• 제목/요약/키워드: Cutting Energy

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산림 사업지 바이오매스를 이용한 화석연료 대체효과 (Substitution Effect of Fossil Fuel using Biomass produced by Forest Treatment)

  • 손영모;이경학;서정호;권순덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권6호
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    • pp.639-643
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    • 2007
  • 숲가꾸기 사업에 의해 산출되는 바이오매스 자원과 상업적 벌채지에서의 미이용 잔존 임목 바이오매스 등의 이용은 신고유가 시대에 바이오에너지원으로 각광받을 수 있을 것이다. 이점에 착안하여 이들 사업지에서의 바이오매스 자원량 계산 및 화석연료와의 대체 가능성에 대하여 구명해 보았다. 2005년 연간 숲가꾸기 사업지 면적은 294,115 ha이며, 이중 수집되는 물량은 $143,747m^3$, 이를 바이오매스 및 발열량으로 전환하면, 115천톤, 533, 199 Gcal이다. 그러나 숲가꾸기 후 임내에 잔존하는 가지, 잎, 초두부 등 잠재공급가능한 물량은 2,483천톤이며, 등유 환산가는 약 11,133억원에 이른다. 이는 숲가꾸기에 의해 실제 수집되는 산물의 약 20배에 달하는 화석연료 대체효과를 갖는 양이다. 그리고 용재로서 임목을 이용하기 위한 상업적 벌채지의 미 이용 잔존 바이오매스량은 475천톤, 발열량으로 전환시키면 2,206,235 Gcal이 되며, 실내등유가로 환산하면, 2,211억원으로, 이 역시 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원이 된다. 친환경적이며 재생가능한 자원으로서 임목 바이오매스의 화석연료 대체효과에 관심을 가질 시점이다.

감마선 조사에 의한 코레옵시스 신품종 'Uridream Pink' 육성 (Development of a New Coreopsis Variety 'Uridream Pink' by Gamma-ray Irradiation)

  • 박공영;황현정;채원병;최근원
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.906-911
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    • 2014
  • 'Uridream Pink'는 감마선 조사에 의해 의해 발생된 돌연변이에 의해 육성된 금계국속 신품종이다. 우리꽃 종묘에서 자체 육성한 품종인 'Uridream 01'의 발근된 삽수를 대상으로, 2009년 한국원자력연구원에서 다양한 선량의 $^{60}CO$ 감마선을 24시간동안 처리하였다. 10-100Gy 처리 중 30Gy에서 발생된 돌연변이체의 화색은 파스텔 분홍색으로 주로 적자색을 띄는 'Uridream 01'(Red-purple group, 59A)과 차이가 있었다. 2009년부터 2010년까지 변형된 분홍 화색의 변이체를 분리, 삽목을 통해 3회 이상 진행, 고정하였다. 분리 육성된 변형된 분홍 화색의 변이체는 기존의 품종에 비해 상품성 있는 색상을 띄며, 이형주의 발생이 없는 것으로 평가되었다. 꽃의 주된 색은 파스텔 분홍(Red-purple group, 67B)을 띄기에 'Uridream Pink'로 명명하고 국립종자원에 신품종 등록되었다(품종보호: 제4410호). 본 신품종은 화기 및 잎 등이 'Uridream 01'보다는 작지만 다화성이다. 또한 개화기간이 늦은 봄에서 늦가을까지 길어 분화 재배뿐만 아니라 노지 재배도 가능하다.

밀폐 기간, 소엽수 및 광주기에 따른 장미의 밀폐삽목 번식 효율 (Efficiency of Closed Cutting Propagation Affected by Closed Periods, Leaflet Number and Photoperiod in Rose (Rosa hybrida))

  • 양경록;정현환;박기영;송관정
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.212-220
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    • 2022
  • 장미의 단일 마디 삽목의 경우 온도, 상대 습도 및 광과 같은 환경 관리가 생산성에 영향을 미친다. 기온과 상대습도가 삽목 성공률과 묘 소질에 미치는 영향을 조사하기 위해 장미(Rosa hybrida) 'Maisie' 품종과 투명한 플라스틱 박스를 이용하였으며 인공조명(white LED, PPFD 104.0µmol·m-2·s-1)을 이용하여 전 기간 밀폐 조건에서 삽목 시 가장 효과적인 소엽수와 광주기 조건을 구명하고자 하였다. 첫 번째 실험은 밀폐 기간을 달리하여 총 6주 동안 진행되었다. 밀폐 기간이 길어질수록 뿌리수와 가장 긴뿌리의 길이가 감소하였다. 그러나 밀폐 기간에 따른 생존율, 신초발생률, 발근율에 유의한 차이가 없었다. 두 번째 실험에서는 삽수 생존율과 신초발생률이 광주기(0/24, 2/22, 4/20, 8/16, 16/8h)와 삽수 소엽의 개수(0, 2, 4)에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생존율은 명기 16시간, 소엽 4개 처리구에서 가장 높았다. 생존율과 신초발생률을 에너지 효율과 함께 고려한 결과, 소엽을 2개 또는 4개 붙인 삽수를 이용하여 하루 8시간 광을 조사하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단되었다.

