본 연구는 공유지 비극의 극복 방안으로 공동체 자치 모델에 대한 기존 사례 연구를 분석하여 성공적인 공유지 관리의 필요 요소와 방해 요소를 도출한다. 이러한 요소를 성공적 공동체 자치 모델로 인정받는 제주해녀 공동체의 사회·경제적 속성과 비교 분석하여, 현재 당면한 내·외부적 변화 속에서 앞으로도 이러한 공동체 내부 기제가 유용하게 작동될 수 있을 것인지, 향후 제주해녀 공동체 자치의 지속에 필요한 사회·경제적 요소는 무엇인지 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 기존 사례에서 도출된 공동체 자치의 성공과 실패 요인에 따라 제주해녀 공동체 내부 작동 기제를 분석한 결과, 신뢰와 호혜성을 향상시키는 생산과 분배체계, 내재된 공동체 의식, 공식·비공식 조직의 역할 분담과 조직 내 제도화된 명시적, 암묵적 규범은 지속가능성의 내·외부 강점으로 작용했다. 그러나 네트워크의 폐쇄성, 생산성의 위기, 동질성의 약화와 새로운 주체의 등장은 내·외부 약점으로 작용했다. 결론적으로 향후 공유지 관리를 위한 제주해녀 공동체의 지속가능성을 위해서는 해녀학교를 활용한 노동의 재생산 기능의 재정비, 공동체 생업 및 문화 전승 주체의 명확성과 해녀 중심의 권한 유지, 그리고 해녀들의 기타소득 보장 방안 마련이 필요하다.
본 논문에서는 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동에 미치는 수직 다공벽의 영향을 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 2차원 사각공동내부에 수직다공벽을 설치하여, 기류 마하수를 1.50, 1.83, 2.50로 변화시켰으며, 다공벽의 기공율을 변화시켰다. 수치계산에서는 2차원 비정상 압축성 Navier-Stokes 방정식을 수치적으로 풀기 위하여, TVD 유한 차분 MUSCL법을 사용하였다. 본 수치계산 결과에 의하면, 본 연구에서 적용된 수직 다공벽은 공동 상류단에 발생하는 비정상 전단층의 특성을 상당히 변화시켰으며, 공동내부에서 발생하는 압력진동을 크게 줄이는 것으로 알려졌다. 이와 같은 수직다공벽을 이용한 피동제어 효과는 기류마하수 그리고 다공벽의 기공율에 의존하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 유한차분법(FDM)을 적용한 혼성 격자볼츠만 방법(HLBM)을 이용하여 직사각 형태를 갖는 공동형상 내 혼합특성에 대하여 수치적으로 연구하였다. 유동장은 다중 완화시간을 적용한 격자볼츠만 방법(LB-MRT)을 사용하였으며, 농도장은 두 물질의 질량은 같고 두 물질 사이의 상호작용이 없다고 가정한 Passive Scalar 방법을 사용하였다. 먼저, 정사각형과 종횡비가 2인 직사각형의 공동형상 내 유동해석 결과를 기존의 신뢰성 있는 연구결과와 비교하여 HLBM의 신뢰성을 검토하였다. 이를 토대로 다양한 종횡비를 갖는 공동형상에서 Pe수를 변화시키며 공동형상 내부에서의 혼합특성과 물질전달 형태에 대하여 파악하였다.
본 논문에서는 함체 케이스의 내부에 손실 유전체를 충진한 부공동을 설치하고 함체 케이스 내부로 공급된 전력과 반사 계수를 계산하여 함체의 공진 특성을 검토하고 있다. 이론 해석으로는 내부 전자파원의 전류 분포 및 부공동 개구면에서의 전계 분포에 관한 연립 적분방정식을 유도하고 Galerkin의 모멘트법으로 해석하였다. 이론 해석 결과, carbon을 함유한 발포 폴리스티렌을 손실 유전체로 사용하여 부공동의 크기와 carbon 함유량을 조절함으로써 함체 케이스의 공진 특성을 제어하여 함체 내부의 전자파 방사 크기를 저감시킬 수 있음을 보이고 있으며, 공급 전력의 실험치와도 비교하여 이론 해석의 타당성을 확인하고 있다.
