• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.20-24
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• 2024

Over the past four years, as the COVID-19 pandemic has struck the world, cold chain of COVID-19 vaccination has become a hot topic. In order to overcome the pandemic situation, it is necessary to establish a cold chain that maintains a low-temperature environment below approximately 203K (-70℃), which is the appropriate storage temperature for vaccines, from vaccine suppliers to local hospitals. Usually, cryocoolers are used to maintain low temperatures, but it is difficult for small-scale local distribution to have cryocooler due to budget and power supply issues. Accordingly, in this paper, a cryogenic TSU (Thermal storage unit) system for vaccination cold chain is designed that can maintain low temperatures below -70℃C for a long time without using a cryocooler. The performance of the TSU system according to the energy storage material for using as TSU is experimentally evaluated. In the experiments, four types of cold storage materials were used: 20% DMSO aqueous solution, 30% DMSO aqueous solution, paraffin wax, and tofu. Prior to the experiment, the specific heat of the cold storage materials at low temperature were measured. Through this, the thermal diffusivity of the materials was calculated, and paraffin wax had the lowest value. As a result of the TSU system's low-temperature maintenance test, paraffin wax showed the best low-temperature maintenance performance. And it recorded a low-temperature maintenance time that was about 24% longer than other materials. As a result of analyzing the temperature trend by location within the TSU system, it was observed that heat intrusion from the outside was not well transmitted to the low temperature area due to the low thermal conductivity of paraffin wax. Therefore, in the TSU system for vaccine storage, it was experimentally verified that the lower the thermal diffusivity of the cold storage material, the better low temperature maintenance performance.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-254
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• 2022

본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권2호
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• pp.95-105
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• 2005

본 연구에서는 큰 느타리버섯 재배사의 에너지 이용효율과 소요에너지 산정에 대한 기초 자료를 얻기 위하여 기존에 제시한 재배사모형(영구형 단동 및 연동과 반영구형 단동)들을 대상으로 열수지 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 재배사의 단열재 및 피복재의 열전달 저항치를 산정한 후, 재배사의 냉$\cdot$난방 부하량을 추정하였다. 진주지방의 경우, 큰 느타리버섯 재배사의 냉$\cdot$난방 D-H 증감현상은 실내 설정온도의 변화에 따라 거의 직선적인 변화를 보였으며, 변화의 정도는 냉방 D-U가 난방 D-H에 비해 훨씬 예민하다는 것을 알 수 있었다. 따라서 설정온도는 물론 실내 유지온도의 제어 양상에 따라 소요 에너지의 변화를 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 앞으로 개발될 버섯 재배사의 환경모형 시뮬레이션 검정과 에너지 소요량 추정에도 산정 된 D-H가 유익하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 그리고 동일한 재배공간 확보를 전제로 할 경우, 다중 피복의 반영구형 재배사에 비해 다양한 두께 및 재질로 생산되고 있는 영구형 재배사가 단열성능 면에서 현저히 유리하였다 단동 대비 연동구조의 에너지 효율, 단열 정도에 따른 에너지 소요량의 변화를 쉽게 가늠할 수 있을 뿐만 아니라 주어진 지역과 주요 표면의 단열 정도와 표면상태 등에 따라 계절별 또는 재배 주기별 소요 에너지를 예측함으로서 재배사의 구조 및 환경적 최적화를 꾀할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4602-4609
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• 2013

