본 연구의 목적은 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가에 활용되고 있는 확산초음파 기법의 적용 가능성을 검토하는데 있다. 이를 위한 첫 단계로 외부 환경에 따라 변화하는 콘크리트의 수분 함유량 변화를 묘사하여, 확산초음파 파라미터와 콘크리트 수분 함유량 사이의 상관관계 분석을 수행하였다. 실험실 환경에서 완전 건조된 실험체를 수중에서 포화시켜가며 콘크리트 함수율의 차이를 묘사하였으며, 콘크리트 내부에서 초음파의 산란 현상이 충분히 발생하는 500 kHz 주파수 대역대의 신호를 가진 및 분석하여 확산초음파 파라미터인 초음파 확산계수와 초음파 에너지 소산계수를 산정하였다. 콘크리트의 수분 함유량은 확산초음파 실험 시 실험체의 무게 변화를 통해 추정하였으며, 수분 함유량 증가에 따라 실험체에서 무게가 약 2.5 % 가량 증가한 것으로 나타났다. 콘크리트 실험체의 포화정도에 따라 초음파 확산계수는 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 변화율은 확산초음파 기법의 계측 오차 범위 내에 있었다. 반면에, 초음파 에너지 소산계수는 완전 포화된 콘크리트에서 완전 건조된 콘크리트 대비 약 120 % 증가하여, 수분함유량에 대해 민감한 것으로 나타났다. 따라서, 추후 확산초음파 기법을 활용하여 콘크리트 재료 및 구조물의 균열 특성 평가 시 함수율에 대한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

최근 비파괴 시험 기법에서 일반적으로 활용되고 있는 50 kHz 내외의 Coherent wave 성분을 활용한 분석 기법이 아닌 150 kHz 이상의 고주파를 가진하여 Incoherent wave 성분 기반의 초음파 기법(확산초음파, 코다파 간섭 기법 등)을 통하여 콘크리트 재료 성능 평가 및 특성화 연구가 활발히 진행되고 있다. 비균질성 재료인 콘크리트 내부에서 회절, 산란, 반사 등을 일으키는 Incoherent wave 성분을 활용한 기법은 파장과 비슷하거나 작은 크기인 mm 규모의 미세균열 손상 평가에 강점을 갖고 있지만, mm 크기의 공극을 채우고 있는 수분 함유량에도 민감하게 변화하게 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서 는 완전 포화된 콘크리트를 건조 시키면서 콘크리트 내부의 수분 함유량과 확산초음파 파라미터의 변화를 비교분석하고자 한다.

단층 비지는 단층의 미끌림에 의해 입도와 결정도가 낮아지는 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 활석을 비롯한 층상규산염 광물은 단층 비지에 존재하며 단층 약화에서 중요한 역할을 할 수 있는데, 특히 광물 표면에 흡착된 물분자의 존재 여부에 따라 마찰계수가 달라진다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용해 입도와 결정도를 체계적으로 변화시킨, 분쇄 전후 활석의 함수율과 탈수반응 거동의 변화를 통해 활석이 단층 약화에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 적외선 분광분석 및 열분석 결과, 분쇄 전 활석은 소수성을 띠며 물분자가 거의 존재하지 않는다. 이후 최대 720분까지 진행된 분쇄를 통해 입도가 약 100~300 nm 내외까지 감소하고 비정질화가 진행된 활석에서는 물분자에 의한 함수량이 분쇄 전에 비하여 약 8 wt.% 증가하였다. 또한 분쇄된 시료를 가열할 경우, 분쇄 전에 비하여 기화되는 수증기의 양이 증가한다. 입도 및 결정도 감소에 따라 탈수산기 반응 온도도 분쇄 전 약900 °C에서 720분 분쇄 후 약 800 °C로 감소하였다. 이와 같이 분쇄된 활석의 입도 및 결정도 감소에 의해 소수성이 친수성으로 바뀌며 층상 규산염 광물의 마찰계수를 낮출 것으로 생각된다. 지진 사이클을 통해 반복되는 단층의 미끌림은 지속적으로 단층 비지에 존재하는 활석의 마찰 계수를 낮출 것으로 생각되며, 오래된 단층이 점점 약화되는 원인에 대한 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

