일중 피복온실의 관류열전달계수 산정

황영윤,이종원,이현우 (사) 한국생물환경조절학회 2013 생물환경조절학회지 Vol.22 No.2

This study was conducted to suggest a model to calculate the overall heat transfer coefficient of singlelayer covering for various greenhouse conditions. There was a strong correlation between cover surface temperatureand inside air temperature of greenhouse. The equations to calculate the convective and radiative heat transfer coefficientsproposed by Kittas were best fitted for calculation of the overall heat transfer coefficient. Because the coefficientof linear regression between the calculated and measured cover surface temperature was founded to 0.98, theslope of the straight line is 1.009 and the intercept is 0.001, the calculation model of overall heat transfer coefficientproposed by this study is acceptable. The convective heat transfer between the inner cover surface and the inside airwas greater than the radiative heat transfer, and the difference increased as the wind speed rose. The convective heattransfer between the outer cover surface and the outside air was less than the radiative heat transfer for the low windspeed, but greater than for the high wind speed. The outer cover convective heat flux increased proportion to theinner cover convective heat flux linearly. The overall heat transfer coefficient increased but the cover surface temperaturedecreased as the wind speed increased, and the regression function was founded to be logarithmic and powerfunction, respectively. 본 연구의 목적은 일중피복온실의 피복재에 대하여 우리나라 환경에 적합한 관류열전달계수를 산정하는 방법을 찾아내고 검증하여 다양한 온실조건 및 환경조건에서관류열전달계수를 산정할 수 있는 모델을 제시하는 것이다. 온실내부 및 외부온도와 피복재 표면온도와의 상관관계를 분석한 결과 주간 및 야간 온도를 모두 고려하였을 때보다 야간온도만을 고려하였을 경우가 상관성이훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 피복재의 표면온도가 온실의 외부온도보다는 내부온도와 상관성이 더 높은 것으로 나타났다. 관류열전달계수를 산정하는데 사용된 5가지 종류의 대류 및 복사열전달계수 산정식을 비교한 결과 Kittas가 제안한 대류 및 복사열전달계수 산정식이가장 적합한 것으로 나타났다. 피복재 표면온도의 측정값과 계산값의 상관성을 분석한 결과 직선의 기울기는1.009이고 절편은 0.001이며 결정계수가 0.98로 나타나본 연구에서 제시된 관류열전달계수 산정모델이 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 온실내부로부터 피복재 내부표면으로 전달되는 열흐름량의 경우 모든 풍속구간에대해 대류열전달량이 복사열전달량보다 더 컸으며 풍속이 증가할수록 그 차이가 증가하였다. 외부표면에서 손실되는 열흐름량의 경우 풍속이 낮을 때에는 대류열전달량에 비해 복사열전달량이 더 컸으나 풍속이 증가함에따라 그 차이는 점점 줄어들어 풍속이 높을 때에는 대류열전달량이 더 커지는 것으로 나타났다. 피복재 외부표면의 대류열전달량은 내부표면의 대류열전달량에 직선적으로 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 풍속이 증가함에 따라 관류열전달계수는 증가하고 피복재의 표면온도는 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 변화추세를 보면 관류열전달계수는 거듭제곱함수와 그리고 표면온도는로그함수와 잘 일치하였다.

