• 제목/요약/키워드: Multidisciplinary engineering

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하구의 지형적.자연서식지.이용개발특성에 따른 유형 분류 (Estuary Classification Based on the Characteristics of Geomorphological Features, Natural Habitat Distributions and Land Uses)

  • 이강현;노백호;조현정;이창희
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권2호
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    • pp.53-69
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    • 2011
  • 하구의 체계적인 관리를 위해서는 하구의 특성과 분포를 반영한 분류가 먼저 이루어져야 한다. 이 연구에서는 지리정보시스템, 고해상도 항공사진 및 지형도 등을 사용하여 우리나라의 463개 하구의 특성과 분포를 파악하였고, 이들 하구의 하구순환 유지 여부, 지형적 특성, 자연서식지 특성, 이용개발 특성에 기초하여 유형을 분류하였다. 하구 순환이 이루어지는 235개의 '열린하구'는 지형적 특성에 따라 '산지/절벽형', '사취형' 및 '깔대기형'으로 구분하였으며, 각 유형에 속하는 하구는 각각 41, 87, 107개로 분류되었다. 구분된 각 하구는 다시 자연서식지 특성과 이용 개발 특성에 따라 3가지 유형으로 세분하여, 열린하구는 총 9개의 유형으로 구분하였다. 하구순환이 차단된 228개의 '닫힌하구'는 차단 형태에 따라 '직접차단'과 '하구호' 형성에 의한 간접차단으로 구분하였다. 직접차단 형태의 하구를 다시 자연서식지 및 이용개발 특성에 따라 3가지 유형으로 세분하였으며 각 유형에 속하는 하구는 각각 25, 64, 55개로 분류되었다. 간접차단 하구는 84개가 파악되었으나 세분하지 않아 닫힌하구는 총 4개의 유형으로 구분되었다. 이 유형분류 체계는 하구의 지형적 특성, 자연서식지의 현황 및 토지이용 특성을 모두 반영하고 있어 국가 차원의 하구관리에 있어서 우선순위를 결정하고 관리방향을 설정하는데 효과적으로 활용할 수 있다.

다중벽 탄소나노튜브가 시멘트 페이스트의 유변학적 물성 및 압축강도에 미치는 영향 (Effect of Multi-Walled Carbon Nanotube on Rheological Behavior and Compressive Strength of Cement Paste)

  • 김지현;김원우;문재흠;정철우
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.467-474
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    • 2020
  • 탄소나노튜브는 뛰어난 역학적 성능 및 기능성으로 다양한 분야에서 활용되고 있는 나노소재이다. 탄소나노튜브를 건설재료 분야에 활용하는 연구는 현재의 화두 중 하나로, 예전에 비해 점차 많은 연구가 진행되고 있으나, 탄소나노튜브의 혼입률이 시멘트 페이스트의 압축강도 및 유변학적 물성에 미치는 영향을 검증한 문헌은 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 Polyvinyl Pyrrolidone을 사용하여 수용액 분산된 다중벽 탄소나노튜브를 이용하여 시멘트 페이스트를 제조하고, 이의 유변학적 물성 및 압축강도 특성을 확인하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 탄소나노튜브의 혼입률이 증가할수록 소성점도 및 소성항복응력의 증가가 발생하였으며, 물시멘트비가 낮은 경우에 이러한 경향이 더욱 뚜렷하게 드러나는 것이 확인되었다. 탄소나노튜브 혼입 시멘트 페이스트의 압축강도는 물시멘트비가 0.30인 경우 탄소나노튜브 혼입률 0.1wt%에서, 물시멘트비가 0.40인 경우에는 혼입률 0.2wt%에서 최대가 되는 것으로 나타났다.

아크릴 수지 농도 차이가 순환잔골재의 물성에 미치는 영향 (The Influence of Acrylic Resin Solution Concentration on Properties of Recycled Fine Aggregate)