두 품종(새쌀보리, 흰찰쌀보리)의 보리에 증류수를 가수한 후 40℃의 오븐에서 함수율 9.51-29.13%,db 사이의 구간에서 5수준의 함수율이 되게 건조하여 방습시료를 조제한 다음 5수준(5, 15, 25, 35, 45℃)의 온도에서 평형상대습도를 측정하였다. 농산물의 평형함수율/평형상대습도 예측에 많이 쓰이고 있는 modified Henderson 모델, modified Chung-Pfost 모델, modified Halsey 모델, modified Oswin 모델, modified GAP 모델에 대해 비선형 회귀분석을 통하여 실험상수를 구하고, 결정계수와 F값 및 평균상대오차율을 기준으로 하여 보리의 평형함수율/평형상대습도 예측모델로서의 적합성을 검정한 결과는 다음과 같다. 두 품종의 보리 모두 온도가 낮을수록 그리고 함수율이 낮을수록 평형상대습도가 낮게 나타나고, 온도가 낮고 상대습도가 높을수록 평형함수율이 높은 값을 나타내었으며, 상대습도의 증가에 따른 함수율의 증가는 선형적이 아니고 높은 상대습도에서 급등하였다. 상대습도가 80% 이상으로 높거나 23.47%,db 이상의 고 함수율을 갖는 시료에서는 온도에 따른 평형상대습도 값의 차이가 거의 없다. 온도 5-45℃ 사이의 동일 온도에서 두 품종 간에는 각 함수율 수준에서 평형상대습도의 차이는 없다. 새쌀보리와 흰찰쌀보리의 평형함수율/평형상대습도의 예측에는 본 실험에서 선정 분석한 5개의 모델 모두 사용 가능하나, modified Halsey 모델이 가장 적합하였다.

폐기물매립지에서 함수율은 폐기물의 분해속도뿐만 아니라 폐기물의 분해율에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 이에 매립지 내부의 수분을 인위적으로 증가시켜 매립가스 발생량을 증대시키는 bioreactor 공법이 연구되고 있다. 따라서 향후에는 국내외 매립가스 자원화를 계획 및 진행하고 있는 폐기물매립지를 대상으로 bioreactor 공법이 적용될 것으로 예상되며, 이를 위해 매립지 내부의 함수율 변화에 따른 매립가스 발생특성이 예측되어야 할 것이다. 그러나 기존 연구들에서는 실내실험 및 현장 실증실험을 통하여 bioreactor 공법 적용에 따른 조기안정화 및 매립가스 발생량 증대 효과만을 나타내었을 뿐 함수율 변화가 폐기물의 분해도 및 분해속도에 미치는 영향을 수치적으로 나타내지 않아 bioreactor 공법 적용에 따른 정확하고 신뢰성 있는 매립가스 발생량 예측이 어려운 점이 있다. 이에 본 연구에서는 매립지 내부에서의 함수율 변화가 메탄발생 특성에 미치는 영향을 평가하여 향후 함수율 변화에 따른 메탄발생량 및 발생속도 예측의 기초자료로 이용하고자 하였다. 시료는 가연물 중 매립지에 가장 높은 비율로 매립되는 종이를 대상으로 하였다. 각 반응조별 초기 함수율은 10%, 20%, 30%, 40%, 50%로 설정하였으며, 초기함수율 10~40%의 반응조들은 가스발생이 중지되었을 때 함수율을 10%씩 증가시켜 최종적으로는 모든 반응조의 함수율이 50%에 도달하도록 실험을 진행하였다. 실험결과 메탄발생이 최초 중지되는 시점의 각 반응조별 메탄발생 비율은 50% 반응조 대비 10%는 0.4%, 20%는 0.8%로 메탄발생이 매우 미미하였으며, 30%는 6.5%, 40%는 28.9%로 매우 적은 메탄발생 비율을 나타내었다. 이후 각 반응조마다 메탄발생이 중지되는 시점에 함수율을 10%씩 증가시켜 모든 반응조의 최종 함수율이 50%가 되도록 하였으며, 실험 종료 후 메탄발생 비율은 초기함수율 50% 대비 10%는 3.5%, 20%는 7.0%, 30%는 25.1%, 40%는 49.6%로 나타났다. 이론적으로는 초기 함수율이 낮아도 최종 함수율이 동일하면 유기물의 분해속도는 달라도 최종 함수율이 나타내는 메탄발생량과 동일한 값을 나타내어야 하나 초기함수율 10~40% 반응조 모두 초기함수율 50%가 나타내는 메탄발생량에 훨씬 못미치는 메탄발생량을 나타내었다. 따라서 메탄발생량과 연관하여 초기함수율은 매우 중요 인자이며, 메탄발생이 중지되는 시점에 수분을 추가로 주입하면 메탄발생이 다시 시작되나 최종 메탄발생량은 초기 함수율이 낮을수록 크지 않을 것으로 판단된다.

In this paper, the moisture content of fertilizer on properties of green slope soil using mineral additives are evaluated. From the results, when the moisture content of fertilizer increases, the soil hardness (penetrometer cone index) is decreased. And the moisture content of fertilizer increases, the shrinkage decrease at early ages, however, shrinkage increased with the ages.

