• 감성과학
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• 제21권2호
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• pp.137-144
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• 2018

본 연구에서는 가변 통기성 스마트 의류의 제작을 위해 필요한 형상기억합금 액추에이터의 작동 조건을 파악하였다. 의복의 개방, 폐쇄와 같은 양방향 작동 시 형태 변형 시에만 전력을 소모하는 저전력 소모 액추에이터 개발을 위해 복수 채널의 일방향 형상기억합금을 이용하여 스위치로 작동되는 액추에이터를 설계하였으며 가장 효율적으로 작동할 수 있는 와이어의 직경과 전압인가 단위시간을 도출하였다. 선행연구 결과 도출된 양방향 작동이 가능한 일방향 형상기억합금의 직경 범위 내에서 Arduino 스위치를 제작하여 3.7V 전압인가 시 변화량을 분석한 결과 $0.4{\Phi}$의 액추에이터가 가장 적합한 것으로 나타났다. $0.4{\Phi}$ 형상기억합금와이어를 사용한 양방향작동 액추에이터의 개방, 폐쇄에 필요한 최적전압인가 시간을 도출하기 위해 액추에이터의 최대개방, 최소폐쇄 도달 전압인가 시간으로부터 50ms씩 감소, 증가 시키며 냉각 후 액추에이터의 내경을 비교하는 방식으로 측정한 결과 개방 동작에 필요한 최적 전압인가 단위시간은 4,100ms로 나타났다. 각 채널간의 발열에 의한 간섭을 최소화하기 위한 양방향간 작동 시 필요 딜레이 분석을 위해 상온에서 형상기억합금에 최적 전압입가 시간인 4.1초 동안 전원을 공급하고 가열 후 냉각까지의 과정을 열화상카메라로 촬영하여 형상기억합금 와이의 온도가 냉각시의 상변태온 이하로 하강하는 시점을 파악한 결과, 액추에이터의 양방향간 작동 딜레이는 1.8초 이상이 확보되어야 함을 파악할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.85-90
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• 2006

플라즈마 용융로에 설치된 폐열 보일러를 실측치와 근접한 모의 보일러를 설계하여 CFD(전산유체역학) 프로그램을 이용하여 얻어진 보일러 내에서의 유해가스발생 및 열 유동현상에 대한 열 설계 능력 확보와 폐열보일러 효율 개선에 대한 연구를 수행하는데 목적이 있다. 보일러 내에서의 온도변화 및 연소가스의 공기 유동, 부식성 가스의 영향으로 인해 보일러 내부에서의 부식위치 및 클링커 생성여부에 관한 연구를 통해 효율적인 보일러의 구조 설계 및 에너지 재활용방안에 이용하고자 한다. 연구결과 플라즈마 용융로에 설치된 보일러 설비는 2차 연소로 출구에서 배출되는 약 $1,200^{\circ}C$의 연소가스를 약 $450^{\circ}C$까지 냉각시킬 수 있는 설계조건을 만족시켰다. 반면 유해가스 유동 결과 보일러 입구 부분의 상단부와 하단부에 부식성 가스 (SOx, HCl)의 영향으로 인하여 부식 및 클링커 생성이 보일러의 다른 위치보다 쉽게 발생될 것으로 예상된다. 이로 인해 보일러 내 외관벽의 부식으로 보일러의 수명 단축 및 효율적인 폐열을 재활용 할 수 없다고 예상된다. 이에 따른 저온 및 고온 부식 방지대책에 대한 세심한 고려가 필요하다 하겠다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.675-683
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• 2018

친환경 건축과 우리나라의 전통문화에 관심이 많아지면서 현대한옥에 대한 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 최근 식당, 커피전문점, 숙박업소 등 상업용 현대한옥이 주목을 받으면서 많은 사람들이 직 간접적으로 한옥을 경험한 적이 있으며, 주거용으로 현대한옥 거주에 대한 호감을 갖고 있는 것으로 나타났다. 하지만 한옥은 현대식 공동주택과 비교해 냉 난방 등 에너지관리, 보안, 유지관리 등 현대 생활에 필요한 주택 주요 기능 편의성이 떨어진다. 그런 이유로 한옥에 대한 관심과 호감 증가가 주거용 현대한옥의 실제 주거로 이어지지 않고 있다. 본 연구는 주거용 현대한옥에 스마트홈서비스를 적용하여 불편함을 개선할 방안에 대한 연구로 다음의 방법으로 연구를 진행하였다. 주거용 현대한옥의 유형과 문제점에 대한 사례 및 문헌연구를 통해 종합하였고, 스마트홈서비스의 최근 기술 동향과 현재까지 개발 및 시판된 기술을 선행연구사례와 문헌조사를 통해 알아보았다. 이를 바탕으로 주거용 현대한옥의 불편함을 스마트홈서비스에 적용 시 불편함을 해소해줄 스마트홈서비스의 리스트와 적용 방안을 도출하였다. 본 연구를 통해 주거용 현대한옥을 연구하는 후속 연구자들에게 참고가 될 수 있기를 희망한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.315-321
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• 2014

