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서울시 지하철 2호선 본선구간의 입자상물질 농도 특성 및 미세분진의 오염지도 개발 (Characterizing Par ticle Matter on the Main Section of the Seoul Subway Line-2 and Developing Fine Particle Pollution Map)

  • 이은선;박민빈;이태정;김신도;박덕신;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.216-232
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    • 2016
  • In present, the Seoul City is undergoing traffic congestion problems caused by rapid urbanization and population growth. Thus the City government has reorganized the mass transportation system since 2004 and the subway has become a very important means for public transit. Since the subway system is typically a closed environment, the indoor air quality issues have often raised by the public. Especially since a huge amount of PM (particulate matter) is emitted from ground tunnels passing through the subway train, it is now necessary to assess the characteristics and behaviors of fine PM inside the tunnel. In this study, the concentration patterns of $PM_1$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ in the Seoul subway line-2 were analyzed by real-time measurement during winter (Jan 13, 2015) and summer (Aug 7, 2015). The line-2 consisting of 51 stations is the most busy circular line in Seoul having the railway of 60.2 km length. The the one-day average $PM_{10}$ concentrations were $148{\mu}g/m^3$ in winter and $66.3{\mu}g/m^3$ in summer and $PM_{2.5}$ concentrations were $118{\mu}g/m^3$ and $58.5{\mu}g/m^3$, respectively. The $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratio in the underground tunnel was lower than the outdoor ratio and also the ratio in summer is higher than in winter. Further the study examined structural types of underground subsections to explain the patterns of elevated PM concentrations in the line-2. The subsections showing high PM concentration have longer track, shorter curvature radius, and farther from the outdoor stations. We also estimated the outdoor PM concentrations near each station by a spatial statistical analysis using the $PM_{10}$ data obtained from the 40 Seoul Monitoring Sites, and further we calculated $PM_{2.5}/PM_{10}$ and $PM_1/PM_{10}$ mass ratios near the outdoor subway stations by using our observed outdoor $PM_1$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ data. Finally, we could develop pollution maps for outdoor $PM_1$ and $PM_{2.5}$ near the line-2 by using the kriging method in spatial analysis. This methodology may help to utilize existing $PM_{10}$ database when managing and control fine particle problems in Korea.

BPA 공장의 메탄올 분리공정에서 위험성 평가 및 안전대책 (Risk Assessment and Safety Measures for Methanol Separation Process in BPA Plant)

  • 우인성;이중희;이인복;천영우;박희철;황성민;김태옥
    • 한국가스학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.22-28
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    • 2012
  • BPA 공장의 메탄올 분리공정에서 HAZOP 평가를 실시하고, 사고 시나리오로부터 화재 및 폭발 사고의 피해범위를 예측하였다. 그 결과, 화재사고의 피해범위는 50 mm 직경의 안전밸브 토출배관 파열에 의한 제트화재에서는 20 m이었고, 설비가 전파되어 플래쉬화재가 발생되는 경우에는 267 m이었다. 또한 개방공간 증기운 폭발사고의 피해범위는 토출배관 파열에서는 22 m이었고, 설비 전파인 경우에는 542 m이었다. 그리고 최악의 누출 시나리오에 대한 안전대책으로는 메탄올 분리컬럼 내부의 이상압력 상승을 감지할 수 있는 압력계를 2 out of 3 voting으로 설비 상부에 설치하여 주공급라인 상에 설치된 컨트롤밸브와 긴급차단밸브를 동시에 차단할 수 있도록 하여야 한다.

익수자 체온 저하에 미치는 팽창식 구명동의의 단열효과 수치 분석 (Thermal Insulation Effect of Inflatable Life Vest on the Drowned Individual estimated by Numerical Analysis)

  • 김성찬;이경훈;황세윤;이진성;이장현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.285-291
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    • 2015
  • 해상 사고에 의한 익수자는 저체온증에 의한 사망 위험에 노출되어 있다. 구명 동의 등을 착용함으로써 부력은 유지할 수 있으나 해수의 낮은 온도에 의한 신체의 열손실은 짧은 시간 내에 체온을 하강시키고 그에 따른 저체온증 사망이 우려된다. 전통적인 구명 동의는 고체형 부력체를 사용하여 부력을 향상 시키고 있으나, 구명 동의에 공기를 채움으로써 부력 및 체온 보존 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 고체형 충진재를 이용한 기존의 비 팽창형 구명 동의와 공기를 채운 팽창형 구명 동의의 단열 성능을 비교하고, 각각의 방법이 체온 변화에 미치는 영향을 정성적으로 평가하고자 한다. 먼저 열저항 모델을 이용한 대략적인 단열 성능의 비교를 실시하고, 유한요소법을 이용하여 Pennes의 신체 열전달 해석을 수행하여 시간에 따른 체온 변화를 수치적으로 검토하였다.

