• 청정기술
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• 제13권4호
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• pp.293-299
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• 2007

막-전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)의 설계인자 즉, 구성요소들이 직접 메탄올 연료전지의 성능에 미치는 영향을 알아보았다. MEA에서의 촉매층과 고분자 분리막의 계면저항을 줄이기 위하여 직접 코팅법을 사용하여 제조한 MEA 구조와 조성의 최적화를 실시하였으며, 기체 확산층, 촉매량, 고분자 전해질 분리막의 두께가 직접메탄을 연료전지의 성능에 미치는 영향을 알아보고, 전기화학적 분석법을 사용하여 성능향상 요인을 분석하였다. 본 연구를 통해 직접코팅법으로 제조한 MEA의 구조와 조성에 따른 성능변화 특성을 파악할 수 있었으며, 연료극과 공기극에 총 $4\;m/cm^2$ (Pt 기준)의 촉매를 사용하였을 때, $80^{\circ}C$ 1기압의 운전 조건하에서는 최고성능 $147\;mW/cm^2$, $60^{\circ}C$, 1기압의 운전 조건하에서는 최고성능 $100\;mW/cm^2$을 확보하였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.12-25
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• 2017

국내 석회석광산은 주로 자연통기에 의존하고 있으나 자본 및 운전비용이 과다하게 소요되는 광산 전체통기방법보다 풍관과 선풍기를 이용한 국부통기방법이 바람직한 방법으로 평가된다. 국내 대단면 장대 광산갱도에 풍관이 접속된 국부선풍기를 직렬로 연결 설치하는 경우에 통기시스템의 경제성과 효율의 최적화가 반드시 요구된다. 최적화를 위한 가장 중요한 두가지의 설계변수는 벽면 이격거리와 풍관 간의 이격거리이다. 본 연구에서는 경제적 및 환경적으로 최적화된, 즉 풍관간의 이격 공간을 통한 압력손실, 누기 그리고 오염된 공기의 재유입을 최소화할 수 있는 두 설계변수 값을 도출하기 위하여 광범위한 CFD분석을 시행하였다. 기존 연구결과와 권고기준들을 고려하여 이들 변수의 연구대상 범위를 선정하였다. 본 연구의 궁극적 목표는 국내 장대 광산갱도내 설치되는 풍관 접속 선풍기의 직렬연결 국부통기시스템의 최적화를 통하여 깨끗하고 안전한 작업장 환경을 제공하기 위함이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권1호
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• pp.41-52
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• 2011

본 연구는 목탄을 첨가한 건축자재의 에너지 절감 및 차음특성을 조사하기 위하여 수행되었다. 건축자재 형태에 따른 특성을 조사하기 위하여 3동의 실험 건물을 신축하였다. 이들 실험 건물은 각각 일반건축자재(A), 목탄건축자재(B) 및 목탄 sericite 건축자재(C)를 사용하여 신축하였다. 건축자재 형태별 동절기의 보일러 난방 기름소모량을 조사한 결과, B를 사용할 경우 A를 사용한 건물과 비교하여 평균 9.5%, C를 사용할 경우에는 평균 14.9%의 기름절감 효과를 나타냈다. 특히 기름 절감효과는 외부기온이 낮을수록 큰 것으로 조사되었다. 또한 B를 적용한 건물은 A나 C를 사용한 건물과 비교하여, 난방온도가 상당히 완만하게 낮아졌으며, 보일러 가동 중단 12시간 경과 후 지상 1미터 공기부에서 $3.5{\sim}4.2^{\circ}C$, 바닥표면에서는 $4.4{\sim}5.4^{\circ}C$ 높게 나타났다. 건물 소음시험에 있어서는, 목탄을 포함하는 시험체는 다층건물의 층간소음 기준으로 대표되는 중량충격음과 경량충격음 모두에서 저감효과를 나타냈다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.61-67
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• 2014

본 연구에서는 시멘트의 유해성을 극복하기 위하여 시멘트 대신에 친환경 토양안정재를 사용한 식생블록을 제작하여 압축강도 및 휨강도 특성을 규명하였다. 식생블록 제작에 사용된 토양안정재는 천연섬유에서 추출한 단섬유와 석회 등을 주원료로 하며 흙의 전단강도를 증가시켜 블록의 내구성을 향상시키면서 식생을 가능하게 하는 특징을 가지고 있다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 토양안정재와 화강풍화토를 혼합하여 제작하였으며, 토양안정재는 혼합토의 중량대비 6 %, 12 %, 18 %로 변화시켜 물과 교반하였다. 공시체는 공기 중에서 건조하여 각각 5일, 7일, 14일, 28일간 양생시키고 일축압축강도 시험을 수행하였다. 휨강도 시험은 일축압축강도 시험과 동일한 조건으로 블록을 제작하여 각 단계별 휨강도 시험을 실시하였고 현장 적용성 평가를 위하여 토양안정재의 특성을 고려한 최적함수비를 제안하였다. 또한 식생블록에 대한 투수시험 결과 KS F 4419에서 규정하는 투수성 블록의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-12
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• 2016