상대습도 및 온도에 대한 시간 단계 해석을 적용한 콘크리트 구조의 크리프계수 산정

김경현,김기현,백인열 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.27 No.5

프리스트레스트 콘크리트 철도 교량에서 발생하는 과다한 솟음 문제를 분석하는 연구의 일환으로, 이 논문에서는 콘크리트 구조물의 시간에 따른 솟음 증가량을 나타내는 크리프 계수에 대하여 산정 방법과 분석 결과를 제시한다. 설계기준의 크리프 계수 산정식을 사용하여국내 12개 지역의 기후 조건(상대습도와 온도)을 적용한 크리프 계수를 구하고, 기후 조건에 대한 지역별 및 재하 시기별 차이가 크리프 계수에미치는 영향을 분석한다. 재하 초기에 많이 발생하는 크리프를 적절하게 산정하기 위하여 시기별 기후조건을 구분하여 고려하도록 시간 단계해석 방법을 적용하여 상세 분석한다. 지역의 평균 기후조건을 적용하여 구한 크리프 계수는 시간 단계 해석으로 구한 크리프 계수의 평균과 비슷하며, 시간 단계 해석을 통하여 크리프 계수에 미치는 상대습도와 온도의 상쇄, 중첩 효과 및 재하 초기 기후 효과를 적절하게 나타낼 수 있음을 보인다. As part of a study to analyze the excessive camber occurring in prestressed concrete railway bridges, this paper presents a calculation method and analysis results for the creep coefficient which defines the increase in camber of a concrete structure over time. Using the creep coefficient formula of the design code, the coefficient is obtained by applying the climatic conditions (relative humidity and temperature) of 12 regions in Korea. The effects of differences in climatic conditions by region and starting time of load on the creep coefficient are analyzed. In order to properly calculate the creep, most of which occurs in the early stages of loading, a detailed analysis is performed by applying a time step analysis method to consider varying climate conditions through loaded period. The creep coefficient obtained by applying the average climate conditions of the region is similar to the average of the creep coefficients obtained by time step analysis. Through time step analysis, it is shown that the offset and overlap effects of relative humidity and temperature on the creep coefficient and the climate effect at the time of initial loading can be appropriately represented.

온도와 포화도가 아라고나이트(CaCO₃)의 결정형상과 스트론튬(Sr)의 분배계수에 미치는 영향: 결정성장속도에 따른 아라고나이트 내 스트론튬 병합 특성 고찰

이선용 ( Seon Yong Lee ),장봉수 ( Bongsu Chang ),강수아 ( Sue A Kang ),서지은 ( Jieun Seo ),이영재 ( Young Jae Lee ) 한국암석학회·(사)한국광물학회 2021 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.34 No.2

아라고나이트는 탄산칼슘(CaCO₃)의 동질이상 중 하나이며, 해양 생태계를 포함한 다양한 환경에서 생물학적 및 이화학적 침전 과정을 통해 형성된다. 이러한 아라고나이트의 형성 및 성장뿐만 아니라 아라고 나이트 내 스트론튬(Sr)과 같은 미량원소의 치환 특성은 화학종의 농도와 온도와 같은 핵심 인자들에 의해 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 해양 생태계와 유사한 용액 온도와 아라고나이트에 대한 이 용액의 다양한 포화도 조건에서 아라고나이트 내 Sr 병합 특성이 규명되었다. 반응 용액의 주입속도(0.085-17 mL/min), 반응 용액의 이온 농도([Ca]=[CO₃] 0.01-1M), 혼합 용액의 온도(5-40℃)의 다양한 실험 조건에서 컨스턴트-에디션(constant-addition) 방법을 통해 순수한 아라고나이트가 합성되었다. 또한, 모든 Sr 병합 실험 조건(0.02-0.5 M, 15-40℃)에서도 순수한 아라고나이트가 형성되었다. 합성된 아라고나이트의 결정도와 결정크기는 포화도 및 온도가 증가함에 따라 상대적으로 더 크게 증가하며 아라고나이트 결정이 더 많이 성장하였음을 지시하였다. 그러나 BET-비표면적을 이용하여 계산된 결정성장속도는 결정 형상 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타나 해석에 주의가 요구된다. 아라고나이트 내 Sr의 분배계수(K_Sr)는 반응이온의 농도가 0.02에서 0.5 M로 증가할 때 2.37에서 1.57로, 온도가 15에서 40℃로 증가할 때 1.90에서 1.54로 감소하였으며, 모든 조건에서 K_Sr 값이 1보다 높게 관찰되었다. 이러한 결과는 K_Sr가 결정성장속도와 역의 상관관계로서 아라고나이트 내 Sr 병합이 호정성 관계임을 나타낸다. Aragonite is one of common polymorphs of calcium carbonate (CaCO₃) and formed via biological or physical processes through precipitation in many different environments including marine ecosystems. It is noted that aragonite formation and growth as well as the substitution of trace elements such as strontium (Sr) in the aragonite structure would be dependant on several key parameters such as concentrations of chemical species and temperature. In this study, properties of the incorporation of Sr into aragonite were investigated over a wide range of various saturation conditions and temperatures similar to the marine ecosystem. All pure aragonite samples were inorganically synthesized through a constant-addition method with varying concentrations of the reactive species ([Ca]=[CO₃] 0.01-1 M), injection rates of the reaction solution (0.085-17 mL/min), and solution temperatures (5-40℃). Pure aragonite was also formed even under the Sr incorporation conditions (0.02-0.5 M, 15-40℃). When temperature and saturation index (SI) with respect to aragonite increased, the crystallinity and the crystal size of aragonite increased indicating the growth of aragonite crystal. However, it was difficult to interpret the crystal growth rate because the crystal growth rate calculated using BET-specific surface area was significantly influenced by the crystal morphology. The distribution coefficient of Sr (K_Sr) into aragonite decreased from 2.37 to 1.57 with increasing concentrations of species (Ca²⁺ and CO₃ ^2-) at a range of 0.02-0.5 M. Similarly, it was also found that K_Sr decreased 1.90 to 1.54 at a range of 15-40℃. All K_Sr values are greater than 1, and the inverse correlation between the K_Sr and the crystal growth rate indicate that Sr incorporation into aragonite is in a compatible relationship.