콘크리트는 경제적이면서 내구적인 건설재료로서 고단열성능을 가지고 있으므로 RC 구조물 뿐 아니라 내외장재에 많이 사용되고 있다. 또한 우수한 방사선 차폐 성능을 가지고 있으므로 원전구조물 및 플랜트 구조에 사용되고 있다. 그러나 이러한 고단열 성능으로 인해 내부에 원전구조물 내부에 화재나 멜트다운(melt-down)과 같은 문제가 발생하면 외부에서 인공적으로 온도를 낮출 방법이 매우 제한적이다. 이 연구는 자철광 골재와 철분말을 이용하여 고열전도 콘크리트를 제조하고 이에 대한 역학적 성능과 열전도 특성을 평가하였다. 자철광 골재를 체적비 최대 42.9%, 철분말을 1.5% 혼입하여 열전도 특성을 분석하였다. 자철광골재의 체적비가 30% 수준까지는 큰 열전도가 평가되지 않았으나, 이후 선형적으로 증가하여 체적비 42%가 되었을 때, 열전도는 2.5배 수준으로 증가하였다. 또한 철분말을 포함한 경우는 포함하지 않은 경우에 비해 열전도가 106~113% 증가하였다. 기존의 열전도 모델(ACI, DEMM, MEM)의 결과들이 실험 결과와 비교되었으며, 이러한 모델들은 자철광 및 철분말이 함유된 고열전도 콘크리트에 대해서도 합리적으로 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.194-199
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• 2016

Presently, for the cement industry, studies that seek to reduce $CO_2$, because of the development of the plastic industry and demand for reduction of energy use, have been actively conducted among them, studies attempting to use Gamma-$C_2S({\gamma}-C_2S)$ to fix $CO_2$ have been actively conducted. The ${\gamma}-C_2S$ compound has an important function in reacting to $CO_2$ and stiffening through carbonatization in the air. The ${\gamma}-C_2S$ compound, reacting to $CO_2$ in the air, generates $CaCO_2$ within the pore structure of cement materials and densifies the pore structure this leads to an improvement of the durability and to the characteristic of resistance against neutralization. Therefore, in this experiment, in order to synthesize ${\gamma}-C_2S$, limestone sludge and waste foundry sands are used these materials are plasticized for 30 or 60 minutes at $1450^{\circ}C$, and are prevented from being cooled in the temperature range of $30{\sim}1000^{\circ}C$ when they are about to be cooled. XRD analysis and XRF analysis are used to determine the effects of this process on ${\gamma}-C_2S$ synthesization, the temperature at which a thing is plasticized, and the conditions for cooling that obtain in the plasticized clinker also, in order to confirm the $CO_2$ capture function, analysis of the major hydration products is conducted through an analysis of carbonatization depth and compressive strength, and through MIP analysis and XRD Rietveld analysis. As a result of these analyses, it is found that when ${\gamma}-C_2S$ was synthesized, the clinker that was plasticized at $1450^{\circ}C$ for one hour demonstrated the highest yield rate the sample with which the ${\gamma}-C_2S$ was mixed generated $CaCO_3$ when it reacted with $CO_2$ therefore, carbonatization depth and porosity were reduced, and the compressive strength was increased.

