• 제목/요약/키워드: Extreme Heat

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Behavioral and physiological changes during heat stress in Corriedale ewes exposed to water deprivation

  • Nejad, Jalil Ghassemi;Sung, Kyung-Il
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제59권7호
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    • pp.13.1-13.6
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    • 2017
  • This study was conducted to investigate the behavioral and physiological changes of heat stressed Corriedale ewes exposed to water deprivation. Nine Corriedale ewes (average $BW=45{\pm}3.7kg$) were individually fed diets based on maintenance requirements in metabolic crates. Ewes were assigned into three groups (9 sheep per treatment) according to a $3{\times}3$ Latin square design for 3 periods with 21-d duration for each period. The control (CON) group was given free access to water, 2 h water deprivation (2hWD), and 3 h water deprivation (3hWD) following feeding. No differences were found in fecal excretion frequency, standing frequency (number/d), and sitting frequency among the groups (p > 0.05). Measurements of standing duration (min/d) and urine excretion frequency (number/d) showed a significant decrease whereas sitting duration (min/d) showed a significant increase in the 2hWD and 3hWD groups when compared with the CON group (p < 0.05). Fecal score and heart rate (number/min) were not different among the groups (p > 0.05). However, respiratory rate (number/min) and panting score were found to be significantly higher in the 2hWD and 3hWD groups than in the CON group (p < 0.05). It is concluded that water deprivation following feeding intensifies physiological heat stress related indicators such as respiratory rate and panting score and changes behavioral parameters such as water intake and urine excretion frequency in heat stressed ewes. Daily adaptation to the extreme environmental conditions may occur actively in ewes.

폭염 취약지역과 건강 피해 발생의 공간적 일치성에 따른 지역 유형 분석 (Analysis of regional type according to spatial correspondence between heat wave vulnerable areas and health damage occurrence)

  • 황희수;최지윤;강정은
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.89-113
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    • 2023
  • 본 연구는 폭염 취약지역을 도출하고, 폭염 피해와의 공간적 일치성 분석을 통해 공간 유형화 및 정책적 방향성에 대해 논의하고자 한다. 연구 방법은 IPCC의 기후변화 취약성 평가와 공간통계 비교분석을 활용하였으며, 폭염이 가장 극심했던 2018년을 포함하는 5개년(2015~2019)의 전국 시군구를 대상으로 하였다. 폭염 취약성은 다양한 요소 중 폭염 영향을 나타내는 폭염일수(노출)가 가장 큰 영향을 미치고 있었으며, 폭염에 대한 민감도와 적응 능력은 지역의 특성에 따라 경향성이 나타나는 것으로 확인되었다. 폭염 취약성과 피해의 관계는 공간적 일치성을 통해 4개 유형으로 구분하였으며, 취약성과 피해가 정의 관계를 가지는 Hot to Hot, Cold to Cold 유형과 역의 관계를 가지는 Hot to Cold, Cold to Hot 유형을 도출하였다. 이는 유형별로 지역의 특성과 현황이 상이하므로 유형에 따라 개선을 위한 정책과 연구의 방향성을 달리 설정해야 한다는 시사점을 남긴다. 해당 연구는 폭염 취약성과 피해를 함께 고려하여 지역을 유형화하고, 유형별 대응 방향성에 대해 살펴본 점에서 추후 폭염 관련 정책 수립에 기초자료로 활용되기를 기대한다.

미국 Corn Belt 폭염이 개발도상국의 식량안보에 미치는 영향 평가 (Modeling the Effect of a Climate Extreme on Maize Production in the USA and Its Related Effects on Food Security in the Developing World)

