시각장애학교의 창의적 체험활동 교육과정 편성 실태 분석

문희원 조선대학교 대학원 2017 국내석사

지하 저수조 미활용 에너지를 이용한 소형 수열원 히트펌프의 경제성 분석

양철호 서울과학기술대학교 주택대학원 2012 국내석사

유엔기후변화협약(UNFCCC)에 가입한 국가들은 지난 2005년 2월 기후변화협약을 발효시킨 이후 지속적으로 온실가스 감축에 노력을 기울이고 있다. 일반적인 국내 건물의 에너지 소비량 비율을 보면 공조 47%, 조명 24%, 기타 29%로 공조 시스템의 에너지 사용 비율이 대단히 높음을 알 수 있다. 국내외의 관련 연구기관 등은 온실가스 배출저감을 목적으로 에너지 절감 및 친환경에너지에 관한 많은 연구 수행을 통하여 결과물의 하나로 히트펌프가 개발되었다. IEA 히트펌프 Center의 자료에 의하면 현재 설치되어 사용되는 히트펌프 시스템으로 전 세계에서 전체CO2 방출량의 약 12% 수준인 연간 약 1억 8천만톤의 CO2 감소 효과를 얻고 있으며, 히트펌프의 보급 확대를 통해 전체 CO2 배출의 8%를 절감할 수 있을 것으로 전망되어지고 있으며 히트펌프시스템의 고효율성 및 친환경성이 크게 부각되고 있다. 일반적으로 지열 히트펌프 시스템은 기존의 냉난방 시스템과 비교할 때 수명이 길고 소음이 적으며 지구온난화의 원인이라 할 수 있는 이산화탄소의 배출이 적다. 또한 냉난방에 사용하는 에너지 비용과 보수, 유지비용이 적어 에너지 효율 측면에서 다른 대체에너지와 비교하여 우수한 성능을 보이기 때문에 최근에 많은 각광을 받고 있지만 지열 히트펌프시스템은 천공비용 등 투자비 및 설치비용에서 많은 비용을 가지는 단점을 가지고 있다. 반면 물을 열원으로 사용하는 수열원 히트펌프 시스템은 해수, 연못, 하천수 또는 지하수 등이 고려될 수 있으나 수원이 근처에 있어야 하므로 다른 방식에 비하여 지리적 환경에 의존도가 높으며 지하수오염 및 지하수량의 변동을 가질 수 있는 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구는 건물에서 소비되는 에너지의 절약을 위한 방법과 위와 같은 방식의 단점을 보완할 수 있는 시스템으로 지하 저수조를 수열원으로 사용하여 보다 용이한 형태의 열원을 제공받으며 일정한 온도 및 큰 열용량을 가진 지하저수조 수열원을 이용하여 기존의 지열원 히트펌프 시스템 과 공기열원 히트펌프 시스템과의 비교를 통하여 지하 저수조를 통한 수열원 히트펌프 시스템의 효용성을 동특성 시뮬레이션을 통한 각 시스템별 성능을 분석하였으며, 초기에 들어가는 비용인 초기투자비와 건물유지에 들어가는 비용인 유지관리비를 산출하여 경제성을 분석하였고, 분석한 결과를 토대로 경제적인 시스템을 제안하고자 하였다. 본 연구는 공공업무용도로 사용되는 건물을 대상으로 각 시스템별 히트펌프의 효용성 여부를 분석하기 위해 공기히트펌프, 지열히트펌프, 지하 저수조를 이용한 히트펌프의 에너지 사용량을 동특성 해석코드인 TRNSYS(Transient System Simulation) 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 분석하였으며, 초기에 들어가는 비용인 초기투자비와 시뮬레이션 분석 결과값을 참조하여 산출한 에너지비용을 포함한 건물유지에 들어가는 비용인 유지관리비를 산출하여 경제성을 분석하였다.

