• 제목/요약/키워드: 유동학적 성질

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수문순환과 지진자료를 활용한 지진발생의 시공간적 변동 특성 (Characteristic of Spatio-temporal Variability Using Hydrological Cycle and Earthquake Catalog in Korea)

  • 장석환;오경두;이재경;이한용
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.433-433
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    • 2018
  • 한국은 지진에 대한 관심이 낮았으나, 2016년 09월 12일 경상북도 경주에서 가장 큰 규모인 5.8의 지진이 발생하였으며, 강력한 지진이 발생할 수 있다는 경고가 이어지고 있다. 지진과 관련된 정확한 원인 분석과 정량적인 평가가 체계적으로 이루어지지 않고 있어, 규모와 빈도, 위험지역 분석 등 정밀한 평가와 예방대책을 마련해야 한다. 정량적인 지진 발생 분석을 위해 본 연구에서는 지진 발생과 지하수와 같은 수문기상학적인 인자에 의해 영향을 받는다는 가설을 세우고 지하수의 변동 패턴과 지진의 발생 패턴의 유사점을 추정하였다. 이를 위해 지진자료의 통계적인 특성을 분석하였다. 그리고 지질특성이나 지각 판 운동 외에도 수문순환이 영향을 미치는지 확인하기 위해 육지와 바다에서 발생한 지진으로 구분하여 지진발생횟수와 에너지를 분석하였다. 분석결과, 육지와 바다로 구분했을 때 바다에서 더 많은 지진이 일어났다. 또한 Wilcoxon rank-sum test 비모수 추정기법을 통하여 분석한 결과 서로 다른 성질을 보여 따로 분석하였다. 그 결과, 동해와 남해, 서해와 동해가 같은 성질을 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 육지는 8월부터 이듬해 7월까지 지진발생의 한 주기를 이룰 가능성을 보였다. 그러나 바다는 육지와 정반대로 2월부터 7월까지 많은 지진 에너지가 발생하고 있으며, 1월까지는 에너지 수준이 상대적으로 낮은 것으로 분석되었다. 이와 같이 지하수가 육지에서 바다까지 유동하는 시간으로 인해 6개월의 시간지연이 발생하는 것으로 판단된다.

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전기유변 유체의 압착유동에 대한 동적 수치모사 (A Dynamic Simulation on the Squeezing Flow of ER Fluids)

  • 김도훈;주상현;안경현;이승종
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • 전기유변 유체(electorheological fluid)는 전기장이 가해지면 아주 짧은 시간에 유변 물성이 급격히 변하며 그 응답이 반복적으로 수행될 수 있는 유체이다. 전기유변 유체는 전기장의 세기에 따라 면찰 응력(shear stress)과 점도의 크기를 조절할 수 있고, 짧은 응답시간은 빠른 제어를 요하는 분야에 효과적으로 이용될 수 있지만, 낮은 항복 응력, 조업 온도 범위의 제한성, 전력 소비에 의한 열적 불안정성, 그 외에도 응집, 침전 등의 단점이 있다. 특히, 이 유체가 갖는 항복 응력의 크기와 그 성질은 실제 장치에 응용하는데 중요한 특성이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 면찰 유동(shear flow)이 아닌 압착 유동(squeezing flow)을 고려하게 되었고, 이 유동 하에서의 전기유변 유체의 거동을 이해하기 위해 본 연구에서는 전기유변 유체의 압착 유동에 대한 동적 수치모사를 수행하였다. 고립된 사슬 구조에 대한 수치모사를 통하여 사슬의 위치와 압착 속도를 변화 시키면서 이에 따른 수력학적 힘과 정전기적 힘의 효과를 예측하였으며, 이를 토대로 많은 사슬을 포함한 현탁액 모델에 대한 수치모사를 수행하였다. 그 결과 실험에서 관찰할 수 있는 수직 응력의 증가와 초기 항복 응력의 존재를 확인하였고, 수직 응력의 효과적인 제어는 수력학적 힘과 정전기적 힘 간의 최적화된 조건에서 얻어질 수 있음을 예측하였다. 이러한 수치모사의 개발을 통해 압착 유동을 이용한 전기유변 유체의 응용에 대한 이론적인 토대를 마련하였고, 향후 보다 깊은 이해를 위한 기반을 구축할 수 있었다.