  • 정유란
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2014년도 추계 학술발표논문집
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    • pp.1-24
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    • 2014
  • 2012년 상반기 미국의 옥수수 생산량은 재배면적의 증가 등으로 20% 이상 증가할 것으로 예측되었다. 하지만 2012년 봄 미국의 폭염과 가뭄이 발생하였고, 그 현상이 지속될 것으로 예측되면서 많은 경제학자들, 국제곡물수급 관련 전문가들은 미국의 옥수수 생산량이 감소할 것으로 예측했다. 실제로, 2013년 미국 농무부 (USDA)의 작물생산 총 보고서에서 2012년 미국 폭염과 가뭄으로 미국의 2012년 옥수수 생산량은 2011년에 비해 20% 감소했다고 발표했다. 많은 연구에서 곡물 생산량을 예측하지만 기상이변과 함께 작물의 생물학적 반응뿐 아니라 경제모형이 결합된 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 기상이변과 작물모형, 경제모형을 결기상합하여 미국의 최대 옥수수 생산지역의 옥수수 생산량을 예측하고 생산량의 변화가 개발도상국의 식량안보에 어떤 영향을 줄 것인가를 예측하였다. 기상이변 시나리오를 재현하기 위해 미국 NOAA의 NCDC에서 미국의 폭염 발생 연도의 정보를 획득하고 해당 연도에 대하여 미국 전역의 기상관측소에서 6월부터 8월까지의 월별 일 기상자료 (최고 및 최저기온, 강수량)를 수집하였으며 기준연도 (1950-2000)에 산술평균 방법으로 폭염/가뭄 정보를 적용했다. 미래 시나리오 (2050)는 CGIAR의 CCAFS에서 $CO_2$ emission scenario에 따라 A1B와 B1, 전지구 모형에 따라 CSIRO-MK 3와 MIROC 3.2를 다운로드하였으며, 해상도는 5 arc-minutes (적도에서 10km)이다. 작물모형 (CERES-Maize)으로부터 출력된 옥수수의 생물리학적 결과는 경제모형의 단위 (FPU)로 다시 정리되어 사회경제, 정책과 농업생산을 예측하기 위해 글로벌 경제모형 (IMPACT2)에 입력되었다. 작물모형에서 기준연도에 비해 미국 폭염과 가뭄에 의한 옥수수 생산량은 29% 감소할 것으로 예측되었다. 미래 시나리오 B1의 CSIRO-MK 3과 MIROC 3.2에서는 36% 감소할 것으로 예측되었으며, A1B의 CSIRO-MK 3에서는 38%, MIROC 3.2에서는 58% 감소할 것으로 나타났다. 미국의 기상이변으로 인한 옥수수 생산량의 감소는 전세계 옥수수 시장에 부정적 영향을 끼칠 것으로 예상되면서 세계 옥수수 소비의 감소로 이어질 것으로 예측되었다. 사하라 사막 이남 아프리카 (SSA)의 나라들에서 가장 많은 기아인구가 발생하고 그 외 남아시아와 라틴 아메리카, Caribbean 지역의 나라들에서 기아와 함께 식량 불안이 증가할 것으로 나타났다. 옥수수를 매일 섭취하는 사람들은 옥수수 생산량 감소에서 비롯된 옥수수 소비 감소에 즉각적으로 반응하지 못함으로써 영양불균형에 처하는 등 식량수급의 불안정은 이러한 개발도상국 지역에서 계속 악화될 것으로 나타났다.

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초저온 액화 천연 가스용 기화기 핀의 승온 특성에 관한 수치 해석 (Numerical Analysis on the Increasing Temperature Characteristics of Vaporizer Fin for Liquefied Natural Gas with Super Low Temperature)

  • 이중섭;공태우;이효덕;정효민;정한식
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.81-87
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    • 2005
  • This study is numerical analysis on the increasing temperature characteristics of vaporizer fin for liquefied natural gas with super low temperature. Existing LNG vaporizers use the direct contact heat transfer mode where the extreme super low temperature LNG of $-162^{\circ}C$ flows inside of the tubes and about $20^{\circ}C$air flows on outside of the fin. Recently, the vaporizers with great enhanced performance compared to conventional type have been developed to fulfill these requirements. The vaporizing characteristic of LNG vaporizer with air as heat source has a fixed iced. These characteristic cause a low efficiency in vaporizer, total plant cost and installing space can be increased. The vaporizing characteristics of LNG via heat exchanger with air are analytically studied for an air heating type vaporizer. This study is intended to supply the design data for the domestic fabrication of the thickness and angle vaporizer fin. Governing conservation equations for mass, momentum and energy are solved by STAR-CD based on an finite volume method and SIMPLE algorithm. Calculation parameter is fin thickness, setup angle and LNG temperature. If the vaporization performance of the early stage and late stage of operating is considered, the case of ${\phi}=90^{\circ}$ was very suitable. In this paper was estimated that the heat transfer was most promoted in case of THF=2mm.