온도차가 극심한 하절기와 동절기 콘크리트 타설의 경우 각종 균열의 발생, 콘크리트 품질불량, 내구성 및 강도저하 등 다양한 문제를 야기 시키고 있다. 특히 원전콘크리트의 경우 대량의 타설로 인한 4계절 연속시공이 이루어져 서중환경에서 콘크리트 품질관리에 많은 문제점이 발생되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 서중환경에서 많이 사용되어지는 프리쿨링 공법 중 배합수 냉각방법과 지연제 사용이 원전콘크리트의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 배합수 냉각방법은 냉수 $5^{\circ}C$와 Ice Flake 50% 치환사용 하였으며, 지연제 사용에 따른 원전콘크리트의 굳지 않은 콘크리트 및 경화 후 콘크리트의 특성을 검토하였다. 굳지 않은 콘크리트 특성으로는 슬럼프, 공기량, 응결시간 및 경화 후 압축강도를 측정하였으며, 단열거푸집을 제작하여 손실되는 열을 최소화시켜 각 온도조건하에서 수화열을 측정하였다. 실험결과, 슬럼프 및 공기량 경시변화 종료시간은 $20^{\circ}C$에서 120분, $40^{\circ}C$에서 40분으로 나타났으며, 관입 저항에 의한 응결시간은 배합수 냉각방법 및 지연제 사용 모두 초결과 종결을 지연시키는 것으로 나타났으나, 외기온도가 상승할수록 지연폭은 감소하는 것으로 나타났다. 수화열은 배합수 냉각방법 모두 최고온도의 저감과 도달시간을 지연시키는 것으로 나타났으나, 지연제 사용의 경우 최고온도 저감효과는 없는 것으로 나타났다. 또한 재령별 압축강도의 경우 3일, 7일의 초기재령에서 Plain과 비교하여 낮은 강도 값을 나타내었으나, 재령 28일에서는 설계기준강도를 모두 만족시키는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.320-325
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• 2020

본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하여 현장에 설치함으로써 보온성과 경제성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 실리카 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 2가지의 조합으로 제작하였으며 시중에 판매, 사용되고 있는 관행 다겹보온 커튼과의 차이에 따른 온습도변화와 연료소비량을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 단동온실과 연동온실에서 다겹보온커튼 차이에 따른 온습도변화는 미세하게 나타났으나, 거의 비슷한 온습도 값을 유지하였다. 이는 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 온습도 제어 측면에서 문제가 없음을 나타냈다. 난방에너지 비교분석 결과, 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 연료소비량은 단동온실에서 약 15%, 연동온실에서 약 20%의 연료소비량을 절감한 것으로 나타나 온실의 규모와 사용기간이 증가함에 따라 난방에너지는 절감될 것으로 판단된다. 실리카 에어로겔 이용 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 통기성과 보온성이 증가되는 것이 확인되었다. 그러나, 연동온실에서 사용된 다겹보온커튼은 관행 다겹보온커튼에 비해 무게가 증가하고 뻣뻣하여 시공성과 작동성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 단동온실에서 사용된 다겹보온 커튼에서는 개선사항을 적용하였다. 내부단열재의 교체를 통해 두께를 감소시키고 뻣뻣함을 개선함으로써 농가가 사용하기에 충분한 가능성이 있다는 것을 확인하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제16권6호
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• pp.945-953
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• 2014

This study aims to develop protective pants to relieve impact from falls and to present basic data for the development. The survey results are as follows; First, 45% of the respondents were in their 60s and 55% of them were in their over 70s and older. Also, 64% of them have fallen once for the past year and 36% of them have fallen twice or more. The older they were, the more there were those who have fallen twice or more. This indicated the older people has experienced more fall accidents again after a initial fall accident. Second, as per accident situations, the survey showed that fall accidents happened the most in the winter and in the afternoon (12-18 pm). Also, it happened on a street mostly and they were wearing sneakers or hiking boots when they got a hurt slipped in a front or side by missing their step in a walk. The injury areas are mostly knee and ankle. They had the bruises or a sprain in their knee and ankle mostly. The rate of bone fracture was 19.5%. Therefore, the protection area to falls in lower body is the knee. But hip and hip joint should be protected with knee as well because those are usually be broken when it is damaged. Third, approximately 80% of those who were hospitalized for treatment had surgery. Patients who had surgery were rather in their over 70s than in their 60s. The older they were, the more serious their fracture was. The period of hospital or outpatient treatment is more than three weeks in many cases. They responded their health got worse after falls. Aftereffects of accidents were physical discomfort, anxiety and medical costs. Falls to the old makes physical damage, psychological damage, which cause reduced physical activity and the increased cost of health care with economic losses. So it results on a negative impact on the life of the old. Fourth, elderly females were rarely aware of impact protective clothing and they have never purchased such clothing. For impact protective pants, the major consideration was suitable design for their body types. They liked casual style with front or side pockets and simple designs without any patterns or decorations. As per pants materials, they responded that they need functionality, activity and elasticity. Among the functional points, insulation of cloths are considered importantly, so the heat reservance of material in the impact protective pants should be considered carefully.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.508-512
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• 1998