압전감쇠를 이용한 압전지능패널의 전달 소음저감 성능 (Transmission Noise Seduction Performance of Smart Panels using Piezoelectric Shunt Damping)

  • 이중근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.49-57
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    • 2002
  • 안전감쇠에 의해 전달 소음을 저감시키는 압전지능패널에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 압전지능패널은 기본적으로 압전재료를 부착한 평판 구조물에 션트회로를 연결하고 흡음재들을 부가한 구조물이다. 지능패널은 중 주파수영역에서 흡음재의 수동적 특성을 이용하고 저주파수영역의 공진주파수에서는 압전감쇠를 적용하여 소음저감을 이루는 개념이다. 저주파공진에서의 소음저감을 위하여 측정한 전기적임피던스모델을 이용하는 압선감쇠를 적용하였다. 압전감쇠를 위한 공진 션트회로는 직렬로 연결된 저항과 인넉터로 구성되었으며, 저항과 인덕터는 회로에서 소산되는 에너지가 최대가 될 수 있는 값으로 최적설계하였다. 압전지능패널의 전달 소음저감성능은 음향터널을 사용하여 실험을 수행하였다. 음향터널은 사각단면 형태이며 소음 원으로 터널의 한 쪽 끝에 스피커가 설치되었다. 패널들을 터널의 중앙에 설치하여 투과 음압을 측정하였다. 흡음재를 갖는 지능패널과 흡음재와 공기층을 갖는 압전이중지능패널은 수동적 특성에 의해 저주파영역의 공진주파수를 제외한 중 주파수영역에서 뚜렷한 소음저감 효과를 나타내었다. 압전감쇠를 통하여, 첫 번째 공진주파수에서 약 10dB, 8dB의 소음저감 효과를 얻었다. 압전감쇠와 수동특성을 혼용하는 압전지능패널은 넓은 주파수영역에서의 소음저감을 위한 유망한 기술이다.

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PC 큰 보-PC 작은 보 접합부의 전단성능 평가 (Evaluation of Shear Capacity on PC Girder-PC Beam Joint)

  • 문정호;오영훈;임재형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.166-174
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    • 2011
  • 본 연구는 PC 작은 보의 댑단부와 PC 큰 보의 레져에 대한 전단성능을 평가하기 위한 전단 구조성능 실험연구이다. 일반적으로 작은 보의 댑단부와 큰 보의 레져는 사용하중에 안전하도록 설계하고 있지만, 작은 보의 단부를 연속단으로 설계한다면 작은보의 댑단부와 큰 보의 레져는 고정하중과 시공하중에만 안전하도록 설계할 수 있다. 이에 대한 구조성능을 평가하기 위하여 행거철근 정착방법, 설계하중, 레져보강근유무를 변수로 총 7개 실험체를 제작하여 전단실험을 실시하였다. 실험결과, 댑단부 및 레져가 으로 설계되어도 작은 보의 연속성은 확보될 수 있는 것으로 나타났으며, 전단 임계단면은 지지점으로부터 유효높이(d)만큼 떨어진 위치에서 형성된 후 댑단부로 진전되었다. 그리고 PCI 핸드북에서 레져를 설계할 때 캔틸레버 슬래브와 같은 구조일 때로 해석하고 있는데, 본 공법에서의 레져는 3변 고정 슬래브와 같은 구조이므로 PCI 핸드북에서 정의하는 방법은 본 공법의 레져를 과대설계할 가능성이 있는 것으로 사료된다.

