• 터널과지하공간
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• 제23권4호
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• pp.288-296
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• 2013

본 연구에서는 가행광산 및 휴 폐광산에 대하여 선정과정을 거쳐 최종적으로 총 13개의 광산을 연구대상으로 하여 현장실측을 하였다. 이후 스프레드시트를 이용한 열역학적 방식의 자연통기력에 대한 계산을 시도하였다. 이를 바탕으로 각 광산들의 자연통기력을 정량화 하였다. 또한, 광산 심부화를 가정한 자연통기에너지(NVE)의 변화와 자연통기압력(NVP)을 예측하고, 이 값을 갱도 조건에 적용하여 유량변화를 관찰하였다. 국내 광산의 자연통기력은 약 5~300 Pa의 범위로 계산된다. 심도가 깊어짐에 따라 온도차에 의해 NVP은 커지나 저항 또한 증가하므로 NVP와 갱도 저항의 관계에 의해 깊이가 증가할수록 유량은 일정한 값으로 수렴하는 경향을 보인다. 깊이 200~300 m 까지는 높이차가 있는 수직갱을 이용한 자연통기가 효과적이나 약 200~300 m 이상에서는 NVP에 따른 유량변화율이 미미하므로 300 m 이상 심부화가 진행될 경우 자연통기압력으로 충당치 못하게 되어 기계통기를 통한 추가적인 압력이 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.609-619
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• 2018

주선풍기가 설치된 통기수갱이 굴착된 국내 석회석 광산에서 수행한 통기수갱의 통기효과 분석결과 자연통기 및 기계통기 효과가 뚜렷하게 나타났다. 수갱을 통하여 입기되는 자연통기량은 최대 $11.7m^3/s$이었으며 갱내 공기온도의 측정에 의하여 비교적 정확한 정량적 예측이 가능하였다. 선풍기 가동에 의한 배기 통기량은 $20.3{\sim}24.8m^3/s$로 통기량의 변동은 갱도내 장비의 이동에 의한 통기특성곡선의 상향이동에 따른 선풍기 운전점의 변화에 의한 결과이므로 통기저항의 저감 노력이 요구된다. 갱구로부터 수갱까지 총 1912 m 갱도내 난류확산계수는 $15m^2/s$, $18m^2/s$로 나타나 오염물질은 기류보다 상대적으로 빨리 확산되므로 공기질 제어를 위하여 신속한 배기가 요구된다. 따라서 통기용 수갱은 급격히 심부화 및 대형화되고 있는 국내석회석광산의 지속적 개발을 위한 필수적 갱내 환경제어 시설로 권장되어야할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.1-11
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• 2017

국내 지하 석회석 광산은 대부분 대단면 갱도로 개발되고 있으며 갱내통기는 주요 선풍기에 의한 통기방식보다는 자연통기 및 국부통기에 의존하고 있다. 국부통기는 국부선풍기와 풍관을 이용한 급배기 통기방식을 적용하고 있으나 대단면 갱도 특성과 갱내 굴진 운반장비의 디젤화에 따라 소요통기량이 대폭 증대하여 통기의 효율 및 경제성 확보가 주요과제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 대단면 갱내 작업장 국부통기를 위한 선풍기 용량 최적화를 위하여 축류식 및 프로펠러 선풍기를 개발하여 갱내 승압력 및 통기효과를 비교 분석함을 목적으로 한다.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.51-61
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• 1992

본 연구에서는 자연형 태양열 시스템의 하나인 축열벽형(Trombe Wall System)에 대한 전산해석을 수행하였다. 자연대류가 있는 2차원 정상상태 층류 해석모형을 설정하고, 상용 유동해석 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 형상 변화가 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 주된 인자인 통기구 넓이, 벽 간격, 통기구 위치에 따라 질량유속, 최고온도 등이 변하여 각각의 경우에 열활용율이 최대가 되는 조건이 있음을 보이고, 세가지 인자를 모두 고려한 더욱 정밀한 해석을 통하여 최적의 형상을 제시하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권9호
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• pp.41-51
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• 2010