  • 박꽃님;김지현;정철우;김영찬
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.188-195
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    • 2024
  • 최근 환경문제와 골재난의 해결방안으로 건설폐기물을 재활용한 순환골재의 사용이 주목받고 있다. 순환골재의 재활용을 촉진하기 위해 마련된 여러 다양한 방안에도 불구하고, 순환골재는(특히 순환잔골재) 일반골재에 비하여 품질이 떨어지기 때문에, 구조체용 골재로서의 사용은 제한되고 있어, 순환골재 품질 향상에 관한 연구가 시급하다. 본 연구에서는 순환잔골재 품질 향상을 위해 1시간이라는 짧은 시간 동안 다양한 농도의 아크릴 수지 수용액에 순환잔골재의 침지를 진행하였고, 침지가 종료된 순환잔골재의 흡수율 및 진밀도 측정을 통해 적정 침지농도를 선정한 후, 모르타르 시험체를 제작하고 이의 역학적 성능을 평가하여 순환잔골재 재활용을 촉진시키는 처리방법을 제시하고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 아크릴 수지 농도가 높아질수록 순환잔골재의 흡수율과 진밀도는 감소하였으며, 흡수율의 경우 아크릴 수지 농도 6~8 % 수준에서 가장 낮게 나타났으나, 아크릴 수지에 침지시킨 순환잔골재 모르타르의 압축강도는 이보다 낮은 농도인 4 %에서 가장 높게 나타나, 높은 농도의 아크릴 수지 사용이 모르타르 압축강도를 오히려 저하시킬 수 있음을 확인하였다.

풍력단지개발 예비타당성 평가를 위한 모델의 WRF 풍황자원 예측 정확도 검증 (Verification of the Validity of WRF Model for Wind Resource Assessment in Wind Farm Pre-feasibility Studies)

  • 허수영;김범석;허종철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권9호
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    • pp.735-742
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    • 2015
  • 본 논문에서는 국지적 기상현상의 모사가 가능하고 AWS, 기상탑, 또는 위성자료의 입력이 필요치 않은 WRF 기상수치모델을 이용하여, 풍력단지의 풍황자원 예측정확도 및 적용타당성을 비교 검증하고자 한다. 풍력단지개발 예비타당성단계에서 요구되는 풍황자원 예측을 위한 WRF 모델의 적용타당성 검증을 위해, 기상탑 풍황측정자료와 WAsP에 의한 풍황자원 예측결과와의 비교 검증을 수행하였고 제주도 북서쪽에 위치한 평대와 우도사이트를 비교 검증용 사이트로 선정하였다. 연 월평균풍속, 와이블분포, 연간발전량 및 바람장미의 예측결과가 실측자료와 비교 검증되었고 WRF 모델의 풍황해석결과는 WAsP의 결과에 비해 높은 예측 정확도를 나타내었다. 풍력단지개발 예비타당성 평가를 위한 WRF 모델의 풍황자원 예측가능성이 최종적으로 확인되었다.

병원위치정보를 이용한 지리적 거리기반의 대기환경 데이터셋 구축 (A Construction of Geographical Distance-based Air Quality Dataset Using Hospital Location Information)

  • 김형수;류근호
    • 한국측량학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.231-242
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    • 2016
  • 최근 심혈관계질환의 발병에 영향을 미칠 수 있는 환경적 위험요인을 찾기 위해 대기환경정보를 활용한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 대기환경정보에 대해 행정구역 단위로 구분된 광의적인 통계 자료를 활용하였기 때문에 세밀한 분석을 하기에는 다소 제한적이다. 이에 본 논문에서는 보다 세밀한 분석을 위한 신뢰성 높은 데이터셋을 수집 및 구축하는 단계로써, 전국 주요병원의 지리학적 위치정보를 이용한 거리기반의 통합 대기환경 데이터셋 구축 방법을 제안한다. 데이터 구축을 위해, 전국 병원들 중 심혈관계질환자가 내원한 병원을 기준으로 인접한 대기환경관측소와의 거리계산을 통해 매칭하였으며, GMap.net 기반의 대기환경정보 획득시스템 개발을 통해 데이터 획득 및 시각화에 활용하였다. 또한, 기존 행정구역으로 구분한 지역기반 대기환경정보와의 비교평가를 통해 거리, 매칭률 및 정보의 오차에 대한 신뢰성을 확보하였다. 이렇게 구축된 통합데이터는 심혈관계질환 뿐 아니라 다양한 발병에 영향을 미칠 수 있는 환경적 위험요소 발견을 위한 다각적 연구에 보다 신뢰성 있는 기초정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

초임계 이산화탄소에 의한 시멘트 페이스트의 중성화 반응 메커니즘 (Carbonation Mechanism of Hydrated Cement Paste by Supercritical Carbon Dioxide)