위릉채와 금은화 혼합물이 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 항산화 및 항염증 효과

최정일 대전대학교 대학원 2023 국내박사

Antioxidant and Anti-inflammatory Effect of Potentilla chinensis Seringeand Lonicera japonica Thunberg Mixture(PLM) on LPS-induced nflammation in RAW 264.7 Cells Objectives : The purpose of this study was to experiment antioxidant and anti-inflammatory effect of Potentilla chinensis Seringe and Lonicera japonica Thunberg Mixture(PLM) on LPS-induced Inflammation in RAW 264.7 macrophages. Methods : The antioxidant efficacy of PLM was evaluated that total polyphenol and flavonoid contents, DPPH and ABTS radical scavenging activity, FRAP assay. ROS and NO levels in LPS-induced RAW 264.7 cells were also evaluated. The anti-inflammatory effects of PLM were evaluated by inflammatory biomarkers production,inflammatory gene expression, and protein phosphorylation in LPS-induced RAW 264.7 cells. Results : It was measured that polyphenols and flavonoids whose antioxidant and anti-inflammatory effects were confirmed, were included in PLM. The results of DPPH and ABTS radical scavenging activity. ROS level was decreased at 100, 200 ㎍/㎖ and NO level was decreased at all concentration groups of PLM compared to the control group. In biomarker production, PGE2, TNF-α & IL-6 decreased at 100, 200 ㎍/㎖ concentrations and IL-1β was decreased at 200 ㎍/㎖ concentrations of PLM compared to the control group. In mRNA expression level, iNOS and IL-6 were decreased at all concentrations, COX-2 and TNF-α were decreased at 100,200 ㎍/㎖, IL-1 β was decreased at 200 ㎍/㎖ concentrations of PLM compared to the control group, and HO-1 were increased at 100, 200 ㎍/㎖, NQO1 were increased at all concentration groups of PLM compared to the control group. In protein phosphorylation level, iNOS, COX-2 were decreased at 100, 200 ㎍/㎖ concentrations of PLM compared to the control group. HO-1, NRF2 were increased at all concentration groups, NQO1 was increased at 100, 200 ㎍/㎖ concentrations of PLM compared to the control group. ERK, p38 were decreased at 200 ㎍/㎖ concentrations, JNK was increased at all concentrations of PLM compared to the control group. Conclusions : These results indicate that PLM decrease oxidative and inflammatory effects through inhibition of the MAPK signaling pathway and adjusting - 53 - NRF2/HO-1 pathway. Therefore, these results suggest that PLM has anti-inflammatory and anti-oxidative activities on LPS-induced RAW 264.7 cells

만성 비특이성 경항통에 대한 polydioxanone 매선침치료와 물리치료의 유효성 및 안전성 비교 임상연구

김재익 대전대학교 2020 국내박사

Objective The aim of this study is to evaluate the effectiveness and safety of polydioxanone thread embedding acupuncture (TEA) on non-specific chronic neck pain (CNP) compared to physical therapy (PT). Methods In this randomized, controlled, assessor-blinded, clinical trial, 128 patients diagnosed with CNP were randomly allocated into the TEA group or the PT group in a 1:1 ratio. TEA were provided once a week for 4 weeks, while PT were provided twice a week for 4 weeks. The primary outcome was the mean change in the Neck Pain and Disability Scale (NPDS) score at 9 weeks. Secondary outcomes were Pressure Pain Threshold (PPT), clinical relevance measured by using the clinically important difference (CID), cervical spinal angle, Beck Depression Inventory Ⅱ (BDI-Ⅱ), Beck Anxiety Inventory (BAI), EuroQol-Five Dimension 3 level version (EQ-5D-3L), Patient Global Impression of Change (PGIC). Assessments were conducted at baseline (1W), 5 weeks (5W), 9 weeks (9W), and 13 weeks (13W). Adverse events (AEs) were recorded at every visit. Analysis of covariance (ANVOCA) with baseline score as a covariate was used for main statistical analysis. Results The TEA group showed significant improvement in NPDS scores compared with the PT group. The proportion of patients with a decrease on the NPDS score of minimal CID (11.5 points) was significantly higher in the TEA group at 9W and 13W than in the PT group. Significant differences were observed on the BDI-Ⅱ, BAI, EQ-5D Index, EQ-5D Visual Analogue Scale (EQ-5D VAS), PGIC between the two groups, but not the PPT, cervical spinal angle. AEs related with TEA were stiffness, bruise, pain, edema, pricking, and irritation, and one case of severe AE was occured; iatrogenic pneumothorax. Conclusion For improving the symptoms of CNP, the TEA treatment showed clinically and statistically significant effect compared to the PT treatment. Also, since most side effects of TEA were mild, TEA seems to be safe.

