• 제목/요약/키워드: 증발분

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Penman-Monteith 기법을 적용한 논벼 수요량 변화 분석 (An Analysis of Demand Variation for Paddy field Water by Applying Penmna-Monetith)

  • 조건호;최경숙
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.125-125
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    • 2019
  • 현재 국내 논벼 수요량 산정방법은 수정 Penman방식에 의한 증발산량을 계산하여 구하고 있다. 증발산량 산정은 여러 가지 방식에 의해 산정될 수 있으나, 유엔의 식량농업기구 (FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations)에서는 작물 수요량 산정에 수정 Penman 공식을 사용할 경우 증발산량이 과다산정 되는 점을 지적하여, 건조 및 습윤 기후에서 비교적 정확하고 일정한 경향을 나타내는 Penman-Monteith(P-M)공식을 사용하도록 추천하였다. 이에 따라 국내 기상청 및 농촌진흥청에서도 증발산량 산정에 P-M공식을 적용하기 시작했으며, 이와 더불어 농촌진흥청에서는 P-M 추정법에 따른 벼를 포함한 주요 작물의 생육단계별 작물계수(Kc)를 제안하였다. 따라서 본 연구에서는 논용수 공급지구 8곳을 선정하여 대상지구별로 기존의 수정 Penman 방식과 P-M 방식을 적용한 경우의 증발산량 차이와 이에 따른 논벼 수요량 변화를 분석해 보았다. 그 결과, 수정 Penman 공식을 적용한 경우에 비해 P-M공식을 적용한 경우 증발산량이 모두 감소하는 경향을 나타내었다. 증발산량 산정방법 변화에 따른 대상지구별로 증발산량 결과값의 변화는 모두 비슷하게 나타났다. P-M방식을 적용했을 경우 잠재증발산량은 11.1%~14.9%(평균 12%)로 감소하였으며, 작물계수를 적용한 실제증발산량의 경우에도 3.8~5.1%(평균 4.6%) 감소하는 경향을 보였다. 이에 따른 논벼 수요량의 변화도 실제증발산량의 변화와 비슷한 감소 경향을 보였다. 다음으로 P-M방식을 채택한 경우의 논벼 수요량의 생육시기별 변화를 조사해 본 결과, 이앙기 수요량은 2.1%~6.3% (평균 4.4%)로 증가하다가, 본답기에는 수요량이 5.1%~11.3%(평균 8.4%)로 감소하였다. 전반적인 증발산량은 본답기 수요량 감소분이 이앙기 수요량 증가분보다 더 크기 때문에 감소경향을 나타낸 것으로 파악되었다. 또한 이앙기 수요량과 본답기 수요량의 증감의 경향이 다르게 나타난 것은 증발산량 산정방식의 변화에 따른 생육시기별 작물계수의 차이로 인한 변화로 파악되었다. 논벼 수요량은 농업용수 공급계획 수립의 주요기준이 되는 인자이므로, P-M방식 적용에 따른 논벼 수요량의 산정결과에 대해 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 사료된다.

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증기재압축용 원심압축기의 성능시험 (Performance test of centrifugal compressor for vapor recompression)

  • 전원표;김동국;김상현;양귀철;성병일;박용환
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.165-170
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    • 1999
  • 기계적 증기재압축(Mechanical Vapor Recompression) 시스템은 증기를 압축하여 압력을 올리면 온도가 상승하는 원리를 이용한 것으로서 시스템의 최종 증발관에서 발생한 저온의 증발증기를 전량 증기압축기로 압축ㆍ승온하여 자신의 최초 증발관의 가열 열원으로 재사용 하는 방식이다. 따라서 이 사이클에 필요한 보충열원은 가열측과 증발측과의 온도상승분 만큼만 증기의 포화온도를 올리면 되므로 에너지절약 효과가 매우 크다.(중략)

