High concentrations of fine particles are increasingly being detected due to inflows from abroad and local emission sources in Korea. As most people spend about 90% of their time indoors, the use of indoor air cleaners has grown significantly as they are now thought to be essential items. In this study, the noise, power consumption, and clean air delivery rate (CADR) of commercial air cleaners were analyzed according to the structural shape of the air cleaners. Analyses were performed based on the experimental results of 249 cases for air cleaners certified by Korea Air Cleaning Association. The air cleaners with front inlet and upper outlet air flow direction, which currently account for the highest market share, were found to have the highest noise per CADR (dB(A)/(m3/min)). On the other hand, the air cleaners with the inlet and outlet air flow in the same horizontal direction were found to have lowest noise per CADR than other structures.

In this study, indoor air quality indices (IAQI-C and IAQI-E) were developed for child care centers and elderly care centers based on health effects, and compared to the air quality index (CAI) for outdoor atmosphere. In addition, composite indices that integrate individual indices for each pollutant were developed to quickly and conveniently recognize the current air quality. Among all data, 71.2% and 35.6% belonged to the grades 'Good' and 'Moderate' for child care centers and elderly care centers, respectively. This assessment is more stringent than the CAI's criteria.

우리나라는 해상활동의 중요성이 크며, 산업화에 따른 이상기후 현상 등을 규명하기 위해 육상에 많은 자동기상 관측설비 를 운영 중이지만 해상에서는 그 수가 매우 부족하다. 또한, 해양안전정보 구축 등을 위해 해양조사선을 운영 중이나 접근이 어려운 곳이 많고 높은 운영비용이 요구된다. 따라서 다양한 해양관측 등이 가능한 소형무인화선박의 개발이 필요하다. 한편 소형 무인화 선 박에서 세일(Sail)은 항해 성능에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 에어포일 형상보다 높은 공기역학적 성능을 갖는 것으로 알려진 트윈커브세일(Twin curvy sail)의 설계변수인 캠버(Camber)효과에 대해 검토하였다. 5 종류 의 캠버에 대해 유동해석 결과, 캠버 크기가 9 %일 때 가장 높은 양력계수를 나타내었다. 트윈커브세일의 경우 Port sail과 Starboard sail 의 상호작용에 의해 받음각 23°에서 가장 높은 양력계수를 갖고, Port sail의 경우 받음각 20°에서 가장 높은 양력계수를 Starboard sail의 경우 받음각 15°에서 가장 낮은 양력계수를 나타내었다. 또한, 트윈커브세일은 모든 받음각에서 에어포일 형상인 NACA 0018보다 높은 양력계수를 나타내었다.

부공력감쇠는 풍직각방향의 와류공진을 예측하는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 부공력감쇠는 진동유발하중 또는 피드백 하중을 구성하는 주요인자로 와류진동이 급격히 발현되는 현상을 설명하는 도구이기도 하다. 본 연구에서는 공력감쇠의 수학적 모델 을 제시하고 와류유발하중모델과 함께 와류진동을 예측하는 프러세스를 제안한다. 직사각형단면에 대한 공기력진동실험을 수행하여, 계측된 가속도로부터 공력감쇠와 와류유발하중을 추정하고 이에 기반하여 공력감쇠모델과 와류유발하중모델을 구축하는 과정을 다룬 다. 최종적으로 공력감쇠모델과 와류유발하중 모델에 대한 재해석을 통하여 가속도응답을 구하고 계측된 가속도와 비교하여 모델의 진동예측성능을 평가한다. 본 연구에서 제안된 와류하중모델의 진동예측성능을 평가한 결과 안정적이며, 신뢰도가 높은 와류진동예측 이 가능함을 알 수 있었다.

2-에티닐-N-노나노일피리디늄 클로라이드를 치환기로 갖는 새로운 폴리아세틸렌 유도체를 합성하였다. 반응초기에 2-에티닐피리딘과 노나노일 클로아이드의 4차염화반응으로 생성된 단량체 종인 2-에티닐-N-노나노일피리디늄 클로라이드 는 별도의 촉매 없이도 중합반응이 잘 진행되었으며, 그결과 89%의 수율로 폴리아세틸렌계 이온성 공액구조 고분자를 합 성할 수 있었다. 여러 가지 분석장비를 이용하여 고분자 구조를 분석한 결과 설계한 치환기를 갖는 폴리아세틸렌 유도체 가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 본 고분자는 메탄올, DMF, DMAc, DMSO, NMP 와 같은 극성 용매에 완전히 용해하였 으며, 이온성 측쇄 부분을 갖는 특성으로 다루는 과정에서 공기중 수분을 흡수하는 경향이 강했다. 고분자의 광흡수 및 전 기화학적 특성을 측정하고 분석하였다. 본 고분자는 산화-환원 피크 사이에 비가역적 전기화학적 거동을 보였으며 다른 이 온성 공액구조 고분자의 경우와 유사하게 전기화학적 스캔수를 증가한 실험에서 50회까지도 안정된 산화-환원 거동을 보 였다.