플라스틱 코팅 알루미늄 판형 열교환기의 성능에 관한 수치해석적 연구

최근호 서울과학기술대학교 2017 국내석사

This present paper aimed at examining the preliminary performances of Plastic Coated Aluminium Material Plate Heat Exchanger called PCAM PHE. PCAM PHE is a heat exchanger which thermally conductive plastic nanoscale composite resin was applied 80μm on each side of plates which were molded with aluminum materials. The stainless materials which are generally used in plate type heat exchangers are low in heat conductivity, corrosion resistance, and chemical resistance. Therefore, they should use high-priced materials in order to improve the above-mentioned facts and raise the durability. However, it cannot be popularized because it is hard to supply and demand the high-priced, raw materials. Therefore, this paper aimed at comparing and analyzing the product’s performances in advance along with the numerical analysis and experiments for the purpose of developing PCAM PHE in order to overcome these shortcomings even though it is a little weak in solidity, to lighten the product, and also to apply it broadly to the special process. CFD Simulation used 3D modelling by Solid-works program and analyzed heat flow with the commercial simulation program ANSYS Fluent. And the experiments were designed and verified by using HTRI which is the certified qualification program in business practice. The materials of plate type heat exchangers were three cases: STS316, Titanium, and PCAM. And the load conditions were for two fluids to have heat exchange under 5 degree differences in temperature respectively while warm water ranged from 33℃ to 28℃ and cold water ranged from 7℃ to 12℃ in a heat exchanger with heat capacity 6.3kW. The pressure loss and overall heat transfer coefficient were compared and analyzed by decreasing and increasing 50% and 150% with the flux of 0.301 kg/s as 100%. As a result, it was revealed that there occurred a little numerical differences from the qualification program in business practice because modelling was made simple because the waves in the plates were complex, and also because it is a three dimensional analysis, only three heat plates were used in order to reduce calculation. However, it was shown that PCAM heat exchanger had the best performance compared to the materials of the existing products. And in the order of Titanium and STS316 heat exchangers, the heat transferge performance was shown good. The results of ANSYS and HTRI are different because the 3D modeling work is not flexible and the flow distribution is partially unbalanced. However, the results of HTRI and CFD analysis both results showed that the heat transfer rate tended to be superior. 본 연구에서는 PCAM PHE(Plastic Coated Aluminium Material Plate Type Heat Exchanger)이라고 명명하는 플라스틱 코팅 알루미늄 판형 열교환기의 예비성능을 검토하는데 목적이 있다. PCAM PHE는 열전도성 플라스틱 나노복합수지를 알루미늄 재질로 성형된 판의 면 양쪽에 80μm씩 도포한 열교환기이다. 일반적으로 판형 열교환기에서 사용되는 Stainless 계열의 재질은 열전도도 작고, 내식성 및 내화학성이 작기 때문에 이를 향상시켜 내구성을 높이기 위해서는 고가의 재질을 사용하여야 하지만 고가인 원재료의 수급이 어렵기 때문에 널리 보급되지 못하고 있다. 이에 강도는 다소 약하지만 이러한 단점을 극복하고 제품을 경량화 하면서도 특수공정에 널리 적용하기 위하여 PCAM PHE를 개발할 목적으로 사전에 제품의 성능을 수치해석과 실험을 병행하여 비교 분석 하고자 한다. CFD해석은 Solid-works프로그램으로 3차원 모델링하고 상용 해석 프로그램인 ANSYS FLUENT로 열유동 해석을 하였으며 실험은 실무에서 공인된 검증 프로그램인 HTRI를 이용하여 설계 및 검증하였다. 판형 열교환기 재질은 STS316, TITANIUM, PCAM 세 가지 케이스로 하였으며 열용량이 6.3kW인 열교환기에서 온수는 33℃에서 28℃, 냉수는 7℃에서 12℃로 각각 온도차가 5℃인 두 유체가 열교환하는 부하조건이다. 유량은 0.301 kg/s를 100%로 하여 50%, 150%로 축소, 확대하면서 압력손실과 총괄열전달계수를 비교 분석하였다. 결과는 판의 물결형상이 복잡하기 때문에 모델링의 단순화와 3차원 해석이므로 계산을 줄이기 위하여 3개의 열판만 사용하였기 때문에 실무 검증 프로그램과 다소 수치적 차이는 있지만 PCAM 열교환기가 기존 제품의 재질과 비교하여 성능이 가장 우수하였으며 그 다음으로 TITANIUM, STS316 순으로 열교환 성능을 보였다. ANSYS와 HTRI의 결과값 차이를 만드는 요인은 3D Modeling Work이 유연하게 되지 않아 부분적으로 유량분배가 불균형화 되어 분석 결과의 차이를 나타내었지만, 실무 검증 프로그램인 HTRI의 결과 값과 CFD 해석의 결과 값이 둘 다 열전달율이 우수한 경향이 보인다는 결과를 확인하였다.