진입각(進入角) 및 전단각의(剪斷角) 변화(變化)에 따른 옥수수줄기의 전단(剪斷) 특성(特性) (The Shearing Characteristics of Cornstalks for Various Knife Approach Angles and Shear Angles)

  • 허윤근;명형수
    • 농업과학연구
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    • 제11권2호
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    • pp.278-283
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    • 1984
  • 사료작물(飼料作物)의 확대재배(擴大栽培)는 이의 수확(收穫) 및 가공작업(加工作業)의 기계화(機械化)를 필요(必要)로 하는 작물(作物)의 역학적(力學的) 특성(特性)이 기계설계(機械設計)가 기초(基礎)가 된다. 따라서 옥수수 줄기의 전단시(剪斷時) 최적전단조건(最適剪斷條件)을 제시(提示)코져 출후(出後) 26일(日)에 Pioneer 품종(品種)의 옥수수에 대(對)하여 전단(剪斷)날의 진입각(進入角) 및 전단각(剪斷角)의 변화(變化)에 따른 전단력(剪斷力) 및 전단(剪斷)에너지를 측정(測定)하였고 아울러 옥수수줄기의 부위별(部位別) 전단특성(剪斷特性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 옥수수줄기의 전단과정(剪斷過程)은 벼의 전단(剪斷)과는 달리 압축과정(압縮過程) 제1차전단(第一次剪斷) 및 제2차전단(第二次剪斷)으로 이루어 진다. 2. 옥수수줄기의 부위별(部位別) 전단력(剪斷力) 및 전단(剪斷)에너지는 상부(上部)로 갈수록 감소(減少)하였다. 3. 전단력(剪斷力)이 최소(最小)인 최적전단조건(最適剪斷條件)은 진입각(進入角)$10^{\circ}$ 및 전단각(剪斷角)$60^{\circ}$이였다. 4. 전단(剪斷)에너지가 최소(最小)인 최적전단조건(最適剪斷條件)은 전단력(剪斷力)에 있어서의 최적조건(最適條件)과 일치(一致)하였다. 5. 날의 진입각(進入角)이 전단력(剪斷力) 및 전단(剪斷)에너지에 미치는 영향(影響)은 전단각(剪斷角)에 의(依)한 영향(影響)보다 컷다.

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지반절삭 전기에너지를 활용한 회전굴착토크 예측에 관한 연구 (A Study for Predicting Rotational Cutting Torque from Electrical Energy Required for Ground Drilling)

  • 최창호;조진우;이용수;정하익;박용부
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.57-64
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    • 2007
  • 본 연구는 지반의 회전굴착에 필요한 굴착 토크(torque)를 회전 오거 구동에 소요되는 전기에너지를 활용하여 예측할 수 있는 방법을 제시한다. 지반회전굴착은 선굴착 말뚝 시공, 연약지반 개량을 위한 소일-시멘트 그라우팅(soil-cement grouting), 사전 지반조사 등 지반공학 분야에 흔히 사용되고 있다. 오거를 통한 회전굴착에 소요되는 전기에너지와 회전 토크의 상호 관계를 이해하기 위하여 소형 실내 실험기기를 제작하고 파일럿(pilot)실험을 수행하였다. 실험기기는 직경 $D=5{\sim}10mm$의 일반 드릴 비트를 회전하여 CBR몰드에 다짐 제작된 토사공시체를 굴착할 수 있도록 설계되었다. 드릴 비트는 감속기어를 통하여 19RPM의 정격 속도로 회전하며, 구동 모터는 25Watt 용량의 교류 유도 전동기이다. 드릴 비트로 공시체를 회전 절삭하며 구동 모터에 소요되는 전류의 증가량과 실제 비트에 작용하는 토크(torque)를 측정하였고, 선형 회귀분석을 통하여 전류 증가량과 토르크 증가량의 상호관계를 파악하였다. 구하여진 회귀분석 결과를 활용하여 굴착시 소요되는 전류 증가량으로부터 굴착토크를 예측하여 계측된 토크값과 비교하였다. 비교로부터 굴착에 소요되는 전기력을 활용하여 굴착토크를 예측할 수 있다는 결론을 얻었으며, 이로부터는 굴착 전기력의 분석을 통해 지반의 전단강도 특성을 예측할 수 있음을 증명하고자 하였다.