• 한국안광학회지
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• 제6권1호
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• pp.133-137
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• 2001

유리안경렌즈의 국산화를 위하여 안경렌즈용 유리의 제작을 국내에서 처음으로 시도하였다. 유리의 안정성을 확보하기 위하여 DSC 실험을 하여 annealing 조건인 Tg를 구하고, 제작비 절감효과를 거둘 수 있기 위하여 완성품에 가까운 메니스커스 형상으로 유리를 성형하는 방법에 관하여 연구하였다. KzFSl 유리의 DSC 실험을 행한 결과 승온률이$2^{\circ}C/min$에서 $20^{\circ}C/min$으로 높아짐에 따라 $483^{\circ}C$에서 $501^{\circ}C$까지 점점 높아짐을 알 수 있었으며 이러한 비례는 Arrhenius 온도의존성을 보여주는 것으로 조사되었고, 그 활성화 에너지는 ${\Delta}E$=409 kJ/mole(4.25eV) 로 나타났고, KzFSl 유리의 Tg는 $480^{\circ}C$ 부근임을 알 수 있었다. KzFSl의 원료분말을 녹이기 위하여 온도를 $950^{\circ}C$ 까지 올린 후 2시간 동안 유지한 다음 온도가 $520^{\circ}C$인 다른 전기로 내부의 주형틀에 KzFSl 용액을 쏟아 붓고 다른 주형들로 눌러 안경렌즈모양으로 조형한 후 Tg가 속해있는 온도구간인 $520{\sim}430^{\circ}C$ 사이를 $0.25^{\circ}C/min$의 냉각속도로 서서히 냉각하여 유리의 스트레인을 제거한 후 실온까지 서서히 냉각한 후 만들어진 KzFSl 유리의 모양을 A사와 B사에서 제품화되어 나오는 유리안경렌즈와 비교하여본 결과, 주형틀에 의하여 만들어진 유리는 메니스커스 형상을 하고 있으며 그 크기도 거의 상용화된 안경렌즈와 유사하며 annealing 할 때 Tg 부근을 $0.25^{\circ}C/min$의 냉각 속도로 0.1도씩 조절하며 냉각하여 영구스트레인이 제거된 단단한 유리가 만들어진 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.67-72
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• 2010

본 연구에서는 조류발전용 헬리컬 수차를 발전소 냉각수 배수로에서의 수력 개발에 이용하기 위하여 수차구조물의 설치로 인한 수위 증가가 냉각수 순환 계통에 미치는 영향을 파악하였다. 배수로 암거 출구부에 가로 3.6 m $\times$ 세로 1.5 m의 헬리컬 수차 1 set(2기 일체형)를 설치하는 경우에 대하여 배수로의 수위변화 및 압력변화를 수치해석을 통해 분석한 결과, 평균해수위시에는 seal well 하류의 수위 변화 영향이 seal well의 weir에 의해 차단되어 상류로 전파되지 않았다. 그러나 고조시에는 weir의 월류 흐름형태가 잠김 월류가 되고 seal well 전 후단이 모두 만관흐름상태가 되어 하류의 압력변화가 상류로 전파되었다. 방류 개시 후 약 10분간 불안정한 압력변화가 발생하나 이후 안정되며, 약 0.2 m 내외의 수두 증가로 냉각수 순환펌프 소요 동력이 증가할 수 있으나 안전성에는 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 수력 개발 타당성 평가시 냉각수 순환펌프의 소요전력 증가를 고려할 필요가 있다.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.253-266
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• 1989

경북 의성 퇴적분지내에는 수개조의 함 Cu-Pb-Zn-Ag 열수석영맥이 주향 N $20^{\circ}-40^{\circ}W$, 경사 $70^{\circ}-80^{\circ}NE$의 단층면을 따라 충진되어 있으며, 맥폭은 1.0m 이하이고, 약 200m 이상 연장되어 있다. 광화작용은 구조운동에 수반되어 3회 (I, II, III기)에 걸쳐 진행되었다. 주 광화시기인 제 I 광화시기에는 주로 황동석, 유비철석, 황철석, 방연석, 섬아연석과 미량의 사면동석 및 함Pb, Ag, Sb, Bi 유염 광물 등이 산출된다. 유체 포유물 연구에 의하면, 제I광화작용시 동(銅)을 위시한 광석 광물은 7.5-4.5wt.% 염상당농도를 갖는 광화유체로부터 초기 $400^{\circ}C$에서 후기 $200^{\circ}C$에 걸쳐 침전되었고, $350^{\circ}C$ 부근에서 광화유체의 비등 현상이 있었음을 확인하였다. $H_2O-NaCl$ 임계곡선에 의해 구한 광화유체의 최대 압력은 150bar이고, 이는 1.7km의 심도에 해당된다. Cu의 침전은 전 유황종(種)의 농도가 $10^{-0.5}-10^{-1.8}M$인 광화유체가 약 $350^{\circ}C$에서 $250^{\circ}C$로 감소되면서 비등작용과 함께 천수유입에 의한 냉각 작용에 의하여, 광화유체 내의 유황, 산소의 분압이 각각 $10^{-8}$, $10^{-30}atm$.에서 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$.으로 감소되고, 한편 pH가 증가되어, Cu complex 이온의 농도가 $10^3$에서 10ppm으로 감소되면서 주로 황동석으로 침전되었다. 함 Pb, Ag, Sb, Bi 유염광물은 $250^{\circ}C$ 이하에서 유황과 산소분압이 각각 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$. 이하인 광화유체에서 계속되는 천수유입으로 인한 냉각작용과 희석작용에 의해 침전되었다.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.117-127
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• 1993