천연 유기산 세정제의 관 스케일 제거효과에 관한 연구

강형석 서울과학기술대학교 2016 국내석사

국내 상수도 보급률은 2015년 기준으로 특·광역시는 99.9% 시지역은 99.4% 농어촌(면지역)은 92.3%이나, 20년 이상된 노후 상수도관은 2006년 20.6%에서 2015년 32.3%로 계속 증가하고 있다. 반면 상수도관 노후 등으로 연간 수돗물 총 생산량의 10.9%인 약 6억 8708만 톤의 수돗물이 손실되었으며, 이를 원가로 환산 할 경우 6058억 원에 이른다. 또한 수도관 노후화는 먹는 물의 안전과 직결된다. K-water(2015)에서 조사한 지방상수도 고객만족도 조사를 보면 수돗물 음용률은 49%로 선진국의 약 85% 비하여 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이러한 배관 스케일로 인한 각종 문제점들을 해결하기 위하여 방청제, 화학 세정제를 사용하는데 이는 2차적 문제를 발생시킬 수 있다. 원칙적으로 방청 화학약품은 농축될 경우 환경오염을 유발하고 인체에 과다 섭취될 경우 칼슘결핍, 혈관경화, 빈혈 등 심각한 부작용이 발생될 수 있기 때문이다. 따라서 배관 내부의 스케일을 효과적이고 안전하게 제거하는 방법을 모색한 결과 본 연구에서는 석회동굴 생성과정을 응용한 천연 유기산 세정제를 제조하였다. 그리고 공업용수 배관, 열수 배관의 스케일 및 화장실 소변기 요석 처리에 대한 효과를 실험을 통하여 확인하였다. 1. 배관 스케일의 성분 측정 결과는 다음과 같다. 탄산칼슘,산화칼슘 함유량은 70%, 산화규소 함유량은 12.7%, 산화철 함유량은 11.5%, 산화알루미늄 함유량은 3.3%, 기타 함유량은 2.5%이다. 2. 산화규소(SiO2)는 12.7%로 불산으로만 제거되므로 이를 제외한 나머지 성분87.3%를 오염물로 선정하고 이를 제거하고자 하였다. 3. pH증가에 따른 천연유기산 융해도 실험결과 pH가 4이상 증가하여도 사과산, 시트르산, 옥살산이 비교적 안정한 용해도를 나타냈으며 이를 이용하여 세정제를 제조하였다. 4. 공업용수 및 열수배관의 스케일 제거효율 실험에서는 기존 화학 세정제와 천연유기산 세정제를 중량분석법을 사용하여 비교하였으며 그 결과 천연유기산 세정제가 약 2~15% 제거 효율이 우수함을 알 수 있었다. 5. 요석 스케일 제거제는 시트릭산과 베이킹소다의 혼합비 6:4가 가장 유리한 것으로 나타났다. 6. 소변기의 요석 스케일 제거실험 결과 암모니아 농도는 요석 처리 전 0.73ppm에서 요석 처리 후 0.14ppm으로 약 80% 감소됨을 알 수 있었다. 결과적으로 관 세정제의 스케일에 대한 용해도와 계면활성제의 세정효과에 의하여 칼슘화합물, 탄산염, 금속산화물에 대한 제거 효과가 우수하였다. 배관 및 화장실 요석 스케일 제거와 세척에 있어 환경 친화적인 소재의 세정제로 이용될 수 있어 각종 배관의 오염 및 스케일 제거에 효과적일 것이라 생각한다. 특히 기존의 인산과 인산염, 유해한 강산 배관 세정제들을 사용하지 못하는 배관에 대하여 적용이 가능하여 보다 안정적이고 효과적으로 기여할 것으로 판단된다.

기체 크로마토그래피를 활용한 농산물 잔류농약 다성분 분석에 있어서 시료 전처리 방법들에 대한 비교 연구

박고운 부경대학교 교육대학원 2015 국내석사