In this paper, the moisture content of fertilizer on properties of green slope soil using mineral additives are evaluated. From the results, when the moisture content of fertilizer increases, the soil hardness (penetrometer cone index) is decreased. And the moisture content of fertilizer increases, the shrinkage decrease at early ages, however, shrinkage increased with the ages.

This research was carried out to identify aerodynamic property as a function of moisture content for designing equipment such as for post-harvest management. Terminal velocity of two wheat varieties {Backjjung (B) and Jogyeong (J)} with selected sound, damaged kernel and foreign materials (Wheat stick, Wheat husks) were measured with a designed vertical wind column at different moisture contents from about 9 to 30% wet basis. The results showed that terminal velocity of wheat and foreign materials except of Jogyeong’s husks (p<0.05) had a significant difference at p<0.001. With increasing moisture content, the aerodynamic property values of the kernels and foreign materials of the two wheat varieties increased linearly. In detail, terminal velocity of sound and damaged kernel increased from 5.46 to 7.13 m/sec (B) and 7.48 to 8.60 m/sec (J), damaged kernel from 5.91 to 7.00 m/sec (B) and 6.48 to 7.75 m/sec (J). For foreign materials the terminal velocity of wheat stick increased from 2.92 to 4.07 m/sec (B) and 3.74 to 5.22 m/sec (J) whereas that of husks from 1.07 to 1.85 m/sec (B) and 2.02 to 2.33 m/sec (J) each. For air separation of wheat and foreign materials, the air flow should be less than 5.22 m/sec due to the range (1.07~5.22 m/sec) of foreign materials in wheat.

Since 2013, due to the London Convention prohibiting marine dumping of waste, many problems have occurred because food waste generated every day must be handled on the ground. Owing to recent institutional efforts and various technical studies for eco-friendly food waste treatment, various methods of treating food waste using insects have been studied. However, efficiency of Korean food waste treatment is in fact known to be low due to the high salinity of Korean food waste. In this study, we evaluated the treatment efficiency of food waste with various salt and moisture contents by the black soldier fly (Hermetia illucens). The results showed that the moisture content does not affect food waste treatment efficiency by the black soldier fly and the decomposition ability of food waste is good even at salt contents as high as 3%.

산업화/도시화에 의해 물 사용량이 증가하여, 하수 및 폐수 처리 후 부산물로 발생하는 슬러지 또한 매년 증가하고 있다. 하지만 기존 처리방식 중 비중이 큰 해양투기는 2012년부터 런던협약에 의해 금지됨으로써, 육상에서 슬러지 처리하기 위한 적절한 대책이 필요한 상태이지만, 매립이나 소각처리 방식은 2차 오염이 발생되므로 한계를 가지고 있어 새로운 방식이 요구되고 있다. 폐기물 에너지화 관점에서 슬러지 폐기물의 유기성 성분을 오일과 가연성 가스로 전화하는 열분해 기술에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서, 하수슬러지 열분해 특성을 파악하기 위하여 탈수슬러지와 건조슬러지의 열분해 특성을 파악하고자 한다. 슬러지 열분해 실험을 위한 실험 장치를 열분해로, 가스 및 냉각수 라인, 가스와 타르 포집 및 분석라인으로 구성된다. 열분해로는 반응관, 전기로, 전기로 콘트롤러(Model UP35A, Yokogawa), 가스 배출 관으로 구성하였다. 하수처리장에서 발생되는 슬러지의 열적 특성 파악하기 위해서 Ar 분위기 하에서 10℃/min 온도 증가율에서 측정한 TG-DTA 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 하수슬러지는 상온에서 200℃ 이하에서는 수분 증발에 의한 무게감량이 일어나고, 그 이후부터 탈휘구간이 형성된다. 200℃ ~ 400℃에서 급격한 무게감량이 보이며, 약 600℃까지의 무게감량은 유기물의 열분해에 의한 것이며, 600℃ 이상에서는 무기물 열분해에 의한 것이다. 하수슬러지 열분해 시 생성되는 타르, 가스, 촤의 중량비를 Fig. 2에 나타내었다.

