• 제목/요약/키워드: 비균일 혼합

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질화규소의 소결 및 기계적 특성에 미치는 소결첨가제 혼합방법의 영향 (Effect of Mixing Method of Sintering Additives on the Sintered and Mechanical Properties of $Si_3N_4$)

  • 김지순
    • 분석과학
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    • 제6권2호
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    • pp.207-215
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    • 1993
  • 소결첨가제($3Al_2O_3{\cdot}5Y_2O_3$, YAG)를 질화규소에 공침방법으로 첨가하여, 통상적인 기계적 혼합 방법으로 준비된 혼합분말에 대한 혼합균일성과 소결 및 기계적 특성을 조사, 비교하였다. 준비된 혼합분말들을 SIMS를 사용하여 분말 표면과 내부의 조성을 비교분석한 결과, 공침법을 사용할 경우 소결첨가제가 $Si_3N_4$ 표면에 피복된 상태로 존재하고 있음을 나타내어 기계적 혼합에 비해 우수한 균일혼합효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 공침법에 의한 균일혼합효과는 $Si_3N_4$ 분말소결체의 소결밀도 및 미세구조의 개선을 수반하여 기계적 강도의 향상을 이룰 수 있음을 확인하였다.

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연구로용 $U_3$ Si/Al 핵연료 분말 혼합체의 균질도 평가 기술 개발

  • 손웅희;홍순형;김창규;김기환;고영모
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.256-261
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    • 1998
  • Uranium silicide는 우수한 조사안정성을 가지는 유망한 연구로용 저농축 분산형 핵연료 소재이나 상대적으로 낮은 uranium 함량으로 인해 고출력에 필요한 8~9g-U/㎤ 정도의 uranium 충진 밀도를 얻기 위해서는 Al기지내에 uranium silicide 핵연료 입자의 부피분율을 높여주는 것이 필요하다 핵연료 입자의 부피분율을 높이기 위하여는 핵연료봉의 Al 기지내에 핵연료 입자가 균일하게 분포되어야 한다. 균질한 핵연료 심재를 제조하기 위해서는 핵연료 입자와 알루미늄과의 균일한 혼합이 중요하며 이러한 혼합체내의 분말에 대한 균질도를 정확히 평가하는 방법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 혼합분말의 충진시 겉보기 밀도 측정을 통한 조성의 표준편차를 구하는 방법과 X-ray image 분석법을 새로운 균질도 평가방법으로 제시하였다. 구형의 U$_3$Si분말과 Al분말의 혼합시 drum 회전법의 경우에는 밀도차에 의한 segregation이 발생되고 있으나, Spex mill 혼합법의 경우에는 균질도가 향상되었다. 45-150$\mu\textrm{m}$의 분말크기 분포를 갖는 구형 U$_3$Si의 경우가 작은 입자들이 큰 입자들 사이를 효과적으로 채울 수 있기 때문으로 균일한 분포를 갖는 것으로 생각되며, 밀도차가 큰 U$_3$Si의 경우는 밀도차가 작은 구형 Cu-Sn 혼합체에 비해 균질도가 저하됨을 확인하였다. 겉보기 밀도 측정에 의한 균질도 측정평가와 X-ray image 분석법과의 관계에서는 같은 경향성을 찾을 수 있었다.

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추진제의 비균일 혼합분포를 고려한 액체로켓 추력실의 성능 예측기법 개발 (Performance Prediction of Liquid Rocket Thrust Chambers with Nonuniform Propellant Mixing)

