In this study, soil samples from the Antarctic and Vladivostok, Siberia were tested in the laboratory, and specific gravity, compaction curve and grain size distribution were determined. The effect of temperature change on the thermal conductivity, unfrozen water content and compressive strength were investigated. Samples for the compressive strength test were prepared in a mold with a fixed volume to prevent swelling and the effect of temperature and water content change on the strength were compared. Results from the thermal conductivity test showed that thermal conductivity values for both soils were larger at temperatures below freezing than above freezing. The unfrozen water content dropped sharply within a temperature range of $0{\sim}-5^{\circ}C$ and then gradually decreased further up to $-20^{\circ}C$. Compressive strength test results showed various stress/deformation curves with a change in water content. Sandy soil had much larger strength than pure ice at an identical temperature, while clayey soil had a smaller strength than ice near the freezing point, but showed a larger strength at temperatures belows $-15^{\circ}C$.
In this study, the temperature history was evaluated for the improved bubble sheets combining hot wires and PE films, which were developed under the extreme environmental condition of -10℃ and applied on the top surface of slab to prevent initial damage by freezing. Results can be summarized as follows. If improved bubble sheets combining hot wires with different capacity on double and quadruple bubble sheets are used, the temperature history for all materials decreased to 2~3℃ below zero but all test materials except Type 1 secured the accumulative temperature of 45° D·D at 7 days of material age, required for the prevention of initial freezing damage. This indicates the bubble sheets can prevent the initial damage by freezing.
The thermal characteristics of solid nitrogen are investigated by experiment and analysis for the purpose of evaluating its feasibility as a cooling medium for HTS (high T$_{c}$ superconductor) magnets. A cryostat to refrigerate a liquid-nitrogen container well below its freezing temperature with a 2-stage GM cryocooler is designed and constructed. The spatial distribution of temperature is measure as a function of time during the freezing and melting processes. from which the thermal diffusivity of solid nitrogen can be approximately calculated. the freezing process is formulated and solved by the integral method with an assumption of phase equilibrium at the solid-liquid interface and experimental observation. It may be concluded that the thermal diffusion in solid phase is much slower than in liquid and the degree of super-saturation is quite severe in the solidification of nitrogen.n.
In this study, using the double bubble sheet to anti-freezing method in winter the soil embanking Mock up as a part of the development process was carried out. As results, two layers of the double bubble sheet effect 12.6℃~13.8℃ temperature difference of out door temperature that proved superior insulation and thermal performance of the double bubble sheet.
Recently, freezing index of frost penetration depth estimation used in Korea is applied according to the standard, published by MOLIT in 2003. However, it is difficult to consider can not be determined to standard reflects weather conditions in accordance with the current climate warming or abnormally high temperature. Also the temperature should be considered local variables because heavy local gap. Therefore, this study is through the freezing index presented in MOLIT's code by calculating the frost penetration depth determining whether the adequacy and conducted a study to apply in the field. As a result, when the Elevation 100m to standard in Incheon frost penetration depth is found to be 50.8cm.
In a heat only boiler system of a steam power plant, outdoor air required for combustion is made to pass through indoor space for increasing the boiler efficiency. Due to heat generated by various equipments, temperature of the air that enters the boiler will increase resulting in combustion efficiency. If the outdoor air temperature is low, however, this will cause freezing and bursting of pipes which are filled with water. It is especially fatal to small diameter pipes and pipes connected to measuring instruments. The purpose of this study is find operation and outdoor conditions where this phenomena can happen and also establish preventive measures to avoid this problem.
고품질의 냉동 블루베리 생산 유통을 위한 과학적 자료 확보를 위한 냉동 온도별 블루베리 품질 비교 연구를 수행하였다. 수확한 블루베리를 각각 $-20^{\circ}C$, $-45^{\circ}C$, $-70^{\circ}C$로 냉동 후 $-20^{\circ}C$에 2개월 보관한 다음 drip율, 산도, 고형분 함량, 색도, hardness, 유리당 함량, 미생물 오염 정도, 단면 미세구조 등을 관찰하여 냉동 및 해동 조건에 따른 블루베리의 품질 차이를 비교하였다. 냉동 블루베리의 pH와 유리당 함량은 냉동조건에 따른 차이가 거의 나타나지 않았다. 초기 $-20^{\circ}C$로 냉동된 블루베리의 drip율은 4.09%로 가장 많았으며 냉동 온도가 낮아질수록 drip율이 감소하는 경향을 보였다. $25^{\circ}C$로 해동한 경우 저온 해동 시료에 비하여 유의적으로 낮은 drip율을 나타냈다. 냉동 및 해동을 거친 후 블루베리의 hardness는 생과에 비해 절반가량으로 감소하였으며 냉동 온도에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 생과 상태에 비해 냉동 후 해동된 블루베리의 미생물 수는 전체적으로 100배 이상 감소했으며, $4^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$에서 해동한 경우가 상대적으로 더 높은 미생물 정도를 보였다. 냉동된 블루베리의 단면 미세구조를 관찰한 결과, 전체적으로 냉동 온도 차이에 따른 뚜렷한 경향은 나타내지 않았다. 생산비용과 품질을 고려한 냉동 블루베리의 생산 및 유통을 위한 최적조건 설정을 위해서 추가적으로 관능평가 등의 연구가 필요할 것으로 사료된다.
