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유한요소법에 의한 고체내부의 사각열원 주위 열전도 특성연구 (A Study on Heat Transfer Analysis around the Square Heat Source of Interior Solid by Using Finite Element Method)

  • 장재은;홍봉기
    • 수산해양기술연구
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    • 제18권2호
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    • pp.101-108
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    • 1982
  • 유한요소법에 의한 고체내부 사각열원 주위 열전도특성은 실험에서 구한 결과와 거의 일치하였으며 열전도특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 사각열원의 중심거리 이동에 따른 열전도에 미치는 중심방향의 영향은 열원 사이의 거리가 가까울수록 낮은 온도분포를 보이며 x=16cm 일 때 model 4에서 $\theta$=0.698 model 3에서는 $\theta$=0.401이다. 그리고 내부로 감에 따라 그 차는 감소한다. x=40cm에서 model 4은 $\theta$=0.907이고 model 6은 $\theta$=0.895이다. 2. 높이방향의 영향은 공기와 접하므로 대류현상이 일어나므로 열원의 크기를 벗어나는 구역은 model 1~3에서는 y=8~12cm model 4~6에서는 y=4~8cm이다. 그리고 두 곳의 온도의 차는 $\theta$≒0.009이다. 3. 열전도도의 변화에 따른 열전도의 영향은 그 값이 클수록 강하게 나타나며 model 2에 대해서 높이 방향의 전 경계에 대한 무차원온도의 변동은 k=7 일 때 $\theta$=0.079~0.054 k=0.3일 때 $\theta$=0.0036~0.0025의 값을 나타낸다

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단일 전력단 고주파 공진 인버터 링크형 DC-DC 컨버터의 특성해석에 관한 연구 (A Study on Characteristic Analysis of Single-Stage High Frequency Resonant Inverter Link Type DC-DC Converter)

  • 원재선;박재욱;서철식;조규판;정도영;김동희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.16-23
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고역률을 가지고 영전압 스위칭으로 동작되는 새로운 단일 전력단 고주파 공진 인버터 링크형 DC-DC 컨버터 회로에 관하여 기술하고 있다. 제안된 토폴로지는 역률 교정기로써 하프 브리지형 부스트 컨버터와 하프 브리지 고주파 공진 컨버터를 단일 전력단으로 일체화 시켰다. 역률 보상용 부스트 컨버터의 부스트 인덕터 전류를 가변 스위칭 주파수와 일정 듀티비를 가지고 불연속 전류 모드(DCM)로 동작시킴으로써 부가적인 입력 전류제어기 없이 높은 입력 역률을 얻을 수 있다. 또 제안한 토폴로지의 이론해석을 무차원화 파라미터를 도입하여 범용성 있게 하여 회로 설계 전단계에서 필요한 특성값을 도식적으로 표현하다. 첨가해, 제안한 토폴로지의 상용화 가능성과 이론해석의 정당성을 입증하기 위해 스위칭 소자로 Power-MOSFET IRF 740을 제안회로 토폴로지의 스위칭 소자로 채용해 실험 장치를 구성하여 검토를 행하였다. 제안된 컨버터는 향후 통신용 DC/DC 컨버터의 전원장치, 방전등용 진원장치 등의 전원시스템에 유용히 사용될 것으로 사료된다.

미생물막(微生物膜)을 이용(利用)한 폐수처리(廢水處理)의 수학적(數學的) 모델에 관한 연구(研究) (Mathematical Models of Substrate Utilization within Bacterial Films)