  • 김성구;최환석;한영민;이광진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.82-88
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    • 2006
  • 벽면 냉각을 위해 장착되는 최외곽 연료 분사 또는 막냉각 장치는 액체로켓 추력실 내에서 반경방향으로 비균일한 추진제의 혼합분포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 설계단계에서 이러한 특성들이 벽면 근방의 온도분포 및 추진 성능에 미치는 영향을 예측할 수 있는 해석방법을 개발하였다. 설계코드로서의 효용성을 높이기 위해 분사/미립화 영역에서 나타나는 복잡한 물리현상을 미시적으로 해석하는 대신에 분사기 종류와 배열에 따른 거시적 혼합특성을 모사할 수 있는 모델을 사용하였으며, 연소시험데이터를 이용한 성능 파라미터의 보정방법을 제안하였다. 위와 같은 방법을 통해 현재 개발 중인 30톤급 실물형 연소기에 대한 설계점 및 탈설계 작동영역에서의 성능 파라미터를 정확히 예측할 수 있었으며, 향후 재생냉각 연소기 설계에 유용한 해석적 방법론을 제공할 것으로 기대된다.

모래 토양에서 켄터키블루그라스, 퍼레니얼라이그라스, 톨훼스큐 및 한지형 혼합구 뗏장의 피복도, 균일도, 근계 형성력 및 잔디품질 비교 (Comparison of Establishment Vigor, Uniformity, Rooting Potential and Turf Qualtiy of Sods of Kentucky Bluegrass, Perennial Ryegrass, Tall Fescue and Cool-Season Grass Mixtures Grown in Sand Soil)