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에디공분산 방법을 이용한 산지 증발산량 경년변화 연구 (Study on interannual variation of mountainous evapotranspiration data using eddy covariance method)

  • 김지훈;김기영;이연길;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.191-191
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    • 2018
  • 최근 기후 변화로 인한 기상이변으로 인해 가뭄의 심도와 지속시간이 길어져 이로 인한 피해가 가중되고 있다. 본 연구는 국가 물 관리에 필요한 증발산량 자료 생산과 특성을 분석할 목적으로 수행되었으며, 본 연구 결과는 국가 물 관리 및 가뭄 분석 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 2010년 국토교통부에서는 "국가수문관측망"에 증발산량 관측소를 포함하여 증발산량 자료가 정기적으로 생산될 수 있게 하였다. 계획수립 이후 일정기간 동안은 관측 방법과 품질관리 방법 등의 체계화되지 않아 전국적으로 확대되지 못하다가 최근에 와서 확대 설치되고 있다. 현재에는 증발산량 관측소가 한강수계 4개소, 금강수계 2개소, 영산강수계 3개소에서 운영되고 있다. 국토교통부 증발산량 관측소는 에디공분산 방식으로 구축되어 있으며, 자료는 30분 간격으로 생산되고 있다. 본 연구에서는 설마천 관측소의 3개년(2015년~2017년) 자료로 산지 증발산량의 경년 변화를 분석하였다. KoFlux 표준화 프로그램(spike 제거, 밀도 보정 등)으로 자료를 처리하였으며, 자료 보충(Gap-filling)은 FAO-PM, MDV, Kalman Filter 방법으로 수행하였다. 설마천 관측소에서 증발산량을 산정하여 산지 증발산량의 경년변화를 분석한 결과, 증발산량은 강수량과 순복산량의 규모에 따라 상이하였다. 또한 비교적 강수량이 적은 해에 증발산 비율이 커지는 특성을 나타내었다. 이는 가뭄 시 증발산을 왕성하게 하는 환경이 조성되어 발생되는 것으로 분석되었다.

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증발식 해수담수화설비의 에너지 소모량에 관한 연구 (A study on the required energy of a thermal type desalination plant)

  • 송치성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1094-1100
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    • 2014
  • 오폐수처리, 해수담수화 및 식품산업의 경우 증발과정은 필수공정이며, 이는 기본적으로 용액으로부터 용매인 순수한 물성분을 추출하여 점차 용액의 농도를 증가시키는 방식이다. 농축을 위한 방식은 전기투석, 증발식, 막방식 등의 다양한 방법이 사용되고 있으나, 본 연구에서는 여러 산업분야에서 적용되고 있는 증발식을 대상으로 운전방식에 따른 가열열원의 소모량을 이론적으로 분석하고, 이에 근거하여 다단증발식 해수담수화설비의 운전특성을 파악하였다. 본 연구의 결과에 따르면 시스템에서 이용할 수 있는 전체 온도차, 즉 인입해수의 온도와 1단 증발부로 유입되는 해수온도와의 차를 기준으로 증발단의 수를 증가시킬수록 에너지효율이 상승함을 알 수 있었다.

ONE구동 열풍건조시스템을 이용한 하수슬러지 감량화를 위한 열적거동 연구 (A Study on the thermal Kinetics for Disposal of Sewage Sludge Using Thermal Wind Drying of One mechanical Power)