  • 박정원;김지현;이민희;정철우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.403-412
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    • 2018
  • 최근 순환골재의 활용에 관한 필요성이 증대되고 있으나, 순환골재의 강알칼리성으로 인해 다양한 문제들이 발생되고 있다. 순환골재의 강알칼리성은 대부분 골재 표면에 완전히 제거되지 못한 시멘트 페이스트에 의해 발현되는 것으로써 이를 해결하기 위해 이산화탄소를 활용하여 순환골재의 pH를 저감하기 위해 노력이 지속되어왔다. 그러나 기존의 이산화탄소를 이용한 처리 방법에 의해 중성화 처리된 순환골재는 시간이 지남에 따라 pH가 다시 회복된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반응성이 뛰어난 초임계이산화탄소의 활용을 제안하며, 이를 위해 초임계상의 이산화탄소와 수화된 시멘트 페이스트간의 반응 메커니즘을 분석하였다. 그 결과 입자 형태 및 $scCO_2$ 주입량에 따라 중성화 반응정도가 현저하게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 powder 형태 시험체에서 $scCO_2$ 주입량이 많은 고온 고압 상태에서 중성화 반응은 활발하게 이루어졌다. 이때 시멘트의 높은 pH를 주도하는 portlandite가 대부분 calcite와 aragonite의 형태로 변환되었으며, ettringite, hemicarbonate 및 monocarbonate와 같은 calcium aluminate 수화물 또한 안정적으로 존재하지 못하고 분해된 것으로 나타났다. 반면, 10mm 크기의 수화된 시멘트 페이스트는 $scCO_2$가 시험체 내부깊이 침투하지 못하고 표면에서만 반응하여, 반응 후에도 내부에 portlandite와 calcium aluminate 수화물이 잔존한다. 이로 인해 시간이 경과할수록 내부의 portlandite가 점차 용출되어 pH가 다시 상승하는 것으로 나타났다.

위험 선별 및 분석 통합 자동화 시스템 개발에 대한 연구 (Study on Development of Automated System for Hazard Screening at Analysis)

  • 한의진;김용하;최승준;김구회;윤인섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.20-27
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    • 2003
  • 화학공장은 위험한 물리 화학적 특성을 가진 많은 물질들을 다루기 때문에 다른 어떤 공장보다 더 사고의 위험성이 크다. 띠라서 화학공장에서의 각 장치에 대한 위험성 평가는 반드시 필요하다. 현재 사용되고 있는 위험성 평가 방법은 정성적 또는 정량적인 방법으로 각각 개별적으로 적용되는데 정성적, 정량적의 통합된 방법을 적용하면 빠르고 쉽게 적용할 수 있다는 정성적인 방법의 장점과 정밀하게 평가될 수 있다는 정량적인 방법의 장점을 모두 갖출 수 있다. 이러한 통합된 위험성 평가방법을 적용하고 자동화한 ASCA(Automated System for Hazard Screening & Analysis)라는 S/W를 개발하여 실제 공정에 적용하였다. 본 연구에서는 방향족 긍정 중 H.T.U(Hydrotreating Unit)에 대하여 ASCA를 적용하여 각 장치의 상대 순위를 알아보고 D-101이라는 저장탱크에서 단열 실패로 온도 상승이 일어난 경우의 장치고장으로 인한 변수 이상과 발생 가능한 사고의 영향을 알아보았다. 이러한 통합 위험성 평가 시스템을 화학공장에 적용하여 봄으로써 사고 시나리오를 세워서 사고에 대한 비상사태를 대처할 수 있는 능력을 키울 수 있으며 사고를 예방할 수 있을 것이다.

초임계 탄산화 반응이 순환잔골재의 품질개선에 미치는 영향 (The Effect of Supercritical Carbonation on Quality Improvement of Recycled Fine Aggregate)