  • 김경남;박원규;남상용
    • 아시안잔디학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.129-146
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    • 2003
  • 켄터키블루그라스, 퍼레니얼라이그라스, 톨훼스큐 및 한지형 혼합구의 뗏장실험 결과 파종 후 피복도, 균일도, 근계 형성력 및 잔디품질의 차이가 나타났는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초종간 피복도 경향은 초기에는 발아속도의 영향을 받았지만, 후기에는 생장습성의 영향을 더 크게 받았다. 파종 후 6주까지는 발아속도가 가장 빠른 퍼레니얼라이그라스의 피복도가 가장 양호하였고, 톨훼스큐는 중간 정도, 그리고 발아속도가 느린 켄터키블루그라스는 가장 저조하였다. 하지만, 파종 후 7주정도 지나서는 퍼레니얼라이그라스나 톨훼스큐에 비해 켄터키블루그라스의 피복도 향상이 가장 두드러지게 나타났다. 2. 조성 후기에 피복도 경향이 달라지게 된 것은 켄터키블루그라스의 경우 생육형이 R-type으로 발아 후 생장이 직립경과 지하경으로 둘 다 가능함으로 생장속도가 빨라지면서 잔디면 피복이 빠르게 되었기 때문이다. 반면, 초기 피복도가 양호한 퍼레니얼라이그라스는 연약한 줄기조직으로 인해 병에 쉽게 걸려 밀도가 떨어졌고, 톨훼스큐는 저온에 약한 특성으로 인해 생장 속도가 저조해지면서 피복도가 떨어졌다. 3. 뗏장의 균일도가 가장 우수한 종류는 켄터키블루그라스였는데 이는 생육형이 R-type으로 지하경 포복으로 낮게 자라는 습성 및 질감이 고운 세엽 특성 때문이었다. 퍼레니얼라이그라스는 켄터키블루그라스와 톨훼스큐의 중간 정도였는데 이는 생육형이 B-type으로 생장이 직립경으로만 이루어지기 때문에 줄기간의 초장 차이가 크게 나타나면서 균일도가 다소 떨어졌다. 그리고 단일 초종구 중 톨훼스큐의 균일도가 가장 불량하였는데 이는 생육형이 B-type으로 직립경으로 생장하고, 또한 질감이 거칠은 광엽 특성과 함께 신초의 전개 각도가 넓어 잔디면이 북더기 모양으로 나타나기 때문이었다. 혼합구 균일도는 색상, 밀도, 질감 및 생육형 등의 특성이 서로 다른 여러 초종이 혼합되었기 때문에 단일 초종 보다 낮았다. 따라서 균질의 품질을 기대 시 여러 종류의 초종을 혼합(mixture)하여 파종하는 것보다는 단일 초종을 사용 (blend)하는 것이 훨씬 더 바람직하다. 4. 또한, 혼합구의 경우 단일 처리구에 비해 신초 출현 시 경합이 강하게 나타났다. 혼합구에서 켄터키블루그라스의 신초 발생 속도는 켄터키블루그라스 100% 단일종으로만 식재한 것에 비해 30∼40% 정도 느렸고, 퍼레니얼라이그라스도 퍼레니얼라이그라스 100% 단일종류에 비해 20∼30%정도 늦었다. 따라서, 뗏장 재배시 여러 종류의 초종을 천편일률적으로 혼합하여 파종하는 것은 바람직하지 않으며, 컨셉에 따라 적절하게 초종 및 품종을 선택해서 사용하는 것이 필요하다. 5. 뗏장의 뿌리 형성 능력은 퍼레니얼라이그라스가 가장 좋았고, 가장 저조한 초종은 켄터키블루그라스였다. 톨훼스큐는 켄터키블루그라스와 퍼레니얼라이그라스의 중간정도로 나타났다. 혼합구의 뗏장 형성 능력은 초종의 혼합비에 따라 뿌리 형성력 차이가 다르게 나타났는데, 특히 퍼레니얼라이그라스 혼합비율이 많을수록 뿌리 형성 능력은 증가하였다. 6. 뗏장 수확시 잔디 품질은 단일 초종구의 품질이 혼합구에 비해 양호하였는데 가장 우수한 초종은 켄터키블루그라스였고, 톨훼스큐는 켄터키블루그라스 다음으로 중간정도, 그리고 퍼레니얼라이그라스는 가장 저조하였다. 켄터키블루그라스는 균일한 잔디 면, 고밀도 및 예초 후 상태가 우수한 특성으로 품질이 양호하였고, 퍼레니얼라이그라스의 품질이 저조하였던 것은 초장이 길어 잔디 면이 누운 상태로 나타나 균일도 저하 및 예초 후 품질이 켄터키블루그라스나 톨훼스큐 보다 떨어지기 때문이다. 그리고 혼합구의 품질은 여러 종류가 혼합됨으로 인해 색상 및 밀도의 균일도가 떨어지고, 또한 예초 시 물결처럼 불균일하게 깎여 잔디 표면이 불량하였기 때문이었다. 7. 골프장이나 경기장 기본 설계 시 초기 피복도 및 뿌리 형성력이 양호한 특성만을 고려해서 퍼레니얼라이그라스위주로 결정하여 시공하는 경우가 많이 있는데, 우수한 잔디 품질을 원할 경우 퍼레니얼라이그라스보다는 켄터키블루그라스 위주의 파종이 더 적절하다고 사료되었다. 왜냐하면 조성 후 품질, 뿌리생육 및 환경 적응성 등을 종합적으로 고려한 잔디 적응력은 켄터키블루그라스가 가장 양호하기 때문이다. 따라서, 골프장이나 경기장 건설 시 초종 선택은 기후, 지형, 인프라, 식생 지반, 장비, 관리 수준, 관리예산 및 기술인력 등의 현장 분석 및 조성 후 잔디품질의 기대수준, 잔디사용정도 및 운영방향 등의 장기적인 컨셉에 따라 결정하는 것이 바람직하다.

Uniformity Control by Using Helium Gas in the Large Area Ferrite Side Type Inductively Coupled Plasma

  • 한덕선;방진영;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.517-517
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    • 2012
  • 높은 전력 효율과 간단한 매칭 네트워크의 구조 등 많은 장점을 갖고 있는 직경 560 mm 페라이트 챔버가 대면적 웨이퍼에 대응하기 위해 개발 되었다. 플라즈마 소스원이 챔버 외곽에 위치해 있는 구조적 특성으로 인하여 아르곤 가스 방전 시 플라즈마 밀도 분포는 챔버 중앙부가 낮게 나타나는 볼록한 모양으로 형성 되는데 헬륨 가스를 적절히 혼합할 시에 밀도 분포가 변화가 관찰된다. 헬륨 가스 혼합 비에 따라 플라즈마 밀도 분포는 균일도가 매우 높아 질 수 있으며 60% 이상의 혼합비에서는 중앙 부분의 밀도가 최대치로 역전되는 오목한 밀도 분포가 나타나기도 한다. 이는 헬륨 가스의 대표적인 특징인 가벼운 질량과 높은 이온화 에너지 등에 기인하는데 이러한 특징을 갖는 헬륨 가스를 주입하게 되면 전자의 energy relaxation length가 늘어나게 되며 ambipolar diffusion 계수가 증가하게 된다. 랑뮈어 프로브를 이용하여 측정된 플라즈마 밀도 분포 변화는 앞서 계산 된 energy relaxation length 및 ambipolar diffusion 계수들의 변화로 설명된다.