  • 정태학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.43-51
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    • 1981
  • 미생물(微生物)의 부착식(附着式) 성장(成長)을 이용(利用)한 폐수처리(廢水處理)의 이해(理解)를 돕기 위해 미생물막모형(微生物膜模型)을 정립(定立)하고 이의 simulation을 통하여 처리효율(處理効率)과 각종(各種) parameter 사이의 관계(關係)를 살펴보았다. 미생물막모형(微生物膜模型)은 기질(基質)의 침투정도(浸透程度)에 따라 두꺼운 막(膜)과 얇은 막(膜)으로 구분(區分)하고 각(各) 경우(境遇)에 대하여 미생물막내부(微生物膜內部)에서의 기질농도(基質濃度)와 flux를 산정(算定)할 수 있게 구성(構成)되어 있다. 모형(模型)의 정립과정(定立過程)에서 얻어진 무차원상수(無次元常數)인 ${\phi}_1$, ${\phi}_2$, 그리고 $\bar{S}_b$에 의해 기질농도(基質濃度)와 flux가 결정(決定)될 수 있음을 알았으며, ${\phi}_1$의 증가(增加)나 ${\phi}_2$의 감소(減少)에 의해 처리효율(處理効率)이 증가(增加)함을 알 수 있다. 또한 높은 처리효율(處理効率)을 유지(維持)하는 system은 모두 두꺼운 막(膜)에 속하는 것을 알 수 있다. 미생물막표면(微生物膜表面) 근처에서의 유속(流速)을 증가(增加)시킴으로써 두께가 일정(一定)한 막(膜)에 있어서 처리효율(處理効率)을 증가(增加)시킬 수 있다. 하지만 유속(流速)의 증가(增加)로 인해 sloughing이 많아져서 막(膜)의 두께가 감소(減少)하여 새로운 정상상태(定常狀態)로 바뀌게 된다. 현재(現在)까지 유속(流速)과 미생물막(微生物膜)두께사이의 관계(關係)가 정량적(定量的)으로 규명(糾明)되지 못하고 있으므로 새로운 정상상태(定常狀態)에서의 효율(効率)은 명백히 규정지을 수 없다.

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차광율 및 차광방법이 온실내부의 온도변화에 미치는 영향 (Effects of Shading Rate and Method of Inside Air Temperature Change in Greenhouse)

  • 이석건;이현우;김길동;이종원
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.80-87
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    • 2001
  • 온실의 차광설계에 필요한 기초자료를 제시하기 위하여 온실모형과 실험온실을 이용하여 외부차광재의 적정 설치간격 분석, 차광재별 광투과율 분석, 차광율에 따른 온실내부온도의 변화 분석, 차광의 온실내부의 지온변화에 미치는 영향 분석 및 외부차광과 내부차광의 차광효과 비교를 실시하였다. 외부경사차광시 온실 지붕과 차광재의 설치간격은 10~30 cm에서 차광효율이 가장 좋은 것으로 나타났으나 환기창의 개폐를 위한 공간이 필요하지 않는 온실에서는 10cm 정도이면 충분한 간격이 될 것으로 판단된다. 경사차광의 온도차가 수평차광보다 높게 나타나 무환기 상태에서는 경사차광의 차광성능이 수평차광보다 더우수함을 알 수 있었다. 차광재 제작사에서 제시한 투과율과 실제 온실에서 계측한 투과율이 상당한 차이가 있으므로 차광재를 온실의 온도환경제어 목적으로 이용하고자 할 경우에는 차광재의 투과율을 미리 측정하여 검증할 필요가 있었다. 자연환기와 무환기 조건 모두에서 85% 차광온실이 55%차광온실 보다 최대 약 4$^{\circ}C$, 평균 약 2$^{\circ}C$ 정도의 승온억제효과가 더 있었다. 차광온실 내무의 지온변화는 차광율과 차광방법에 따른 차이는 매우 작았으나 무차광온실과는 큰 차이가 있었기 때문에 온실내부의 지온변화는 차광율과 차광방법 보다는 차광의 유무에 큰 영향을 받는다는 사실을 알 수 있었다. 50%인 차광재가 55% 차고아재보다 광투과율이 높음에도 불구하고 차광율 50%인 외부차광온실이 차광율 55%인 내부차광온실보다 승온억제효과가 더 우수한 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 외부차광시 차광재가 흡수한 열이 온실내부로 전달되지 않을 뿐만 아니라 천장을 통한 환기효율이 내부차광보다 양호하기 때문인 것으로 판단되었다.