  • 허성욱;김지현;정철우
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.33-40
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    • 2021
  • 본 연구는 탄산화 메커니즘을 통해 공극을 채우는 방법으로, 온실가스인 CO2를 영구히 고정화시키는 동시에, 탄산화 반응에 의해 순환골재 내부에 존재하는 균열 및 공극을 메워, 순환골재의 활용가능성을 높이기 위한 목적으로 진행되었다. 이를 위해 밀폐된 공간에 기체상의 CO2와 scCO2를 사용하여 순환잔골재를 반응시켰고, 겉보기 밀도 및 흡수율, 진밀도, pH, FE-SEM 측정 등을 활용해 탄산화 전 후 순환잔골재의 물성을 비교 분석하였다. 이후 탄산화 반응이 진행된 순환잔골재로 모르타르 시편을 제작하여 압축강도 실험을 수행하였다. 실험 결과에 따르면, 고온·고압으로 진행된 scCO2와의 반응이 기체상의 CO2와의 반응에 비해, 겉보기 밀도 및 진밀도의 증가폭이 높은 것으로 나타났다. 또한 용출수의 pH는 기체상의 CO2보다 초기에 감소하는 폭이 큰 것으로 나타났고, 탄산칼슘 결정의 생성량과 결정형태가 기체상의 CO2와 반응하는 것에 비해 큰 것으로 나타났다. 압축강도의 상승 폭 또한 scCO2와 반응한 순환잔골재를 활용한 모르타르에서 가장 크게 나타나, 기체상의 CO2보다 scCO2에 의한 품질개선 가능성이 더욱 큰 것을 확인하였다.

고준위방사성폐기물 심층처분을 위한 심부 시추공을 활용한 암반의 지구과학적 조사 (Geoscientific Research of Bedrock for HLW Geological Disposal using Deep Borehole)

  • 천대성;송원경;김유홍;최승범;이성곤;현성필;석희준
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.435-450
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    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 심층처분을 위한 단계별 부지선정에 있어 기본조사부터 심부 시추조사를 통해 부지선정에 필요한 요소들을 획득할 예정이다. 터널이나 유류지하저장소 등과 같은 암반구조물의 지반조사와 달리 고준위방사성폐기물 처분과 관련된 지반조사는 매우 깊은 심도까지 수행될 뿐 아니라 높은 수준의 품질관리가 요구된다. 본 보고에서는 심부 지질특성화에 필요한 요소를 획득하기 위해 수행하였던 750 m급 심부 시추경험을 토대로 심부 시추에 대한 방법론과 심부 시추 전, 시추 중, 시추 후 획득하는 지질학, 지구물리학, 수리화학, 수리지질학, 암반공학 등 다학제적 지구과학적 조사에 대한 절차 등에 대해 간략하게 서술하였다. 암반공학분야의 핵심 평가인자 중 현지응력에 대해서는 고준위방사성폐기물 심층처분관련 국외 사례와 국내 사례를 통하여 심도에 따른 응력변화를 고찰하였다.

반복적 염수침지가 강섬유 혼입 콘크리트의 휨성능에 미치는 영향 (Effect of Repeated Wet/Dry Cycles of Salt Solution on Flexural Performance of Steel Fiber Reinforced Concrete)

  • 김지현;최유진;정철우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.553-564
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    • 2022
  • 콘크리트는 건설분야의 대표적인 복합재료로써 아주 우수한 재료이나, 불균질성을 가진 취성적 재료로 휨이나 인장력에 대해 취약한 거동을 보인다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다양한 종류의 섬유를 보강한 콘크리트를 활용하고 있다. 특히, 강섬유는 다른 고분자 섬유에 비해 시장성이 좋으며 우수한 역학적 성능을 가지고 있어 콘크리트 보강재로 널리 사용되고 있다. 그러나 해양 환경에 노출된 부위에 시공할 때 염소이온 침투에 따른 부식의 영향으로 콘크리트의 내구성을 저하시킨다는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 반복적 연수침지가 강섬유 혼입 콘크리트에 미치는 다양한 영향들에 관해 평가해 보고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 37주간의 반복적 염수 침지 기간 동안 콘크리트의 상대동탄성 계수의 감소는 관찰되지 않았고, 염수 침지 종료 후의 휨강도의 감소도 발생하지 않았다. 반복시험 종료 후 시편의 파단면 육안 관찰 시 강섬유 부식의 증거는 확인할 수 없었다. 그러나 휨인성은 감소하였는데, 이는 콘크리트 시편의 절반 정도가 휨 시험의 최대 측정변위인 3mm지점에 도달하지 못하고 파괴가 발생하였기 때문이다. 비록 반복적 염수침지가 강섬유의 부식을 통한 콘크리트 균열을 발생시키지 못하더라도, 휨인성에는 영향을 미칠 수 있으므로 해양환경에 강섬유 보강 콘크리트를 사용 시 이를 유의해야 할 것으로 판단된다.