막온도 변화를 고려한 가는 열선주위 나노유체의 대류열전달계수 측정 실험

이신표(Shinpyo Lee) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集B Vol.37 No.8

본 논문에서는 가는 열선 주위를 흐르는 나노유체의 대류열전달 특성을 실험을 통하여 검토하였다. 입자 혼합 농도가 다른 4개의 나노엔진오일에 대하여 열선온도가 증가하는 경우, 유체온도가 증가하는 경우 그리고 막온도가 일정하게 유지되는 경우 등 세가지 온도경계조건에 대하여 대류열전달계수를 측정하였다. 내부유동에서 나노유체의 대류열전달계수 상승이 열전도율 상승을 초과한다는 결과가 최근 발표되기도 했지만 본 연구에서는 이 결과를 확인할 수 없었다. 온도조건에 따른 대류열전달계수의 변화 거동을 분석함으로써 나노유체의 열전도율과 경계층두께의 관계를 설명할 수 있었다. This study examined the convective heat transfer characteristics of nanofluids flowing over a heated fine wire. Convective heat transfer coefficients were measured for four different nano-engine-oil samples under three different temperature boundary conditions, i.e., both or either variation of wire and fluid temperature and constant film temperature. Experimental investigations that the increase in the convective heat transfer coefficients of nanofluids in the internal pipe flow often exceeded the increase in thermal conductivity were recently published; however, the current study did not confirm these results. Analyzing the behavior of the convective heat transfer coefficient under various temperature conditions was a useful tool to explain the relation between the thermal conductivity and the boundary layer thickness of nanofluids.

UAE 콘크리트에 대한 염화물 확산의 온도의존성

황지원,권성준 한국구조물진단유지관리공학회 2024 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.28 No.4