본 연구에서는 보육시설 실내공기에서 분리된 식중독 균 주의 독소 유전자 분포와 항생제 내성을 분석하여 보육시설 실내공기에 의한 식중독 발생을 사전 예방하고 식중독 발생 시 적절한 치료를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 어린이집 실내공기에서 분리된 Staphylococcus aureus 16주, Bacillus cereus 37주를 실험대상으로 하였다. S. aureus와 B. cereus 독소 유전자는 PCR 방법으로 검출하였다. 항생제 감수성 실험은 Clinical and Laboratory Standard Institute의 디스크 확산법에 따라 실험하였다. S. aureus 16 균주 중 11 균주(68.6%)에서 seg와 sei 독소 유전자가 검출되었다. B. cereus 37 균주 모두에서 nheA와 nheB 독소 유전자가 검출되었다. B. cereus 독소 유전자 패턴은 총 12개로 나타났으며 nheA-nheB-nheC 독소 유전 자가 가장 중요한 패턴으로 나타났다. S. aureus 16 균주의 항생제 감수성실험 결과 ampicillin과 penicillin 항생제 에 93.8%, 87.5% 내성을 나타내었으나 methicillin resistance Staphylococcus aureus와 vacomycin resistance Staphylococcus aureus는 검출되지 않았다. B. cereus 37 균주의 항생제 감수성 실험 결과 ampicillin과 penicillin 항생제에 100% 내성을 나타냈었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 보육시 설 실내공기에 오염된 S. aureus와 B. cereus에 의한 식중독을 발생을 예방하기 위하여 주기적인 환기와 공기 질 관리가 필요한 것으로 판단되었다.

To ensure the safety and functionality of a railroad bridge, maintaining the integrity of the bridge via continuous structural health monitoring is important. However, most structural integrity monitoring methods proposed to date are based on modal responses which require the extracting process and have limited availability. In this paper, the applicability of the existing damage identification method based on free-vibration reponses to time-domain deflection shapes due to moving train load is investigated. Since the proposed method directly utilizes the time-domain responses of the structure due to the moving vehicles, the extracting process for modal responses can be avoided, and the applicability of structural health evaluation can be enhanced. The feasibility of the presented method is verified via a numerical example of a simple plate girder bridge.

본 연구는 부산광역시를 대상으로 열환경을 개선하기 위한 바람길 관리 방안 제안을 목적으로 한다. 이를 위해, Landsat-7 위성 열영상 자료와 공간통계 분석을 실시하여 부산광역시의 Hot spot과 Cool spot 지역 특성을 파악하였으며, WRF 기상모의를 통해 주요 바람길을 분석하였다. 그 결과, Hot spot 지역 중 열환경 개선이 요구되는 지역은 부산진구, 동래구, 연제구와 사상구 공업지역, 대규모 시설지역에는 부산항 부두로 나타났으며 주요 바람길에는 금정산~백양산~ 구덕산 계곡부로서 확인되었다. 이를 바탕으로 바람길 관리 전략을 제시하면 다음과 같다. 공업시설과 부산항 일대는 대기 온도 상승 요인으로서 주변 지역의 열환경을 악화시키므로 시설의 온도저감 및 바람길을 고려한 도시·건축계획이 요구된다. 바람길 관리가 필요한 지역으로 만덕동, 사직동 일대 산림에 대한 추가적인 훼손이 일어나지 않도록 하여야 하며, 산림과 인접한 지역의 대규모 고층아파트는 산림에서 생성된 차고 신선한 공기의 흐름을 방해하므로 금정산과 접해있는 제3종 일반주거지역의 신규·재개발에 따른 고층아파트 단지 조성은 지양해야 한다. 본 연구 결과는 부산광역시의 기후변화에 대응한 도시계획 및 환경계획수립 시 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