TBM 디스크커터의 마모량 측정을 위한 와전류센서의 적용 연구 (Application of Eddy Current Sensor for Measurement of TBM Disc Cutter Wear )

  • 박민성;주민석;김정주;정호영
    • 터널과지하공간
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    • 제33권6호
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    • pp.534-546
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    • 2023
  • 디스크 커터는 과다하게 마모되거나 손상되는 경우 회전이 불가능하거나 효율적으로 암석을 절삭하는 것이 불가능하다. 따라서 디스크 커터의 마모정도에 따라 교체주기를 적절하게 관리하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 디스크 커터의 교체주기를 결정하기 위해서 인력에 의한 정기적인 계측을 수행한다. 이러한 인력에 의한 디스크 커터의 계측은 작업자의 안전과 관련한 이슈가 있고, 부정확한 계측결과를 가져올 수도 있다. 이러한 이유로 해외에서는 디스크 커터의 마모정도를 센서를 통해 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 이루어지고 있으며, 디스크 커터의 마모량 계측에는 초음파 센서, 와전류 센서, 자기 센서 등이 활용된다. 본 연구에서는 TBM 디스크 커터의 마모량을 실시간으로 계측하기 위한 와전류 센서의 적용성을 평가하였다. 와전류 센서의 거리 계측정확도를 실험실 모사시험을 통해 평가하였고, 특히 디스크 커터가 노출될 수 있는 챔버 내 여러 환경조건에서의 계측정확도를 비교하였다. 최종적으로는 17인치 디스크 커터를 활용하여 와전류 센서의 계측 정확도를 검증하였다.

선형회귀분석과 머신러닝을 이용한 암석의 강도 및 암석학적 특징 기반 세르샤 마모지수 추정 (Estimation of Cerchar abrasivity index based on rock strength and petrological characteristics using linear regression and machine learning)

  • 홍주표;강윤성;고태영
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.39-58
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    • 2024
  • TBM (Tunnel boring machine)은 터널 굴착 과정에서 여러 디스크 커터를 이용하여 암석을 절삭한다. 디스크 커터는 암석과의 지속적인 접촉과 마찰로 인해 마모된다. 디스크 커터의 표면이 마모되면 절삭 능력이 감소하고 굴착 효율이 떨어진다. 암석의 마모성은 디스크 커터 마모에 큰 영향을 미친다. 높은 마모도를 가진 암석은 커터에 더 큰 마모를 일으키며, 이는 디스크 커터의 수명을 단축시킨다. 세르샤 마모지수(Cerchar abrasivity index, CAI)는 암석의 마모성을 평가하는데 널리 사용되는 지표로 CAI는 암석의 마모특성을 나타내며, 디스크 커터의 수명과 성능 예측에 필수적인 요소로 인식되고 있다. 본 연구의 목적은 암석의 강도, 암석학적 특성과 선형회귀, 머신러닝 기법을 이용하여 CAI를 효과적으로 추정하는 새로운 방법을 개발하는 것이다. 문헌 조사를 통해 CAI, 일축압축강도, 압열인장강도, 등가석영함량이 포함된 데이터베이스를 구축하고 파생변수를 추가하였다. 통계적 유의성과 다중공선성을 고려하여 다중선형회귀분석을 위한 입력변수를 선정하였고, 머신러닝 모델의 입력변수는 변수중요도 분석을 통해 선정하였다. 머신러닝 예측모델 중 Gradient Boosting 모델의 예측 성능이 가장 높게 나타나 최적의 CAI 예측 모델로 선정되었다. 마지막으로 본 연구에서 도출한 다중선형회귀분석과 Gradient Boosting 모델의 예측 성능을 선행연구들의 CAI 예측모델과 비교하여 연구 결과의 타당성을 확인하였다.

