본 연구는 녹지의 계층구조 등이 다양한 도시녹지를 대상으로 그 산출방법이 습도변화에 미치는 영향을 정량적으로 파악하기 위해 녹지내의 습도분포를 관측하였다. 그 데이터를 바탕으로 녹지의 토지피복현황과 습도분포, 식재의 산출방법과 습도, 식재의 계층구조의 산출방법과 습도와의 관련성을 회귀분석 등에 의해 해석하였다. 그 결과, 토지피복현황뿐만 아니라 녹지의 산출방법이 습도변화에 많은 영향을 미치고 있다. 또한, 식재율(평면적) 및 식재량(입체적)의 증가는 습도상승에 효과적이다. 더욱이 계층구조가 다양한 식재를 대상으로 그 산출방법과 습도상승과의 관계를 회귀계수와 상관계수를 통해 비교하면, 식재를 산출할 경우에는 평면적인 방법보다 입체적인 방법이 습도상승에 미치는 효과(수치)가 컸다. 앞으로 습도상승효과의 지표로서 식재의 산출은 입체적인 방법의 활용을 제안한다.
본 연구는 PEG 함침처리한 수침고목재를 대상으로 고습도(RH 90%)에서 저습도(RH 30%)로 습도변화를 주면서 목재 내부에 있는 PEG 및 약제 용출량과 압축강도 특성 변화를 관찰하기 위해 수행되었다. 고습도에서 저습도로의 변화는 3회 실시하였다. 시험에 사용된 수침목재는 졸참나무류(Prinus group)이며, 함침 및 건조 방법은 1) PEG 완료농도 80% 및 자연건조(이하 PEG80), 2) PEG 완료농도 40% 및 진공동결건조(이하 PEG40), 그리고 3) t-butanol을 이용한 PEG 완료농도 40% 및 진공동결건조(이하 TB40) 이다. 목재 내부에 있는 PEG는 3차 습도변화 이후에 대부분 용출되어 제거되었으며, 내강 벽면에 남은 PEG의 결정이 편평하게 고착되었다. 약제의 용출량은 대부분의 경우 습도변화 횟수가 증가할수록 그 양이 증가하였다. 습도조건에 따른 압축강도의 변화는 PEG80과 TB40의 경우 습도변화 횟수가 증가할수록 증가하였으나, PEG40은 감소하였다. 본 연구를 통해 PEG 처리된 수침고목재 보존을 위한 습도조건에 대한 계획 마련에 필요한 기초자료가 마련되었다.
본 연구에서는 대기 습도변화에 의한 콘크리트 보수체(기층 콘크리트/보수 모르터)의 파괴현상을 조사하기 휘해서 보수체내의 비정상적인 습도분포를 계산하였다. 계산된 습도분포에 의해서 기층과 보수층 경계면 부위의 습도차이가 보수층 두께(0.5~2.5cm)와 보수작업전 기층 콘크리트 표면의 습윤처리시간(0~72hr)을 주요 변수로 하여 조사되었고, 이는 주로 시멘트 모르터로 보수된 접촉면이 없는 보수체에서 수행되었다. 계산 및 조사결과 보수층 두께가 감소하고 습윤 처리시간이 증가할수록 경계면 부위의 습도차이는 감소하는 경향을 보였고, 특히 보수후 습도차이가 음수값이 될 때의 시간을 하나의 수식으로 표시하였다.