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중공부(中空部)를 가진 고층건축물(高層建築物)의 풍응답(風應答) 특성(特性)에 관한 풍동실험(風洞實驗) 연구(硏究) (Wind Tunnel Test Study on the Characteristics of Wind-Induced Responses of Tall Buildings with Openings)

  • 김동우;길용식;하영철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권4호통권77호
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    • pp.499-509
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    • 2005
  • 강풍으로 유발되는 고층건축물의 풍진동은 주로 와류에 의한 풍직각방향의 진동에 의하여 발생한다. 이러한 진동은 단면형상이 일정한 유연하고, 경량이며, 경감쇠인 고층건축물인 경우 가장 심하게 발생한다. 본 논문은 와류에 기인한 풍직각방향의 진동을 저감시키기 위한 공역학적인 방법을 논한 것이다. 항력 및 횡력방향의 압력을 균등화하고 또한 양방향의 공간적인 간섭을 분산시키고, 풍직각 방향으로 작용하는 풍력의 크기를 효율적으로 감소시키기 위하여 건축물의 풍방향 및 풍직각방향에 중공부를 설치하였다. 실험모형은 모두 형상비가 8:1이 되도록 하였고, 중공부의 형상은 2종류, 크기는 2종류, 위치는 6종류로 변화시킨 총 24종류의 모형을 제작하여 풍력실험을 실시한 후 각 모형에 대한 풍방향 및 풍직각방향의 변위응답특성을 조사하였다. 최종적으로 중공부를 가진 모형의 효율성을 분석하기 위하여 중공부를 가진 모형에 대한 결과를 중공부가 없는 정사각형 각주의 변위응답 특성과 비교 분석하여 중공부의 형상 변화, 크기 변화, 위치 변화에 따른 풍진동의 저감효과의 정도를 정량적으로 규명하였다.

몇 가지 재배방법이 털부처꽃(Dwarf Pink) 유묘의 생육에 미치는 영향 (Effect of Several Cultivation Method on Growth of Lythrum salicaria L. (Dwarf Pink))

  • 연수호;이상인;정미진;조주성;이철희
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.34-34
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    • 2019
  • 털부처꽃(Lythrum salicaria L.)은 7~8월에 최산꽃차례로 붉은 자주색의 꽃이 피며, 밀원식물로 이용된다. 또한 예로부터 발효해서 술로 마시고 잎은 채소로 식용하였으며, 식중독 치료 및 설사를 멈추게 하는 효과가 있는 것으로 알려진 식물이다. 한국, 중국, 아프리카, 유럽, 북아메리카 등의 습한 지역에 분포한다. 본 연구는 다방면으로 이용이 가능한 털부처꽃을 관상용 소재로 개발하기 위한 최적의 유묘 재배 기술을 확립하기 위해 수행되었다. 유리온실 내에서 2019년 4월 27일에 종자를 파종하여 8주간 육묘하였다. 파종 용기는 162, 200 및 288 트레이로 달리하였으며, 토양 실험은 원예상토와 피트모스:펄라이트 3:1, 4:1 혼용토를 사용하였다. 파종립수 실험은 200구 트레이에 셀 당 1, 2, 4 및 6립으로 달리하였고, 추비는 hyponex (6.5-6-19)를 0, 250, 500, $1000mg{\cdot}L^{-1}$의 농도로 출아 후 2주 간격으로 총 3회 엽면시비하였다. 또한 차광 실험은 0, 55, 75%로 설정하였다. 대조구는 200구 트레이에 원예상토를 충진하고 셀당 1립씩 파종하여 무차광 조건에서 육묘하였으며, hyponex $500mg{\cdot}L^{-1}$를 추비하였다. 연구의 결과, 파종용기에 따른 털부처꽃 유묘는 셀 당 토양의 양이 가장 많은 162구 트레이에서 왕성하였다. 토양 종류별 실험은 원예상토 단용구에서 모든 생육이 양호한 결과를 보였으며, 피트모스와 펄라이트의 혼용토에서는 생육이 억제되었다. 파종립수에 따른 초장의 유의적인 생육 차이는 없었으나, 전반적인 생육은 1립 파종에서 우수하였다. 한편 2립 또는 4립을 파종구에서 비교적 생육이 양호하고 풍성하게 보이는 효과가 있어 관상적 이용에 적합할 것으로 생각되었다. 추비처리는 hyponex의 농도가 가장 높은 $1000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 유묘의 생육이 가장 양호하였고, $500mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서는 무처리와 유의적인 차이가 없었다. 차광처리는 털부처꽃의 유묘 재배시 전반적인 생육을 증가시켰으며, 55% 차광에서 가장 우수하였다. 결론적으로 털부처꽃의 육묘는 162구 트레이에 원예상토를 충진한 다음 셀 당 2립 또는 4립을 파종하고 55% 차광 조건에서 재배하는 것이 효과적이며, 추비는 hyponex $1000mg{\cdot}L^{-1}$를 처리하는 것이 양묘 생산에 적합한 것으로 판단된다.

