화학물질 취급공정에서 발생하는 화학사고를 예방하기 위해 기본적으로 요구되는 위험성 분석 (Risk Analysis)시 공정의 특성을 잘 반영하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 CFD (computational fluid dynamics) 언어를 활용하여 화학공장의 고위험 공정을 대상으로 신뢰성 있는 사고 피해 결과를 분석하고 안전확보 방안을 제시하였다. 이를 위한 방법론적 사례로 화학공장의 RHDS (잔사유수첨탈황공정) 공정을 대상으로 실제공정의 운전조건, 설비 및 장치의 형태와 밀집도, 대기상태, 바람의 영향 등 여러 복합적 변수를 고려하여 FEA (Finite Element Analysis)와 CFD 시뮬레이션을 수행 하여 확산, 폭발 시뮬레이션을 수행하였으며, 3D Scanning 기술, 누출공 크기 산정, 누출량 산정을 위한 CFD 적용 가능성을 검토하였다.

산업현장과 열병합발전 등 다양한 장소에 사용되는 도시가스는 산업안전보건법 정의에 따라 인화성 가스에 해당되며 한국산업표준 KS C IEC에 의해 가스 폭발위험장소가 설정되어 안전하게 관리가 되어야 한다. 본 연구에서는 일반 화학공장에 적용되는 KS C IEC 표준을 저압 도시가스 사용설비 폭발위험성 예측에 합리적으로 적용하기 위해누출공 크기, 환기 등급, 환기 유효성 등의 주요 변수를 도입하였다.CFD 시뮬레이션 적용의 타당성을 평가하기 위해 전산유체역학 (CFD) 시뮬레이션, 가스누출실험, KS C IEC 표준 계산 통해 얻어진 폭발하한계가상 체적을 이용하여 네 가지 다른 조건에서 폭발 위험성을 평가하였다.

이산화탄소는 온실가스로써 대기 중에 축적되어 지구의 온도를 지속적으로 상승시킨다. 화석 연료 기반의 전력 생산에서 발생되는 이산화탄소는 상당량을 차지하며, 향후 수십 년간 화석연료 의존도 는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 따라서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 분리하는 기술개발 은 매우 시급하다. 이산화탄소 분리 기술은 크게 전처리, 후처리, 순산소 연소 방식으로 나뉘며, 본 연구 에서는 후처리 제거 공정을 중심으로 제올라이트, 활성탄, MOF 소재의 이산화탄소 분리 특성을 비교하 고, 공정기술에 대해 분석하였다.

본 연구진은 최근 U자 형태인 액체댐퍼의 수직관을 다수의 셀(사각 기둥)로 나누어 셀 상부를 개폐함에 따라 다양한 고 유진동수를 쉽게 재현하는 새로운 멀티셀 액체댐퍼를 제시하였다. 이러한 댐퍼를 1층 건물 모형에 설치하여 진동대 실험을 수행하여 건물응답이 감소되는 것을 검증하였다. 64층의 풍응답인 가속도를 제어할 수 있도록 댐퍼를 설계하기 위하여 건 물을 1자유도계로 축소하였다. 가속도 기반 상사비인 1/20를 적용하여 1층 건물 모형과 새로운 댐퍼를 제작하였다. 설계 진 동수인 0.65Hz가 구현되도록 모형건물의 질량과 강성을 쉽게 조절할 수 있도록 탈부착식으로 제작하였다. 모형건물은 중량 을 부담하는 질량부와 하부에 스프링과 LM guide가 설치된 구동부로 나누어서 제작되었다. 18개의 셀을 가지는 액체댐퍼 를 제작하여 고유진동수 조절 범위가 0.65Hz～0.81Hz인 것을 파악하였다. 대형 진동대에 설치한 모형건물의 일방향 가진을 통하여 모형의 응답을 측정하고 모형상부에 멀티셀 액체댐퍼가 설치되었을 경우 모형의 응답을 측정하여 비교하였다. 진동 대 가속도를 입력과 모형건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 예상한 바와 같이 멀티셀 액 체댐퍼의 고유진동수를 건물의 진동수에 동조시켰을 경우 건물의 가속도 응답이 감소함을 알 수 있었다.