홉(Humulus lupulus L.) 도입 품종의 생육특성 및 영양번식 연구 (Studies on Growth Characteristics and Propagation Method of Introduced Hop (Humulus lupulus L.) Cultivars)

  • 하태현;유재일;이준형;류재혁;박상훈;강시용
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.181-190
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    • 2023
  • 국내 홉 생산은 외국산 수입으로 1990년대 초반 이후 중단된 상태이나, 최근 수제맥주 붐의 영향으로 국내 생산에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구는 국내 홉 생산 및 육종을 위한 기반연구로 외국산 도입 홉 6개 품종을 대상으로 생육특성 및 증식기술 개발중심으로 수행하였다. 2021년과 2022년 진행한 홉 생육조사에서 재식 후 4년차보다 5년차에서 일반적으로 홉의 착화고, 착화수, 구화의 크기와 무게가 증가하는 경향을 나타냈다. 홉 삽목 실험의 결과, 일반적으로 발근제 '아토닉' 처리를 하지 않은 물꽂이에서도 전체 평균 발근율이 88%로 높았지만 아토닉을 침지하거나 희석하여 관주할 경우 발근율이 93%로 증가하는 경향을 나타냈다. 아토닉 처리 방법에 따른 발근력과 발근율에는 품종간 차이가 있었다. 발근 삽목묘를 상토 이식 후 생존율을 확인 하였을 때, 조직배양실에서 삽목한 것이 온실에서 삽목한 것에 비해 상당히 생존율이 떨어졌다. 따라서 홉 삽목시에는 물꽂이 만으로도 높은 삽목 성공률을 얻을 수 있으며, 상토 이식 후 식물체를 안정적으로 관리하는 기술 개발이 홉 대량증식에서 중요할 것으로 판단된다. 조직배양 기술을 통해 홉을 증식할 땐 IAA 0.1 ㎎/L에 BAP 1 ㎎/L 보다 TDZ 1 ㎎/L를 첨가하여 배양하는 것이 다경유도에 효과적이다. 이러한 삽목 및 조직배양 증식과 순화 기술을 정립하면, 국내 홉 건전묘 생산에 활용이 가능할 것으로 생각된다.

팽창률이 일정한 노즐을 사용한 AIR-KNIFE 유동에 관한 연구 (A STUDY ON THE FLOW CHARACTERISTICS OF AIR-KNIFE USING A CONSTANT EXPANSION RATE NOZZLE)

  • 이동원;강남철;김근영;권영두;권순범
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • In the process of continuous hot-dip galvanizing, it is well known that the gas wiping through an air knife system is most effective because of its uniformity in coating thickness, possibility of thin coating, workability in high speed, and simplicity of control. However, gas wiping used in the galvanizing process brings about a problem of splashing at the strip edge above a certain high speed of process. It is also known that the problem of edge splashing is more harmful than that at the mid strip surface. For a given liquid(of a certain viscosity and surface tension), the onset of splashing mainly depends upon the strip velocity, the gas-jet pressure, and the nozzle's stand-off distance. In these connections in the present study, we proposed three kinds of air knife system having nozzles of constant expansion rate, and compared the jet structures issuing from newly proposed nozzle systems with the result by a conventional one. In numerical analysis, the governing equations are consisted of two-dimensional time dependent Navier-Stokes equations, and the standard k-${\varepsilon}$ turbulence model is employed to solve turbulence stress and so on. As the result, it is found that we had better use the constant expansion-rate nozzle which can be interpreted from the point view of the energy saving for the same coating thickness. Also, we better reduce the size of separation bubble and enhance the cutting ability at the strip surface, by using an air-knife having constant expansion-rate nozzle.

연속 아연 도금 코-팅 두께에 관한 수치 해석적 연구 (A Numerical Analysis on the Coating Thickness in Continuous Hot-Dip Galvanizing)

  • 이동원;신승영;김병지;권영두;권순범
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2955-2960
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    • 2007
  • To control the coating thickness of zinc in the process of continuous hot-dip galvanizing, it is known from early day that the gas wiping through an air knife system is the most effective because of the obtainable of uniformity of coating thickness, possibility of thin coating, working ability in high speed and simplicity of control. But, the gas wiping using in the galvanizing process brings about a problem of splashing from the strip edge for a certain high speed of coating. And, it is known that the problem of splashing is caused mainly by the existence of separation bubble at the neighbor of the strip surface. In theses connections, in the present study, we proposed two kinds of air knife systems having the same expansion rate of nozzle, and the jet structures and coating thicknesses from a conventional and new proposed nozzles are compared. In numerical analysis, the governing equations consisted of two-dimensional time dependent Navier-Stokes equations, standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model to solve turbulence stress and so on are employed. As a result, it is found that it had better to use the constant rate nozzle from the point view of the energy saving to obtain the same coating thickness. Also, to reduce the size of separation bubble and to enhance the cutting ability at the strip, it is recommendable to use an air knife having the constant expansion rate nozzle.

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