  • 배해룡;하상안
    • 유기물자원화
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    • 제13권2호
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    • pp.74-84
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 열풍건조를 이용하여 슬러지를 감량화하는 과정에서 발생되는 열적거동을 조사하는데 있다. 실험에서 중요한 운전매개변수는 공급되는 건조온도가 $130{\sim}170^{\circ}C$와 증발속도 WD를 변화시켜 실행하였다. 슬러지내 수분을 증발하는 과정에서 열적거동의 변화에 미치는 영향인 주요매개 변수는 공급되는 온도변화에 따른 건조시간, 슬러지내 수분함량, 슬러지의 고형물량에 따른 결과를 조사하였다. WD=0.95m/s의 조건에서 $170^{\circ}C$의 건조온도에서 수분이 증발되는 포화점은 95분과 $130^{\circ}C$에서 120분에서 조사되었다. 열풍의 의한 증발속도가 1.0 m/s로 일정할 때 건조온도가 130와 $150^{\circ}C$일 때 보다 $170^{\circ}C$인 경우가 증발율이 더 높게 나타났고, 건조기 온도가 $130^{\circ}C$인 경우는 WD=1.0 m/s일 때 WD=0.5 m/s 보다 증발율이 높게 나타남을 볼 수 있었다.

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산/염기와 투과증발막간의 상호작용을 이용한 유기 수용액의 탈수분리

  • 오부근;이영무
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.55-56
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    • 1992
  • 본 연구에서는 산/염기 수용액의 탈수분리에 이미 complex site를 가진 막을 투과증발에 응용하는 것이 아니라, 공급액으로 사용되는 산/염기와 complex를 형성할수 있는 작용기를 가진 막을 그들 수용액의 탈수분리에 응용함으로써 형성된 complex site로 분리성능의 향상을 도모하였다. 또한, 분리대상물내의 한성분이 couter ion으로 작용하는 점을 이용하여 long-term stability의 문제도 해결하고자 하였다.

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방향계 폴리에테르이미드막의 물-알콜 혼합액의 투과증발 특성에 관한 연구 : II.skin layer의 density변화에 의한 물-이소프로판올 혼합액의 투과증발 (Study on the Pervaporation Characteristic of Water-alcohol Mixtures through Aromatic Polyetherimide Membranes : II. the Pervaporation of Water-isopropanol Mixtures by the Density Change of Skin Layer)

  • 김상균;제갈종건;이규호
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.853-859
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    • 1997
  • 표면층에 치밀층 구배 구조를 갖는 비대칭 폴리에테르이미드막에 대하여 치밀 구조층의 화학적 개질을 통한 막 형태의 변화와 물/이소프로판올 혼합액의 투과증발 거동을 연구하였다. 치밀 정도는 증발 시간에 의해 조절되었고, 증발 시간이 0분에서 4분으로 증가되었을 때, 투과량은 감소하였고, 선택도는 증가하였다. 또한, 수산화나트륨 용액으로 개질 된 폴리에테르이미드막을 통한 투과증발 거동은, 치밀 표면층의 개질 시간이 증가될수록 선택성은 증가하였고, 투과량은 감소하였다. 전자현미경으로 확인된 형태 변화는 개질 시간의 증가에 따라 치밀 표면층의 density 증가를 보여주었고, 이러한 결과는 위의 관찰들과 일치하였다.

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화분(花盆)의 수분증발(水分蒸發)이 분식화훼류(盆植花卉類)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effects of Evaporative Water-loss from Cultural Pots on Growth of Pot-grown Ornamental Plants)