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Calculation of Thermal Conductivity and Heat Capacity from Physical Data for Some Representative Soils of Korea

  • Aydin, Mehmet;Jung, Yeong-Sang;Lee, Hyun-Il;Kim, Kyung-Dae;Yang, Jae-E.
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • The thermal properties including volumetric heat capacity, thermal conductivity, thermal diffusivity, and diurnal and annual damping depths of 10 representative soil series of Korea were calculated using some measurable soil parameters based on the Taxonomical Classification of Korean Soils. The heat capacity of soils demonstrated a linear function of water content and ranged from 0.2 to $0.8cal\;cm^{-3}^{\circ}C^{-1}$ for dry and saturated medium-textured soil, respectively. A small increase in water content of the dry soils caused a sharp increase in thermal conductivity. Upon further increases in water content, the conductivity increased ever more gradually and reached to a maximum value at saturation. The transition from low to high thermal conductivity occurred at low water content in the soils with coarse texture, and at high water content in the other textures. Thermal conductivity ranged between $0.37{\times}10^{-3}cal\;cm^{-1}s^{-1}^{\circ}C^{-1}$ for dry (medium-textured) soil and $4.01{\times}10^{-3}cal\;cm^{-1}s^{-1}^{\circ}C^{-1}$ for saturated (medium/coarse-textured) soil. The thermal diffusivity initially increased rapidly with small increases in water content of the soils, and then decreased upon further increases in the soil-water content. Even in an extreme soil with the highest diffusivity value ($1.1{\times}10^{-2}cm^2s^{-1}$), the daily temperature variation did not penetrate below 70 cm soil depth and the yearly variation not below 13.4 m as four times of damping depths.

열진공 시험용 비접촉식 우주 열환경 모사 장치의 해석적 검토 (Analytical Investigation of In-direct Heater to Simulate Space Thermal Environment for Thermal Vacuum Test)

  • 백철우;신소민;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.178-183
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    • 2012
  • 위성체의 열진공 시험에는 우주 열환경을 모사하기 위하여 직접 방열판 표면에 열을 공급하는 접촉식 히터와 일정 거리를 두고 간접적으로 복사에 의해 열을 공급하는 비접촉식 히터가 사용된다. 이는 태양 복사 뿐 아니라 지구의 적외선 및 알베도(Albedo)를 모사하며, 열환경 시험 요구에 따라 정의된 온도 조건에 필요한 열을 공급하기도 한다. 일반적으로 접촉식 히터 사용이 불가할 경우 비접촉식 히터를 사용하게 되는데, 이때 복사에 의한 열전달량을 고려하여 적절한 히터파워를 산정하고 히터 미작동시 방열판과 챔버 슈라우드와 열교환에 있어 간섭이 없도록 히터의 위치를 설정하는 것이 필요하다. 본 논문은 열해석상용 프로그램인 SINDA를 이용하여 비접촉식 히터의 최적화 열설계를 수행하였으며, 이를 통해 시험시 유효한 설계값을 도출하였다.

Profiling of Recovery Efficiencies for Three Standard Protocols (FDA-BAM, ISO-11290, and Modified USDA) on Temperature-Injured Listeria monocytogenes