농가에서 수거한 돈분뇨 고형물을 원료로 하여 퇴비단에 공기를 공급하는 송풍방법을 4 가지(T1, T2, T3, T4)로 구분하여 33일 동안 퇴비화 실험을 수행한 결과를 종합적으로 분석 한 결론은 다음과 같다. 1. 처리형태별 각 퇴비단의 온도변화를 측정한 결과, 송풍을 실시한 퇴비단 T1의 온도는 퇴비화 개시 직후부터 급격하게 상승하여 퇴비화 1일 이내에 65oC까지 상승하는 결과를 보였다. 또한 송풍 처리구간의 온도변화 곡선을 보면 공기 배출통 로를 설치한 처리구 T3, T4가 단순 송풍구 T2에 비해 퇴비단의 온도가 더 높게 나타났다. 2. 퇴비단의 pH는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 초기 단계에서는 pH 수준이 약간 낮아지다가 퇴비화 기간이 경과함에 따라 다시 상승하는 추세를 보였다. 3. 실험기간이 경과함에 따라 각 처리구별 퇴비의 수분함량은 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 수분 감소 정도는 T1, T2, T3, T4 모두 다 비슷한 수준을 나타냈다. 4. 퇴비중의 VS 함량은 전체 처리구 모두에서 퇴비화 기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였다. VS 감소 정도는 T1과 T2에 비해 T3와 T4에서 상대적으로 더 높은 비율로 나타났으며 T1과 T2는 비슷한 경향을 나타냈다. 5. 퇴비화기간이 경과함에 따라 EC의 변화는 크게 나타나지는 않았으나 T4에서는 약간 감소하는 경향을 나타냈다. 6. 송풍조건에 따른 각 처리구별 종자발아 지수는 T2와 T3에 서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 낮게 나타 났다. 7. 송풍조건에 따른 각 처리구별 부숙도는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 개시 후 9일 이후부터는 부숙이 완료된 것으로 나타났다. 부숙도는 T2와 T3에서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 늦게 부숙 상태에 도달하는 것으로 나타났으며 종자 발아지수를 기준으로 할 때는 T2와 T3 처리구가 양호한 결과를 보였다.

This study aims to develop a form-finding algorithm for a single-layered pneumatic membrane. The initial shape of this pneumatic membrane, which is an air-supported type pneumatic membrane, is to find a state in which a given initial tension and internal pneumatic pressure are in equilibrium. The algorithm developed to satisfy these conditions is that a nonlinear optimization problem based on the force method considering the deformed shape is formulated, and, it’s able to find the shape by iteratively repeating the process of obtaining a solution of the governing equations. An computational technique based on the Gauss-Newton method was used as a method for obtaining solutions of nonlinear equations. In order to verify the validity of the proposed form-finding algorithm, a single-curvature pneumatic membrane example and a double-curvature air pneumatic membrane example were adopted, respectively. In the results of these examples, it was possible to well observe the step-by-step convergence process of the shape of the pneumatic membrane, and it was also possible to confirm the change in shape according to the air pressure. In addition, the calculation results of the shape and internal force after deformation due to initial tension, air pressure, and self-weight were obtained.