우리 나라의 전력 계통은 대도시 중심부 등 사람의 왕래가 빈번한 곳이나 신도시 지역 등에 22.9kV-y 배전 방식으로 CNCV 지중 케이블로 전력을 공급하고 있으며, 선로 운영상 케이블의 동심중성선을 일정 구간 마다 3선 일활 공동 접지하는 다중 접지방식을 채택하고 있다. 이는 지락 사고시에는 동심 중성선의 대지 전위 상승을 일정 값 이하로 제한함과 동시에 보호계전기의 동작을 원활히 하기 위함이다. 그러나 지중 배전 선로에서 각 상(A,B,C상)의 부하가 불평형이 될 때는 물론 평형일 경우에도 동심 중성선에는 부하 전류에 비례하는 동심 중성선 순환 전류가 발생되고 있기 때문에 불필요한 손실 전력이 발생하며, 이러한 손실 전력으로 케이블의 내부 온도가 상승되어 케이블의 송진용량이 감소하게 된다. 따라서 2006년 7월12일${\sim}$14일 대한전기학회 하계학술대회에 이에 대한 문제점과 대책으로 비일괄공동접지에 관한 연구 논문을 발표 한 바 있으며, 본 인구는 일곽공동접지방식의 기능을 저해하지 않으면서 비일관공동접지기술을 안전하게 시행하는 방법과 예상되는 문제점 및 시행효과 검증에 관한 연구이다.
액체로켓인 KSR-III는 점화시 및 연소실 압력의 이상 저하시 추진제가 지나치게 많이 공급되는 것을 막기 위하여 케비테이션 벤튜리를 사용한다. 본 연구에서는 Fluent가 제공하는 케비테이션 모형을 사용하여 케비테이션 벤튜리 내부의 공동 발생과 이에 따른 유량제어 현상을 해석하였다. 케비테이션 모형은 공동의 붕괴를 효과적으로 예측하지 못하는 단점이 있지만 벤튜리를 통과하는 유량은 공동이 발생하는 위치에서 유효 유로 감소에 의하여 제한되므로 유량제어 현상을 성공적으로 관찰할 수 있었다. 결과로서 벤튜리 상류의 압력이 일정하게 유지될 때 하류의 압력 변동에 대하여 유량이 변화하지 않음을 확인하였다. 상류의 압력이 24.1bar로 일정하게 유지되고 벤튜리에서 압력차이가 3bar 이하일 때 공동은 발생하지 않았다. 압력차가 6bar 이상일 때 공동이 발생하며 (압력차 6bar인 경우와 비교하여) 9bar, 12bar의 압력차에 대한 유량 증가는 각각 $5\%,\;7\%$에 그쳐 주어진 작동조건에서 벤튜리로 유량제어가 가능하였다.
차세대 제트 추진기관으로 주목받고 있는 스크램제트 엔진의 핵심은 연소기 내부에서의 성공적인 초음속 연소를 필요로 한다. 초음속 연소는 공기-연료 혼합(fuel-air mixing)의 정도에 따라 연소효율이 영향을 받게 된다. 공동형 화염 보염기(cavity flameholder)는 재순환 영역(recirculation zone)을 생성하여 연료 혼합의 효율을 높여 지속적인 초음속 연소가 진행될 수 있는 시간을 제공한다. 본 연구에서는 EDISON 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 공동형 화염 보염기를 지나는 초음속 유동의 재순환 영역과 전압력 변화에 대한 전산 해석을 수행하였다. 초기 형상을 생성하여 유동 해석을 수행한 후, 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 공동의 형상과 위치에 따른 재순환영역의 제어가 가능함을 확인하였다.