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국산벤토나이트 현탁액의 유동학적 성질 (Rheological Studies on the Aqueous Suspension of Korean Bentonite)

  • 김은희;이계주
    • 약학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.302-310
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    • 1990
  • A study has been made of the Korean bentonite aqueous suspension contrast with American bentonite by means of XRD IR swelling, gel formation and rheogram at various conditions such as concentration, temperature and pH. The Korean bentonite was identified as montmorillonite clay containig a small proprotion of crystoballite and mordenite, and its swelling power were acceptable for requirements of Korean pharmacopeia regulations though its values were not satisfied. Korean bentonite swelled to 10 times and American one did to 15 times compared to its bulkiness of powder. The rheogram of Korean bentonite suspension reveals bulged pseudoplatic flow with yield value at higher concentration and pseudoplastic flow without yield value at lower concentration. The higher the concentration, the greater were the apparent viscosity and hysteresis loop. Korean bentonite suspension showed insignificant temperature dependence on both apparent viscosity and hysteresis loop and it was more temperature dependent on viscosity but less on hysteresis loop than those of American sample. The pH dependence was so high on viscosity that apparent minimum value was near pH 7 and maximum value at pH 3 or 7. The hysteresis loop appeared minimum over the pH range 5-7 and maximum near pH 3 or 11. The Korean bentonite was inferior to the American bentonite in swelling volume, gel formation, thioxotropy, however, it would be possible to improve the quality of Korean bentonite by developing the method of purification for bentonite clay.

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세라믹 사출성형을 위한 질화규소 미세분말과 결합체 시스템의 혼합에 대한 연구 (A Study on Mixing of Silicon Nitride Fine Powder and Binder System for Ceramic Injection Molding)

  • 윤재륜
    • 유변학
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    • 제2권1호
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    • pp.67-78
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    • 1990
  • 세라믹 분말의 사출성형성을 평가하기 위하여 다양한 혼합체 시스템에 대한 혼합도 와 유변학적 성질을 질화규소 미세분말의 부피비를 변화시키면서 조사하였다. 열가소성 결 합체 시스템은 폴리에틸린 폴리에틸렌 왁스 그리고 미소량의 첨가제를 혼합하여 사용하였 다. 혼합성능을 평가하기 위하여 비분산혼합에서는 총접촉면적비를 그리고 분산혼합에서는 총파괴표면적비를 혼합척도로서 사용하여 정성적으로 모형화하였다. 사용된 혼합기내의 유 동장을 해석하기 위하여 뉴우톤유체를 가정하여 유동해석을 수행하였다. 혼합물의 혼합도는 각각 5분 30분 동안 혼합된 시편을 주사전자현미경 사진에 의해 관찰하여 평가하였다. 또한 혼합물의 사출성형성 그리고 혼합질 점도 토우크 곡선 사이의 관계를 규명하기 위하여 전단 변형를 속도를 따른 점도를 모세관 점도계를 사용하여 측정하였으며 질화규소의 부피비가 60%일 때까지는 만족할 만한 성형성과 혼합질을 가짐을 알 수 있었다.