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CCHE1D 모형을 이용한 저수지 붕괴에 따른 하상변동 해석 (Numerical Analysis of River Bed Change Due to Reservoir Failure Using CCHE1D Model)

  • 손인호;김병현;손아롱;한건연
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.219-229
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    • 2016
  • 본 연구에서는 저수지의 붕괴로 인한 하류부 하천의 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 저수지 붕괴에 따른 1차원 비평형, 비균일 유사의 이송과 하상 변동을 연구를 위해 CCHE1D 모형을 이용하였다. CCHE1D 모형은 비평형 및 비균일 유사해석을 위해 조정거리와 분류된 입자의 입경을 사용하며, 하상 물질의 교환을 위한 혼합층의 개념이 사용된다. CCHE1D 모형을 1996년 저수지 붕괴가 발생한 Ha!Ha!강 유역에 적용하여 저수지 붕괴로 인한 하류부의 비평형, 비균일 유사이송을 해석하고, 계산 결과를 저수지 붕괴전 후에 하류부 실측 하상과 비교하였다. 또한, 조정계수($L_{s,b}$), 비평형 계수(${\alpha}_s$), 혼합층 두께(${\delta}_m$), 공극률(p')을 포함하는 주요 매개변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 대상유역에서는 비평형 계수가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델에 의한 서로 크기가 다른 입자들로 구성된 이성분계 전기유변 유체의 전산 모사 (Simulation of Bi-dispersed Electrorheological Fluids of Different Particle Sizes by the Extended Maxwell-Wagner Polarization Model)

  • 김영대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.613-619
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    • 2022
  • 전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological) 유체에서 입자 크기 및 서로 다른 크기의 입자들의 혼합이 전기유변 현상에 어떤 영향을 미치는지 살펴보기 위해 Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전산 모사를 수행하였다. 전산 모사 결과 입자의 부피 분율이 같은 경우 단일한 크기의 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체의 동적 항복응력은 입자 크기에 무관하였고, 크기가 서로 다른 입자들로 혼합된 비균일 전기유변 유체의 동적 항복응력은 균일한 전기유변 유체에 비해 감소하였다. 입자 부피 분율이 같은 경우 ${\dot{\gamma}}^*$≧0.01인 범위에서 큰 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체가 작은 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체보다 전단응력이 큰 것으로 나타났으며, ${\dot{\gamma}}^*$≧1인 경우에는 전기유변 유체는 큰 입자의 비율이 증가할수록 전단응력이 증가함을 보였다. 모든 입자 크기 및 조성에 대해 전도성 입자로 제조된 전기유변 유체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(∆𝛕 ∝ En, n ≈ 1.55)도 예측하였다.

액체연료 액적군의 집단 점화 (Group Ignition of Liquid Fuel Droplets Cloud)

  • 박용열;김호영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2376-2384
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    • 1992
  • 본 연구에서는 액적들의 분포상태가 비균일 분포 즉 비균일 액적크기 및 수밀 도 분포를 갖는 액적군에 대하여 집단점화 현상을 이론적인 해석을 통하여 규명한다. 이를 위하여 분사직후부터 점화순간까지의 과정 즉, 액적의 온도상승-증발-혼합기 형 성-반응의 진행-점화의 과정에 초기 액적들의 크기 및 수밀도 분포상태와 기체상의 조 건들이 중요 제변수들, 즉 온도, 속도, 성분질량농도 및 액적의 크기 분포등에 미치는 영향 등은 물론 액적군의 증발특성, 점화특성 등을 이론적 모델을 구성하여 해석한다. 결과들은 현재 사용되고 있는 집단연소 모델의 초기조건으로 사용하며, 액적들의 분포 상태에 따른 점화시의 액적군의 상태 및 점화 특성은 보다 향상된 연소시스템의 운전 및 설계에 분사조건으로서 활용될 것이 기대된다.

