유리할 것으로 보이며, 사료 요구율을 낮추기 위해서는 사육후기(28일령 이후)에 사료의 에너지 수준을 약 3,150~3,250 kcal/kg으로 증가시키는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 도체성적에 있어서 가슴육 및 복강지방의 상대적인 비율은 에너지 수준이 증가하는 것과 상호작용(interaction)이 없는 것으로 나타났으나, 도체율에서 유의한 변화가 있는 결과로 보아 에너지 수준이 도체 특성에 다소 영향을 미치는 것으로 보인다. 또한 에너지 수준의 증가는 사료 비용을 증가시켜 수익성이 낮아질 가능성이 있으므로 영양소 수준 설계 시 경제성을 고려해야 할 것으로 판단된다. 두 가지 육계의 계통을 비교한 결과, R계통이 새로이 국내에 도입된 A계통의 육계에 비해 사료 요구율의 차이는 크지 않지만, 성장 능력 및 경제성이 더 우수하다고 판단된다.

전력선통신망을 이용한 HSA사업의 경제적 타당성 분석 (The Valuation of HSA Business Using Broadband over Power Line)

  • 유태호;김창섭
    • 에너지공학
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    • 제16권4호
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    • pp.202-214
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    • 2007
  • 에너지 IT 사업을 보다 효율적으로 수행하기 위해서 뿐만 아니라 전력선 통신망을 기반으로 한 서비스 구현을 효과적으로 추진하기 위해 제시되는 개념이 HSA(Home Service Aggregator)이다. 전력선 통신망 기반의 HSA 사업 모델 개발은 새로운 에너지 분야 사업 영역의 확대와 소비자 중심의 서비스를 통한 신수요 창출의 기회를 제공할 것으로 기대를 모으기에 충분하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 효율적이고 성공적인 HSA사업 모델 개발을 위해 가장 우선적으로 행해져야할 경제성 평가를 에너지 사업자 입장에서 면밀히 분석해 정책 의사 결정에 도움을 주고자 하였다. 분석을 위한 기본 데이터 수집을 위해 총 사업 기간은 2009년도부터 2020년까지로 하였으며, HSA사업 비용의 범위로 장비 비용, 장비 설치 비용, 그리고 운영비용으로 나누어 살펴보았다. 이중 장비 비용 및 장비 설치비용은 MGW와 RMS에 대한 것이고, 운영비용은 인건비, 회선운용비 및 설비 유지 비용으로 구성하였다. 그리고, 투자 대상의 범위는 주거 밀도가 높은 도심지를 대상으로 한 약 900만 수용가로 삼았다. HSA사업을 통해서 얻을 수 있는 중요 편익 원천으로는 원격검침서비스(AMR : Automatic Meter Reading), 인터넷통합빌링 서비스, 통합과금서비스, 인터넷 서비스, 그리고 방범 서비스에 대한 편익을 분석 범주로 설정하여 경제성 평가를 수행하였다. 그리고 전기 안전 편익은 사회적 편익으로 별도로 살펴보아 HSA사업의 정책 결정에 도움을 주고자 하였다. 연구 분석 방법론으로써는 경제성평가 방법론 중 가장 많이 쓰이고 있는 현금흐름할인법을 활용한 순현재가치법을 이용하였다. 연구결과 HSA 사업의 총 투자비는 1조 400여억원으로 산출되었고, 사회적편익을 제외한 총편익은 1조 20여억원이 산출되었다고 2015년까지 투자비를 회수한다고 가정하였을때 각가구로부터 얻어야 할 편익은 월간 가구당 513원으로 분석되었다. HSA의 사업에 대한 ROI는 1에 약간 못미치는 0.954값이 나왔으나, 사회편익 요소인 전기안전 편익이 크기에 이를 모두 편익에 포함한다면 HSA사업의 경제성은 1을 넘게 됨을 확인할 수 있었다.

무선 센서 네트워크를 위한 신속한 코드 전송 기법 (The Fast Code Propagation Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 이한선;정광수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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    • pp.283-285
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드는 한번 배치되면 사람의 간섭 없이 오랜 기간 동안 동작하는 데 실행중인 소프트웨어를 수정 또는 추가를 할 필요가 있다. 그러나 센서 노드를 회수하기 어려운 경우가 있기 때문에 원격 코드 업데이트 기법이 필요하게 되고, 이를 위한 신뢰성 있는 코드 전송 프로토콜에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 신뢰성만을 고려한 코드 전송 프로토콜은 코드를 안정적으로 전송하기만을 고려하기 때문에 코드를 신속하게 전송한다는 관점에 대한 고려가 부족하다는 한계를 갖는다. 그 결과 긴 코드 전송시간에 의해 불필요한 에너지 소모를 발생함으로써 센서노드의 에너지 효율을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 기존의 코드 전송 프로토콜들이 가지는 한계를 극복하는 FCPP(Fast code propagation protocol)을 제안하였다. FCPP는 신뢰성 있는 전송뿐만 아니라 신속함을 고려한 접근 방법을 제시하고 있다. 새로 제안한 알고리즘은 RTT기반의 전송률 조절과 NACK 억제 기법으로 네트워크 상태를 반영한 전송률 조절과 에러복구에 의한 불필요한 전송지연을 피하도록 하여 네트워크의 사용률을 최대화하여 신속한 코드 전송을 가능하게 한다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 제안한 FCPP가 센서 네트워크의 코드 전송에서 신뢰성 및 신속함을 모두 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

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단소용 대나무재의 열처리 및 건조 (Heat Treatment and Drying Methods of Small-Notched Bamboo for Vertical Flute)

  • 변희섭;오승원;공태석;김종만
    • 임산에너지
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    • 제21권3호
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    • pp.10-17
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    • 2002
  • 본 연구는 단소용 대나무 악기재를 효과적으로 건조하기 위하여 열처리 및 몇 가지 스케줄에 의한 건조를 실시하였다. 평균 직경 2.2cm, 길이 60cm정도의 솜대를 이용하였다. 열처리 효과를 평가하기 위하여 무처리 및 열처리재로 구분하였으며 적당한 건조 조건 조사를 위해서 20℃, 65%와 40℃, 40% 그리고 대기상태의 3가지 조건으로 실시하였다. 탄화와 재색의 결함이 발생하지 않는 열처리의 최적 온도 조건은 180℃정도가 적당하였으며 열처리가 할렬의 수와 할렬 크기의 발생을 줄였으며 건조결함을 발생하지 않는 최적의 조건은 온도 20℃, 관계습도 65%이지만 건조를 할 때 기간이 너무 많이 소요되는 단점이 있기 때문에 40℃, 40%에서 건조시키는 것이 더욱 효율적이었다.

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