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분화 재배를 위한 둥근산꼬리풀의 몇 가지 처리 (Several Treatments of Veronica rotunda Nakai for Pot Cultivation)

  • 연수호;이상인;이승연;이철희
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.89-89
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    • 2019
  • 둥근산꼬리풀(Veronica rotunda Nakai)은 다년생 초본으로 높은산 정상에서 자라며, 초장은 10~20 cm, 잎의 길이는 2~4 cm 정도이다. 또한, 기부의 잎은 엽병이 불분명하고, 줄기에는 털이 없는 것으로 알려져 있다. 관상소재로 이용되고 있으나, 식물정보는 매우 부족하며, 활용하기 위해서는 재배 연구와 식물에 대한 정보 수집이 필요하다. 이에 본 연구는 둥근산꼬리풀의 관상용 재배 시 적정 차광, 기비, 추비, 왜화제 및 적심 등의 처리 정도를 알아보고자 수행하였다. 재배방법의 확립을 위하여 선행연구에서 육묘한 유묘(2018년 5월 15일에 파종하여 생산)를 7월 16일에 정식하여 10월 15일까지 약 14주 동안 재배하였다. 공통조건은 플라스틱 화분 10호(이색포트, $9{\times}9cm$)에 원예상토를 충진하고, 200구 트레이에 셀 당 4립씩 파종하여 생산된 1셀을 정식하였다. 차광 정도 실험은 0, 55, 75% 차광막을 이용하였으며, 기비는 싱싱코트를 0, 10, 20알 처리하였고, 추비는 hyponex (N:P:K, 4:6:6)를 0, 1000, $2000mg{\cdot}L-1$의 농도로 엽면시비 하였다. 또한, 관상효과 증가를 위해 왜화제는 diniconazole, daminozide를 농도별(각 0, 1000, $2000mg{\cdot}L-1$)로 처리하였고, 적심은 4주차에 1회 처리 유무의 효과를 비교하였다. 연구의 결과, 둥근산꼬리풀에 기비 10알 처리는 생육에 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 20알 처리는 무처리와 10알 처리에 비해 절간장, 경직경이 증가하는 결과가 나타났다. 추비는 절간장을 증가시켰으나, 측지수와 마디수는 유의적으로 감소시켰다. 차광처리별로는 55, 75% 차광 모두 무차광에 비해 측지수, 마디수, 엽수 및 개화율을 크게 감소시키는 결과를 보여, 둥근산꼬리풀는 광이 충분한 곳에서 재배하는 것이 적합한 것으로 생각된다. 왜화제의 처리는 종류와 농도에 관계없이 둥근산꼬리풀은 측지수, 마디수, 엽수를 감소시키는 결과를 보였다. 또한 초장이 짧아지고 경직경은 두꺼워졌으나, 유의적인 차이는 없었다. 종류별로는 daminozide $2000mg{\cdot}L-1$ 처리는 무처리에 비해 개화율이 증가하여, 둥근산꼬리풀의 분화용 재배시 daminozide $2000mg{\cdot}L-1$를 처리하는 것이 효과적이다. 적심처리는 무처리에 비해 전반적인 생육 및 개화를 억제하는 결과가 나타났다. 결론적으로 둥근산꼬리풀의 분화용 재배시 광량이 충분한 곳에서 재배하고, 기비와 추비는 절간장을 증가시키며, 측지수, 마디수, 엽수에 큰 차이가 없거나 감소하는 결과를 보여 관상용 재배에 적합하지 않은 것으로 판단된다. 추가적으로 daminozide $2000mg{\cdot}L-1$를 처리하며, 적심처리를 하지 않는 것이 좋을 것으로 생각된다.