다양한 연구 분야에서 강수량, 온도, 습도, 일조량은 연구에 필요한 기후 인자로써 사용되어져 왔다. 외국의 경우 기후 인자들과의 관계를 도출해 내는 연구가 이루어 졌지만 국내의 경우는 이러한 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 이러한 인자들과의 관계를 강수-온도-습도-일조량이 연동되어 모의되는 기법을 개발하고자 한다. 기존 국내외 연구결과들은 지수함수식의 형태를 가지는 모형을 이용하여 온도-일조량(radiation), 온도-습도, 습도-일조량, 온도와 강수-일조량과 습도를 개별적으로 추정하는 연구들이 있었다. 그러나 온도, 강수량, 습도, 일조량 등은 기상학적 관점에서 모두 연관성을 가지고 각 변량들에 영향을 주고 있다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 4가지 변량들이 가지는 관계를 규명하고 각 변량간의 상관관계뿐만 아니라 4가지 변량이 동시에 상관성을 갖도록 모형을 구축하고자 한다. 일반적으로 각 변량들 간의 확률적인 거동을 동시에 고려할 수 있는 Network 모형이 많이 이용된다. 본 연구에서는 Bayesian Network 모형을 활용하여 4가지 변량 간에 Bayesian Network를 구성하고, 통계적 모형으로 발전시켜 기후변화 연구에 활용하고자 한다. 제안된 방법론에 대한 적합성을 평가하기 위해, 서울지점을 대상으로 온도, 강수, 습도, 일조량 값을 이용하였다. 기후변화에 따른 수문순환모형에서 이들 4가지 변량은 기본 입력자료로 이용되고 있으나, 현재까지는 강수 및 온도를 사용한 모형 개발이 이루어지고 있다. 이러한 점에서 본 연구의 결과는 기후변화에 따른 물순환 변동성을 평가하는 기본 자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
라디오파 플라즈마 화학증착법 (radio frequency plasma assisted chemical vapor deposition: r.f.-PACVD) 법으로 증착된 다이아몬드성 카본 (Diamond-like Carbon : DLC) 필름에서 나타나는 습도에 따른 압축 잔류 응력의 변화 거동을 체계적으로 조사하였다. 합성에 사용된 탄화수소 가스의 종류와 -100V에서 -800V 범위의 기판 바이어스 전압의 조절을 통해 폴리머성 필름에서 흑연성 필름까지 광범위한 구조의 DLC 필름을 합성하였다. 상대습도가 10%-90% 범위에서 변화하는 분위기 챔버 내에서 박막의 잔류응력의 변화를 실시간으로 측정하였다 박막의 경도와 잔류응력이 최고 값을 가지는 합성조건에서 얻어진 치밀한 DLC박막에서는 습도에 따른 잔류응력의 변화가 관찰되지 않았다. 그러나, 폴리머상이나 흑연상의 박막에서는 두 경우 모두 습도가 높아짐에 따라 압축 잔류응력이 증가함을 관찰할 수 있었으며, 습도의 변화에 대해 잔류응력이 즉각적으로 변화하였다. 한편, 동일한 습도에서 압축 잔류응력의 증가량은 필름의 두께에 반비례하는 것이 관찰되었다. 이 결과는 물분자가 필름의 구조내로 침투하면서 생기는 변화가 아니라, 박막의 표면에서 일어나는 물분자와의 반응에 의해 필름의 잔류응력이 변할 수 있음을 의미한다.
탐침현미경(Atomic Force Microscope)을 이용하여 탐침과 표면사이에 나노스케일의 접촉 반경을 가지는 접촉보를 만든 후 접촉 강성(contact stiffness) 을 관찰하였다. 다양한 습도 조건하에서 접촉 강성의 변화를 측정한 결과, 습도에 의해 접촉부의 인장 거동이 달라짐을 확인할 수 있었으며, 습도 변화에 따라 인장 거동의 천이점이 존재함을 확인할 수 있었다.
가스터빈 엔진의 공력 성능은 작동 유체인 공기의 물성 변화에 대하여 민감하게 반응하는데, 대기 중에 수증기 형태로 함유되어 있는 수분이 공기의 물성 변화를 야기하는 대표적인 요인이다. 건공기와는 다른 화학적 조성을 가지는 습한 공기가 가스터빈 엔진에 유입되면 엔진의 작동과 성능에 2가지 방법(공기 흡입 도관에서의 응축 그리고 엔진 전체 사이클에 걸친 가스 조성 변화 야기)으로 영향을 미친다. 절대 습도가 높은 지상 조건의 무더운 날에는 습공기 유입으로 인한 가스터빈 엔진의 성능 저하가 두드러지며 지상에서의 고공환경시험에서는 시험 당일의 습도 조건에 따라 성능의 차이를 보인다. 해상에서 운용되는 비행체 추진기관으로 사용되는 가스터빈의 경우 특히 높은 습도 환경에서 작동하므로 습도 보정을 통하여 엔진의 정확한 성능과 운용성을 파악하는 것은 중요하다.