도심하천복원 경제가치 추정에서 사회규범편의 검정 (Economic Valuation of Urban Riverine Restoration and A Test of Social Desirability Bias)

  • 최성록;성찬용;백효진
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제28권4호
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    • pp.645-673
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    • 2019
  • 진술선호법의 가상적 지불상황으로 초래되는 가상편의(hypothetical bias)는 설문 응답자에게 사회규범적 부담으로 작용하여 설문 응답에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 도심하천복원의 경제적 편익을 추정하기 위해 전통적으로 사용되고 있는 주관적 질문과 함께 객과화된 질문을 적용하여 가상적 편의(사회규범편의)를 검정하였다. 대전광역시의 하천이 복원되는 사례를 이용하여 전국의 응답자 1,000명을 대상으로 데이터를 수집하여 조건부가치평가법(CV)과 선택실험(CE)을 함께 적용하여 지불의사액을 추정하였다. 사회규범편의를 검정하는 방법으로 관련 문헌에서 일반적으로 쓰이는 표본분할과 파라미터화 방법을 함께 적용하여 그 함의를 비교하였다. 전통적인 방법으로 추정된 하천복원의 한계가치는 CV의 경우 10,500원, CE의 경우 수질 개선 18,600원, 하천내부 개선 2,200원, 하천주변 개선 8,900원, 생물다양성 개선 5,800원으로 추정되었다. 검정 결과에 의하면 응답자들의 선호도 이질성을 설명하는 원인으로서 질문의 차이를 파라미터화하여 모형에 포함시킬 경우에는 가치평가기법의 차이에 관계없이 사회규범편의가 5% 수준에서 모두 유의하게 나타났다. 반면, 질문의 유형에 따라 데이터가 독립적으로 분석되는 표본분할의 경우 대부분의 경우에서 사회규범편의가 유의하지 않았다. 비록, 본 연구에서 Cheap-talk가 사전에 적용되어 가상적 편의가 1차적으로 걸러졌을 가능성이 있겠지만, 검정법에 따라서 전혀 다른 결론이 도출될 수 있어서 앞으로 주의가 요구된다. 실질적 효과성 차원에서 사회규범편의를 검정하는 표본분할의 사용을 권한다. 특히, 사회규범이 강한 상황에서는 Cheap-talk 이후에도 가상편의가 강하게 잔존할 가능성이 높기 때문에 향후 비시장가치평가에서 객관적 질문의 역할이 강조된다.

3D scanner를 이용한 여성복 재킷의 패턴 사이즈에 따른 착의평가 연구 (A Study on the Evaluation of Ready-Made Jacket for Women according to Pattern Size Using 3D Scanner)

  • 서추연
    • 한국의류학회지
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    • 제26권3_4호
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    • pp.390-401
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    • 2002
  • 본 연구에서는 기성복의 맞음새와 치수체계에 따른 문제점을 제시하기 위하여 현재 시판되고 있는 여성복 재킷을 중심으로 사이즈별 각 패턴의 치수 및 공극량 분석을 실시하였으며 결과는 다음과 같다. 1. 재킷에 대한 관능검사(self sensory test)결과, 패턴 B의 점수가 가장 낮았으며, 동일한 사이즈의 의복임에도 불구하고 재킷의 착용감은 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났다. 2. 패턴 계측 결과 각 브랜드간의 패턴 그레이딩 량은 차이를 나타내어 동일한 사이즈임에도 불구하고 여유량이 서로 다르게 나타났으며, 수직방향보다는 수평방향의 증가량이 큰 것으로 나타났다. 3. 3D scanner를 이용하여 인체 및 착의인체를 스캔한 결과, 3차원 입체 형상으로 의복의 착의상태를 볼수 있으므로 2차원 정보를 얻을수 있는 사진촬영 결과에 비하여 활용성이 높으며 촬영거리에 따른 피사체의 왜곡이 없으므로 정확도가 높은 것으로 나타났다. 4. 패턴별 평균공극길이에 대한 유의성 검증 결과, B88사이즈의 허리부위를 제외한 모든 부위에서 유의성이 인정되지 않았으며 사이즈별 평균공극길이에 대한 유의성 검증결과에서는 품, 배, 엉덩이부위에서 유의성이 인정되어 사이즈가 커질수록 이들 부분의 여유량 설정에 신중을 기하여야한다.