농산물 중 잔류농약 성분을 검사 평가하여 안전성을 확보하기 위해서는 정확하고 신뢰성 있는 잔류농약 분석법의 사용이 필수적이다. 잔류농약 분석은 분석 대상 성분을 mg/kg(ppm) 이하로 검출하고 정량하는 미량분석 분야에 해당한다. 현재까지 식품의약품안전처(식약처)에서는 농산물의 잔류농약성분 분석을 위해 다종농약다성분 분석법(식품공전 4.1.2)을 사용하는데 이 분석법은 검체(농산물)로부터 유기용매를 사용하여 농약성분들을 추출한 후 column chromatography로 정제하여 gas chromatography(GC) 또는 liquid chromatography(LC)로 분리하여 정량하는 방법이다. 최근에 이 분석법의 추출-정제 방법을 보다 간편하고 신속하게 처리할 수 있는 QuEChERS 방법이 미국에서 개발되어 미국과 유럽 등에서 인정되는 국제 공인 방법으로 사용되기 시작하였으며 우리나라에서도 일부 인정되어 사용되기 시작하였다. 식품공전에 고시된 다종농약다성분 분석법에서는 분석 성분들의 추출과 정제가 분리된 2단계 과정을 거치는 반면에 QuEChERS 방법에서는 dispersive solid-phase extraction(d-SPE)을 사용하여 추출과 정제가 동시에 이루어진다. 이 방법은 기존의 전처리 방법보다 보다 간편하지만 검체에 따라 방해물질 제거에 문제점이 있어 GC와 LC만로는 정량 분석이 어려운 경우도 있어 실제 분석에서는 GC에 mass spectrometer를 결합하여 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 다종농약다성분 분석법의 추출 및 정제 방법과 QuEChERS 추출-정제법을 비교하여 분석하고 QuEChERS 방법을 보완하여 chromatography만으로 정량할 수 있는 가능성에 대하여 살펴보았다. 검체로는 농산물을 분류하는 대분류 기준에 의거하여 현미(곡류), 감자(서류), 양배추, 고추(채소류), 느타리버섯(버섯류), 사과(과실류)로 6가지 품목을 선정하였고 분석 농약은 식약처 시행 검사 농약 300여종(?) 중 GC로 분리분석이 가능하고 가장 흔히 검출되는 농약 가운데 GC 검출기 중 electron capture detector(ECD)로 분석되는 chlorothalonil, tetraconazole, procymidone, iprodion, indoxacarb 5종과 nitrigen-phosphorous detector(NPD)로 분석되는 ethoprophos, diazinon, fenitrothion, chlorpyrifos, ethyl p-nitrophenyl thionobenzenephosphonate(EPN) 5종을 선정하였다. 선정된 6 가지 농산물에서 10종 농약을 0.5 ppm으로 spiking하여 회수율을 기존 방법과 QuEChERS법 그리고 QuEChERS 보완법으로 처리하여 GC만으로 분석하여 결과를 비교하였다. 검체에 따라서 방해물질의 영향이 다르지만 대체로 QuEChERS 방법이 기존 방법보다 더 많은 영향을 받았고 QuEChERS 방법에 간편한 정제과정을 추가한 경우에 더 나은 결과를 보여주었다. 이러한 결과를 토대로 선정된 10종 농약 성분 중 일부가 확실히 검출된 시판 농산물 7종의 분석 결과도 비교분석 하였고, 이 역시 비슷한 결과를 나타내었다. 하지만 10 ppb이하의 낮은 수치에서는 농약성분의 peak이 낮아지기 때문에 matrix와 구별 할 수 없다는 단점이 있었다.