  • Lee, Hai Yen;Chai, Lay Ching;Pui, Chai Fung;Wong, Woan Chwen;Mustafa, Shuhaimi;Cheah, Yoke Kqueen;Issa, Zuraini Mat;Nishibuchi, Mitsuaki;Radu, Son
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권9호
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    • pp.954-959
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    • 2011
  • There have been a number of studies conducted in order to compare the efficiencies of recovery rates, utilizing different protocols, for the isolation of L. monocytogenes. However, the severity of multiple cell injury has not been included in these studies. In the current study, L. monocytogenes ATCC 19112 was injured by exposure to extreme temperatures ($60^{\circ}C$ and $-20^{\circ}C$) for a one-step injury, and for a two-step injury the cells were transferred directly from a heat treatment to frozen state to induce a severe cell injury (up to 100% injury). The injured cells were then subjected to the US Food and Drug Administration (FDA), the ISO-11290, and the modified United States Department of Agriculture (mUSDA) protocols, and plated on TSAyeast (0.6% yeast), PALCAM agar, and CHROMAgar Listeria for 24 h or 48 h. The evaluation of the total recovery of injured cells was also calculated based on the costs involved in the preparation of media for each protocol. Results indicate that the mUSDA method is best able to aid the recovery of heat-injured, freeze-injured, and heat-freeze-injured cells and was shown to be the most cost effective for heat-freeze-injured cells.

방사성동위원소 열전 발전기 최적설계를 위한 차폐 및 열전달 해석 (Heat Transfer and Radiation Shielding Analysis for Optimal Design of Radioisotope Thermoelectric Generator)

  • 손광재;홍진태;양영수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권12호
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    • pp.1567-1572
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    • 2013
  • 방사성동위원소 열전발전기는 장반감기 알파 혹은 베타 핵종에서 방출하는 하전입자를 차폐하여 방사선에너지를 열에너지로 전환하고 이때 발생하는 열전재료의 온도차를 이용하여 전력을 생산하는 시스템이다. 이 기술은 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 신뢰성이 높아 우주개발, 국방 등 극한 환경에서 사용되는 장치, 센서 및 로봇 등의 에너지원으로 그 효용성이 매우 높다. 본 연구에서는 방사선 차폐해석 및 열전달 해석을 통하여 차폐체, 그리고 최대 온도구배를 가지는 열전재료의 형상과 배치를 결정하여 열전발전기 기초설계를 도출하였다.

Ability of non-destructive assay techniques to identify sophisticated material partial defects

  • Lloyd, Cody;Goddard, Braden
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권6호
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    • pp.1252-1258
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    • 2020
  • This study explores the ability of non-destructive assay techniques to detect a partial material defect in which 100 g of plutonium are diverted from the center of a 1000 g can of PuO2 powder. Four safeguards measurements techniques: neutron multiplicity counting, calorimetry, gravimetry, and gamma ray spectroscopy are used in an attempt to detect the defect. Several materials are added to the partial defect PuO2 can to replicate signatures of the diverted material. 252Cf is used to compensate for the doubles neutron counts, 241Am is used to compensate for the decay heat, and aluminum is used to compensate for the weight. Although, the doubles and triples difference before and after diversion are statistically indistinguishable with the AWCC in fast and thermal mode, the difference in the singles counts are statistically detectable in both modes. The relatively short half-life of 252Cf leads to a decrease (three sigma uncertainty) in the doubles neutron counts after 161 days. Combining this with the precise quantity of 241Am needed (10.7 g) to mimic the heat signature and the extreme precision in 252Cf mass needed to defeat neutron multiplicity measurements gives reassurance in the International Atomic Energy Agency's ability to detect partial material defects.

유공성 수평격판을 가진 열원이 있는 밀폐공간내의 온도분포 특성 (Characteristices of Temperature Distribution in a Closed Space with Heat Source and Porous Horizontal Partition)

  • 박찬수;조대환;전철균
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3B호
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    • pp.29-37
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    • 1999
  • Ventilation of the marine engine room is very important for the health of the workers as well as the normal operation of machines. To find proper ventilation conditions of this engine room, numerical simulation with standard k-${\epsilon}$ model was carried out. In the present study, the marine engine room is separated to two floors with porus horizontal partition and considered as a closed space with a heat source and forced ventilation ducts. The porosity of horizontal partition is found to be important. For the engine room with 2 supply ports & 2 exhaust ports, the increasing of the porosity of horizontal partition is effective to reduce the recirculation flow zone in the second floor. When the engine room is ventilated with three supply air ports & one exhaust port, the increasing of the porosity of horizontal partition is effective to reduce the recirculating flow zone in the exhaust air area, but there is a possibility of local extreme heating at the lower side of engine near bottom.

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