Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2016.05a
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pp.94-94
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2016
돌발홍수는 수십 $km^2$ 이하의 유역에서 강우가 발생한 후 6시간 이내의 단시간에 홍수징후가 나타나는 현상으로 정의될 수 있다. 돌발홍수를 잘 예측하기 위해서는 국지적으로 발생하는 집중 호우를 잘 예측해야 하며 유역내 공간적인 수문반응해석을 통해 돌발홍수를 예측하는 기술이 요구된다. 본 연구에서는 유역내 공간적인 수문반응을 잘 모의하기 위해 TOPLATS 지표해석모형을 이용하였다. TOPLATS(TOPMODEL based Land Atmosphere Transfer Scheme) 모형은 물수지와 에너지수지를 통해 단위격자에 대한 실제증발산량, 토양수분량, 지하수면깊이, 지표유출량, 잠열, 현열, 지열, 순복사량 등을 모의하며 소유역단위로 지하수면깊이를 재분포시키는 특성을 가지고 있다. 돌발홍수 위험도를 산정하기 위해 실제 돌발홍수 피해사례를 조사하였으며 피해지역과 대응되는 격자 수문성분과의 상관성 분석을 통해 돌발홍수 위험도 모형을 산정하였다. 대상지역은 수도권 전체지역을 모의하기 위해 한강, 임진강, 안성천 유역을 대상지역으로 선정하였다. 수도권 지역은 약 11,930 km2이며 2009~2012년동안 총 38건의 돌발홍수 피해사례가 신고되었다. 기상자료는 기상청 AWS와 ASOS 시단위 강우, 기온, 상대습도, 풍속, 일조, 기압자료를 이용하였다. 돌발홍수 피해사례 38건에 대해 대응되는 모의격자의 수문성분을 분석하였으며 27(71%)에서 구조요청시점에 대해 강우량, 지표유출량, 토양수분량, 지하수면깊이가 적절하게 모의되는 것을 확인하였다. 강우조건에 따른 돌발홍수 위험도는 구조요청시점 기준 선행시간 4~6시간까지 71~87%, 구조요청시점으로 한정된 0시간에서는 42~52%로 나타났다. 이상의 결과로부터 지표해석모델을 이용한 격자 수문성분과 통계적 돌발홍수지수모형으로부터 산정된 돌발홍수 위험도는 산지 미계측지역에 대한 돌발홍수를 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
The effects of aging on fatigue of PSF/AS4 laminates tvas studied using the new energy release rate analysis. The analysis by the variational mechanics has been useful in providing fracture mechanics interpretation of matrix microcracking in cross-ply laminates. This paper describes the changes of the critical energy release rate ${\Delta}Gmc$(microcracking toughness) about the variation of the aging period during fatigue loading. The master plot by modified Pans-law gives a characterization of a material system's resistance to microcrack formation. PSF/AS4 $[0/902]_s$ laminates were aged at four different temperatures based on the glass transition temperature for 60 days. At all temperatures, the toughness decreased with aging time. The decrease of the toughness at higher temperature was faster than at lower temperature. To assess the effects of aging on fatigue, the unaged laminates were compared with the laminates which were aged for 60 days at $170^{\circ}C$ near $180^{\circ}C\;T_g$. The slope of dD/dN versus A 6u, of the aged laminates was lower than that of the unaged laminates. There was a significant shift of the aged data to formation of microcracks at the lower values of ${\Delta}G_m$.