하천에서 1차원 오염물질 거동 해석을 위한 정체시간분포의 양해적 해석해 (An explicit solution of residence time distribution for analyzing one-dimensional solute transport in streams)

  • 김병욱;권시윤;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.518-518
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    • 2023
  • 자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

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덧파종한 난지형 및 한지형 혼합 식생 잔디밭에서 잔디밀도, 균일도 및 분얼경 특성 비교 (Comparison of Turfgrass Density, Uniformity and Tiller Characteristics in Mixtures of Overseeded Warm-Season and Cool-Season Grasses)

  • 김경남
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제6권1호
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    • pp.67-76
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    • 2017
  • 본 연구는 한국잔디에 주요 한지형 잔디인 켄터키 블루그래스, 톨 페스큐, 퍼레니얼 라이그래스 및 이들 초종의 혼합구를 오버씨딩 후 혼합 식생 잔디밭의 잔디밀도, 균일도 및 분얼경 비교와 함께 적합한 초종 및 파종량을 규명함으로 실무에 활용할 수 있는 기초자료를 얻기 위해 수행하였다. 공시재료는 대조구인 한국잔디를 포함해 한지형 단일 초종구 3종류 및 혼합구 4 종류-전체 8개 처리구를 준비하였다. 2007년 10월 초순 오버씨딩 시 파종량은 처리구에 따라 $50-150g\;m^{-2}$ 사이로 적용하였다. 잔디밀도 및 균일도는 초종에 따라 유의한 차이가 나타났다. 전체적으로 연중 잔디밭 밀도 및 균일도는 혼식잔디가 한국잔디에 비해 우수한 경향으로 나타났다. 오버씨딩 초종, 파종량 및 계절에 따라 잔디밀도 및 균일도 차이가 나타나서 초기에는 퍼레니얼 라이그래스 파종량이 많고, 켄터키 블루그래스 파종량이 적은 처리구일수록 잔디밀도 및 균일도가 양호하였다. 하지만 오버씨딩 다음해에는 우열관계가 바뀌어 장기적으로 단일 초종구의 경우 켄터키 블루그래스가 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 페스큐에 비해 양호하였다. 혼합구일 경우에는 켄터키 블루그래스 파종량이 많을수록, 반대로 퍼레니얼 라이그래스 파종량이 적을수록 잔디밀도 및 균일도가 양호하였다. 그리고 대조구인 한국잔디의 밀도 및 균일도는 3월 초순부터 9월 하순까지 증가하였지만, 늦가을에 기온이 하강하면서 크게 감소하였다. 중정도 수준의 혼식 잔디밭에서 지속적으로 잔디밀도 및 균일도에 적합한 초종 및 파종량은 단일 초종구인 경우 켄터키 블루그래스 50 g, 혼합구인 경우 켄터키 블루그래스, 톨 페스큐 및 퍼레니얼 라이그래스 세 초종이 33%씩 혼합해서 75 g을 파종할 경우 적합하다고 판단되었다. 본 실험를 통해 나타난 다양한 연구결과는 한국잔디로 조성된 공원, 잔디구장 및 골프장을 한지형 잔디로 오버씨딩해서 혼합 식생 잔디밭으로 전환할 경우 실무적으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 즉 오버씨딩 시 한지형 초종 및 파종량 범위를 적절하게 선정할 경우 한국잔디의 녹색기간 연장과 함께 잔디밀도 및 균일도 등 품질이 향상될 수 있다.