원전 구조물은 냉각수를 사용하기 위해 해안가에 위치하고 있으며, 염해에 의한 철근부식에 노출되어 있다. UAE에 지어지는 원전구조물의 경우, 해안가의 온도가 높으므로 염화물 이동이 다른 지역에 비하여 빠르게 평가된다. 본 연구에서는 원전 구조물에 사용되어지는 재료와 배합을 이용하여 5,000 psi (35 MPa)설계강도 등급의 시편을 제작하였으며, 온도와 재령을 고려하여 염화물 확산계수를 평가하였다. 재령 28일 및 91일에 강도 평가 및 온도에 따른 확산계수를 평가하여 특성을 분석하였다. 또한 91일 재령 콘크리트에 대하여 20℃ ∼ 50℃의 범위에서 염화물 확산실험을 수행하였다. 또한 온도에 따른 기울기를 로그함수로 변환하여 활성화에너지를 도출하였으며, 기존의 제안값들과 비교하였다. 제안된 활성화에너지는 온도의존형 염화물 확산계수에 사용하여 합리적인 내구성 설계를 수행할 것으로 평가된다. NPP (Nuclear power plant) structures have been constructed near to the sea shore line for cooling water and exposed to steel corrosion due to chloride attack. Regarding NPP structures built in the UAE, chloride transport may be more rapid than those in the other regions since the temperature near to the coast is high. In this study, concrete samples with 5,000psi (35MPa) design strength grade were manufactured with the materials and mix proportions, which were the same as used in the UAE NPP structures, then chloride diffusion coefficients were evaluated considering temperature and curing age. The compressive strength and the diffusion coefficient were evaluated and analyzed for the samples with 28 and 91 curing days. In addition, chloride diffusion tests for 91-day-cured condition were carried out in the range of 20℃ to 50℃. The activation energy was obtained through converting the temperature slope to a logarithmic function and it was compared with the previous studies. The proposed activation energy can be useful for a reasonable durability design by using actual temperature-dependent chloride diffusion coefficient.

온도변화가 건축자재에서의 휘발성유기학학물질 유효확산계수에 미치는 영향에 관한 연구

최은선(Choi Eun-Sun),권경우(Kwon Kyung-Woo),박준석(Park Jun-Seok) 대한건축학회 2008 대한건축학회논문집 Vol.24 No.6

The purpose of this study is to evaluate the effect of temperature on the effective diffusion coefficient of VOCs in building materials. Cup method was used for measuring effective diffusion coefficients of three VOCs, such as toluene, ethylbenzene and decane, in seven single-layer materials. The effective diffusion coefficients of three VOCs are estimated from 257.5×10<SUP>-8</SUP> to 0.2×10<SUP>-8</SUP>[㎡/sec], and they are increased according to increasing of temperature in the single-layer materials. The mass transfer rate at the surface of the materials were ranged from 1.2×10<SUP>-7</SUP> to 4.8×10<SUP>-7</SUP>[m/sec]. The change of the effective diffusion coefficients of VOCs according to the temperature shows good fit with Arrhenius' low, and the E values, empirically determined coefficient [K], are were from 3,000 [K] to 5,500[K]. From the experiments, it is suggested that the changes of VOCs emissions from multi-layer materials at different temperature condition, can be predicted using the effective diffusion coefficients and E values of each single-layer materials through the numerical methods.

Landsat TM 영상을 이용한 제주도 도심지역 지표면온도분포와 식생지수의 상관성 분석

권혁춘(Quan He Chun),이병걸(Lee Byung Gul) 대한공간정보학회 2009 대한공간정보학회지 Vol.17 No.4

지표면 온도분포특성을 분석함에 있어서 많은 방법이 이용되지만 그 중에서 위성영상을 이용한 원격탐사기법을 가장 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 제주도의 도심지역인 제주시와 서귀포시를 연구대상으로 하였고 Landsat 영상에서 열적외선영상인 밴드 6 영상을 이용하여 NASA에서 제시한 방법으로 온도분포도를 작성하였다. 또한 밴드 3과 4를 이용하여 식생지수 분포도를 작성하고 식생지수와 온도분포사이의 상관성을 분석하였다. 그 결과 온도와 식생지수 사이의 상관계수는 제주시에서 -0.77, 서귀포시에서 -0.74의 매우 높은 반비례 상관계수 값을 나타내었다. 또한, 토지피복도를 이용한 지표면 온도분포특성을 분석한 결과 도심지역과 경작지, 초지와 과수원, 삼림세 지역사이에는 뚜렷한 온도차가 있는 것을 알 수 있었다. 이는 식생지수와 온도분포가 반비례관계에 있음을 나타내고 있다. To analysis the LST distribution of Jeju island, remote sensing techniques using Landsat TM band 6 data were used. In this study, we made the LST distribution map based on the NASA. The study areas are the Jeju and Seogwipo cities of the Jeju Island. And we analyzed the correlation between the LST and NDVI which was calculated from the Landsat TM band 3 and ban 4. From the result, we found that the coefficients of the correlation were -0.77 and -0.74 on the Jeju and the Seogwipo cities, respectively. Finally, from the correlation between the land cover and LST, we also found that an inverse relationship between the LST and NDVI was exist.