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측창 및 온실 폭이 자연환기 성능에 미치는 영향 (Effect of Side Openings and Greenhouse Width on the Natural Ventilation Performance)

  • 이현우;우영회;이종원
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권1호
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    • pp.14-19
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    • 2023
  • 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 철골 유리온실에서 피복재의 투과율 변화에 따른 필요환기량을 산정하고, 측창의 설치 여부와 온실 폭이 자연환기 성능에 미치는 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 여름철에 온실 내부의 온도를 적정수준으로 유지하기 위한 필요환기량은 외기온이 높고 투과율이 높을수록 증가하였다. 투과율 90%(무차광) 유리온실에서 온실 내부의 온도를 35℃로 유지하기 위한 필요환기량은 외기온이 32℃일 때가 외기온이 20℃일 때의 5.5배 정도로 나타나, 외기온이 필요 환기량에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한, 투과율 50%(40% 차광)인 온실의 필요환기량은 투과율 90%인 온실에 비하여 절반 정도로 나타 나, 차광이 고온기에 온실 내부 온도의 과다상승을 방지하는 효과가 크다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 측창과 천창의 총면적이 일정할 때, 환기 성능이 최대인 경우는 측창과 천창의 면적이 동일할 때이고, 이는 측창이 없고 천창만 설치한 경우에 비하여 약 3배 정도로 크기 때문에, 여름철에 온실의 자연환기 성능을 향상 시키기 위해서는 반드시 측창을 설치하여야 하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 벤로형과 와이드스팬 온실에서 천창만 있고 측창이 없는 경우에는 스팬 수에 상관없이 환기율이 일정하게 나타났고, 천창과 측창이 있는 경우에는 스팬수가 증가할수록 환기율이 점차 감소하여 결국 측창이 없는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 또한, 천창과 측창을 설치한 경우의 환기율이 천창만 설치한 경우의 환기율의 2배 이상 되도록 하기 위해서는 벤로형인 경우 12연동(폭 38.4m) 이하, 와이드스팬형인 경우 5연동(폭 64m) 이하가 되어야 한다. 따라서 온실 폭이 그 이상 될 경우에는 측창을 통한 환기효과를 크게 기대하기 어려움을 알 수 있다.