TBM 시공 중에는 설계단계에서 예측하지 못한 지반과 조우할 수 있다. 그 중에서 TBM 굴진의 안정성을 저해하는 위험지반과 조우할 경우, 예상치 못한 문제로 인한 공사비 증가, 공기 지연 등으로 상당한 경제적 손실이 발생하게 된다. 따라서 시공 중 예상치 못한 리스크를 최소화하는 것은 TBM 프로젝트에서 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 TBM 시공 중 막장전방의 위험지반을 사전에 예측하는 방안과 해당 위험지반으로 인해 발생 가능한 리스크 사건을 제시하였다. 또한 리스크 사건의 위험도를 평가하고, 대응이 필요한 리스크 사건에 대하여 대책공법을 제시할 수 있는 TBM 리스크 관리 시스템을 개발하였다. 먼저 TBM 굴진 중 안정성을 저해하는 위험지반들로 인해 발생 가능한 리스크 사건을 정리하였으며, 시공 중 막장전방의 위험지반을 예측하기 위한 방법으로 전기비저항 탐사기법을 활용하였다. 이렇게 예측한 위험지반에서 발생 가능한 리스크 사건의 위험도 평가는 위험지반 조우 시 리스크 사건의 발생확률과 리스크로 인한 다운타임의 크기에 대한 상호 영향도를 고려하여 수행한다. 평가 결과 등급에 따라 대응이 필요한 리스크 사건에 대하여 대책공법들을 제시하였으며, 여러 대책공법 중 최적의 대책공법을 객관적인 기준으로 선정하기 위하여 공사비와 공사기간 등을 속성으로 한 다기준 의사결정론을 활용하였다. 마지막으로 본 시스템의 검증을 위해 실제 리스크가 발생했던 EPB Shield TBM 현장에 개발 시스템을 적용하여, 시공 중 효과적인 리스크 관리를 통해 발생 가능한 리스크의 사전 대응이 가능함을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.116-124
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• 2005

고 에너지 광자선과 전자선의 흡수선량 결정에 대한 표준측정법은 공기커마 교정인수를 바탕으로 한 방법이 널리 사용되고 있으나 복잡한 수식과 물리적인자의 불확실성 등으로 정확도 향상에 한계가 있다. 따라서 최근 국제원자력기구와 미국의학물리학회에서 물 흡수선량을 기반으로 표준측정법을 개발하였다. 본 연구는 국제원자력기구의 IAEA TRS-398 과 미국의학물리학회의 AAPM 7e-51 물 흡수선량 표준측정법에 대한 인터넷을 기반으로 하는 선량교정 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 인터넷 온라인상에서 사용할 수 있도록 C$\#$ 언어를 사용하여 각각의 표준측정법의 절차에 따라 사용자의 편의를 고려하여 개발하였다. 사용자는 인터넷을 통해 기준점에서의 두 가지 절차서에 따른 물 흡수선량을 비교할 수 있으며, 국내 각 기관에서 수행된 선량교정의 추세를 이해하고 보다 쉽게 관리할 수 있게 하였다. 웹 기반 데이터베이스를 이용하여 차후 국내 실정에 적합한 물 흡수선량 표준에 기반을 둔 표준측정법을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.318-318
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• 2011

