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설비공학회 분야의 최근 연구 동향 : 2015년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2015)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.256-268
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    • 2016
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2015. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering were carried out in the areas of flow, heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the renewable energy system and the flow inside building rooms. Research issues dealing with air-conditioning machines and fire and exhausting smoke were reduced. CFD seems to be spreading to more research areas. (2) Research works on heat transfer area were carried out in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the economic analysis of GHG emission, micro channel heat exchanger, effect of rib angle on thermal performance, the airside performance of fin-and-tube heat exchangers, theoretical analysis of a rotary heat exchanger, heat exchanger in a cryogenic environment, the performance of a cross-flow-type, indirect evaporative cooler made of paper/plastic film. In the area of pool boiling and condensing, the bubble jet loop heat pipe was studied. In the area of industrial heat exchangers, researches were performed on fin-tube heat exchanger, KSTAR PFC and vacuum vessel at baking phase, the performance of small-sized dehumidification rotor, design of gas-injection port of an asymmetric scroll compressor, effect of slot discharge-angle change on exhaust efficiency of range hood system with air curtain. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, a cold-climate heat pump system, $CO_2$ cascade systems, ejector cycles and a PCM-based continuous heating system were investigated. In the alternative refrigeration/energy system category, a polymer adsorption heat pump, an alcohol absorption heat pump and a desiccant-based hybrid refrigeration system were investigated. In the system control category, turbo-refrigerator capacity controls and an absorption chiller fault diagnostics were investigated. (4) In building mechanical system research fields, eighteen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the user and location awareness technology applied dimming lighting control system, the lighting performance evaluation for light-shelves, the improvement evaluation of air quality through analysis of ventilation efficiency and the evaluation of airtightness of sliding and LS window systems. The subjects of building energy were worked on the energy saving estimation of existing buildings, the developing model to predict heating energy usage in domestic city area and the performance evaluation of cooling applied with economizer control. The studies were also performed related to the experimental measurement of weight variation and thermal conductivity in polyurethane foam, the development of flame spread prevention system for sandwich panels, the utilization of heat from waste-incineration facility in large-scale horticultural facilities.

폐비닐의 파쇄/선별 융합 전처리 공정의 경제성 평가 (Economic Evaluation of a Crush-screen Hybrid Pretreatment Process for Waste Vinyl)

  • 서수빈;조일호;윤현표;강서영;김형우;이시훈
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.289-295
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    • 2019
  • 비닐, 플라스틱의 사용이 전 세계에서 지속적으로 증가하고 있으나, 세계 각국의 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처리를 위한 수입이 금지됨에 따라 자국 내의 친환경적 처리 또는 이용이 요구되고 있다. 폐비닐, 폐플라스틱의 친환경적인 처리에 대한 수요가 점차 증가하고 있으나, 폐비닐에 묻어 있는 이물질로 인하여 환경친화적인 재활용 방법이 제한되고 있다. 또한 기존의 매립, 소각 방법은 2차 오염의 발생과 처리 비용의 증가를 야기시키고 있다. 따라서 폐비닐에 포함되어 있는 타재질 및 이물질의 선별 제거는 폐비닐의 고부가가치 재활용을 가능케 할 수 있다. 특히 파쇄/선별이 단일 기기에서 동시에 이루어지는 신공정은 자원 재활용을 극대화시킨다. 본 연구는 파쇄/선별 융합 공정을 통해 이루어지는 폐비닐의 분리, 열적 재활용, 물질 재활용의 기술경제성을 평가하였다. 특히 국내 환경 정책에 따른 다양한 지원금들의 변화가 미치는 영향을 고찰하였다. 재활용 인센티브의 가격과 소각에 참여하는 폐비닐의 수율에 따라서 순현재가치와 내부수익률이 크게 변동되었다.