건물의 배수 및 통기시스템에서 나타나는 현상중에 확실한 내용이 아직 밝혀지지 않은 부분이 몇 가지 남아 있다. 이것은 19세기 말엽의 근대 위생공학의 시작 단계에서부터 잘 알려진 사실이다. 건물의 배수 및 통기시스템 운용에 대한 내용은 일반 공학과 특정 유체역학의 범위 내에서 가장 잘 이해할 수 있다. 건물의 배수 및 통기시스템의 운영에 종사했던 초기의 기술진들은 이러한 점을 잘 알고 있었으며 유체역학에 적합하게 응용한 많은 사례를 확인할 수 있었다. 제2차 세계대전이 끝나고 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으며 특히 유럽에서 시작된 전후 재건 붐을 통해 배수 및 통기시스템의 설계에 좀 더 효율적인 접근이 진척되게 되었다. 이러한 배수시스템의 중심에는 배수관 내부의 오염된 공기가 배수구 또는 위생기구를 통하여 주거 공간으로 유입되는 것을 방지하는 트랩(Water Trap)이 있다. 배수트랩의 주요 기능인 봉수는 일반적으로 깊이가 40 mm에서 50 mm 정도로 위생기구의 종류에 따라 봉수의 깊이는 다소 차이가 있다. 배수관내 공기의 흐름이 중요한 것처럼 트랩의 봉수 메커니즘이 중요하기 때문에 이 메커니즘을 소홀히 여긴다면 안전한 배수시스템의 운영을 기대하기는 어렵다. 배수관 내의 공기의 흐름은 배수에 의해 유입되거나 또는 배출된다. 배수관에서 내부 압력의 불규칙한 변화로 인하여 야기되는 불안정한 배수의 흐름은 트랩의 봉수를 파괴하고 나아가 주거공간으로 오염된 공기가 새어 나갈 수 있는 통로를 제공하게 된다. 관내압력의 천이는 이로 인한 문제가 발생할 가능성이 있는 위치에 그 압력을 완화할 수 있는 장치를 설계단계에 반영하여 적용함으로써 제어할 수 있다. 건물 내부에 상당한 길이의 통기배관을 설치하는 것은 배관의 마찰손실로 인하여 천이 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 확실한 방법이 되지는 못한다. 그렇지만 통기밸브를 설치하는 것과 같이 배수관 내로 공기를 공급해주는 유입구를 건물 내부에 분산 설치하는 것이 효율적인 통기방식이 될 수 있고, 정압 천이로 인한 위험을 줄여줄 수 있다. 통기밸브는 정압 발생의 원인이 되지 않으며 단지 정압에 반응하여 더욱 기밀하게 닫히며, 약화된 압력파를 반사할 뿐이다. 고층 건물에서 배수입상관과 평행하게 설치된 통기입상관(Parallel Vent Pipe)의 경우 극히 일부분의 정압 천이 현상을 완화할 수 있다. (통기 배관의 직경이 배수 입상배관과 동일한 경우 대략 1/3 정도임), 그러므로 정압의 천이로 인한 압력 파동은 배수 시스템의 나머지 부분을 통해 전파되어 배수 트랩에 영향을 미치게 된다. 정압의 천이가 예상되는 위치에 정압천이 완화 장치(Positive Air Pressure Transient Alleviation Device)를 사용하면 배관 내부압력의 급격한 상승을 방지하여 연결된 트랩의 봉수를 보호할 수 있다. 이렇게 되면 순간적으로 발생하는 배관내 압력의 급등 현상을 90% 정도까지 완화 시킬 수 있다. 경험적으로 배수시스템에서 배관이 완전하게 막혀 과도한 정압이 발생하는 경우는 거의 없다. 이러한 경우에는 가장 낮은 위치에 있는 배수 트랩의 봉수가 깨지면서 자연스럽게 배수시스템의 압력이 해소되게 된다. 이러한 사례는 통기 방식과 상관없이 발생할 수 있다. 실제와 유사한 시뮬레이션을 통하여 통기 밸브(Air Admittance Valves)는 전면 통기 시스템 (Fully Vented System)에서 최소한 트랩의 봉수 보호용으로 적합한 것이 확인 되었다. 어떤 경우 에는 고층 건물에 더욱 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 부압 해소용으로 통기밸브를 이용하고 정압완화용으로 정압 완화장치(PAPAs: Positive Air Pressure Transient Attenuators)를 사용하는 전면적 능동 제어시스템(Fully Engineered Designed Active Control System)이 사용자에게 육안으로는 확인하지 못하는 기능을 보장하면서 배수 시스템의 안전과 효율성에 대한 효과적인 방법을 제공하고 있다.

• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.12-25
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• 2017

국내 석회석광산은 주로 자연통기에 의존하고 있으나 자본 및 운전비용이 과다하게 소요되는 광산 전체통기방법보다 풍관과 선풍기를 이용한 국부통기방법이 바람직한 방법으로 평가된다. 국내 대단면 장대 광산갱도에 풍관이 접속된 국부선풍기를 직렬로 연결 설치하는 경우에 통기시스템의 경제성과 효율의 최적화가 반드시 요구된다. 최적화를 위한 가장 중요한 두가지의 설계변수는 벽면 이격거리와 풍관 간의 이격거리이다. 본 연구에서는 경제적 및 환경적으로 최적화된, 즉 풍관간의 이격 공간을 통한 압력손실, 누기 그리고 오염된 공기의 재유입을 최소화할 수 있는 두 설계변수 값을 도출하기 위하여 광범위한 CFD분석을 시행하였다. 기존 연구결과와 권고기준들을 고려하여 이들 변수의 연구대상 범위를 선정하였다. 본 연구의 궁극적 목표는 국내 장대 광산갱도내 설치되는 풍관 접속 선풍기의 직렬연결 국부통기시스템의 최적화를 통하여 깨끗하고 안전한 작업장 환경을 제공하기 위함이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권11호
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• pp.3072-3083
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• 1995

The numerical simulation on the three-dimensional natural convection heat transfer in the enclosure with heat generating chip is performed, and the effects of convective heat loss and vents are also examined. The effects of the Rayleigh number and outer Nusselt number (Nu$_{0}$) on the maximum chip temperature and the fractions of heat loss from the hot surfaces are investigated. The results show that conduction through the substrate is dominant in heat dissipation. With the increase of Rayleigh number, heat dissipation through the chip surfaces increases and heat loss through the substrate decreases. Maximum dimensionless temperature with vents is found to decrease about 40% compared to the one without vents at Nu$_{0}$=0.l. It is also shown that effects of size and location of the vents are negligible.ble.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2020

새만금 간척지는 1989년 '새만금간척사업'이 발표된 이래 1991년에 방조제 공사를 시작으로 2006년 물막기 공사를 완료하였고, 2009년 이후 방조제를 완공하여 현재는 40,100ha의 간척지가 조성되었다. 하지만 간척지는 장기적으로 환경에 악영향을 미치며 특히 간척으로 인한 해안경관의 가치 상실, 생태계 파괴 및 교란에 따른 변화가 크기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 적극적인 식생의 도입이 그 대책의 하나가 될 수 있는데 이는 자연적으로 식물천이를 유도하고 동물들을 유인하여 생태적으로 건강한 환경을 조성하는데 기여할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 새만금간척지의 대표적인 수목생육 제한 요인으로 판단되는 염분, 배수 및 통기성에 대한 시험연구를 진행하고자 '09~'11까지 초기에 김제광활에서 2ha의 시험포를 운영하였고, '12부터는 군산옥구에서 2ha의 시험포를 운영하고 있다. 수목을 심을 포지를 구획하기 전에 토양의 염분값을 낮추기 위해서 군산옥구의 경우, 2ha의 시험포를 포함한 전체 묘목장 부지(100ha) 중에서 일부구간(38ha)을 '09 부터 자연강우 담수제염을 통해서 제염을 진행하였다. 이를 통해 초기 염분 값이 18ds/m~20ds/m에서 8ds/m~10ds/m로 낮아졌다. 이렇게 수목이 자랄 수 있는 정도의 제염이 이루어진 이후에는 배수 및 통기성 부분에 초점을 맞추어 포지를 구획하였다. 단지1의 경우, 사전제염작업을 하지 않고, 5M간격의 암거를 설치하였고, 단지2의 경우, 사전강우제염을 진행하고, 10M간격의 암거를 설치하였다. 단지3의 경우, 사전강우제염을 진행하고 그 위에 0.4M의 준설토를 성토하여 포지를 조성하고 일부구간에 5M, 10M암거를 설치하였다. 2년 간의 수목 생존률 및 생장 모니터링을 통해서 각 단지에서의 수목생장의 적합성의 정도를 간접적으로 판단할 수 있었다. 단지3이 암거설치 간격 및 설치유무에 관계없이 수목이 자라는데 가장 적합했다. 다음으로 단지2, 단지1 순으로 나타났다. 염분 값을 낮추기 위한 자연강우 담수제염의 경우에는 문제가 되지 않지만 배수 및 통기성 개선을 위한 암거설치의 경우는 새만금 전체 식재구역에 적용하기에는 경제성이 떨어지므로 배수 및 통기성을 위한 별도의 방안이 요구된다. 또한 각 단지에서의 수목 생장모니터링을 지속적으로 시행하여 보다 장기적인 측면에서의 식재기반 조성기법을 고려할 필요가 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.157-164
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• 2007