성토하부 연약지반의 측방유동 평가 (Evaluation of Lateral Flow in Soft Ground under Embankment)

  • 홍원표;조삼덕;이재호;이광우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.93-100
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    • 2006
  • 연직배수공법이 적용된 연약지반 상 성토 시 발생할 수 있는 지반의 측방유동에 대한 평가기법을 마련하기 위하여, 세 개 현장의 56개 지점에서 수행한 현장계측 자료를 분석하였다. 계측결과 분석을 통해 지반의 측방유동 가능성에 대한 평가 방안이 마련되었다. 무처리 연약지반에 대하여 Marche & Chapuis(1974)가 제안한 무차원계수 R을 연직배수 공법으로 개량된 연약지반에 적용하기 위해서는 성토체 선단부 직하의 최대지중수평변위를 활용하는 것이 바람직하고, 연약지반 두께와 성토폭의 비(H/B)가 $0.05 {\sim}1.15$인 경우, 사면안전율이 $1.2{\sim}1.4$이면 지반의 측방변위량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 또한 최대로 성토할 수 있는 높이와 비배수전단강도의 관계를 나타낸 Tschebotarioff(1973)의 방법을 이용하면, 연약지반의 측방유동 가능성을 간편하게 평가할 수 있다.

온실재배환경에 따른 자생 단자엽식물 3종의 생육 특성 평가 (Evaluation of Growth Characteristics of T hree Monocot Plants Native to Korea according to Cultivation Environments in Greenhouse)

  • 김유진;이하민;지보란;김기찬;장보국;이철희;조주성
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.47-47
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    • 2022
  • 단자엽식물은 잎의 곡선과 직선의 조화가 아름다워 관상용으로 가치가 높은 식물이다. 이로 인해 자생 단자엽식물의 실내 관상 및 조경용 소재개발 연구가 활성화되고 있으나 재배에 대한 정보는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내 자생 단자엽식물인 참김의털[Festuca ovina L. var. coreana (St.-Yves) St.-Yves], 청사초(Carex breviculmis R.Br.), 골풀[Juncus decipiens (Buchenau) Nakai]을 대상으로 몇 가지 재배 조건에 대한 생육 차이를 확인하였다. 국립생물자원관으로부터 분양 받은 세 종의 종자는 휴면 여부와 발아 적온을 확인하기 위해 종자를 페트리디쉬에 파종한 후 15, 20, 25, 30℃(명 또는 암조건) 및 25/15℃(16/8h, 명/암) 조건에 배치하였다. 재배실험은 유리온실에서 수행되었으며, 토양에 파종 후 4주간 육묘한 다음 균일한 생육상태의 묘를 7cm 포트에 이식하여 실험의 재료로 사용하였다. 토양실험은 시판 원예용상토와 마사토를 혼합하여 사용하였으며, 비율을 1:1, 2:1 및 3:1로 조성하였다. 차광 환경은 55, 75% 차광과 무차광 조건으로 달리 하였으며, 추비는 재배 6, 8, 10주차에 500, 1,000ppm의 하이포넥스(NPK 7-10-6) 용액을 엽면시비 하였다. 토양실험을 제외한 모든처리구에서는 원예상토 단용을 사용하였으며, 이식 후 12주간 재배하였다. 발아 실험 결과, 참김의털은 명조건에서 25/15와 15℃를 제외하고 발아율이 10% 이하로 조사되었으며, 암조건에서 온도가 증가할수록 발아율이 감소하였다. 청사초는 모든 온도에서 90%이상 발아하였으며, 암조건의 경우 발아율이 10% 이하로 조사되어 광발아성 종자로 확인되었다. 골풀은 실험이 진행된 30일 동안 모든온도에서 발아하지 않았으나, 재배실험을 위해 토양에 파종된 골풀은 파종 약3주 이후 발아가 관찰되었다. 재배실험 결과, 참김의털과 청사초의 경우 2:1로 혼합한 토양에서 엽수와 분얼수, 생체중 등이 가장 높게 조사되어 관상적 가치가 높았으며, 골풀은 3:1의 혼합토양에서 생육이 가장 우수하였다. 차광은 세 종 모두에게서 생육에 부정적인 영향을 미쳤으며, 청사초와 골풀은 500ppm의 하이포넥스를 시비하였을 때 생육이 촉진되었다.

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