본 논문에서는 고유진동수 조절이 가능한 멀티셀 액체댐퍼를 개발하여 특성을 평가하였다. 본 연구에서 제안한 댐퍼의 기본적인 형태는 기존의 Liquid Column Vibration Absorber(LCVA)와 같다. 그러나 이번에 제안한 액체댐퍼는 기존 LCVA의 수직관을 일정한 면적의 독립된 셀로 나누었으며 이 셀을 각각 밀폐시킬 수 있게 하여 수직관의 면적을 조절하는 방식으로 댐퍼의 고유진동수를 변화시킬 수 있도록 하였다. 이렇게 제작된 액체댐퍼는 밀폐된 셀 개수를 조절하여 진동대 실험을 통해 댐퍼의 고유진동수 특성을 파악하였다. 진동대 실험에서 나온 고유진동수와 이론적으로 산정한 고유진동수를 비교하여 댐퍼의 사용성을 평가하였다. 개발된 액체 댐퍼의 수직관의 면적 조절을 통해 고유 진동수 조절이 용이하여 실제로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

설계기본풍속은 100년 재현주기 풍속값으로 모든 풍향에 대하여 동일한 풍속을 사용하고 있으나 실제로 바람은 모든 방향에 대하여 동일하게 불어오는 것이 아니다. 이러한 점을 반영하여 기존 연구결과는 기상관측자료에 기인하여 16개 풍향에 대한 풍향계수 또는 풍향별 기본풍속을 제안하고 있다. 그러나 16개 풍향에 대한 풍향계수는 설계자가 검토해야 할 경우의 수가 너무 많다. 그리고 정밀설계를 위한 설계기준 강화시 16풍향에 대한 풍향계수는 기준에 도입하기 너무 복잡할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위한 해석기법 중에 본 논문에서는 실무적으로 적용이 용이한 8풍향에 대해서 풍향계수를 검토하였다.

자연지형에 의한 기류 변화를 CFD 모델과 풍동실험을 통하여 비교 연구하였다. 해안에 인접한 남부 산악지 형을 대상으로 풍동실험과 몇 종류의 CFD 모델 시뮬레이션을 수행하였다. 사용한 CFD 모델은 2 가지로, 하나는 LES 난류모델을 사용하는 가상경계기법을 활용한 유한체적법(Finite Volume Method, FVM) 코드와또하나는 4 가지 RANS 난류모델이 선택사양으로 제공되는 상업용 CFD 모델이다. 지형에 의해 풍속이 증가되는 지점과 감소되는 지점에서 수 직풍속분포를 직접 비교하고 상관도를 구하였다. CFD 모델과 풍동실험과의 상관도(R)는 0.890~0.965로 매우 높게 나 타났으며, CFD 모델중 VBM LES CFD 모델은상관도 0.965로나타나풍동실험을가장잘모사하는것으로분석되었다.

건물 주변의 빌딩바람을 예측하고자 강한 3차원 난류장에서 PIV시스템을 사용하여 건물을 모양별, 높이별로 분류하여 약 20가지의 풍동실험을 실시하였다. 형상별 실험에서는 정사각형, 직사각형, 원형 건물과 정사각형에서 4모서리를 따낸 모서리 절삭 사각형 건물을 풍향 0o와 45o로 하여 각각 풍속을 측정하였고, 높이별 실험에서는 정사각형, 직사각형, 원형 건물을 Full Scale 높이 150m, 90m, 60m, 30m로 달리하여 각각 풍향 0o, 45o로 측정하였다. 이 PIV 실험결과를 CFD시뮬레이션 결과와 비교하여 초고층 건물 주변의 강한 3차원 난류장 기류해석에 PIV시스템에 의 한 풍속 측정이 가능한지에 대해 그 유효성을 검토하였다.

For recipe prediction of colorant proportion showing nonlinear behavior, we modeled the effects of colorant proportion of basic colors on the target colors and predicted colorant proportion necessary for making target colors. First, colorant proportion of basic colors and color information indicated by the instrument was applied by a linear model and a multi-layer perceptrons model with back-propagation learning method. However, satisfactory results were not obtained because of nonlinear property of colors. Thus, in this study the neuro-fuzzy model with merit of artificial neural networks and fuzzy systems was presented. The proposed model was trained with test data and colorant proportion was predicted. The effectiveness of the proposed model was verified by evaluation of color difference(δE).