최근 지구온난화에 의한 이상기상으로 겨울철 한파와 봄철 저온에 의한 농작물 피해가 심각하게 발생하고 있다. 특히 과수의 개화기 저온피해는 꽃눈의 생육단계에 따라 차이가 있으며 발육이 진전될수록 내한성이 약해져 개화 직전부터 낙화 후 1주까지 한계온도가 다르게 발생한다. 따라서 개화기가 빠른 사과 '홍로'가 '후지'보다 피해가 심각한 것이 일반적이나 2020년 4월 저온피해는 개화기가 늦은 '후지'의 피해가 심하게 발생하여그 원인을 분석하고자 본 연구를 수행하였다. 충북 보은군 사과나무 '후지'와 '홍로'를 동시에 재배하는 2농가를 대상으로 품종 간 피해율 실태조사를 실시하였다. 또한 정확한 품종 간 비교 분석을 위하여 생육단계가 동일한 시료를 선택하여 인위적으로 저온처리(-2.0℃, -4.0℃)를 하여 피해 정도를 조사하고, 원인 분석을 위해 조직 내 유리당과 호르몬 함량을 분석하였다. 실태조사 결과 2농가 모두 '후지'가 '홍로'보다 피해율이 높았으며, 특히 B농가(저지대, 평지) '후지'의 경우 피해율이 60.5%로 가장 높았다. 또한 동일한 생육단계의 시료를 사용한 인위적 저온 처리 시험결과에서도 '후지'와 '홍로' 품종 간 피해율에 유의한 차이가 있었다. 유리당 함량은 저온 피해율이 낮았던 '홍로'가'후지'보다 높았으며, 호르몬 분석 결과 정상 꽃눈보다 손상된 조직에서 ABA, IAA와 SA 함량이 높게 나타났다. 따라서 본 연구 결과 조직내 유리당 함량이 높으면 저온 피해율이 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 특히 저온 피해율은 sorbitol 함량과 부의 상관관계를 이루고 있다.
최근 해빙기에 발생하는 지반붕괴로 인한 건설재해가 증가하고 있으며 이는 동절기에 시행되는 다짐시공과 관련이 많다. 영하온도에서 다짐을 실시할 경우 다짐효과가 감소하며 이에 따른 해빙기 지반의 거동 변화를 파악하는 것은 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 최근 국내 지반공학 분야에서 불포화 영역에 대한 관심이 높아지고 있는 만큼 지반재료의 영하온도 다짐 및 동결융해에 따른 불포화 특성을 파악한다면 앞으로 관련 분야의 연구자들에게도 좋은 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 동절기 다짐에 따른 지반의 불포화 특성을 파악하기 위해 상온($18^{\circ}C$)과 영하온도($-3^{\circ}C$, $-8^{\circ}C$)에서 수행한 다짐시험의 결과를 바탕으로 성형한 시료에 불포화 함수특성시험과 불포화 일축압축시험을 수행하였으며, 시료에 동결융해를 반복적으로 가한 후 불포화 함수특성시험 및 일축압축시험을 수행하여 동결융해가 작용함에 따른 지반의 흡수력 및 불포화 특성의 변화를 파악하였다. 시험결과 영하온도에서의 다짐 및 동결융해에 의한 흡수력의 변화와 강도 및 강성의 감소를 확인하였다. 특히 풍화토의 경우 영하온도에서의 다짐과 동결융해가 진행될수록 강도와 흡수력이 상당히 감소하는 것으로 나타나 지반의 안정성에 상당한 영향을 미칠 것으로 판단된다.
한랭지에 건설된 터널의 경우 터널 주변지반 지하수의 동결은 동절기 터널 배수 장애의 원인이 되며 라이닝을 내공 측으로 압출시키는 원인으로 작용하기도 한다. 노르웨이 등 해외에서는 이미 한랭지에 건설되는 터널의 동해방지를 위한 단열기준을 가지고 있으나 국내에서는 아직까지 터널 라이닝 동해방지를 위한 단열설계가 도입되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 국내 도로터널의 동결 사례를 고찰하여 터널 라이닝 동해방지 대책이 필요함을 파악하였다. 또한 터널 주위의 온도분포를 파악하기 위해 화악터널에서 터널 종단길이에 따른 온도분포, 라이닝 내부의 온도, 포장면 하부지반의 온도 분포를 계측하였으며 이로부터 외기 온도변화에 따른 터널 내부 온도 분포 특성을 분석하였다. 화악터널의 온도분포 계측 결과를 바탕으로 단열재의 성능시험을 위해 인공기후실에서 단열재 설치 유무에 따른 암석시편의 열유동 실험을 수행하였다. 또한 터널 라이닝 동해를 방지할 수 있는 적정 단열재 두께를 제안하기 위해 3 차원 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과로부터 터널배면 지하수 동결기준으로 동결지수를 약 291$^{\circ}C{\cdot}$ Hr로 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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