ET(Environment Technology) 분야 중 식물의 종자 배양에 관한 연구는 환경 변화에 강하고 생산성을 향상시켜 농가 소득 증대에 중요한 역할을 하는 분야이다. 주로, 온실 또는 청정실에서 연구를 진행하여 민감한 외부환경 변화를 차단하고 정확한 데이터를 산출해야 하는 정밀성이 요구된다. 특히, 온/습도의 변화는 종자의 생장에 지대한 영향을 끼치는 중요한 요소이다. 기존의 연구환경에서는 디지털 온도계 또는 수은 온도계에 의지하는 경우가 대부분이었다. 최근에는 온/습도를 통합 제어하여 일정하게 유지하는 공조시스템을 사용하고 있지만 저렴한 시스템 보급에는 맞지 않다. 본 논문에서는 우선적으로 LabVIEW를 이용하여 온/습도 모니터링 시스템을 설계하고 온/습도 센서를 이용하여 실시간 원격으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발하고자 하였다.
본 연구는 도로포장 재료의 상대습도를 편리하고 신뢰성 있게 측정할 수 있는 방법을 파악하여 도로포장 재료의 수분변화 특성을 분석할 수 있는 가능성을 연구하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 먼저 대기의 습도를 여러 가지의 센서를 이용하여 측정한 후 비교 분석하여 센서의 정확성 및 측정치의 보정 방법에 대한 연구를 수행하였으며 신뢰성이 확인된 센서를 이용하여 시멘트 몰탈 시편의 초기 경화 과정 및 실외 상태에서의 습도를 측정하여 분석하였다. 또한 습도측정용 센서를 이용하여 도로포장 재료의 투수성을 분석할 수 있는 몇 가지 방법에 대한 기초 실험도 수행하여 습도 측정을 통해 재료의 투수 특성 분석 가능성도 시험하였다. 연구 결과 Hygrochron을 이용하여 도로포장 재료의 습도를 측정하는 것이 여러 측면에서 유리한 것으로 판단되었으며 이러한 센서를 장착하는 방법 및 측정값을 보정하는 방법을 파악하였다. 몰탈 시편은 시편의 습도가 대기 습도의 증가 또는 감소하는 추세에 따라 변화하기 보다는 대기 습도에 접근하는 방향으로 변화한다는 것을 알았으며, 시편의 표면과 내부에서의 습도변화에는 확연한 지연이 생기는 것도 발견하였다. 또한 습도 측정용 센서는 도로포장 재료의 투수성을 측정하기에도 매우 적합하며 습도 측정값을 이용하여 재료의 투수 속도를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.
DNPH 카트리지 방식으로 카보닐성분들을 채취할 때, 습도변화에 따른 채취효율의 특성을 체계적으로 진단하였다. 6개의 카보닐성분(formaldehyde (FA), acetaldehyde (AA), propionaldehyde (PA), butyraldehyde (BA), isovaleraldehyde (IA), valeraldehyde (VA))을 함유한 기체상 표준시료를 DNPH카트리지로 흡수 후 용출하여 HPLC/UV 검출기로 분석하였다. 이 결과를 비슷한 수준으로 조제한 액상 혼합표준용액의 검정 결과와 비교하였다. 액상 표준시료와 대비하였을 때, 상대적으로 저분자 성분(폼알데하이드, 아세트알데하이드)에 비해 고분자 성분(프로피온알데하이드 이상)들의 회수율이 낮게 나타났다. 습도변화에 따른 기체상 표준시료의 채취효율을 0-80% 상대습도 범위에서 비교한 결과, 20~80%에서 저분자량과 고분자량 카보닐화합물들 간에 채취효율의 차이가 유지되었다. FA와 AA와 같은 저분자량 카보닐화합물의 경우, 습도의 변화에 대해 미미한 변화를 보였다. 그러나 PA 이상의 성분들은 회수율이 증가하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 비교분석을 시도한 3개 제품에서 모두 유사한 경향을 보였으며, 고분자 카보닐화합물의 경우, 습도에 따른 회수율-변화를 적절히 보정할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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