포장가속시험을 이용한 보수형 배수성포장의 온도저감 효과 및 소성변형 저항특성 연구

곽병석,서영찬,송철영,김주원 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.3

높은 포장온도는 아스팔트포장 소성변형의 주요인이나 소성변형을 줄이기 위한 방안으로서 포장온도를 줄이는 측면에서는 아직 많은 연구가 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 소성변형결함을 줄이기 위한 하나의 대안으로, 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있는 보수성 포장을 배수성포장의 하부층에 설치한 포장의 공용특성을 연구하였다. 본 연구의 목적은 보수형 배수성 포장의 온도저감효과를 정량화하고, 포장가속시험(Accelerated Pavement Testing)을 이용하여 온도저감에 따른 소성변형 감소효과를 확인하고, 정량화하는데 있다. 또한 추가적으로 보수성 포장의 상대강도계수를 분석하고, 일반 포장과 비교하여 설계법 적용시 포장두께를 줄일 수 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 본 연구를 위해 보수형 배수성포장 2개 단면 및 일반 배수성포장 1개 단면 등 총 3개 시험구간이 시공되었다. 히팅 및 살수를 일정주기로 실시하였으며 하중조건은 윤하중 8.2ton, 타이어 공기압 7.03kgf/cm2 타이어 접지면적 610cm²이었다. 이 연구에서 포장체 온도저감효과는 중간층의 경우 6.6∼7.9℃(평균 7.4℃), 표층의 경우 7.9∼9.8℃(평균 8.8℃)였으며, 이를 통해 포장표면의 소성변형 발생을 26% 감소시킬 수 있었다. 또한 탄성계수로부터 추정된 보수성 포장의 상대강도계수는 0.173으로 일반 밀입도 포장의 1.2배정도였으며, 일반배수성 포장 구간에서는 표층, 중간층, 기층 모두 소성변형이 발생한데 반해 보수형 배수성포장 구간에서는 표층에서 대부분의 소성변형이 발생된 것으로 나타났다. One of the main causes of asphalt rutting is high temperature of the pavement. Nevertheless, there has been few research on lowering the pavement temperature for reducing rutting. This study investigated the performance characteristics of moisture-retaining porous asphalt pavement, which is known to have a temperature reducing effect. The purpose of this study is to quantify the temperature reducing effect of moisture-retaining porous asphalt pavement and its effect of reducing rutting through Accelerated Pavement Testing(APT). Additionally, the possibility of reducing the thickness of the pavement in comparison to general dense grade pavement by analyzing structural layer coefficient of moisture retaining pavement. A total of three test sections consisting of two moisture-retaining porous asphalt pavement sections and one general dense-grade porous asphalt pavement section were constructed for this study. Heating and spraying of water were carried out in a regular cycle. The loading condition was 8.2 ton of wheel load, the tire pressure of 7.03kgf/cm2, and the contact area of 610cm². The result of this experiment revealed that the temperature reducing effect of the pavement was about 6.6∼7.9℃(average of 7.4℃) for the middle layer and 7.9∼9.8℃ (average of 8.8℃) for surface course, resulting in a rutting reduction of 26% at the pavement surface. Additionally, the structural layer coefficient of moisture retaining pavement measured from a laboratory test was 0.173, about 1.2 times that of general dense grade pavement. The general dense-grade porous asphalt pavement test section exhibited rutting at all layers of surface course, middle layer, and base layer, while the test sections of moisture-retaining porous asphalt pavement manifested rutting mostly at surface course only.