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지방함량 변화에 따른 도토리전분의 이화학적 특성 (Effect of lipid contents on the physicochemical characteristics of acorn starch)

  • 안호경;길훈배;유해의;오두환
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제33권4호
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    • pp.293-300
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    • 1990
  • 토토리전분의 지방합량 변화에 따른 이화학적 성질 변화를 건조전분, 탈지전분 및 지방산재첨가전분을 제조하여 비교 검토하였다. 탈지와 지방산재첨가에 의한 전분 표면의 손상은 관찰되지 않았으며 건조전분, 탈지전분 및 지방산재첨가전분의 팽화력과 용해도는 측정온도 범위내에서 비슷한 경향을 보이며 증가하였으나 지방산재첨가전분의 경우 두 전분에 비해 그 값이 낮았다. 호화양상의 경우 전처리 조작에 따른 호화개시온도에는 변화가 없었으나 최고점도값과 breakdown값에는 영향이 있는 것으로 관찰되었다. 전분의 유동형태는 시료전분 모두 유동거동지수값이 1보다 작고(0$2.19{\sim}2.69Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 탈지전분이 $2.79{\sim}3.75Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 지방산재첨가전분이 $1.70{\sim}2.11Kcal/g\;{\cdot}\;mol$이었다.

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탄소섬유 원재료로서 콜타르로부터 제조된 메조페이스 핏치의 유변학적 거동 (Rheological Behaviors of Mesophase Pitches Prepared from Coal Tar Pitch as Carbon Fiber Precursor)

  • 이영석;김태진
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.690-695
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    • 1999
  • 석탄핏치로부터 제조된 메조페이스 핏치의 실험적 연구가 용융상태에서의 유변학적 거동을 알아보고자 수행되었다. 겉보기 점도, 전단변형율, 전단응력, 퀴놀린 불용분(QI), 연화점(SP) 변화 등을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 중합시에 메조페이스의 적당한 함량을 증가시키기 위한 조건으로는 열처리 시간이 5시간, 촉매농도는 3%, 반응온도는 $420^{\circ}C$로 나타났다. 온도상승에 따른 겉보기 점도 변화는 핏치의 열처리 조건에 따라 달라지는데 열처리 온도가 높을수록, 열처리 시간이 길어질수록, 메조페이스 함량이 증가할수록 커지며, 유동도는 작아진다. $270^{\circ}C$ 이후의 용융 메조페이스 핏치의 유변학적 거동은 $375^{\circ}C$ 이하에서는 Newtonian fluid의 성질을 띠며 그 이상에서는 Non Newtonian fluid의 거동을 보이며 Casson 모델에 잘 일치됨을 알 수 있었다.

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적분방정식(積分方程式)을 이용한 2층(二層) 다공성(多孔性) 매질(媒質)에서의 1차원 수두분포(水頭分布) 해석 (One-dimensional head distribution analysis in two-layer porous media using integral equations)

  • 이상일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.97-103
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    • 1993
  • 두 개의 서로 다른 수문지질학적 성질을 갖는 다공성 매질이 대수층을 이룰 때, 수두분포를 적분방정식을 이용한 준해석적인 방법으로 구하는 방법을 연구하였다. 하단(下端)에서 지하수위(地下水位)의 위치가 알려져 있고, 하단(下端)에서의 경계조건이 일정수도 혹은 일정 유동량으로 주어질 때의 1차원 해석 알고리즘을 개발하고, 충적층(沖積層)(alluvium) 위에 석탄재(fly ash)를 매립하는 처분장의 경우에 적용하였다. 그 결과 얻어진 수두분포는 경계면 바로 윗부분에서 매우 큰 압력경사를 나타내었고, 이것이 수치해석을 어렵게 만드는 요인임을 발견하였다. 해석적으로 얻은 압력경사는 수치해석 수행시 격자(格子)의 배열을 어떻게 할 것인지에 대한 대안을 제시하였고, 그에 따른 수치해석 결과는 해석치와 근사함을 보였다.