중공슬래브는 휨 성능에 영향을 미치지 않는 부분의 콘크리트 단면을 삭제하고 중공재로 치환함으로써 중공재 부피만큼 콘크리트가 줄어들어 자중 감소효과를 가져오는 장점이 있다. 또한, 콘크리트의 물량절감뿐 아니라 친환경적 측면에서 이산화탄소의 배출도 저감할 수 있어 효과적이다. 하지만, 중공재로 치환한 부분의 지압강도가 명확하지 현장 적용 시에 여러 가지 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 중공재가 포함된 중공슬래브를 제작하여 각 타입별(트럭 하중 적용 시, 동바리 하중 적용 시 및 잭 서포트 하중 적용 시)로 국부지압강도 실험을 수행하여 중공슬래브 국부 지압강도의 안전성을 평가하고자 한다. 트럭하중 적용 시, 동바리 하중 적용 시 및 잭 서포트 하중 적용 시의 실험결과 중공재 연결부위 및 중공재 상부의 지압강도는 모든 실험체에서 허용 하중 이상을 보유한 것으로 나타났다. 또한 데크 적용 유무에 따른 실험결과도 모두 허용 하중을 초과하여 안정성을 확보하는 것으로 나타났다.

최근 육성한 벼 품종을 대상으로 조생종, 중생종, 중만생종 품종에 대한 발아세 및 발아율에 대한 차이를 알아보고 자 본 연구를 수행하였다. 시험재료는 국립식량과학원 벼 재배 시험포장 신흥통(사앙토)에서 재배한 메벼로 조생 종 11, 중생종 15, 중만생종 15품종 등 41품종에 대하여 조사하였다. 시험처리는 생육상(한백과학, HB-503LF)에서 25℃ 항온으로 품종당 100립을 페트리디쉬에 치상하여 3반복 조사하였다. 발아세는 치상 후 5일에, 발아율은 치상 후 14일에 조사하여 발아립수를 총 시험립수로 나누었다. 시험결과 화왕벼 등 조생종의 발아세는 설레미 67.3%∼ 조평벼 97% 범위였으며, 평균 발아세는 86.6%였다. 치상 후 14일후의 발아율은 운광벼 86.0%∼조평벼 98.7% 였으 며, 평균 발아율은 91.8%였다. 중생골드 등 중생종의 발아세는 신백벼 53.7%∼청운벼 97.3% 범위였고, 중생종 15 품종에 대한 평균 발아세는 91.1%였다. 치상 후 14일후의 발아율은 신백벼 91.7%∼청운벼 99% 로 평균 발아율은 95.4% 였다. 현품벼 등 중만생종의 발아세는 소다미 74%∼삼광벼 99.7% 였으며, 평균 발아세는 94.7% 였다. 치상 후 14일 후의 발아율은 황금노들 94.3%∼삼광벼 100% 였다. 중만생종 15품종의 평균 발아율은 97.8% 였다. 벼 숙 기별 발아세 및 발아율은 중만생종> 중생종>조생종> 순으로 높았다. 총 41 품종중에서 발아세가 높았던 품종은 삼광벼로 99.7% 였다. 품종에 대한 발아세 및 발아율에 대한 정보를 활용해 본답 결주율을 사전에 방지 할 수 있다. 최근 농촌 일손 부족을 해소하고 생산비를 절감 시키기 위하여 벼 무논점파 재배기술이 널리 확산 보급되고 있으 므로 발아율이 높은 품종은 초기 신장성과 연계해 벼 무논점파용 품종으로 적응성이 높을 것으로 사료된다.

최근 육성한 벼 품종을 대상으로 숙기 및 용도별 벼 품종의 묘소질에 대한 차이를 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 종자 파종은 국립식량과학원 벼 재배 시험포장 신흥통(사앙토)에서 4월 26일에 하였으며, 파종량은 상자당 150g을 하였다. 묘소질 조사는 30일 성묘를 대상으로 묘초장, 엽수, 생체중, 지상부 건물중 등을 조사하였다. 시험결과 숙기별 묘소질에서는 중생골드, 대보 등 중생종의 묘초장이 20㎝로 가장 컸으며, 엽수는 산호미, 화왕 등 조생종에서 3.7개로 가장 많았다. 지상부 묘건물중을 초장으로 나눈 묘충실도는 조생종이 0.15로 가장 양호하였다. 또한 용도별 벼 품종에서는 현품, 수광 등 최고품질 벼 품종의 묘초장이 17.9㎝로 가장 컸으며, 유색미(17.1㎝) > 가공적성(16.3㎝) >기능성(14.4㎝) 순이었다. 엽수는 가공적성이 3.6개로 가장 많았다. 이들 품종의 묘충실도는 최고품질(0.17) > 찰벼(0.13) > 가공적성(0.11) 순으로 양호하였다. 묘충실도가 양호하고 초기 신장성이 우수한 품종들은 벼 무논점파용 품종으로 적응성이 높을 것으로 사료된다.