야외 운동(outdoor activities)복에 사용되는 소재들은 외부로부터 신체를 안전하게 보호해 주어야 될 뿐 아니라 쾌적하게 유지시켜 주어야 한다. 의복착용시 쾌적감에 결정적인 영향을 미치는 인자는 몸의 열적 평형상태를 유지하기 위한 수단인 수분전달 특성이다. 본 연구는 여러 종류의 야외 운동복용 직물에서의 수분전달 현상을 조사하여 규명하므로써 이 직물들이 실제 의복생활에 응용될 의복계(clothing system)를 형성하였을 때의 수분전달 현상을 설명하고자 하는 기초연구이다. 연구의 결과는 base layer용, mid layer용 직물들이 shell layer로 쓰이는 waterproof breathable 직물보다 수분 전달률이 높았으며, waterproof breathable 직물의 수분 전달률은 microfibre 직물, PTFE-laminated 직물 그리고 polyurethane coated 직물 순 이었다. 또한 polyurethane 직물에서는 back coated 직물이 face-coated 직물보다 수분 전달률이 높았다.
토양 수분은 육상 생태계를 지배하는 핵심 변수로 널리 간주되어 왔다. 따라서 토양 수분을 모니터링하고 추정하는 것은 수문, 농업, 생화학적, 및 기후 역학을 평가하는 데 필수적이다. 그러나 최대 토양 접촉을 요구하는 기존의 토양 수분 모니터링 방법은, 토양 교란을 최소화하여 토양의 고유 특성을 보전하지 못하는 한계가 있다. 이 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 비접촉 초음파 시스템을 이용하여 토양 수분을 평가 방법을 개발하였다. 이 시스템은 공기-토양 조인트 절반 공간에서 누설 레일리파(Rayleigh wave)를 측정하도록 설계되었다. 토양 수분의 변화에 대한 누설 레일리파의 측정은 통제된 실험 설계에서 모래, 실트, 점토와 같은 세 가지 토양 유형에서 평가하였다. 본 연구 결과에서 세 가지 토양 사례 모두, 누설 레일리파의 에너지와 토양 수분 사이에 밀접한 관계가 있음을 보였다. 그러나 모래에서 얻은 동적 매개변수의 특성은 실트 및 점토의 특성과 다른 형태를 보였다. 이러한 결과는 미세한 토양 입자와 대조적으로 굵은 토양 입자는 증발 과정에서 감소된 토양 강도로 설명될 수 있다. 관측된 누설 레일리파에서 얻은 동적 매개변수를 기반으로 토양 수분을 평가하기 위해 랜덤 포레스트 모형을 이용하였다. 예측된 토양 수분의 정확도는 모든 데이터 및 토양 유형에 관계없이 높은 정확도를 보였다(R2 ≥ 0.98, RMSE ≤ 0.0089 m3 m-3). 즉, 본 연구에서는 레일리파가 토양 교란 없이 토양 수분 변화를 지속적으로 평가할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있음을 보여주었다.
각종 중금속을 흡착하는 알칼리 용해성 아크릴계 수분산 중합체의 특성을 활용하여 광산 폐기물 및 도시폐기물의 소각재 등에서 용출되는 중금속의 처리 방법에 대하여 실험 하였으며 그 결과를 고찰하였다. 실험결과, 수은, 납, 카드뮴, 구리 이온 등에 대한 킬레이트 반응에 의한 알칼리 용해성 아크릴계 수분산 중합체의 효과적인 흡착 효과가 확인되었다. 수중에서 불분리성이고 각종 중금속의 용출을 방지하는 친환경성 가소성 그라우트의 특성을 활용하여 광산 폐기물 및 도시폐기물의 소각재 등에서 용출되는 중금속의 처리를 위한 기초적 용출실험을 실시하였으며 그 결과를 고찰하였다. 실험결과, 알칼리 용해성 수분산 중합체를 첨가한 친환경성 가소성 그라우트의 $Cr^{6+}$ 이온에 대한 효과적인 중금속 흡착 효과가 확인되었다.