탄성체 재질 변화에 따른 16각형 초음파모터의 토크 특성 연구 (A Study on the Torque Characteristics Depending on the Elastic Body Materials of a Hexadecagon Shaped Ultrasonic Motor)

  • 천성규;정성수;이병하;하용우;김명호;박태곤
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.286-291
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    • 2014
  • In this study, novel ultrasonic rotary motor of hexadecagon shape stator was proposed. Stator of the hexadecagon ultrasonic motor was composed of an elastic ring and ceramics. The elastic ring had sixteen sides and sixteen angular points. Eight ceramics were attached on the outer surface of the eight sides of the ring. When rotor of cylindrical shaft was inserted inside of the ring stator, central lines of the sixteen sides of the stator hold the shaft by the slight pressures(frictions). This slight pressure was a preload of the motor and it could be controlled by radius and thickness of the ring. When two sinusoidal voltages which have 90 degree phase difference were applied to each four ceramics, elliptical displacements of inner surface of the ring were obtained. These elliptical displacements of the inner surface rotated the shaft rotor through the frictions. The proposed hexadecagon ultrasonic motor was designed and analyzed by using the finite element method (FEM), depending on materials of the elastic ring. Based on the FEM results, one model of motor which showed maximum displacement at contact points was chosen and fabricated. And characteristics of the motor were compared with simulated results. When the motor was fabricated with these results, EL20ET0.5CT0.5CW2 model showed 115[rpm] speed about input voltage of 60[Vrms] at 65.6[kHz]. And the maximum torque of 6[gfcm] was obtained. From these results, the hexadecagon shaped ultrasonic motor can be used to actuator for optical device which needs detailed position control. Also it can be used to medical and portable device by reducing size and weight.

Aeromonas hydrophila KH-54가 분비하는 유기폐수처리용 생물응집제 생산조건의 최적화 (Optimization of Bioflocculant Production Conditions for Organic Wastewater Treatment with Aeromonas hydrophila KH-54)

  • 서호찬;이정석;윤주환;이윤석;조홍연
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권6호
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    • pp.465-470
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    • 1998
  • 미생물이 생산하는 유기폐수처리용 생물응집제를 개발하기 위하여 보관균주 및 자연계로부터 100 units/ml 이상의 응집활성을 나타내는 응집제 생산균주를 1차로 분리하고 돈분폐수에서 가장 높은 제거율을 보인 KH-54를 최종 선별하였다. 선별된 균주는 Aeromonas hydrophila로 동정되었으며 응집제 생산을 위한 최적 배양조건은 2.0% mannitol, 0.05% ammonium chloride, 0.02% $KH_2PO_4$, 0.01% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% yeast extract 조성의 배지와 초기 pH 7.0, 배양온도 $25^{\circ}C$ 및 교반속도 150 rpm 의 환경인자들이었다. 상기의 조건으로 4일 배양하였을 때 770 units/ml의 응집활성과 81%의 높은 nephelometer turbidity unit(NTU) 제거율을 나타내었으며 이 응집물질은 돈분폐수 이외 두부공업폐수 92%, 제당폐수 78%, 주정공업폐수 68% 및 항생물질 발효공업폐수 36%의 NTU 제거율을 각각 나타내었다.

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TRIGA Mark-III 원자로의 노심특성계산 (Calculation of Nuclear Characteristics of the TRIGA Mark-III Reactor)

  • Chong Chul Yook;Gee Yang Han;Byung Jin Jun;Ji Bok Lee;Chang Kun Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.264-276
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    • 1981
  • TRIGA Mark-III 원자로의 핵특성을 실제운전상태와 유사하게 모사할 수 있는 해석절차를 개발하였다. 계산에 사용한 전산코드는 다군중성자확산 연소계산코드인 CITATION이고 채택한 중성자에너지군의 수는 TRIGA형 원자로에서 일반적으로 사용하는 7군(고속영역 3, 열영역 4)이다. 직접적인 3차원 계산이 현실적으로 불가능하므로 평면 2차원계산과 원통형 2차원 계산으로 3차원 효과를 기하였다. 연구로와 같이 노심이 작은 원자로에 대하여는 중성자평형에서 buckling에 의한 효과가 매우 크기 때문에 이를 정확하게 나타내는 방법의 개발에 중점을 두었다. 본 연구에서는 에너지군 또는 영역에 무관한 buckling을 중성자 수송이론으로 산출하는 전형적인 방법을 사용하지 않고 중성자 확산이론으로서 에너지군별, 영역별 buckling을 산출하였으며, 이를 이용하여 수행한 노심계산의 결과는 만족스러웠다. 계산시 노심은 원자로수조의 중앙부에 있는 것으로 하고 제어봉은 완전히 인출되었으며 동위원생산용 조사시료는 없는 것으로 가정하였다. 계산결과로서 연소에 따른 초과반응도가의 변화, 운전이력에 따른 Xe-135 독작용의 변화, 회전조사시료대의 반응도가를 산출하고 이를 실제 운전자료와 비교하였다. 또한 중성자속 및 출력분포, 노심 각 조사시설에서의 중성자 스펙트럼등에 대한 계산결과도 제시하였다.

