• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.31-38
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• 2005

콘크리트의 타설 직후, 상대적으로 콘크리트는 높은 증기압을 갖게 되며, 주위의 대기는 낮은 증기압을 갖게 된다. 콘크리트와 대기 간의 증기압의 평형을 유지하려는 작용 때문에 콘크리트의 표면에서 대기로 수분이 이동하는 증발이 발생한다. 표면에서 일어나는 증발로 인하여 콘크리트의 내부에서도 증기압의 차이가 발생하며, 이로 인하여 콘크리트 내부의 수분이 서서히 표면으로 이동하는 수분확산이 일어난다 이 수분확산의 속도는 콘크리트의 소성 균열, 수화도, 강도와 같은 요인으로 작용하여 콘크리트의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 콘크리트 수분확산의 지배방정식과 실내에서 측정된 콘크리트의 온도와 상대습도를 이용하여 초기재령의 콘크리트의 수분확산도를 역계산하였다. 역계산된 콘크리트의 수분확산도를 이용하여 콘크리트의 수분확산도 모형을 개발하였으며, 이를 입력값으로 사용하여 유한요소법에 의해 콘크리트의 상대습도를 계산하였다. 그 결과로서 계산된 상대습도는 측정된 상대습도와 대체로 일치하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권5호
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• pp.296-302
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• 2008

The effective moisture diffusivity and its dependence on drying temperature during drying of rapeseed were experimentally investigated. The data were recorded from thin layer drying experiments at nine different combinations of drying air temperatures of 40, 50, and $60^{\circ}C$ and the relative humidities of 30, 45, and 60%. The moisture diffusion equation was analyzed using stepwise multiple regression analysis. Effective moisture diffusivities were calculated based on the moisture diffusion equation for a spherical shape using Fick's second law. The effective diffusivities during the drying of rapeseed were $l.72{\times}10^{-11}$, $2.41{\times}10^{-11}$ and $3.31{\times}10^{-11}\;m^2{\cdot}s^{-1}$ at 40, 50 and $60^{\circ}C$, respectively. The activation energy for moisture diffusion during drying was $28.47\;kJ{\cdot}mol^{-1}$. The dependence of moisture diffusivity on temperature was described by an Arrhenius-type equation. Drying occurred in the falling rate period and the internal moisture diffusion phenomenon is the governing physical mechanism of the moisture movement in the particles.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2009

외장용 기둥재는 년중 사용환경에서 액상수와 직접 접촉할 수가 있으나, 이에 대한 연구는 그다지 많지 않다. 목재의 섬유방향에서 결합수와 자유수 확산계수를 포함한 수분확산계수를 측정하기 위해 상온에서 흡수실험을 실시하였다. 흡수성은 느릅나무, 까치박달나무, 헴록, 가문비나무, 라디에타 소나무, 고로쇠나무 순으로 크게 나타났다. Boltzmann 변환법으로 구한 확산계수는 저함수율에서 섬유포화점 부근까지 감소하다가 최대함수율 부근에서 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 함수율 변화에 따른 확산계수는 $10^{-10}{\sim}10^{-7}m^2/s$ 정도의 값을 나타내었다.

• Computers and Concrete
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• 제16권5호
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• pp.775-793
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• 2015

Moisture transport in concrete in atmospheric environment was studied in this paper. Based on the simplified formula of the thickness of the adsorbed layer, the pore-size distribution function of cement paste was calculated utilizing the water adsorption isotherms. Taking into consideration of the hysteresis effect in cement paste, the moisture diffusivity of cement paste was obtained by the integration of the pore-size distribution. Concrete is regarded as a two-phase composite with cement paste and aggregate, neglecting the moisture diffusivity of aggregate, then moisture diffusivity of concrete was evaluated using the composite theory. Finally, numerical simulation of humidity response during both wetting and drying process was carried out by the finite difference method of partial differential equation for moisture transport, and the numerical results well capture the trend of the measured data.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1151-1158
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• 2013

습기 수착 물성은 전자 패키징 장치의 신뢰성에 있어서 층간의 수증기 압력에 의해 공정과정 동안 발생되는 박리 불량의 고장 분석 및 최적의 재료 개발에 있어서 필수적이다. 본 논문에서는 온습도 모델에 따른 전자 패키징 재료의 온도 의존적인 흡습 및 탈습 물성을 변수화 하였고 이에 대한 온도 및 습도의 영향에 대해 고찰하였다. 변수화된 확산성에서 얻어진 확산 활성화 에너지는 등가의 습기 수착 수준을 위한 가속 수명 비율을 결정하고 신뢰 수명 평가에 요구되는 등가의 소요 시험 시간에 미치는 습기 확산성의 영향을 예측할 수 있게 한다. 신뢰성 시험 표준에서 평가된 유연 전자 모듈의 가속 수명비율을 예시하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권4호
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• pp.342-356
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• 2016