느타리버섯은 재배사 내부환경에 크게 영향을 받으며 강제 공기순환팬에 의해 공기를 교반하여 내부환경의 균일도를 향상시키고 있다. 본 연구는 느타리버섯 일부 시범 농가에서의 대류팬 작동방법 등 이용 실태를 조사하고, FCU를 가동하지 않은 버섯의 수확이 끝날 무렵이고 폐상 직전인 7.1－10까지 10일 간 느타리 균상재배사에 상향과 하향 등 양방향으로 번 갈아 바람을 토출하는 정역 제어 대류팬과 단일 방향인 상향으로만 바람을 토출하는 관행 방식의 유동팬을 설치하여 재배 사 내부환경의 균일도를 평가하고자 수행하였다. 조사 농가의 대류팬 작동방법(작동시간과 멈춤시간의 조합 방법)은 대부분 5－15분 작동 후 5－30분 멈춤을 반복적으로 적용하고 있는 것으로 조사되었으며 냉방장치를 가동하지 않은 폐상 무렵의 느타리 균상재배사에 정역 제어 대류팬을 설치하여 내부 환경 균일도를 평가한 결과, 최대 기온 편차는 1.4－1.8°C, 최대 상대습도 편차는 7.8－8.7%로 나타나 최대 기온 편차 3.2 －3.7°C, 최대 상대습도 편차 14.0－15.4%를 보인 관행 방식의 유동팬에 비해 내부환경 균일도가 향상된 것으로 나타났 다. 20가지의 정역 제어 대류팬 작동방법 중에서는 10－15분 간 상향으로 바람을 토출한 후 5－10분 간 멈추고 바람의 방 향을 바꾸어 하향으로 10－15분 간 바람을 토출하는 경우가 가장 적은 기온 편차(1.4－1.5°C)를 보였으나 센서의 오차범위 수준에 있어 설정별 차이를 보인다고는 판단할 수 없었다. 향후 버섯의 호흡이 온전히 고려되고 냉방장치가 가동되는 실제 재배기간 중 정역 제어 대류팬이 공기 균일도와 느타리버섯 품질에 미치는 영향을 평가할 필요가 있을 것으로 판단되었으며 재배사 내 공기교반 정도를 확인하기 위한 유동 가시화 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 강한 한파가 발생했던 2018년과 온난 한파가 발생했던 2019년의 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간과 북풍계 열 바람 빈도와의 상관관계를 분석하였다. 사용된 시간 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 7개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인 근 7개 지점 AWS 기온자료를 이용하였다. 관측되지 못한 자료는 내삽법으로 근사값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 자료의 주기성을 파악하였다. 그 결과, 강한 한파가 발생했던 2018년은 북풍계열 바람을 통해 차가운 공기가 남하하면서 기온을 하강시켜 전 해역에 저수온을 유발한 반면 온난 한파가 발생했던 2019년은 평년 수준의 기온으로 하강하였지만 수온은 크게 변화하지 않았다. 강한 한파가 발생했 던 2018년 기온 하강에 따른 수온의 지연시간은 평균 14시간으로 0.7 이상의 높은 상관성을 나타냈고 온난 한파가 발생했던 2019년은 평균 지연시간이 20시간으로 0.44-0.67 사이의 상관성을 보였다. 본 연구를 통해 해역별로 기온 하강에 따른 표층수온의 반응을 해석하였고 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화하고 한파 피해의 신속한 대응에 기여할 수 것으로 기대한다.

본 연구에서는 다공성 중공사형 분리막(multi-bore capillary membrane module)을 생물막 반응기(MBR)에 침지시켜 운전시간에 따른 흡입 압력을 측정하였다. 공칭 세공크기가 0.2μm, 외경이 6.4 또는 4.2 mm이고 육각 형태인 중공사형 모듈을 MLSS 8,000 mg/L 활성 슬러지 수용액에 각각 침지시키고 투과 유속, 공기량에 따른 변화를 확인하였다. 여과운전/정지이완(FR) 및 정지이완 시 역세척(FR/BW) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식으로 조작하였다. SFCO의 흡입 압력은 30 L/m2⋅hr에서 낮았으며, 50 L/m2⋅hr에서는 FR의 흡입 압력이 높게 나타났다. 또한 외경이 작은 모듈의 흡입 압력 상승이 비교적 낮았으며, 외경이 큰 모듈의 흡입 압력은 높게 상승하였지만 역세척으로 40% 이상 감소시킬 수 있었다.

본 연구에서는 단면설계 및 열 교환 장치 위치 변경을 통해 온실의 구조 변경을 진행하였으며, 선행연구를 통해 개발된 모델을 근간으로 하여 개선 여부에 따른 온실 내부 환경을 예측하였다. 단면형상과 열 교환 장치의 개선 후 유속 변화에 따른 시뮬레이션 분석을 진행하였으며, 이 때 온도와 균일도는 각각 평균 0.65°C, 0.75%p 상승함을 확인하였다. 해석대상 온실과 같은 소규모 온실의 경우 방열관의 난방성능 개선보다 FCU에 의해 형성되는 공기 유동이 균일한 환경 조성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 개선 전 ‧ 후 온실에 환기시스템 적용 시 공기 유동 특성 분석을 위해 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 공기 유동과 공기령은 유사한 분포를 보였으며, 개선 후 온실의 공기령이 개선 전 온실 대비 18초 낮게 나타났다. 개선 전 ‧ 후 온실 시뮬레이션 분석 결과 전체적으로 개선된 온실에서의 평균온도 및 온도 균일도 상승, 최대편차 감소 등 내부 환경의 균일성이 향상됨을 확인하였다. 선행연구로 개발 된 모델은 형상 변경, 열 교환 장치 위치 변경 등에 따라 변화하는 온실 내부 환경을 예측할 수 있음을 확인하였으며, 온실 설계, 온실 내 난방시스템 설계 등의 분야에 적용 가능할 것으로 판단된다.