자연수를 가압(4~5기압)하면서 물과 공기의 비를 4:1~3:1로 혼합하면 수체 내 초미세기포(Diameter $3{\sim}10{\mu}m$)가 발생하는데 이를 산소용해수라 하며 수질정화시설 또는 양식장 등에 널리 사용되고 있다. 산소용해수의 특징은 기포의 비표면적이 넓고 10시간 이상 포화 농도를 유지하여 수체에 잔류하는 시간이 길기 때문에, 일반 산기석을 활용한 포기나 순산소 용해 등의 타 방법과 구별된다. 산소용해수의 산소전달효율은 기존 방법과 큰 차이를 보이기 때문에 실제 적용시에는 대상수를 이용하여 산소전달계수($K_{L}a$)를 사전에 산정할 필요가 있다. 본 연구에서는 한국건설기술 연구원의 안동 수자원 환경실험센터 내 실외형 콘크리트 사각반응수조에 산소용해장치 및 확산장치를 결합한 일체형 시스템을 적용시켜 2010년 9월~2011년 1월의 5개월간 결과를 분석, 본 장치의 $K_{L}a$를 산정 후 수질정화의 활용 면에서 검토하였다. $K_{L}a$의 산정에는 다양한 방법이 이용되나 용존 산소 농도의 제어에 한계가 있는 실외 대형실험장에 적합한 Lewis and Whitman의 Two-film 이론에 근거한 정상포기법을 적용하였다. 체적 $80m^3$의 수조 내에서 현장 유지용수를 대상으로 실험한 결과 산소전달계수는 $0.324\pm0.050$/min, 포화농도는 8.64 mg $O_2$/L, 도달시간은 11 /min이 산정되었으며, 이는 기존 산기석 포기의 산소전달계수 범위인 $0.105\pm0.019$ /min보다 약 3.1배 높은 결과를 보였다. 또한, 확산장치의 수류 순환 방향 및 정도를 검토하기 위하여 실험수조에서 1m단위로 격자를 구성한 후 초음파 유속계로 실측한 결과 0.0~2.5 m/s 의 평면적 유속범위를 도출하였다. 그리고 전체 순환을 고려했을 때 용존산소는 약 8시간 후 8.64 mg $O_2$/L 값에 도달하여 안정화 되었으며, 강한 수류순환과 산소용해수에 의해 하상에 존재하는 퇴적물들의 이송 및 산화촉진을 유도하였다. 이를 근거로 실험수조의 체적과 기준 가동시간인 8시간을 적용시켰을 때, 실험구 수질은 대조구와 비교하여 COD, T-N, T-P가 모두 25~35% 개선되었다. 이 결과는 여과공정 없이 단순 순환만을 고려한 물리적 수질정화 방법의 단독 활용 가능성을 나타내며, 기존 연구에서 나타난 SOD (Sediment oxygen demand) 저감 능력을 감안할 때 향후 폐쇄성 수역의 수질관리에도 효율적으로 활용할 수 있음을 시사한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권5호
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• pp.113-119
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• 2010

설계강도 80 MPa인 고강도 콘크리트가 B/P에서 대량 생산, 공급되는 현장조건하에서도 시험실 조건과 동일한 재료물성을 발휘하는지 여부를 평가하기 위하여 내화시험과 시험시공을 수행하고, 그 결과를 평가하였다. 내화성능평가 결과, 복합섬유(PP섬유, NY섬유)를 0.075 %혼입한 80 MPa의 고강도 콘크리트가 내화성능과 폭렬방지 성능이 우수한 것으로 나타났다. 고강도 콘크리트 시험시공 결과, 압송 전에는 공기량, 유동성, 압축강도 등을 모두 만족하였으나, 압송 후에는 슬럼프 플로가 목표물성보다 다소 작게 평가되어 개선이 필요한 것으로 판단되었다. 고강도 콘크리트의 수화온도 역시 관련 기준을 만족하였다. 고강도 콘크리트의 단위시간당 타설량은 약 $44m^3$로 우수한 것으로 나타났으며, 충전성 또한 매우 우수한 것으로 평가되었다. 개발된 3성분계 고강도 콘크리트는 실리카 흄이 사용된 기존 고강도콘크리트와 비교하여 경제적이며 경화 전 후의 재료물성과 시공성이 우수하여 초고층 구조물의 건립 시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권5호
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• pp.429-436
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• 2016

최근 인건비 상승 및 노동인력의 고령화로 인한 건설인력의 부족, 초고층 건물의 공기단축과 같은 문제들이 대두되면서 PC공법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대부분의 연구는 PC공법에 대한 개발과 구조적 해석을 목적으로 하고 있으며, 공사관리 측면의 연구들이 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 '중공 PC기둥 복합공법(이하 HPC공법)' 에 대한 공사관리 측면의 연구로서, HPC공법의 계층분석적 의사결정(AHP)을 이용한 편익-비용 분석을 목적으로 하였다. 이를 위해 기존 문헌과 연구 자료를 조사하여 HPC공법의 비교대상 공법을 선정하고, PC복합화 공법의 시공절차와 전문가 면담을 기반으로 한 차이점 분석을 통해서 평가기준을 선정하였다. 편익측면과 비용측면의 평가요소 및 평가항목에 대한 쌍대비교를 위해서 설문조사를 실시하였다. 설문은 PC공사에 대한 충분한 경험을 가진 전문가들을 대상으로 심층면접방식으로 실시하였다. 분석결과, HPC공법은 비용에 비해 편익의 가치가 더 크며 현장에 적용할 경우, 하프슬래브공법과 비교하여 충분한 경쟁력이 있을 것으로 판단된다.