재생 가능한 자원인 동식물성 기름으로부터 만들어지는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정올 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다 한국에서는 년간 20만톤의 폐식용유가 배출되며 이중 약 10만톤이 회수 가능한 것으로 추산된다. 폐식용유의 무단 폐기로 인한 수질오염과 폐기물의 자원 재활용 및 에너지 생산 관점에서 폐식용유를 바이오디젤 원료로 사용하는 연구가 많이 진행되었다. 높은 함량의 유리지방산을 함유한 폐식용유를 효율적으로 전이에스테르화(methanolysis) 하기 위해서는 먼저 산 촉매를 이용한 유리지방산의 전환 제거가 필요하다 본 연구에서는 다양한 종류의 강산성 이온교환 수지를 폐식용유의 전처리(pre-esterification)용 고체 산 촉매로 회분식 반응기에서 테스트하였으며 그 결과 Amberlyst-15가 유리지방산의 에스테르화 반응에 가장 적합한 것으로 나타났다. 회분식 반응기에서 도출된 최적 전처리 반응조건을 적용한 200시간 이상의 연속 전처리 운전결과 폐식용유에 함유된 $5\%$의 유리지방산이 $90\%$이상 전환제거 되었다 전처리 반응 후의 폐식용유를 균질계 염기촉매(KOH) 존재하에 메탄올과 전이에스테르화 반응을 시킨 결과 바이오디젤로 불리는 지방산메틸에스테르(Fatty Acid Methyl Ester, FAME)의 생산 수율은 $85\%$로 얻어졌으며 국내 바이오디젤 표준 규격에 따른 연료특성 분석 결과 FAME의 농도 규격을 제외한 모든 항목이 국내 규격을 만족하였다 폐식용유 바이오디젤의 FAME 농도가 $94.3\%$로 국내 규격$96.5\%$에 미달하는 문제는 식물성 원료유로 제조한 고순도 바이오디젤과 혼합 사용하거나 감압 증류 공정을 통해 고농도의 폐식용유 바이오디젤을 제조하여 해결 가능하다. 대전시 신성동 소재의 음식점에서 수거한 폐식용유를 원료로 하여 생산한 바이오디젤의 차량 배출가스 실증 테스트 결과 경유 차량의 주 오염물질인 PM과 Soot 및 기타 오염물질의 배출량은 감소하였으나 NOx의 배출량은 약간 증가하는 것으로 나타났다
We studied in-line monitoring the dispersion of highly energetic material simulant by a twin screw extruder having a high temperature ultrasonic system. The simulant suspension system consisted of ethylene vinyl acetate and Dechlorane plus 25 as binder and filler, respectively. With increasing filling fraction, the ultrasonic velocity was not changed but the attenuation linearly decreased. It was possible to estimate the solid fraction of well dispersed suspension system by measuring ultrasonic attenuation. The ultrasonic attenuation of samples filled over 60 v% approached straight line with increasing filling fraction when the samples was extruded repeatedly. It was due to the enhanced dispersion of solid particles in the suspension system. It was believed that the degree of dispersion and filling fraction could be obtained by combination of on-line measurement like ultrasonic attenuation and off-line analysis like TGA and SEM with image analyzer.
현재 범국가적 차원에서 지속적인 국가 경제 발전과 국제수지 개선을 위하여 추진되고 있는 정부의 에너지 절약사업에서 건물부문이 차지하는 에너지절약 효과는 막중하다. 특히 전체주택에서 공동주택이 차지하는 비율은 1990년에 32.1$\%$, 서울시의 경우 51.3$\%$로 전체 주택의 과반수를 넘어섰으며, 수도권의 대단위 아파트단지의 개발과 함께 공동주택의 증가추세는 당분간 지속될 전망이다. 본 연구는 공동주택의 최적난방 운전기법 개발을 위한 1차년도의 연구로서 현행 공동주택의 난방운전 실태를 조사, 분석하고 각 난방법에 따른 문제점 및 최적제어 알고리즘의 개발을 위한 자료 도출을 주 목적으로 진행되었다. 1차년도에 수행된 연구의 주요 내용을 살펴보면 다음과 같다. 공동주택의 난방에너지 소비현상은 단지에 따라 최대 3배이상의 열사용량에 차이가 있는 것으로 나타났다. 열사용량의 차이는 건축의 기본 열성능, 설비시설의 수준 및 노후화정도에 영향을 받으나 동일 연대의 단지들에서도 최대 80$\%$이상의 열사용량이 차이를 보이고 있었으며 이는 기계실 및 각 세대의 난방운전방법 및 제어수준에 따른 것으로 평가되었다. 세대의 층별, 위치별 열사용량 분석에 의하면 층별 열사용량차이가 큰 것으로 분석되었으며, 특히 최상층부와 최하층부의 열사용량이 뚜렷이 많이 나타나 단열성능의 강화가 요구되는 것으로 나타났다. 한편 샘플단지에 대한 측정 데이터를 통해 적정 열량공급시간대의 설정과 외기온의 변화에 따른 적정 온수공급온도의 설정조건 및 유량제어 효과등에 대한 분석 및 검토를 하였으며, 이를 통해 2차년도의 개발목표인 최적운전제어 방안의 제시를 위한 자료를 구축하였다. 또한 각 세대의 기밀성능이 공동주택의 열성능에 미치는 영향을 도출하기 위하여 샘플단지에 대해 트레스가스 측정법과 Blower Door법에 의하여 환기 및 기밀상태를 평가 하였으며 측정주호에 대한 환기를 예측할 수 있는 환기예측평가식을 제시하였다.