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양돈장의 소모성질병 확산 분석을 위한 현장 모니터링 및 공기유동학적 분석 (Aerodynamic Approaches for Estimation of Waste Disease Spread in Pig Farm through Airborne Contaminants)

  • 서일환;이인복;문운경;권경석
    • 한국농공학회논문집
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    • 제56권1호
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    • pp.41-49
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    • 2014
  • Pig chronic wasting disease, including porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) and postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS), have made a continuous economic damage in pig farms. Airborne spread of livestock viruses are an important spread factor which is difficult to analyze due to invisible airflow and limitation of measurement. The objective of this study is to analyze airborne disease spread between buildings in the experimental pig farm by means of field experiment and computational fluid dynamics (CFD). The field experiments were conducted to capture airborne virus using air sampler and teflon filter along multi points in the experimental pig farm. The samples were tested in terms of virus detection resulting in positive reaction for PRRS and PCV-2 viruses, which can be a firm evidence of airborne virus spread. The CFD simulation model was developed by considering complex topography, wind conditions, building arrangement, and ventilation systems and was used to analyze airborne virus spread according to different wind conditions. The CFD computed result showed a possibility of airborne virus spread via livestock aerosol from infected pig house to neighboring pig houses according to wind directions. The CFD simulation technique is expected to provide significant data for estimating and making a counterplan against airborne disease spread.

자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발 (Development of Semi-active Damper by Magneto-Rheological Fluid)

  • 정병보;권순우;김상화;박영진
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.105-111
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    • 1999
  • 감쇠기는 기계 시스템에서 에너지를 소모하는데 사용되는 요소이다. 이러한 감쇠기에는 수동 감쇠기, 능동 감쇠기, 반능동 감쇠기 등의 종류가 있다. 반능동 감쇠기는 수동 감쇠기에 비해서 더 좋은 성능을 내면서 능동 감쇠기보다는 더 작은 동력원을 필요로 하는 장치로 상황에 따라서 그 감쇠력 특성을 변화 시킬 수 있다. 본 논문은, 자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발에 관한 것이다. 자기 유변 유체는 가제어성 유체의 일종으로 인가 자기장에 대해서 그 유동학적 성질이 변하며 높은 항복응력, 낮은 점성계수, 불순물에 대한 안정성과 넓은 사용 온도 범위 등의 장점을 가진 재료이다. 이를 이용할 경우 간단한 구조로 반능동 감쇠기를 설계할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 응답성 등의 효과도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자기 유변 유체를 이용하여 설계·제작된 몇 가지 종류의 감쇠기들을 통하여 그 응용 방법과 범위 그리고 응용 시 수반되는 문제점 등을 제시하였다.

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마산, 진해 연안해역 해저퇴적물중의 중금속류 함량에 관한 연구 (Concentrations of Heavy Metals in Sediments from the Sea off Jinhae and Masan, Korea)

  • 이종화;한상준;윤웅구
    • 한국해양학회지
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    • 제9권1_2호
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    • pp.31-38
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    • 1974
  • 해저퇴적물의 물리화학적인 성질은 저서생물의 환경요인의 하나로 알려져 있다. 아울러 저서어종의 어장형성과도 밀접한 관계가 있다. 한국 근해 퇴적물의 물리적인 특성은 Zenkevitch(1963), 박과 송(1972)이 동해안의 일부에서 조사연구하였고 박과 송(1971), 권과 박(1973)이 남해안에서의 해저퇴적물 입도분석을 발표한 바 있다. 한국 연안해역 해저퇴적물의 지화학적인 특성은 Nino et al(1969)이 동해 저질중의 유기태탄소의 함량 Ishibashi and Ueda(1955, 1993)의 화학적 특성, 그리고 최(1971) 에 의한 동해 해저퇴적물의 지화학적 성분의 함량과 분포에 관한 발표가 주를 이루고 있다. 행암만과 가덕도 일원에 걸쳐 조사한 결과에 의하면 행암만내의 조석현상등에 의한 해수의 유동은 만의 동단으로 향하는 것으로 나타났다.(강, 1972, 수산진흥원, 1972). 따라서 본 연구의 목적은 육상 토사와 이에 따른 각종 중금속류의 연안유입 및 각종 산업활동에 기인하는 여러 가지 중금속류의 해수내 유입여하에 따른 침전현상과 이동범위를 조사 연구하는데 있었다.

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