초고층 건물의 외풍에 의한 높이별 환기특성 연구

성화현 서울과학기술대학교 2013 국내석사

Abstract The Study of Ventilation of a High-Rise Building due to External Wind The recent trend of construction market shows that bigger, high-rise buildings are taking up great share. This trend is applied in housing market as well, as high-rise residential buildings are widely built in cities. In metropolitan cities like Seoul and other newly developed cities near Seoul, in particular, a number of high-rise buildings have been built due to the difficulty of securing new land and plans to increase floor area ratio in case of redevelopment. While residents were more interested in direction of houses in the past, their focus has shifted to the view of houses, which leads to construction of a number of high-rise residential apartment buildings. Landmark skyscrapers have been built both at home and abroad. Good examples abroad include Burj Khalifa in Dubai, Taipei 2010 in Taiwan, Jin Mao Tower in Shanghai while Korea also has Doosan We‘ve the Zenith, built in Busan in 2011 as well as Jamsil Lottel World Tower and International Media Tower, which are under construction and in preparation stage, respectively. These buildings, taller than 80 stories, are likely to experience significantly poor ventilation due to the stack effects and changes in external wind pressure. While mid/low story apartment buildings can receive fresh air from outside through open windows throughout the whole year, high-rise buildings cannot secure enough ventilation by opening up windows. The external wind velocity for construction design in Seoul is 2.2-2.5 m/s. However, the higher the story, the higher external wind velocity, so if residents on higher stories open their windows for ventilation, the heavy wind blows laundry or newspapers away and creates noise, for which residents make complaints. Therefore, it is necessary to compare the natural ventilation volume from cracks in closed windows and required ventilation volume so that if there is any lack or excess, necessary adjustment can be made and lacked ventilation volume can be secured. Residential buildings like apartment have only heating and air- conditioning system installed and residents themselves should control ventilation. When polluted air is re-circulated, CO2 is accumulated in the house, and VOCs and HCHO coming from harmful construction materials may cause health problems for residents. As indoor air pollution has serious impacts on health, it is mandated to establish natural or artificial ventilation system in apartment houses of more than 100 units. There is also installation and ventilation volume standard with 0.7 times. This study aims to examine ventilation characteristics of high-rise buildings per their height with low, mid and high story and identify measures to address their problems. The results of the study are as follows: This study is about characteristics of ventilation by external wind pressure in high-rise building of 300 meters by height. The study used CFD to calculate wind pressure of 10, 20, and 30 m/s wind in box-shaped high-rise buildings in the front and 45 degrees. Fan function data and pressure drop of heat recovery ventilation system and window opening was applied as a model, and EES program was used to calculate wind volume and reduced pressure of all wind channels. The results show that the higher wind velocity and the higher the height, the number of ventilation has increased, and it is important to design wind channels of high-rise buildings in consideration of impacts by external wind pressure. The factors impacting the ventilation of high-rise buildings are categorized as external and internal ones. The stack effects and frequent changes in external wind pressure in the buildings are likely to lower the performance of indoor ventilation system. Therefore, it is imperative to supplement insufficient ventilation volume and provide needed ventilation required by the standard to each house in an energy-saving and environmentally-friendly way. This study examined the impact and characteristics of external wind pressure on ventilation in high-rise building by each height and came to the following conclusion: 1. The result of calculating wind pressure by CFD showed that in frontal wind velocity per 10m/s 6.84Pa in low stories, 36.52Pa in mid stories, and 36.52Pa in high stories, in side wind velocity per 20m/s, -41.48Pa, -104.3Pa, -123.2 Pa, respectively, and in rear wind velocity per 30m/s, -72.68Pa, -137Pa, -193.2Pa, respectively. 