• 제목/요약/키워드: 순간 온도

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스마트팜 열부하 분석을 위한 CFD 해석 도구 비교 (A Comparison between Various CFD Solvers for Analysis on Thermal Load in Smart Farm(Fluent, Open-FOAM, Blender))

  • 이준엽;오종우;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.170-170
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    • 2017
  • 기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

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남한 지역 고해상도 기후지도 작성을 위한 공간화 기법 연구 (Applicability of VariousInterpolation Approaches for High Resolution Spatial Mapping of Climate Data in Korea)

  • 조아영;류지은;정혜인;최유영;전성우
    • 환경영향평가
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    • 제27권5호
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    • pp.447-474
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 다양한 지리통계학적 공간화 기법을 적용한 격자기후자료와 기상청에서 제공하는 국지예보모델(Local Data Assimilation and Prediction System, LDAPS) 격자기후자료를 비교 분석하여 남한 지역의 고해상도 격자기후지도 작성 방안을 모색하는 것이다. 2017년의 595개 기후관측자료 중, 80%의 지점자료를 이용하여 순간 온도와 1시간 누적강수량에 대한 격자기후자료를 생성하였고 나머지 117개의 지점자료를 검증에 이용하였다. ArcGIS10.3.1과 Python3.6.4을 이용하여 관측자료 및 DEM을 IDW, 공동크리깅, 크리깅에 적용한 후, 공간보간 결과를 3개 군집으로 나누어 검증하였으며 LDAPS 격자기후자료를 바탕으로 유역 별 패턴 비교를 수행하였다. 결과적으로 순간 온도의 공간화에는 고도를 부변수로 추가한 공동크리깅이, 1시간 누적강수량 공간화에는 IDW가 가장 적합하였다.

시유의 질소분획물 함량과 유청단백질 변성정도 (Contents of Nitrogen Fractions and the Degree of Whey Protein Denaturation in Market Milks)

  • 박영희;홍윤호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.161-164
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    • 1993
  • 본 연구에서는 Kjeldahl 방법으로 시유의 질소분획물의 함량과 유청단백질 변성정도를 측정함으로써 이들이 시유의 열처리 정도를 비교할 수 있는 검색의 지표로서 타당하는지 알아보았다. 각 열처리법에 따른 질소분획물들의 함량을 보면, 원유에서는 시료 100g당 총질소가 431.3mg, 케이신질소가 341.0mg, 비케이신질소가 90.3mg, 이 중에서 비단백태질소가 31.6mg그리고 유청단백질소는 58.8mg을 보인 반면, 시유인 저온살균유, 고온순간살균유, 초고온처 리유의 질소분획물들의 함량이 다르게 나타났다. 유청단백질 변성정도는 저온살균유가 26.7%, 고온순간살균유가 32.9%, 초고온살균유가 60.7%, 그리고 초고온멸균유가 38.4%를 보여 열처리 정도가 높아질수록 변성정도도 높게 나타남으로써 열처리법에 따라 유청단백질의 변성정도의 구분이 뚜렷하였다.

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김치의 순간살균방법(瞬間殺菌方法) -제2보(第二報). 배추김치의 순간살균조건(瞬間殺菌條件)이 김치의 저장성(貯藏性)에 미치는 영향(影響)- (Studies on the Kimchi Pasteurization -Part II. Effects of Kimchi Pasteurization Conditions on the Shelf-life of Kimchi-)

  • 이남진;전재근
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제25권4호
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    • pp.197-200
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    • 1982
  • 배추와 3%의 소금물로 담금한 간이(簡易) 김치를 사용하여 김치의 액성분(液成分)만을 분리(分離) 순간살균(瞬間殺菌)하고 이것을 재혼합(再混合)하는 살균방법(殺菌方法)에 있어서 적정(適正) 반복살균회수(反復殺菌回數)와 살균온도(殺菌溫度) 및 1회(回) 살균시간(殺菌時間) 등에 관하여 조사하였다. 살균효과(殺菌效果)는 살균후(殺菌後) $15^{\circ}C$에서 저장(貯藏)할 때의 pH의 변화(變化)를 기준(基準)으로 pH 4.3에 도달(到達)할 때까지 소요시간(所要時間)의 연장 효과(效果)로 하였다. 배추 金치의 최적살균조건(最適殺菌條件)은 3회(回) 반복살균방식(反復殺菌方式)에서 $81^{\circ}C$이었으며 비살균(非殺菌) 김치에 비(比)하여 3배(倍) 이상(以上)의 저장성을 보였다. 간이(簡易) 김치의 살균방법(殺菌方法)과 조건(條件)을 양념 김치에 적용(適用)하여도 동등(同等)한 효과(效果)를 얻을 수 있었다.

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열적외선영상을 이용한 동결된 암석의 파괴특성 연구 (Investigation of Frozen Rock Failure using Thermal Infrared Image)

  • 박지환;박형동
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.144-154
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    • 2015
  • 암석시료에 응력이 가해질 경우 역학적 에너지가 대상 물체에 누적되고, 대상 암석에 한계응력 이상이 가해질 경우 시료의 파괴가 발생한다. 이 때 시료 내부에 저장되어 있던 역학적 에너지는 물리적 변형뿐만 아니라 빛, 열, 소리 등 다양한 형태의 에너지로 발산된다. 본 연구에서는 $-10^{\circ}C$ 저온 환경에서 섬록암, 현무암, 응회암을 대상으로 일축압축강도 시험과 점하중강도 시험을 수행하고, 이때 발생하는 온도 변화를 열적외선카메라를 이용해 측정하고 정량적으로 분석하였다. 파괴 직전 파괴면에 응력이 집중되어 온도가 상승하였고, 파괴 순간 축적된 에너지가 열에너지의 형태로 방출되며 파괴면의 온도가 급격히 상승하는 것이 감지되었다. 강도가 높고 신선한 섬록암과 현무암 시료의 온도 상승폭이 상대적으로 강도가 낮고 풍화된 암석인 응회암 시료의 온도 상승폭에 비해 더 크게 나타났다. 본 연구결과는 저온지역에 위치한 암반사면, 터널, 광산 내부의 응력 집중지점을 감지해 향후 발생 가능한 재해를 예방하는데 적용될 수 있으며, 지진예측을 위한 위성영상 분석에도 적용될 것으로 기대된다.