저온에서의 탈질능력이 우수한 망간계 촉매를 바탕으로 수소-TPR 장치를 사용하여 저온에서의 활성을 파악하였다. 상기 결과를 바탕으로 주요 공정조건인 반응온도, 유속, 수분함량, 주입물 농도, 주입가스 중 수분함량 등에 대한 탈질능의 변화를 조사하였다. 실험결과 망간계 촉매의 경우 반응온도가 증가할수록 탈질능력은 감소하였으며 수분함량에 대해서도 탈질효율이 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.
일반계(35품종) 및 다수계(23품종) 쌀을 대상으로, 쌀가루의 아밀로그람 특성을 분석하고 단백질 및 아밀로스 함량과 쌀의 수분흡수 속도와 의 관련성을 조사하였다. 일반계 쌀은 최고점도 (P), $95^{\circ}C$에서 15분 후의 점도(H) 및 $50^{\circ}C$에서의 점도(C) 모두 다수계 쌀보다 낮은 값을 보였다. H/P는 일반계가, C/P 및 C/H는 다수계가 높은 값을 보였다. P와 H/P, C/P 및 C/H와의 관계는 모두 높은 부의 상관관계를 보였다. P는 일반계 쌀의 경우 단백질 및 아밀로스 함량과 각각 정의 상관 및 부의 상관을 보였다. H와 C는 단백질 함량 및 아밀로스 함량과 상관을 보이지 않았다. 아밀로그람 특성값은 수분흡수 속도와 상관관계를 보이지 않았다.
수분은 변압기의 절연 상태를 악화시키고 결국은 권선의 단락이나 1, 2차간의 절연 파괴로 이어져 변압기 고장의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 변압기의 절연물인 절연지와 절연유에 대해서 회복전압 측정법을 이용한 열화상태 진단에 대한 측정을 통해 변압기내에 존재하는 수분의 온도 특성을 실험했다. 실험 결과 변압기내 온도에 따른 수분은 절연유보다 절연지의 영향을 크게 받는 것으로 나타났고, 이는 변압기에 사용된 절연지인 셀룰로오스계 절연지의 수분 흡착성이 강하고, 온도가 증가함에 따라 수분을 생성하는 특성 때문인 것으로 판단되었다.
화석연료의 사용량이 증가함에 따라 전 세계적으로 환경오염문제에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 대한 해결책으로 신재생에너지에 대한 관심이 집중되고 있는 가운데 목질계 바이오매스의 연료화가 그 해결책의 하나로 떠오르고 있다. 따라서 본 연구에서는 목질계 바이오매스의 에너지 효율에 큰 영향을 미치는 수분증발 모델을 제시하고 반탄화 온도, 나무의 수분율, 그리고 바이오매스 종류에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 반탄화 온도가 상승함에 따라 나무의 온도와 수분율은 빠르게 감소하였다. 그리고 반탄화 온도가 423K 이하인 경우에는 나무 수분율의 변화가 거의 나타나지 않았다. 또한 나무의 초기 수분율이 높을수록 숯(charcoal)이 더 느리게 생성될 뿐만 아니라, 아몬드쉘(almond shell)의 경우 가장 많은 숯이 생성되는 것을 확인하였다.
일반계인 올찰과 다수계인 한강찰벼 찹쌀의 수분흡수 특성을 조사하였다. 침지 온도 $4{\sim}40^{\circ}C$에서의 수분흡수 속도상수 값은 한강 찰벼가 올찰보다 작았다. 수분흡수의 활성화 에너지는 올찰이 한강찰벼 보다 다소 큰 값을 보였다. 침지중 부피 증가 속도상수 값은 올찰이 한강찰벼 보다 컸으며, 부피 증가의 활성화 에너지 값도 올찰이 다소 큰 값이었다. 침지에 따른 찹쌀의 경도 감소 속도상수는 침지 온도가 높을수록 큰 값을 보였으나, 시료 간에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 침지 시간과 침지 온도와의 관계로부터 구한 z-값과 $Q_{10}$ 값은 각각 $39.7^{\circ}C$ 및 1.78로써 시료간에 차이를 보이지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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