열풍건조 시스템의 열 및 물질전달은 기본적으로 수분과 온도 구배에 의해서 이루어지며, 이 과정은 수증기 압력의 변화로 인한 증기의 확산, 함수율에 따른 피건조물의 비열, 열전도 계수, 확산계수 등의 변화, 공기와의 접촉면에서 수분의 증발량과 증발열에 의한 에너지 손실 및 피건조물로부터 증발한 수분의 확산과 대류에 의한 공기 중으로의 물질 전달 등 복잡한 현상들이 포함되어 있으며 이러한 건조현상에 대한 열 및 물질전달 연구는 다양하게 추진되었다. 그러나 대부분의 건조분야 연구는 이들 건조현상들에 대한 해석을 통해 장치의 크기, 가열형태, 운전성 및 피건조물의 특성에 따른 형식 등의 측면에서만 그 중요성이 강조되어 왔으며, 에너지 이용효율 측면에서의 장치개발이나 폐열회수기술에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 기존의 직접열 건조방식의 여러 가지 단점을 개선한 연속 감압식 직･간접열 방식의 건조장치를 개발하고자 하는 것으로, 1ton/day용량의 연속식 벨트형 컨베이어 건조장치를 제작하여 고효율 열풍 건조 기술을 이용하여 발생되는 열원을 통하여 180℃ 이하의 온도에서 건조시킴으로서 대기오염물질 발생이나 2차 오염물질의 생성이 없다. 열풍 건조기의 운전조건 변화에 따른 피건조물의 특성 연구 결과는 시료의 투입량이 증가함에 따라 건조물의 함수율도 증가하는 경향을 나타내고 있으며 건조기의 RPM이 느릴수록 열풍공급 히터의 개수가 많을 경우 열전달이 더욱 촉진되어 수분 증발이 양호해져 건조물의 함수율이 낮게 나타나는 것을 알 수 있다. 또한 건조후 피건조물의 함수율이 약 12.4%에서 감압조건시 5.1%로 낮게 계측이 되어, 감압 조건하에서의 건조후 피건조물의 함수율이 상압하에 비하여 월등히 낮게 나타났고, 간접열 건조기의 특성상 건조기의 크기와 사용열량을 일정 비율 이하로 줄일 경우 그 비율이 비례적으로 줄어들지 않기 때문에 건조가 이루어지지 않을 수 있으므로 현실적으로는 20%까지 건조기의 크기가 감소하지는 않는다. 열풍 직･간접열 방식을 통한 적용 장비의 우수성을 확인하였으며 감압방식의 적용에 대한 건조성능의 향상을 확인하였다.

본 연구는 국내원맥 중 백중밀 및 조경밀의 함수율 9~30%(w.b.) 범위내에서의 물리적 특징 중 산물밀도, 동안 식각, 비중, 천립중, 장축길이, 단축길이, 두께 및 면적을 분석하여 함수율간의 상관관계를 구명함으로써 국내밀의 체계적인 수확 후 관리 중 정선, 선별, 이송, 저장 및 가공 공정에서의 설계공정 및 기초자료로 활용하고자 연구하였 다. 함수율 9~30%(w.b.) 범위내에서의 백중 및 조경밀의 산물밀도는 함수율이 증가할수록 서서히 감소하였으며, 백 중밀은 754 kg/m3에서 664 kg/m3로 감소하였고, 조경밀은 776.1 kg/m3에서 660.0 kg/m3로 감소하였다. 비중 또한 함수 율이 증가할수록 서서히 감소하였으며, 백중밀의 경우 1.2950에서 1.2265로 조경밀은 1.3379에서 1.2671로 측정되 었다. 반면에 천립중 및 동안식각은 함수율이 증가할수록 점차 증가하였으며, 동안식각은 함수율 20%(w.b.)이상부 터는 거의 변화가 없었다. 천립중은 백중밀보다 조경밀이 크게 측정되었으며 그 값은 32.26~41.51 g(백중밀) 및 45.30~63.07 g(조경밀)로 조경밀이 현저히 크게 측정되었 다. 함수율에 따른 장축길이, 단축길이, 두께 및 면적은 함수 율이 증가할수록 점차 증가하였다. 백중밀의 장축길이는 6.42 mm에서 7.20 mm로 조경밀은 8.71 mm에서 9.15 mm로 증가하였고, 단축길이 역시 2.90~3.49 mm(백중밀) 및 4.12~4.43 mm(조경밀)으로 증가하였으며, 두께 2.94~3.20 mm(백중밀) 및 3.29~3.63 mm(조경밀), 면적은 14.13~19.44 mm2(백중밀), 27.75~31.25 mm2(조경밀)로 각각 측정되었 다. 이로써 함수율에 따른 우리밀의 물리적 특징이 구명되 었으며, 이는 우리밀에 적합한 건조저장시설 및 수확 후 관리모델 개발에 도움이 될 것으로 판단된다.

콩(품종 : 태광)에 증류수를 가수한 후 의 오븐에서 함수율 사이의 구간에서 5수준의 일정한 함수율로 건조하여 탈습 시료를 조제한 다음 온도를 씩 증가시키며 5수준(5, 15, 21, 35, )에서 평형상대습도를 측정하고, 농산물의 평형함수율/평형상대습도 예측에 많이 쓰이고 있는 수정 Henderson 모델, 수정 Chung-Pfost 모델, 수정 Halsey 모델, 수정 Oswin 모델, 수정 GAB 모델에 대하여 실험상수를 구하고, 결정계