  • 서영교
    • 농업과학연구
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    • 제4권2호
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    • pp.317-343
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    • 1977
  • 분종류(盆種類)에 따른 수분증발량(水分蒸發量), 분내토양온도(盆內土壤溫度) 및 토양공기조성(土壤空氣組成)의 차(差)를 조사(調査)하고, 이들 조건(條件)이 분식물(盆植物)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위해 본(本) 실험(實驗)을 수행(遂行)하였다. 분종류(盆種類)는 토분(土盆)(CP), 도자기분(盆)(POP), 프라스틱분(盆)(PLP)을 사용(使用)하였으며, 토분(土盆)을 사용(使用)할 경우 수분증발량(水分蒸發量)을 감소시키기 위한 방법(方法)으로서 토분외벽(土盆外壁)에 녹색(綠色)페인트를 칠한 것(CP-P), 투명(透明)니스를 칠한 것(CP-V), 토분내면(土盆內面)에 polyethylene film을 깐 것(CP-PI) 및 토분(土盆)의 분토표면(盆土表面)을 흑색(黑色) polyethylene film으로 피복한 것(CP-PM) 등을 사용(使用)하였다. 공시식물(供試植物)로서는 봉선화, 국화(菊花), 코스모스, 양담장이, 제라늄, 코키아, 만수국(萬壽菊), 엽모단(葉牡丹) 및 샐비어등(等)을 사용(使用)하였다. 1. PLP, POP, CP-P, CP-V 및 CP-PI에서 자란 식물(植物)은 CP에서 자란 식물(植物)보다 건물중(乾物重)이 무거웠다. 2. 모든 공시식물(供試植物)의 초장(草長)은 PLP, POP, CP-P, CP-V 및 CP-PI에서는 CP에서 보다 컸다. 3. Geranium의 엽수(葉數)는 PLP, POP, CP-P 및 CP-V는 CP에 비(比)해 많았다. 4. Balsam의 전생육기간중(全生育期間中)의 개화수(開花數)는 PLP, CP-P, POP, CP-V 및 CP-PI는 CP에 비(比)해 많았다. Marigold는 balsam과 비슷한 경향(傾向)을 나타내었으며, salvia는 화수수(花穗數)는 차(差)가 없으나 화수장(花穗長) 및 소화수(小花數)는 balsam 및 marigold의 개화수(開花數)와 동일(同一)한 경향(傾向)을 나타내었다. 5. PLP와 POP의 1일(日) 평균(平均) 증발량(蒸發量)은 CP의 약(約) 43%였으며, CP는 총증발량(總蒸發量)의 2/3가 벽면(壁面)을 통(通)해 증발(蒸發)되었다. 6. 분(盆)으로부터의 수분증발율(水分蒸發率)은 PLP, POP, CP-P, CP-V, CP-PI, CP-PM 및 CP의 순으로 늦었으며, 수분함량(水分含量)은 벽면증발(壁面蒸發)이 억제(抑制)된 분(盆)에서 관수(灌水) 1일후(日后)부터 CP보다 많았다. 7. 분토(盆土)의 온도(溫度)는 증발량(蒸發量)이 많은 분(盆)일수록 낮았으며, 분종류(盆種類)에 따른 온도차(溫度差)는 주간(晝間)에는 컷으나 야간(夜間)에는 적었다. 8. 분토중(盆土中)의 산소농도(酸素濃度)는 무공성분(無孔性盆)이 CP에 비(比)해 약간 낮았고, 그 차이(差異)는 0.40~1.2%였으며, 산소농도(酸素濃度)의 범위는 17.95~19.62%였다. 탄산(炭酸)깨스농도(濃度)는 무공성분(無孔性盆)이 토분(土盆)보다 높았으며, 농도(濃度)범위는 0.59~1.76%였는데 이 범위의 공기조성(空氣組成)은 식물생육(植物生育)에 아무런 영향을 미치지 않았다. 9. 분토(盆土)의 수분함량(水分含量)과 식물생육간(植物生育間)에는 정(正)의 상관(相關)을 나타내었다. 10. CP에 재배(栽培)한 식물(植物)은 PLP에 재배(栽培)한 식물(植物)보다 지상부중(地上部中)의 총질소함량(總窒素含量)이 약간 많았으며 C/N율(率)이 다소 낮은 경향(傾向)을 나타내었다. 이러한 결과(結果)로 보아 분내토양공기중(盆內土壤空氣中)의 산소(酸素) 및 탄산(炭酸)깨스농도(濃度)는 분식물(盆植物)의 생육(生育)을 조해(阻害)할 정도로 낮아지거나 높아지지 않아서 분식물(盆植物)의 생육(生育)에 영향(影響)을 미치지 않으며, 벽면증발량(壁面蒸發量)의 다소(多少)에 따른 분내토양중(盆內土壤中)의 수분함량(水分含量)의 변화(變化)가 분식물(盆植物)의 생육(生育)에 가장 큰 영향(影響)을 미치므로 무공성분(無孔性盆)의 이용(利用)은 특(特)히 우리나라에서 관수노력(灌水勞力)을 절약(節約)할 수 있어서 생산비절감(生産費節減)을 가져올 수 있다.