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수직형 유동층로에서 제조된 인공경량 세골재의 특성 (Characteristics of artificial lightweight fine aggregates manufactured by using a vertical fluidizing furnace)

  • 강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.54-59
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    • 2009
  • 기존의 로타리 킬른으로는 융착 현상 때문에 3 mm 이하 크기의 세골재를 제조하기 어려웠다. 이를 해결할 수 있는 수직형 유동층로를 설계, 제작하고 이로부터 점토 : 석분슬러지 :폐백토 =60 : 30 : 10(wt%)조성의 성형체를 소성하여 비중 $1.1{\sim}1.7$, 흡수율 $11{\sim}19%$의 다양한 특성을 갖는 경량 세골재를 제조하였다. 골재를 발포시키기 위한 최소 소성온도는 $1130^{\circ}C$이었다. $1140^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 전형적인 발포 경량골재 특성을 보였으며, 표면에 균열이 크게 벌어져서 내부 층이 드러나 보였다. 그러나 표면에 발생된 균열은 black core 내부로 진행되지 않았기 때문에 흡수율에 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가하면 골재의 shell 두께는 감소하고 black core 영역은 넓어졌으나 유지시간은 미세구조에 따른 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가되면 표면에 액상 발생량이 증가하여 골재의 흡수율은 감소하였다. 또한 소성시간도 골재 흡수율에 큰 영향을 주었는데, 이는 액상을 형성하고 또 생성된 액상이 표면의 개기공을 막아 폐기공으로 변화시키는데 시간이 필요하기 때문인 것으로 생각된다.

팽화처리가 홍미삼의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of Puffing on Quality Characteristics of Red Ginseng Tail Root)

  • 홍희도;김영찬;김성수;심건섭;한찬규
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제31권3호
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    • pp.147-153
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    • 2007
  • 팽화처리가 홍미삼의 사포닌 성분, 당류, 페놀성분, 미세구조 및 소화율 등에 미치는 영향을 조사하였다. 홍미삼의 추출된 조사포닌 함량은 팽화처리후 약 26.5% 증가하였다. 사포닌 조성에서 팽화홍미삼은 홍미삼에 비해 $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Re, $Rg_1$함량이 다소 감소하였으나 Rd와 $Rg_3$함량은 증가하였고, 특히 $Rg_3$함량은 0.49 mg/g에서 0.72 mg/g로 증가하였다. 가용성 총당은 팽화전후 비슷하였고, 산성다당체 함량은 각각 7.15, 6.44%로 팽화후 다소 감소하였다. 총페놀함량은 7.86%에서 9.94%로 증가하였다. 개별 페놀산의 경우 gentisic acid는 홍미삼에서만, salicylic acid는 팽화후 홍미삼에서만 검출되었고, gallic acid, p-coumaric acid, caffeic acid 및 ferulic acid 등은 팽화로 크게 감소한 반면 syringic acid는 약 6배 증가하였다. 팽화후 홍미삼의 절단면 미세구조는 팽화전보다 훨씬 균일화한 입자모양을 나타내었으며, 팽화전후 펩신소화율은 각각 22.4, 46.2%로 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 본 결과는 팽화처리에 의해 홍미삼의 생리활성성분의 증가와 기호성 및 소화율을 높일 수 있음을 시사하는 것으로 판단되었다.