Purpose: The drying of a thin layer of native cassava starch in a tray dryer was modeled to establish an equation for predicting the drying behavior under given conditions. Methods: Drying tests were performed using samples of native cassava starch over a temperature range of $40-60^{\circ}C$. We investigated the variation in the drying time, dynamic equilibrium moisture content, drying rate period, critical moisture content, and effective diffusivity of the starch with temperature. The starch diffusion coefficient and drying activation energy were determined. A modification of the model developed by Hii et al. was devised and tested alongside fourteen other models. Results: For starch with an initial moisture content of 82% (db), the drying time and dynamic equilibrium moisture content decreased as the temperature increased. The constant drying rate phase preceded the falling rate phase between $40-55^{\circ}C$. Drying at $60^{\circ}C$ occurred only in the falling rate phase. The critical moisture content was observed in the $40-55^{\circ}C$ range and increased with the temperature. The effective diffusivity of the starch increased as the drying temperature increased from 40 to $60^{\circ}C$. The modified Hii et al. model produced randomized residual plots, the highest $R^2$, and the lowest standard error of estimates. Conclusions: Drying time decreased linearly with an increase in the temperature, while the decrease in the moisture content was linear between $40-55^{\circ}C$. The constant drying rate phase occurred without any period of induction over a temperature range of $40-55^{\circ}C$ prior to the falling rate period, while drying at $60^{\circ}C$ took place only in the falling rate phase. The effective diffusivity had an Arrhenius relationship with the temperature. The modified Hii et al. model proved to be optimum for predicting the drying behavior of the starch in the tray dryer.

• Computers and Concrete
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• 제3권2_3호
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• pp.103-122
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• 2006

Drying shrinkage of concrete occurs due to the loss of moisture and thus, it is controlled by moisture diffusion process. On the other hand, the shrinkage causes cracking of concrete and affects its moisture diffusion properties. Therefore, moisture diffusion and drying shrinkage are two coupled processes and their interactive effect is important for the durability of concrete structures. In this paper, the two material parameters in the moisture diffusion equation, i.e., the moisture capacity and humidity diffusivity, are modified by two different methods to include the effect of drying shrinkage on the moisture diffusion. The effect of drying shrinkage on the humidity diffusivity is introduced by the scalar damage parameter. The effect of drying shrinkage on the moisture capacity is evaluated by an analytical model based on non-equilibrium thermodynamics and minimum potential energy principle for a two-phase composite. The mechanical part of drying shrinkage is modeled as an elastoplastic damage problem. The coupled problem of moisture diffusion and drying shrinkage is solved using a finite element method. The present model can predict that the drying shrinkage accelerates the moisture diffusion in concrete, and in turn, the accelerated drying process increases the shrinkage strain. The coupling effects are demonstrated by a numerical example.

• Advanced Composite Materials
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• 제17권4호
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• pp.359-372
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• 2008

The moisture absorption behavior of carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) and its effect on dimensional stability were examined. Moisture diffusivity in CFRP was determined by measuring a specimen's weight during the moisture absorption test. Three types of CFRP specimens were prepared: a unidirectionally reinforced laminate, a quasi-isotropic laminate and woven fabric. Each CFRP was processed into two geometries - a thin plate for determination of diffusivity and a rod with a square cross-section for the discussion of two-dimensional diffusion behavior. By solving Fick's law expanded to 3 dimensions, the diffusivities in the three orthogonal directions were obtained and analyzed in terms of the anisotropy of CFRP moisture diffusion. Coefficients of moisture expansion (CMEs) were also obtained from specimen deformation caused by moisture absorption. During moisture absorption, the specimen surfaces showed larger deformation near the edges due to the distribution of moisture contents. This deformation was reasonably predicted by the finite element analysis using experimentally determined diffusivities and CMEs. For unidirectional CFRP, the effect of the fiber alignment on CME was analyzed by micromechanical finite element analysis (FEA) and discussed.

• 한국식품과학회지
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 1986

전분, 단백질 및 수분으로 주로 구성된 한국의 일반 식품과 유사한 모형식품을 이들 세가지 주성분을 조합하여 만들었으며, 이 모형식품의 열확산도를 측정하고 주성분과의 관계를 구명하였다. 모형식품의 열확산도는 수분함량에 비례하는 경향이었고, 동일 수분함량에서는 전분질식품이 단백질 식품보다 높은 값을 나타냈으며 성분간의 교호작용은 유의석이 인정되지 않았다. 측정치와 계산치간의 오차는 잔여율이 3.60%로서 부함도가 높았다. 모형식품에서 열확산도와 수분함량, 단백질 및 전분함량과의 관계식은 다음과 같다. 즉, ${\alpha}20^{\circ}C$ = 0.04911M+0.37355P+3.73072, ${\alpha}60^{\circ}C$ = 0.05353M-0.4766P+4.15136, 이식을 이용한 산술치와 측정치간의 상관계수는 $20^{\circ}C$에서 $0.9650^{**}$, $60^{\circ}C$에서 $0.9002^{**}$로 고도의 유의 상관관계를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1297-1303
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• 2012

본 논문에서는 PET(Polyethylene Terephthalate)와 같은 박막 형태의 고분자 소재에서 수분 확산을 특성화 하기 위한 표준 과정을 열 중량법을 사용하여 제시하고 소재의 흡습 물성을 정량적으로 얻었다. 온도 및 습도에 대한 흡습 물성들의 영향을 조사하기 위해 아레니우스(Arrhenius) 식에 따른 PET 필름의 용해성과 확산성을 특성화 하였다. Fickian 확산에 기반한 박막 소재의 수분 투과성을 구하여 열중량법에서 얻은 흡습 물성의 타당성을 토론하였다. 고분자 소재가 금속과 같은 무기물과 다층 경계면을 가지는 경우 농도에 의존적인 비선형 수분 확산성의 특성을 실험적으로 조사하였고 Non-Fickian 모델에 따른 비선형 확산 특성을 수치적으로 정량화 하였다. 얻어진 흡습 물성들에 기반한 Fickian/Non-Fickian 모델에 대해 수치적으로 비교 및 토론 하였다.