월류(月留) 은(銀)-금(金) 열수광상(熱水鑛床)의 맥상광석(脈狀鑛石)내에는 평균 34.9g/ton, 최대 145g/ton에 이르는 상당량의 게르마늄 (Ge)이 아지로다이트 (argyrodite)의 형태로 산출된다. 본 연구에서는, 전자현미분석법(電子顯微分析法)에 의하여 아지로다이트와 수반 광물의 광물화학(鑛物化學)을 검토하였고, ICP 질량(質量) 분광분석법(分光分析法)에 의하여 13개 광석시료내에 함유된 28개 원소(元素)의 정량분석(定量分析)을 수행하였다. 아지로다이트는 탄산염(炭酸鹽) 광물(鑛物)+석영(石英)+자연은(自然銀)+휘은석(煇銀石)+함은(含銀) 유염(硫鹽) 광물의조합으로 구성되는 후기 광물군(鑛物群)내에 산출되며, 이는 게르마늄의 침전(沈澱)작용이 초기 금(金) 및 후기의 은(銀) 침전(沈澱)으로 구성된 복잡한 광화작용(鑛化作用)중 후반부에서 진행되었음을 지시한다. 아지로다이트의 평균(平均) 화학조성(化學造成)은 $Ag_{7.90}(Ge_{0.76}Sn_{0.04})S_6$이며, 미량의 Cu, Fe, Sb, As, Sn 및 Zn이 함유되고, 특히 Cu에 의한 Ag, Sb에 의한 Ge의 체계적인 치환(置換)현상이 인지된다. 광석(鑛石)시료에 대한 정량분석결과, 금속원소의 침전작용(沈澱作用)은 $Fe{\rightarrow}Pb$, $Zn{\rightarrow}Cu{\rightarrow}Ag$, Sb, As, Ge의 순서로 진행되었고, 특히 Ge은 As 및 Sb와 강한 지화학적(地化學的) 친화도(親和度)를 가졌음을 규명하였다. Ge은 Cu, Pb, Zn, Mo 및 Sr과도 미약한 정(正)의 수반관계를 나타낸다. 월류(月留) 천열수계(淺熱水系)내 순환천수(循環天水)의 유입량(流入量) 증가에 기인한 냉각작용(冷却作用)에 수반하여, Ge은 주로 $175^{\circ}{\sim}210^{\circ}C$의 온도 범위에서 침전(沈澱)하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.933-940
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• 2009

본 연구에서는 분무화염의 기초적인 물리현상을 해명하기 위하여 층류 대향류장에 형성된 분무 화염에 2차원 직접 수치계산(Direct numerical simulation, DNS)을 적용하여, 당량비 및 연료종이 분무화염 구조에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 기상에 대해서는 질량 보존식, 운동량 보존식, 에너지 보존식을 오일리안(Eulerian) 법으로 계산하였으며, 액적에 대해서는 화염중의 모든 개개의 유적을 라그란지안(Lagrangian) 법으로 추적하였다. 액체 연료로는 n-데칸 ($C_{10}H_{22}$)과 n-헵탄($C_7H_{16}$)을 이용하였으며, 연소반응 모델에는 총괄반응식을 이용하였다. 당량비가 증가함에 따라 착화가 빠르며, 고온영역도 넓게 분포하고 있다. 그러나, 최대 온도치는 당량비가 증가함에 따라 한번 증가한 후 감소하는 경향을 나타내고 있다. 당량비가 클수록 최대 온도가 감소하는 것은 분무화염 내부의 군연소 거동에 의한 냉각효과 때문이라고 생각된다. 또한, n-헵탄은 n-데칸과 비교하여 증발속도가 빠르기 때문에 넓은 고온 영역을 형성하지만 최대 온도는 거의 같은 값을 나타내었다.