$(Bi,;Sb)_2;(Te,;Se)_3$계 박막의 열전 특성 및 온도 센서로의 응용 (Thermoelectric properties of $(Bi,;Sb)_2;(Te,;Se)_3$-based thin films and their applicability to temperature sensors)

  • 한승욱;김일호;이동희
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.69-76
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    • 1997
  • 순간 증착법으로 $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$(p형)와 $Bi_2Te_{2.4} Se_{0.6}$(n형) 박막을 제조하여 두께와 어닐 링 조건에 따른 Seebeck 계수, 전기전도도, carrier 농도 및 이동도, 열전도도, 성능지수의 변화 등 열-전기적 특성을 조사하였다. 473K에서, 1시간 진공 열처리한 결과 p형과 n형의 성능지구는 각각 $1.3{\times}10^{-3}K^{-1}$$0.3{\times}10^{-3}K^{-1}$으로 향상되었으며 두께에 크게 의존하지 않았 다. 이런 성질을 갖는 열전 박막을 소자화한 박막 온도 센서를 유리와 Teflon기판 위에 제 조하였으며, 이들의 온도 변화에 대한 열기전력, 민감도 및 시간 상수 등 센서 특성을 측정 하였다. p 및 n형의 leg 폭 1mm$\times$길이 16mm인 박막 온도 센서의 경우, Teflon 기판일 때 좋은 성능을 나타내었으며, 민감도는 2.91V/W, 시간 상수는 28.2초이었다.

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차량 내 온, 습도 관계에 의한 실천공학교육적 문제해결 (Problem Solving about Practical Engineering Education based on Relationship of Temperature and Humidity in Vehicle)

  • 김진우;주강우
    • 실천공학교육논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.149-153
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    • 2017
  • 자동차센서는 차량제어에 필요한 인자들을 모니터링하여 얻어진 정보로부터 최적의 제어가 가능하도록 하는 역할을 하고 있다. 이러한 센서 중에서 운전자의 주행환경을 결정 짓는 것은 차량 내부의 온도 및 습도이며, 순간적으로 급변하는 특성이 있다. 이에 따라 차량 공조 시스템은 온도제어가 매우 복잡한데, 그 중에서도 온도 및 습도에 대한 관계를 명확히 규명하면 제어변수를 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 차량 내 온도 및 습도의 관계에 대해 서술하고 차량 내부의 온습도 제어 방식을 사례를 들어 제어 기술 측면에서의 문제해결 방법에 대해 제시한다.

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.

가축사료의 분진폭발 위험성에 관한 연구 (A Study on the Riskiness of Dust Explosion of Feed-Stuff)

  • 이창우;함영민;김정환;현성호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.61-68
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    • 1998
  • 가축사료 분진의 열적 안정성 실험결과 본 연구에서 사용한 시료 입도의 경우 발열개시온도 및 발열 량에는 별 차이가 없었으나, 숭온속도가 충가함에 따라 발열개시온도가 낮아지고, 입도가 미세해질수 록 분해열이 증가함을 알 수 있었다. 한편, 분위기 기체룰 조연성 기체인 Oz로 사용할 경우 불활성 기 체인 Nz를 사용하는 경우보다 발열개시온도는 현저히 낮아지며, 반면에 발열량도 20배 이상 중가하였 다. 또한 본 연구에서 사용한 시료중 비교적 미세업자가 대기중에 부유하기 쉽고, 외부에서 점화에너지 가 주어질 경우 공기중의 산소와 쉽게 순간적으로 반용하여 폭발하는 것올 볼 수 있다. 본 연구에서의 시료입도중 80/100 mesh의 경우 평균 최대폭발압력은 6.88 Kgf / cm2 로 구해졌다.

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순간 해석 기법을 이용한 PVT 잔량 측정법의 극저온 균일 온도 조건에서의 실험적 연구 (Experimental research of Pressure-Volume-Temperature mass gauging method using instantaneous analysis under cryogenic homogeneous condition)

  • 서만수;정상권;정영석;구동훈;지동진
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-43
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    • 2012
  • In the extreme conditions of launch vehicle in a space, such as cryogenic temperature and low-gravity environment, the mass gauging of remaining propellants becomes a difficult problem. Pressure-volume-temperature (PVT) method is one of the attractive mass gauging methods under low-gravity due to its simplicity and reliability. PVT gauging experiment with various mass flow rates of helium injection is carried out with the experimental apparatus creating cryogenic homogeneous condition as the condition of low-gravity. Experimental results are analyzed by a novel PVT gauging analysis method which considers all instantaneous changes of pressure and temperature in the ullage volume with small time intervals. It is observed that the gauging error from the novel PVT gauging analysis is -0.11% with 2 slpm mass flow rate of helium injection.