Chung, Jin Ho;Kim, Jin Su;Kim, Ju Whan;Lee, Jin Wook
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.40
no.8
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pp.485-494
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2016
In this work, we conducted a study of fuel consumption characteristics and regenerative braking recovery rate by conducting an experiment using a TMED type parallel hybrid electric vehicle. As regenerative braking technology is considered essential to improve the energy efficiency of the hybrid vehicle, it is necessary to conduct research on the regenerative braking system. Therefore, the electrical characteristics, current balance, and fuel consumption were investigated using an EC type chassis dynamometer with experimental conditions as per IM240 mode. From the results, it was observed that when the initial SOC condition was lower, the engine operating time of the hybrid vehicle increased, and the energy efficiency decreased. While operating in the driving mode characteristics condition and the driving characteristics condition, the difference in the average fuel consumption was not significant. However, after completion of the experiment, there was a difference in the engine operation.
A blend system prepared from epoxy(EP) and polyurethane (PU) was investigated in terms of the contact angle and mechanical properties. The contents of EP/PU were varied within 100/0~100/60 phr in the presence of 20 phr DDM (4,4'-diamino diphenyl methane) as a curing agent for epoxy resin. Contact angle measurements were performed employing a Rame-Hart contact angle goniometer. Deionized water and diiodomethane were chosen as the testing liquids. In this work, Owens-Wendt and Wu's models using a geometric mean were studied to analyze the surface free energy of blend system. For the mechanical and toughening properties of the casting specimens, the critical stress Intensity factor ($K_{IC}$) and impact test were performed. Especially, the impact test was carried out at room and cryogenic temperatures. As a result, specific or polar component of the surface free energy of the blend system was largely influenced on the addition of the PU resulting in increasing the impact strength for the excellent low- temperature performance.
In this work, the effect of biodegradable poly(butylene succinate)(PBS) in difunctional epoxy(21:P) resin was investigated in terms of rheological properties, cure kinetics, thermal stabilities, and mechanical interfacial properties. Rheological properties of the blend system were measured under isothermal condition using a rheometer. Cross-linking activation energies($\textrm{E}_c$) were determined from the Arrhenius equation based on gel time and curing temperature. The $\textrm{E}_c$ was increased in the presence of 10 wt% PBS as compared with neat 2EP. From the DSC results of the blends, the cure activation energies($\textrm{E}_a$) showed a similar behavior with $\textrm{E}_c$ due to the increased intermolecular interaction between 2EP and PBS. The decomposed activation energies($\textrm{E}_t$) for the thermal stability derived from the integral method of Horowitz-Metzger equation, were also increased in 10 wt% PBS. In addition, 20 wt% PBS showed the highest critical stress intensity factor($\textrm{E}_{IC}$). which was explained by increasing the fracture toughness of the 2EP/PBS blend systems.
Due to the temporal and spatial variability of the warming at and near the Antarctic Peninsular, it is required to better understand local climate at the issued region. The purpose of the study are to characterize surface radiation, air temperature and wind direction and investigate their relations at the King Sejong Station near the Antarctic Peninsular during last three and half years. While the study site was a weak radiative energy sink (positive net radiation) with annual mean of 15-20 Wm-2, it played a role as a strong sink in summer (December to January) with mean of 85 Wm-2, a magnitude that was significantly larger than those at other surface covered with snow or ice in Antarctica. Monthly averaged air temperature ranged from -7.7-2.8oC and the variations of monthly averaged air temperature showed the distinct differences with year. Northwesterly, westerly and easterly were dominant and the variability of air temperature could be explained by the variability of the frequency of wind direction with cold easterly and warm northwesterly/northerly to some degree, which in turn influenced radiation budget through albedo in summer.
Lee, Jeongbin;Yi, Jun Young;Kim, Lae-Hyun;Shin, Chee Burm
Journal of Energy Engineering
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v.21
no.2
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pp.144-151
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2012
A district heating system produces thermal energy and supplies it to a large region. District heating systems can provide higher efficiencies and better pollution control than localized boilers. The heat generated by a district heating system is distributed to the customer via a network of insulated pipes. For the optimal operation of a district heating system, it is important to predict the distributions of pressure, flow rate and temperature of heating fluid within the network of pipes at various operating conditions. In this work, a mathematical modeling was performed to predict the dynamic hydraulic-thermal behaviors of heating fluid in the network of pipes for a district heating system. The mathematical model accounts for the conservations of mass, momentum and energy. In order to verify the validity of modeling, the modeling results were compared with the monitoring data of Gang-nam Branch of District Heating.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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