항공유의 온도에 따른 분사특성 변화연구

최호진(Hojin Choi),김일두(Ildoo Kim),진유인(Yuin Jin),이형주(Hyung Ju Lee),황기영(Ki-Young Hwang) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12

실제 항공유가 온도변화에 따라 분사특성이 변화하는 경향을 실험적으로 연구하였다. 스월 인젝터를 사용하여 연료의 비등점 이상까지 연료를 가열하면 인젝터 유량계수 변화를 살펴본 이전연구에 이어, 동일한 방법으로 ?30℃ 수준까지의 저온영역에서 유량계수가 변화하는 현상을 확인하였다. 또한 연료온도 변화에 따라 분사된 연료의 분무입경이 변화하는 경향을 살펴보기 위하여 레이저 광계측 기법을 이용하여 분무 입경 분포를 측정하였다. 유량계수는 상온 대비 저온과 고온에서 모두 감소하는 경향을 보였으며, 분무입경 분포에 있어 고온영역에서는 연료온도가 증가함에 따라 분무 입경 평균이 증가하는 경향을 보였으나 이는 작은 입경의 연료가 활발하게 기화하는 현상에 기인한 것으로 확인되었으며, 저온영역에서는 미소하게 분무 직경이 증가하는 결과를 보였다. An experimental study was conducted to investigate fuel injection characteristics with temperature change of aviation fuel. The change of flow coefficient through pressure swirl injector with low temperature fuel was studied by same analysis method with previous research on high temperature injection. Also, droplet size distribution with fuel injection temperature change is measured using laser diagnostics technique. The flow coefficient through swirl injector was decreased at higher and lower temperature conditions compared to standard temperature injection. When the fuel was heated to higher temperature, the averaged droplet size of spraty was increased and this was caused by rapid evaporation of smaller sized droplets. At lower temperature injection, droplet size distribution was slightly increased.

해수면 온도에 따른 연안지역 연직풍속전단 변화 연구

류건화(Ryu Geon Hwa),고주석(Ko Joo Suk),백명기(Baek Meung Gi),장종경(Jang Jong Kyung) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.2

본 연구는 해수면 온도가 연안지역의 대기경계층 내 연직풍속의 분포에 주는 영향을 분석하기 위한 연구이다. 일반적으로 내륙지역에 비해 연안지역은 해수면 온도의 경년 변동에 의해 다양한 기상요소가 민감한 반응을 보인다고 알려져 있다. 이에 덴마크 연안지역의 풍력발전 테스트베드 지역인 Hovsore의 기상관측탑 자료와 Era-interim 재분석자료를 기반으로 해수면 온도와 풍속 분포의 관계를 분석하고자 하였다. 이와 관련하여 해수면 온도변화에 의한 연직풍속전단이 가져다 줄 수 있는 재해 발생의 가능성을 논의하고자 하였다. 기상관측탑의 풍향 및 풍속자료와 재분석자료의 해수면 온도를 분석한 결과 내륙보다 해상에서 불어오는 바람의 풍속 및 연직풍속전단의 크기가 강했고 이는 계절에 따른 해수면 온도의 변화에 민감하게 반응함을 확인할 수 있었다. This study is to analyze the effect of the sea surface temperature (SST) on the distribution of vertical wind speed in the atmospheric boundary layer of coastal area. It is generally known that coastal areas are more susceptible to various weather factors due to interannual variation of sea surface temperature than inland areas. Therefore, the goal of this study is to analyze the relationship between sea surface temperature using the Era-interim reanalysis data and wind speed data based on the meteorological tower data of Hovsore, wind power test bed area in the Danish coastal area. Furthermore, the possibility of disaster caused by vertical wind shear due to sea surface temperature change is discussed. As a result of correlation analysis between the wind data of the meteorological tower and the sea surface temperature of the reanalysis data, the wind speed and the vertical wind shear from the sea are stronger than those from the inland and they are sensitive to the seasonal sea surface temperature changes.