Subway trains with air cleaners have been newly deployed in the Seoul Metro system. The purpose of this study was to determine differences regarding in-cabin particulate matter with respect to concentrations less than 10 um (PM10) and 2.5 um (PM2.5) through the operation of air cleaners in subway trains. One subway train newly installed with in-cabin air cleaners on Seoul Metro Line number 2 was chosen monitoring in 2020. In-cabin air cleaners were turned-on at both front and back areas while those in the middle area were turned-off while the train was running. In-cabin PM10 and PM2.5 concentrations were measured in each area using a real-time aerosol monitor. Average in-cabin PM10 concentrations were statistically significantly lower (by 15%) in areas with air cleaners turned-on (43.8±12.1 μg/m3) compared to those areas where the air cleaners were turned-off (51.4±15.0 μg/m3). Average incabin PM2.5 concentrations were significantly lower (by 14%) in areas with air cleaners turned on (33.7±12.2 μg/m3) compared to those areas where air cleaners were turned-off (39.2± 14.4 μg/m3). In-cabin PM10 and PM2.5 concentrations ratios were similar regardless of area with air cleaners turned-on or turned-off. The in-cabin PM10 and PM2.5 concentrations were not associated with commute time. Use of air cleaners in subway trains effected reductions in in-cabin PM10 and PM2.5 concentrations.

This study was conducted to help manage total floating bacteria and fungi in the indoor air by studying the characteristics of total floating bacteria and fungi according to the indoor CO2 concentration of daycare centers. The sampling and analysis of samples was based on the indoor air quality process test method, and the result analysis was conducted using the SPSS statistical program to perform correlation and regression analysis. Correlation and regression results show that CO2 and total airborne bacteria showed positive relationships, but airborne mold did not show relevance. In addition, in order to identify factors affecting airborne mold, correlation analysis and regression analysis were performed regarding total airborne bacteria, PM10, PM2.5, HCHO, outdoor mold, I/O ratio, indoor temperature/ humidity, area per classroom and volume. The results showed that the factors affecting airborne mold were I/O ratio, outdoor airborne mold, and total airborne bacteria. Research results show that CO2 and total airborne bacteria can be reduced and controlled by natural ventilation, and in the case of airborne mold, mechanical forced ventilation such as hoods will be necessary due to the introduction of outdoor airborne mold. In addition, it is necessary to consider I/O ratio criteria in order to confirm effective indoor mold contamination, taking into account the effect of outdoor mold inflow.

팽이버섯 재배사의 Listera속 미생물 살균을 위하여 공기 살균 장치가 부착된 파일럿 버섯 재배사를 개발하여 물리적, 화학적 살균처리에 대한 살균 효과 검증실험을 수행하였다. 파일럿 버섯 재배사의 내부 온도는 상부 6.62˚C±0.30, 중간 6.46˚C±0.24, 하부 6.48˚C±0.25, 습도 는 79.97%±4.42, 79.43%±4.06, 79.94±4.30%로 설정 온도 6.5˚C, 상대습도 75%에 근사하게 제어되었다. 공기 살균 장치 적용에 적합한 팽이버섯 재배단계는 생육단계 조건인 온도 6.5~8.5˚C, 습도 70~80% 범위였고 유사 조건에서 이온 클러스터 발생기의 오존 발생농도는 160 ppb 수준으로 나타났다. 물리적 살균처리 후 Listeria innocua 의 생존율은 이온클러스터 살균의 경우 0.1~0.9%, UV공 기 살균은 9.3~10.6%로 나타났고, 화학적 살균처리인 75% 에탄올과 3% 유기산 수용액 처리구에서는 모두 사멸하는 것으로 나타났다. 소재에 대한 Listeria innocua 생존율은 금속시편의 경우 9.3~10.6%, 플라스틱 권지 9.9~16.2%로 나타났는데, 특히 권지의 거친면에서 생존율이 높게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 버섯 재배사의 Listeria균 발생을 억제하기 위해서 금속 소재로 구성된 재배사 벽면과 재배 선반에 대해서는 이온클러스터 공기 살균처리가 노동력을 절감하면서 살균 가능한 방법이며, 플라스틱 재질의 권지의 경우 화학적 살균처리가 효과적 인 것으로 나타났다.