2. Also, the calculated 45 degree wind pressure was 4.16Pa in low stories, 22.56Pa in mid stories, and 23.28Pa in high stories in frontal wind velocity per 10m/s, -87.67Pa, -91.15Pa, and -209.52 Pa side and rear wind velocity per 20m/s, respectively, and 24.59Pa, 203.58Pa, 247.89Pa respectively, in frontal wind velocity per 30m/s. 3. The calculated ventilation numbers of heat recovery ventilation devices in frontal wind pressure was 0.97, 0.99, and 1.03 times by hours per 10m/s, 20m/s, and 30m/s of wind velocity in low stories, respectively, 0.99, 1.08, and 1.22 times per 10, 20, 30m/s in mid stories, and 1.01, 1.11, and 1.29 times per 10, 20, 30m/s in high stories. 4. Comparing ventilation numbers per 10, 20, and 30 m/s of wind velocity, there was 2.1%, 7.9%, and 17.3% increase in mid stories compared to low stories, respectively, while 2.9%, 11.6%, and 24.9% increase in high stories. 5. Comparing ventilation numbers per height, there was 2.4% increase per 20m/s of wind velocity and 6.7% increase per 30m/s in low stories by 10m/s standard, 8.3% and 22.2% in mid stories, and 10.9% and 28.9% in high stories, respectively. 6. The calculated ventilation numbers of heat recovery ventilation devices in 45 degree wind pressure was 0.98, 1.02, and 1.07 times by hours per 10, 20, and 30m/s of wind velocity in low stories, respectively, 0.99, 1.05, and 1.16 times per 10, 20, and 30m/s in mid stories, and 1.01, 1.12, and 1.31 times per 10, 20, 요 약 제 목 : 초고층 건물의 외풍에 의한 높이별 환기특성 연구 최근의 건설 시장동향은 지속적으로 대형화, 초고층화 되어 가고 있으며, 주택의 경우에도 초고층 주상복합 아파트가 도시 주거문화의 트랜드로 자리 잡고 있는 추세이다. 특히 최근 서울 등 대도시와 수도권 신도시에서 신규 대지 확보의 어려움 및 재건축, 재개발시의 용적율 확대를 위하여 초고층 주택이 늘어가고 있으며 입주민들의 선호도도 과거에는 주택의 방향이 주 관심 대상이었으나 이제는 조망권이 우선시 되어 초고층 아파트가 다수 건설 중이거나 설계되는 예가 많아지고 있다. 현재 국내외 건설시장에서는 각 나라 마다의 랜드마크가 될 수 있는 초고층 건축물이 지어 졌다. 대표적으로 ‘버즈칼리파’, ‘타이페이2010’, 상하이의‘Jin Mao Tower' 그리고 국내에서도 2011년도 준공된 해운대 우동의 ‘두산 위브더제니스’ 그리고 현재 시공중인 ‘잠실롯데 월드타워’나 상암동에 계획중인 `국제미디어센터’ 등이 있다. 이러한 건물들은 80층 이상의 건물로서 건물에서 발생하는 연돌효과 및 잦은 외부 풍압변동으로 인해 환기성능 저하가 빈번하게 발생하는 문제점이 대단히 높을 것으로 예상할 수 있으며, 중,저층 아파트에서는 4계절을 통하여 외부에 면한 창문의 개방을 통하여 필요한 신선외기를 공급 받을 수 있으나 초고층아파트에서는 창문의 개방을 통한 적정 환기량의 확보가 곤란하다. 이는 동,하절기 서울지방의 설계용 외기풍속이 2.2∼2.5 m/s 으로 고층부로 올라 갈수록 외기풍속이 증가하며 고층부에서 환기를 위해 창문을 개방 할 경우 건조중인 세탁물이나 종이류(신문) 등의 날림 현상 및 소음이 발생하여 입주 후 민원의 주원인이 되고 있다. 초고층 아파트에서 창문 폐쇄 상태에서의 틈새풍량으로 인한 자연환기량과 필요환기량을 비교 검토하여 과부족이 발생할 경우 환기량의 조절 또는 부족분의 확보가 요망된다. 특히 아파트 등의 주거시설의 경우 대부분 냉난방 설비만 되어 있고 재실자가 직접 환기량을 조절하게 되므로, 오염된 공기의 재순환을 통한 실내 이산화탄소 축적과 실내 인테리어 등으로 각종 유해 건축 자재에서 발생되는 VOCs (휘발성 유기화합물)과 HCHO (포름알데히드) 등은 새집증후군을 유발하는 주원인으로 분류된다. 이와 같은 실내공기질의 오염으로 인해 인체에 미치는 영향이 심각함에 따라 100세대 이상의 공동주택에 자연 환기설비 또는 강제 환기설치를 의무화 하고 있으며, 환기량 또한 환기회수 0.7회 이상으로 규정하는 공동주택의 환기설비 설치기준 및 설계환기량을 제시하고 있다. 본 연구에서는 초고층 건물의 환경인자 중 저층, 중층, 고층부의 높이별 환기특성과 대응책 마련을 목적으로 하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 300m 높이의 고층건물에서 외풍에 의한 높이별 환기특성에 관한 연구이다. CFD를 사용하여 박스형태의 고층빌딩을 대상으로 정면 방향과 45도 각도에서 풍속 10, 20, 30m/s의 바람에 대한 풍압을 산출하였다. 열회수형 환기시스템의 팬 성능데이타 및 압력강하, 창문 개구부가 모델로 적용 되었으며, EES 프로그램을 이용하여 모든 풍로에 대해 풍량 및 압력감소량을 측정하였다. 연구결과 풍속이 빨라지고 고도가 높아질수록 환기횟수가 증가함을 알 수 있었으며, 외풍에 의한 영향을 고려하여 초고층 건물의 풍로를 설계하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다. 초고층건물의 환기에 미치는 영향인자는 크게 외부요인과 내부요인으로 구분될 수 있으며, 건물에서 발생하는 연돌효과 및 잦은 외부 풍압변동으로 인해 실내의 환기 장치의 성능 저하가 빈번하게 발생하는 문제점이 높을 것으로 예상된다. 초고층 주거에 있어서 여러 가지 기술적으로 해결해야 할 과제 가운데 외피의 기밀화로 부족해진 환기량을 보충하고 현행 환기량 기준이 규정한 필요 환기량을 에너지 절약적이고 친환경적인 방법으로 각 세대에 안정적으로 공급하는 문제이다. 이번 연구에서는 외부요인인 높이에 따른 건물의 외풍이 환기에 미치는 영향과 특성에 대한 시뮬레이션을 토대로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CFD에 의한 정면풍 풍압산출 결과 전면부 10m/s 풍속에서는 저층부 6.84Pa, 중층부 36.52Pa, 고층부는 49.92Pa, 측면부 20m/s 풍속에서는 각각 -41.48Pa, -104.3Pa, -123.2 Pa, 후면부 30m/s 풍속에서는 각각 -72.68Pa, -137Pa, -193.2Pa로 나타났다. 2. 또한 45도풍의 풍압은 전면부 10m/s 풍속에서 저층부 4.16Pa, 중층부 22.56Pa, 고층부는 23.28Pa, 측면부와 후면부 20m/s 풍속에서는 각각 -87.67Pa, -91.15Pa, -209.52 Pa, 전면부 30m/s 풍속에서는 각각 24.59Pa, 203.58Pa, 247.89Pa로 나타났다. 3. 정면풍 저층부에서 10m/s, 20m/s, 30m/s의 풍속에서 열회수형 환기장치의 환기횟수는 각각 시간당 0.97, 0.99, 1.03회, 중층부에서는 10, 20, 30m/s의 풍속에서 0.99, 1.08, 1.22회, 고층부에서는 10, 20, 30m/s의 풍속에서 1.01, 1.11, 1.29회로 산출되었다. 4. 10, 20, 30 m/s 풍속에 따라 환기횟수를 비교해 보면 중층은 저층 대비 2.1%, 7.9%, 17.3% 각각 증가하였으며, 고층은 저층 대비 2.9%, 11.6%, 24.9% 증가하였다.