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증발증착법에 의해 형성된 금속 입자를 이용한 단결정 실리콘의 습식식각

  • 고영환;주동혁;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.438-438
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    • 2012
  • 은(Ag) 또는 금(Au) 입자를 촉매로 이용하여 습식식각을 통해 선택적으로 짧은 시간동안 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링하여 반사방지막 특성을 효과적으로 얻을 수 있다. 일반적으로 금속입자는 주로 금속 이온이 포함된 용액이나, 전기증착법을 통해서 실리콘 웨이퍼 표면에 형성시켰지만, 금속입자의 크기와 분포를 조절하기 어려웠다. 하지만, 최근 진공장비를 이용하여 열증발증착법(thermal evaporation)과 급속열처리법(rapid thermal annealing)을 통해서 금속입자를 대면적으로 크기와 분포를 균일하게 조절할 수 있다. 이러한 현상은 열적 비젖음(thermal dewetting) 현상에 의해 실리콘 표면위에 증착된 금속 박막으로부터 나노입자로 형성할 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 (100)기판위에 다양한 크기의 은 또는 금 나노입자를 형성시켜 식각용액에 짧은 시간동안 담그어 식각하여, 텍스쳐링 효과와 반사방지(antireflection) 특성을 분석하였다. 실험을 위해 각각 은 또는 금 박막을 열증발증착법을 이용하여 ~3-8 nm의 두께로 형성시켰으며, 급속가열장치를 이용하여 $500^{\circ}C$에서 5분 동안 열처리하였다. 그리고 탈이온수(de-ionized water)에 불화수소와 과산화수소가 혼합된 식각용액에 1-5분 동안 습식식각을 하였다. 각각의 텍스쳐링 된 샘플의 식각의 상태와 깊이를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 이용하여 300 nm에서 1,200 nm의 반사특성을 분석하였다. 또한 RCWA (rigorous coupled wave analysis) 시뮬레이션을 이용하여 텍스쳐링 된 기하학적구조에 대하여 반사방지막 특성을 이론적으로 분석하였다.

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에탄올 수용액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계 (The Relationship between Affinity of Membrane and Optimum Operation Conditions in the Pervaporation of Aqueous Ethanol)

  • 전종기;명완재;임선기
    • 멤브레인
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    • 제1권1호
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    • pp.34-43
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    • 1991
  • 물에 대해 수착선택성이 높은 아세트산 셀룰로오스 치밀막(CA막)과 에탄올에 대해 수착선택성이 높은 실리콘 고무막(SR막)을 통한 물(1)/에탄올(2) 이성분 혼합액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계를 조사하였다. CA막과 SR막을 제조하여, 이들 막에서의 수착량, 수착선택도, 투과증발 분리도 및 투과증발 속도를 실험으로 구하고 서로 비교하였다. 하류압력의 영향을 Thompson다이아그램을 써서 분석하였고, 공급액 농도와 조업 온도 변화에 따른 수착 및 투과증발 특성을 활동도 계수, 가소화 효과, 활성화에너지 등으로 설명할 수 있었다. CA막을 사용한 물의 분리의 경우에는 물에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 및 투과증발 속도 모두 하류압력이 낮고, 공급액의 농도가 중간 정도이고, 온도가 높은 조업조건이 유리하였다. 그러나 SR막을 사용한 에탄올의 분리의 경우에는 에탄올에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 는 하류압력이 높을수록, 공급액 중의 에탄올 농도가 낮을수록, 조업온도가 낮을수록 증가하였지만, 투과증발 속도는 반대의 경향을 나타내었다.

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