전동 file을 장착한 Tri Auto ZX®의 치근단공 인지 정확도 평가 (ACCURACY OF TRI AUTO ZX® IN LOCATING APICAL FORAMEN WITH ROTARY FILE)

  • 박정원
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제24권4호
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    • pp.578-584
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    • 1999
  • The purpose of this experiment was to determine: (1) the safe automatic apical reverse setting that prevents overinstrumentation of the root canal, using Tri Auto ZX$^{(R)}$ and (2) the effect of various irrigant on such instrumentation. The instrumentation was carried out with the automatic apical reverse setting of 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0. The root canal irrigants used in usual manner were normal saline(0.9%), NaOCl(2.5%), and RC Prep$^{(R)}$. For each reverse setting and each irrigant, ten teeth were used with the total of 120 teeth. The distance between the file tip and the apical constriction was determined by stereomicroscope using the point that the file began to rotate in reverse direction. When the reverse setting mode was set to 0.5, 18 of 30 were overinstrumented. If these were discriminated by irrigant, 10 of 6 with 0.9% saline, 10 of 6 with NaOCl, and 10 of 6 with RC Prep$^{(R)}$ has the file tip located 0.57${\pm}$0.30mm, 0.73${\pm}$0.39mm, and 0.26${\pm}$0.25mm beyond the apical constriction respectively. In 1.0 setting 15 of 29 were over the apical constriction, and the distribution was 6 in saline, 5 in NaOCl, and 4 in RC Prep$^{(R)}$. The mean distance over the apical constriction was 0.28${\pm}$0.13mm with saline, 0.75${\pm}$0.61mm with NaOCl, and 0.25${\pm}$0.17mm with RC Prep$^{(R)}$. When the autoatic reverse mode was set to 1.5, and 2.0, 5, and 1 teeth were found to be overinstrumented in respective settings. But there were large variations in overinstrumented distances when an attempt was made to compare the effect of irrigants on this overinstrumentations and they were meaningless for the small sample size. When all of the autoreverse setting were combined to compare the number of overinstrumented teeth with each irrigant, there were no significant differences (14 for normal saline, 12 for NaOCl, 13 for RC Prep$^{(R)}$). When 0.5 or 1.0 automatic apical reverse setting mode was used the Tri Auto ZX$^{(R)}$ in clinical application, the possibility of overinstrumentation beyond the apical constriction exists in 55.9% of cases. Therefore 1.5 or 2.0 setting is safer for the preparation inside the canal but this type setting needs additional apical hand preparation of the root canal because the accuracy is lower than 0.5 or 1.0 setting.

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회주철의 미세구조와 인장거동 분석 및 확률론적 피로수명평가 (Microstructure, Tensile Strength and Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Gray Cast Iron)

  • 성용현;한승욱;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.721-728
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    • 2017
  • 보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

UAV에 의한 정사영상의 품질 개선 방안 (Improvement of Ortho Image Quality by Unmanned Aerial Vehicle)

  • 엄대용;박준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.568-573
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    • 2018
  • 무인항공기는 유인항공기에 비해 가격이 저렴하고, 운용이 용이하기 때문에 최근 공간정보 구축, 농업, 어업, 기상관측, 통신, 엔터테인먼트 분야 등에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 공간정보 구축 관련 분야에서 무인항공기는 데이터 취득의 신속성과 경제성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 무인항공기를 이용해 제작되는 정사영상에는 건물이나 산림부분의 왜곡현상이 발생하며, 공간정보 분야의 원활한 활용을 위해서는 이러한 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 조건에서 무인항공기 정사영상의 왜곡을 파악하기 위해 고정익, 회전익, 수직이착륙형의 무인항공기를 활용하여 건설현장, 도심지역, 산림지역 등 다양한 대상지역을 촬영하고, 정사영상을 제작하여 분석하였다. 연구를 통해 무인항공기 영상의 중복도가 왜곡현상의 가장 큰 요인이며, 비행고도가 높을수록 왜곡현상이 감소함을 알 수 있었다. 또한 왜곡현상의 개선을 위한 DTM(Digital Terrain Model)을 활용하는 원시영상의 해상도를 낮추어 정사영상의 왜곡을 감소시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 향후 왜곡 없는 고품질 무인항공기 성과물은 정밀측량분야의 무인항공기 적용 확대에 크게 기여할 것이다.