층간소음 완충재의 측정 조건에 따른 동탄성계수 변화 특성에 관한 연구

최현중 서울산업대학교 산업대학원 2010 국내석사

공동주택 거주자의 생활수준 향상으로 실내에서 발생하는 소음저감에 관심이 증가하게 되었다. 특히 위층에서 발생하는 바닥충격음에 대한 저감 요구가 증가됨에 따라 바닥충격음 저감을 위하여 구조형식의 변경, 슬래브 두께증가, 온돌층 구성방법 검토(뜬바닥구조), 이중천장공법 등 다양한 방법이 검토되고 있다. 이러한 저감방안 중에서 대부분을 차지하고 있는 것은 바닥슬래브 상부에 완충성이 있는 재료를 설치한 후에 온돌층을 구성하는 뜬바닥 공법인데 POLYESTER, EPS (Expanded Polystyrene), EPP (Expanded Polypropylene), PE (Polyethylene), EVA (Ethylene Vinyl Acetate) 등의 재료를 사용한 층간소음 완충재가 사용되고 있다. 일반적으로 층간소음 완충재의 사용은 바닥충격음 저감에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 저감효과의 주요한 요인으로는 층간소음 완충재의 동탄성계수의 성능인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 층간소음 완충재의 동탄성계수에 영향을 미치는 측정 조건들에 대하여 검토하고자 국내에서 사용 중인 대표적인 층간소음 완충재들을 선정하여 재하하중 경과에 따른 동탄성계수 및 가열시 습도 조건의 변화, 센서 및 가진점 위치 변화, 시료크기에 따른 변화, 재하하중 증가에 따른 동탄성계수 값의 변화 특성을 살펴보았다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 층간소음 완충재의 재질별 동탄성계수 성능을 분석한 결과 대부분의 측정결과가 현행 법기준인 40MN/㎥이하의 값을 나타냈으며, EVA 재질의 층간소음 완충재인 경우 하부 요철이 있는 제품의 동탄성계수가 낮은 경향을 나타내었다. 2) 공동주택 바닥충격음 차단구조 및 인정기준에서 정하고 있는 동탄성계수의 가열 전․후 측정결과를 재질별로 검토한 결과 EPP, PE 재질의 시료에서 동탄성계수의 변화폭이 큰 것으로 나타났으며, EVA 재질의 시료가 변화폭이 가장 낮은 것으로 나타났다. 3) 층간소음 완충재의 동탄성계수와 밀도 및 열전도율의 상관관계를 살펴본 결과 특별한 경향성은 나타나지 않았다. 측정 대상 중 EVA 재질의 경우 타 재질보다 열전도율이 높은 것으로 나타났으며, 이는 타 시료보다 높은 밀도의 영향인 것으로 판단된다. 4) 하중판 재하시간 경과에 따른 동탄성계수 측정결과는 POLYESTER 재질의 시료를 제외한 나머지 측정 시료의 변화율이 가열기준 변화율 값인 20 %를 초과하는 것으로 나타났으며, 1000시간 이상 경과 후에도 계속 증가하는 것으로 나타났다. 이는 향후 지속적인 연구를 통하여 이러한 변화율의 증가로 인하여 바닥충격음에 미치는 영향에 대한 조사가 필요할 것으로 판단된다. 5) 동탄성계수의 변화 영향요인으로 선정한 측정시료 크기와 센서 및 가진점 위치변화에 의한 동탄성계수의 변화는 거의 나타나지 않았으며, 가열시 습도조건에 의한 영향은 EPP 재질의 시료에서 가장 큰 변화를 나타내었다. 또한 재하하증 증가에 따른 영향에서는 EPP 재질의 시료와 EVA 시료의 재질의 변화가 각 각 23%, 25%로 타 재질의 시료에 비해 동탄성계수의 변화가 큰 것으로 나타났다. There is growing concerns for reducing indoor noise as living condition of apartment dwellers increases. Due to the growing demand for reducing floor impact noise from upstairs, various methods such as structural variation, thick slab, floating floors, double ceiling are considered in order to insulate floor impact sound. Floating floor method is universally adopted using POLYESTER, EPS (Expanded Polystyrene), EPP (Expanded Polypropylene), PE (Polyethylene), and EVA (Ethylene Vinyl Acetate) as resilient materials. Generally, it is known that using resilient materials between floors is effective to reduce floor impact sound and the key factor is the performance of dynamic stiffness of resilient materials. Therefore, to investigate measuring conditions affecting dynamic stiffness of resilient materials, this study examines change of dynamic stiffness under load application, change of humidity condition under heating, change of position of sensor and loading point, change due to the size of specimen, and change of dynamic stiffness under the increase of load by selecting resilient materials used typically in domestic apartment housing. The major research outcomes are as follows: 1) According to the analysis on the performance of dynamic stiffness due to the materials, most of the results are 40MN/㎥ and under, which is in accordance with current legislative standard. In case of resilient material with EVA, the dynamic stiffness of a product with lower profile tends to low. 2) The measurement result of dynamic stiffness before and after the heating prescribed in floor impact sound insulation standard for apartment housing shows that the range of variation is bigger in specimens with EPP and PE materials. And the specimen with EVA material is the lowest. 3) No particular tendency is shown after investigating the relationship between the dynamic stiffness of resilient materials and the density and thermal transmittance. EVA material shows higher thermal transmittance than other materials, which is recognised the effect of higher density. 5) Change of dynamic stiffness is not considerable due to the variation of specimen size and position of sensor and loading point. There is the biggest change with EPP specimen for the effect of humidity condition during heating. Also, EPP and EVA specimens have bigger change of dynamic stiffness due to the increase of applied load with change rate of 23% for EPP and 25% for EVA than other materials.

장애영유아 담당교사의 직무스트레스와 직무만족도 간의 관계에서 회복탄력성의 매개효과

정행연 조선대학교 교육대학원 2021 국내석사