곡선 강상자형교의 윤하중 분배 (Distribution of Wheel Loads on Curved Steel Box Girder Bridges)

  • 김희중;이시영
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.9-14
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    • 2008
  • 곡선교의 경우 구조적인 기능이나 미관을 고려하여 강상자형교의 사용이 증가하고 있다. 강상자형교는 비틀림에 대한 강성이 뛰어나고 폐합단면을 가지므로 개단면에 비해 부식에 대해서 유리하며 가설 시에도 안정성을 갖는 장점이 있다. 곡선 강상자형교의 설계는 관용적으로 가로보의 강성을 이용하여 윤하중 횡분배를 유도하는 격자해석으로 실시되고 있다. 본 연구에서는 곡선강상자형교에 대하여 유한요소 해석을 실시하여 곡률, 가로보 및 다이아프램이 윤하중의 횡분배에 미치는 영향에 분석하였다. 해석결과 곡선교에서 곡률은 횡분배에 큰 영향을 미쳤으며 곡률이 증가할수록 분배계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 지점부 다이아프램 외에 지간 중앙에 설치되는 다이아프램 1개는 윤하중의 횡분배와 구조적 안정성에 크게 기여하였으나 추가적인 다이아프램의 설치는 하중의 횡분배에 크게 영향을 주지 못하였다. 콘크리트 슬래브 강성은 가로보에 의한 횡분배 효과보다 크게 나타난 것으로 곡선 강박스교 설계 시에는 콘크리트 슬래브 강성의 횡분배 효과를 고려하여야 할 것이다.

외연적 유한요소기법을 활용한 리저널급 항공기 동체 내추락 특성 분석 (Analysis of Crashworthiness Characteristics of a Regional Aircraft Fuselage using an Explicit Finite Element Method)

  • 박일경;김성준;황인희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1070-1079
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    • 2012
  • 항공기 사고 시 항공기 구조물의 충돌에너지 흡수 특성은 탑승자 생존성 향상을 위해 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 항공기의 비상착륙 시 충돌에너지는 착륙장치, 동체 하부 구조물(Subfloor), 좌석을 통해 탑승자에게 흡수/전달되며, 이 세 가지 구성품은 항공기 내추락성에 매우 중요한 구성품이다. 이 구성품들 중 동체 하부 구조물의 충돌 에너지 흡수 특성은 항공기 형식, 구조물의 형태 및 적용된 재료에 따라 결정된다. 따라서 항공기 동체 하부 구조물의 내추락 특성에 관한 연구는 항공기 안전성 향상을 위해 매우 중요한 분야이다. 본 연구에서는 상대적으로 내추락 특성이 취약한 80~90 인승급 리저널항공기 Narrow Body 동체의 내추락 유한요소 모델 구성과 외연적 유한요소해석을 통한 내추락 해석이 수행되었다. 동체 구조의 충돌에너지 흡수 및 좌석 장착점의 가속도 응답 등의 해석 결과 분석을 통해, 내추락 특성 및 성능 평가 과정을 수행하였다.

벽-유체의 상호작용을 고려한 유연관 내부 유동의 수치적 연구 (Numerical Analysis of the Flow in a Compliant Tube Considering Fluid-wall Interaction)

  • 심은보
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.391-401
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    • 2000
  • 본 연구에서는 정맥 등과 같은 혈관의 상황을 모사하기 위하여 선형적으로 벽 두께가 변하는 축 대칭 관의 벽면과 유동의 상호작용을 유한요소 방법으로 해석하였다. 사용한 유한요소 상용 소프트웨어(ADINA)의 타당성을 검증하기 위해서 막힘이 있는 혈관에서의 벽과 혈류의 상호작용을 해석하고 이를 기존의 실험결과와 비교하였다. 또한 2차원 신축 벽을 가지는 평판 사이의 유체 유동에 대한 결과를 기존 연구결과와 비교하였다. 축대칭 문제의 경우, 입구의 압력은 일정하게 유지하면서 출구 압력을 감소시켜 나간다. 출구 압력의 감소에 따라, 유량은 증가하며, 관내 유로의 단면적은 감소한다. speed index(평균속도를 파의 속도로 나눈 값)가 1 근방에서 유량은 최대가 되며, 유로 단면적이 최소가 된다. 그리고 출구압력이 좀 더 감소하면 유량은 오히려 줄어든다. 이와 같은 현상을 유동제한(flow limitation) 혹은 초킹(choking)이라 하는데, 폐의 기도(airway) 및 모세혈관, 그리고 이외의 여러 정맥들에서 자주 발생하는 폭포효과의 원인이 된다. 상류벽 두께와 하류 벽두께의 비가 2 일 경우에는 하류쪽에서 목(area throat)이 형성되며 이 비가 3일 경우에는 상류 쪽으로 이동하는데 하류 벽면의 강성(stiffness)이 상류 쪽에 비해 강하게 되어서 상류 쪽에서 먼저 붕괴가 일어나기 때문이다.

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