인류가 살아남기 위해서 수렵과 채취를 하는 동안 저장을 위해 자연스럽게 만들어진 그룻은 위대한 발명 이었다. 집을 지을 때도 자연의 일부로서 자연과 닮은 집을 지었고, 사계절을 지내기 위해 음식을 저장하는 방법을 연구하여 집안 곳곳에 저장창고와 저장용기를 배치하여 계절에 관계없이 음식을 먹을 수 있도록 했다. 그러나 현대에 와서 사회의 변화와 과학의 발달로 자연의 순수한 재료로 만들어지던 그룻과 저장용 기들이 플라스틱과 철이라는 새로운 재료들로 만들어져 생활의 편리함을 안겨주었으나 그에 따른 부작용도 생겨나고 있고 집집마다 냉장고에 김치를 보관하나 예전의 그 맛이 아니다. 요즈음 웰빙 열풍과 함께 한국의 음식이 세계화 되고 있고, 김치의 세계화로 김치를 저장했던 옹기에 대한 관심도 증가하고 있다. 본 연구는 예부터 발전해온 도기의 일종인 옹기의 발전사를 문헌을 통해 알아보고 과학적인 실험을 통해 선조들의 지혜가 담긴 옹기의 특성을 연구함으로서 옹기의 장점과 필요성을 알리고 더 나아가 옹기의 특성을 활용한 친환경적인 기물의 개발에 힘쓰도록 유도함에 그 목적이 있다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.4-9
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• 2002

환경문제에 대한 관심이 높아짐에 따라, 냉동공조 산업에서 다양하게 이용되는 냉매에 대하여도 많운 시각이 집중되고 있다. 특히, 몬트리얼 의정서와 교토의정서에 의한 지구온난화 물질에 대한 규제로 CFCs와 HCFCs 냉매를 사용하지 못하게 펌에 따라 냉동공조업계에서는 열역학적 물성치가 우수하고 환경친화적인 대체냉매의 개발에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 이러한 문제의 근본적인 해결책은 자연상태로 존재하는 자연냉매를 이용하는 것이디. 이산화탄소, 암모니아, 탄화수소계열, 물, 공기 등이 대표적으로 거론되고 있는 자연냉매이다. 이 중에서 도 이산화탄소는 인체에 무해하며, 독성이 없고, 화 학적으로 안정하며,기존의 냉동기 재료를 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한 열역학적 성질 및 전달물성이 우수하고, 냉통기에 적용할 때 성능이 개선될 가능성이 많다는 점도 매우 고무적이다. 본 고에서는 최근 가장 주목을 받고 있는 이산화탄소를 이용한 냉동사이클의 특성과 성능향상 방안에 대하여 기존 연구결과를 정리하여 설명하고자 한다.