지하 공동구 화재 발생에 따른 직·간접적 피해는 사회 전반에 매우 큰 영향을 미치므로 이를 사전에 예방 및 관리하기 위한 노력이 필요하며, 이를 위해 지하 공동구를 대상으로 디지털 트윈 기술을 적용하여 화재 침수 등의 재난을 예방하는 연구가 진행 중이다. 각 센서로부터 감지된 신호를 플랫폼까지 전송하기 위해서는 네트워크 망이 필요하다. 본질적으로 지하 공동구 터널이 외부 무선 통신 시스템의 수신 범위가 부족하여 지하 공동구 환경에서 무선망을 적용하기 위한 분석이 필요하며, 지하 공동구 내에는 송, 배전 케이블로 인해 발생하는 전자기파 간섭, 내부의 구조물, 장애물 및 수도관 등의 금속 재질 관에서 발생하는 신호의 난반사 등으로 인해 무선 신호가 왜곡되거나 크기 감소가 발생할 수 있으므로 센싱을 통한 원격 감시, 모니터링 작업을 위한 실시간 연결을 보장하려면 지하 공동구 내에 무선 범위를 측정하고 분석해야 한다. 따라서 본 연구에서는 지하 공동구 내 무선 네트워크 환경을 구축하기 위해서 음영지역을 최소화고, 공동구 내부에서 무선환경 연결에 문제가 없도록 실제 공동구 환경을 측정하였으며, 지하 공동구 지형별 각 구간에 따른 데이터 전송속도 및 신호의 세기, 신호 대 잡음비를 분석하였다. 얻은 결과는 지하 공동구에서 무선 네트워크 설치를 위한 적절한 무선 계획 접근 방식을 제공한다.
농산물 수확 이후 저장 유통 과정에서 일어나는 생리적 현상 변화에 따른 내부품질의 측정 분석연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구에서는 비파괴 측정 방법들 중 하나인 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 기술을 활용하여 후숙 과일인 키위의 저장 일수에 따른 형태 및 내부 구조의 변화를 조사하였다. 공시재료는 국내에서 판매되고 있는 키위들 중 3품종(뉴질랜드산 Sun Gold, 뉴질랜드산 Green, 칠레산 Jin Green)별로 균일한 크기의 과일 5개씩을 이용하였으며, 시료를 실험실내($16.6^{\circ}C$, 38% RH)에서 18~19 일간 보관하면서 3~5일 간격으로 5회 시험하였다. 전북대 농업과학기술연구소가 보유하고 있는 MRI(M10, Aspect Imaging, Israel)를 활용하여 영상 이미지를 얻었으며, 저장 기간에 따른 무게 감소는 전자저울(한성, HK-series)을 이용하였다. 자기공명영상 이미지는 Gradient-Eco 펄스열을 사용하였고, 횡단면(Axial)의 영상면(Image-direction)을 중심으로 영상영역(Field of View, FOV)은 $80mm{\times}80mm$로 1회 촬영 할 때 마다 30개의 영상들을 얻었다. 저장 기간이 길어질수록 내부 공동현상이 커지는 것으로 나타났고, 뉴질랜드산 Sun Gold 품종은 다른 두 품종보다 내부 공동이 빠르게 나타났다. 실험이 끝나는 날에는 껍질이 연화되어 타원형의 형체를 계속 유지하지 못하고 붕괴되는 이미지를 MRI를 통해서 관찰 할 수 있었다. 시간이 지남에 따라 영상들의 위치가 일정하지 않고 일부 회전을 한 것처럼 나타났다. 이는 키위 전용 홀더를 만들어 고정하지 않고 측정하다보니 생긴 오차로 생각 되었다. 키위를 건조한 공간에 오래 보관하였기 때문에 시간이 지남에 따라 수분증발과 연화된 껍질 사이로 과육이 흘러 일부를 제외한 대부분의 키위 무게가 일정하게 감소하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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