마이크로파(2.45GHz) 에너지를 이용한 소결법으로 $1100^{\circ}C$~$1300^{\circ}C$의 온도범위에서 반도체 세라믹스인 $Mn_3O_4{\cdot}Co_3O_4{\cdot}3NiO$ 조성의 NTC 서미스터를 소결하였으며, 그 전기적 특성을 조사하였다. 소결온도가 높아질수록 소결밀도가 높은 치밀한 소결체를 얻을 수 있었으며, 25~$85^{\circ}C$ 범위의 온도변화에 따른 전기저항변화 특성으로부터 구한 비저항 $B_{25^{\circ/85^{\circ}}$ 정수는 3100~3200K이었다. 마이크로파 하이브리드, 소결법으로 소결된 시편과 일반소결법으로 소결된 시편을 비교하면 소결특성과 전기적물성에서 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 마이크로파 에너지를 이용한 소결공정은 20분 안에 완료되는 짧은 시간의 급속소결법으로 공정 시간과 에너지를 크게 절감할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권11호
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• pp.121-131
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• 2017

국내 냉동 냉장창고는 중소규모의 형태로 많이 운영되고 있으며, 초기투자비와 운영비 대비 영업이익은 높지 않기 때문에, 일반창고에 비해 냉동 냉장창고의 운영은 휠씬 어렵다. 또한, 주변국인 일본과 중국의 진출에 따라 국내 냉동 냉장창고 산업은 위기를 겪고 있는 실정이다. 이러한 측면에서 본 연구는 국내 냉동 냉장창고의 성공요인을 분석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 방법론은 정성적인 전문가의 판단을 활용할 수 있는 Fuzzy-AHP 분석을 사용하였다. 응답자는 냉동 냉장창고 종사 경력이 15년 이상 된 전문가로 선정하였으며, 냉동 냉장창고의 성공요인의 가중치 및 우선순위를 제시하였다. 냉동 냉장창고의 성공요인 분석결과, 시설요인이 가중치 0.307으로 가장 우선적으로 고려해야하는 요인으로 분석되었다. 다음으로 제도 및 운영(0.263), 접근성(0.255), 표준화/자동화(0.175) 순으로 나타났다. 본 연구의 결론 및 시사점은 다음과 같다. 첫째, 항온항습시스템의 효율성과 건물의 단열성을 높이는 것이 필요하다. 둘째, 상품적재의 표준화보다는 장비의 표준화를 통하여 운영 효율성을 높이는 것이 중요하다. 셋째, 냉동 냉장차량의 사용으로 인해 물류 운송비용이 일반물류에 비해 높다. 따라서 냉동 냉장창고의 접근성은 우선적으로 고려되어야 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.53-60
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• 2007

EPS는 일반적으로 블록형태로 제조되어 토목공사에 이용되고 있으며, 재료특성상 초경량성 및 내압축성을 가지며 자립안정성이 우수하므로 연약지반상 성토재로 적용한 경우 침하 및 측방유동에 대한 대책공법으로 적용되고 있다. 현재 국내에서는 보온 재료로서의 시험 방법 및 품질 규정만이 KS에 규정되어 있고, 공학적 성토 재료로서 활용하기 위한 기준이 확립되어 있지 않다. 따라서 도로공사의 시험시공 및 제조사의 품질시험을 통하여 EPS 설계 기준을 마련하여 적용하고 있는데, 이것들은 주로 재료의 공장제품 즉, 새 제품에 국한되어 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 EPS 장기내구성에 주안점을 두어 교대측방유동 대책공법으로 EPS가 적용된 시공현장에서 채취한 EPS시료와 공장제품에 대해 반복재하시험, 동결융해시험, 흡수율시험 등을 통하여 공학적인 장기내구성을 비교 분석하였다. 그 결과 일축압축시험은 채취시료가 공장제품에 비해서 강도가 다소 작게 나타났으며, 삼축압축시험에서 채취시료와 공장제품 모두 일축압축 시험결과에서와 같이 구속응력은 축방향 변형량에 선형비례하는 경향을 나타내었으며, 응력-변형률 관계곡선의 양상은 구속압과 상관없이 유사함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.