막증발 기술은 최근 해수담수화 분야에서 많은 주목을 받고 있으며, 기존 증발법과 역삼투를 대체하는 대안기술로서 개발이 활발하게 추진되고 있다. 그러나 막증발 기술의 실용화를 위해서는 극복하여야 할 몇 가지 문제점이 있다. 본 연구에서는 막증발 기술을 효율적으로 적용하기 위하여 해결해야 하는 1) 스케일업 2) 막오염 억제 3) 막젖음 예측 및 방지기술 개발하고자 하였으며, 이를 통하여 저탄소 담수화를 실현시키기 위한 방안을 제시하고자 하였다.

Numerical analysis has been carried out to investigate seawater flow field characteristics with various current directions near the manganese nodule mining device. Seawater flow near the collecting device is largely influenced by the sea current direction, especially along the downstream of the rear system. Predicted flow velocity distributions are analyzed with turbulent kinetic energy and drag force. There is big flow field variation when the direction angle between the mining device and seawater current flow approaches to 30°~ 120°, and flow velocity along the rear region of 60° becomes faster than 180°. Averaged turbulent kinetic energy at 180° also becomes low, about 57% higher at 60°. These results from the study can be applicable to the optimum design of manganese nodule collecting system in the deep seawater flow.

기후변화에 따른 영향으로 전 세계적으로 물부족 문제는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 이러한 물부족 문제를 해결하기 위하여 다양한 대체수자원 확보기술이 개발되고 있으며, 그 중에 해수담수화 기술이 가장 활발하게 도입되고 있다. 최근 새로운 개념의 해수담수화 기술이 검토되고 있으며, 그 중 막증발법(Membrane distillation, MD) 기술이 활발하게 연구되고 있다. 국토교통부 국가연구개발사업으로 진행 중인 “Global MVP 연구단”에서는 세계 최대 규모인 400 m³/일 규모의 복합탈염 플랜트를 구축하고 있으며, 국산 중공사 막증발 모듈을 이용하여 새로운 개념의 복합탈염 설계기술과 구축기술을 확보하고자 현재 다양한 연구를 진행 중에 있다.

국내 최초의 상업원전인 고리1호기가 2017년 6월에 영구 정지되었다. 고리1호기 해체를 시작으로 한국은 원전 해체시장에 본격적으로 발을 내딛는다. 원자력발전소 해체를 위해서는 고려해야 할 사항들이 많으며, 방사선환경영향평가 또한 그 중 하나이다. 방사선환경영향평가의 목적은 주변주민의 건강과 안전을 도모하기 위해, 해체 전 및 해체 중에 해당 시설에서 방 출되는 방사성물질로부터 주변주민이 받는 피폭방사선량이 규제 제한치를 초과하지 않음을 확인하는 것이다. 현재 국내에는 해체시 방사선환경영향평가서를 작성하는데 필요한 세부지침이 미비한 상황으로, 다수의 원전 해체 경험을 보유한 미국의 해체시 방사선환경영향평가서를 비교·분석하여 국내 상황에 맞는 해체시 방사선환경영향평가 방안을 개발하였다.

이 논문에서는 쌀 식빵에 대한 소비자의 지불의향 및 가치를 분석하였다. 주요 분석결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 건강에 대한 소비자의 관심도를 조사한 결과 응답자의 62.0%인 188명이 건강에 대 해 고관심 군으로 분석되었다. 이는 식품소비에 있어 가격뿐만 아니라 건강 등 식품의 속성요인에 소비 자의 관심이 높다는 것을 의미한다. 둘째, 쌀 식빵에 대한 응답자의 지불의사분포를 살펴보면 제시금액 이 높을수록 구매의향이 낮은 것으로 나타났다. 즉 쌀 식빵에 대한 소비자지불의향은 일반적 수요법칙 을 따르는 것으로 분석되었다. 셋째, 로짓모형을 통해 쌀 식빵에 대한 지불의향을 분석한 결과, 질병이 있을수록, 가족수가 많을수록 쌀로 만든 식빵에 대해 구매 확률이 높은 것으로 나타났다. 한편, 가격(제 시금액)이 높을수록 쌀로 만든 식빵에 대한 구매의향은 낮아짐을 알 수 있다. 넷째, 쌀로 만든 식빵에 대한 평균 지불의사금액은 500g당 4,979.7원으로 분석되었다. 즉 이는 밀가루 식빵 대비 약 2.5배의 가격 프리미엄이 있다는 것을 의미한다.

토목분야 생산성 향상을 위해 BIM을 적용하기 위한 노력이 계속되고 있으나, 선형과 지반에 대한 정보가 필수적인 터널 구조물의 정보모델링에 대한 연구는 미흡한 상황이다. AMT에서 생성된 선형의 이산화를 통해 포인트의 정보를 BAT로 전 달하여 곡선 선형을 반영한 터널 모델 생성 방안을 제시하였다. 철도 구조물과 선형에 대한 물리적 요소와 공간적 요소를 모두 고려할 수 있도록 IFC 데이터 스키마를 확장하였으며, 확장된 데이터 스키마를 참조하여 선형, 구조물, 지반 정보에 대한 의미정보를 PSET에 담아 IFC기반의 정보관리를 가능하게 하였다. 제안한 방법에 따라 생성한 정보모델을 통해 터널과 밀접한 암반 등급을 자동으로 도출함으로써 활용성을 검증하였다.

건축분야에서 BIM이 널리 사용되면서, 토목구조물에 BIM을 적용하려는 노력이 최근 급속히 증가하고 있다. 그러나 기존 상용 BIM 소프트웨어의 기능은 건물 등의 건축물 중심으로 특화되어 있기 때문에 선형 중심의 토목구조물에 적용하기에 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 철도 궤도부의 객체 정보를 관리하기 위하여 선형을 다룰 수 있는 소프트웨어와 BIM 소 프트웨어간의 정보공유를 통해 캔트가 반영된 정보모델 생성방법을 제시하였다. 철도 궤도부 모델링은 궤도부 구조물을 연속 구조물과 비연속 구조물로 분류한 후, 연속 구조물을 선형 소프트웨어에서 생성하고, 이후 공유된 선형정보를 이용하여 비연속 구조물의 정보모델을 생성하는 절차로 이루어진다. 이 때 비연속 구조물은 BIM 소프트웨어에 전달한 이산화된 궤도 선형 및 캔트 정보를 바탕으로 비연속 구조물 각각의 위치, 회전 정보를 계산하는 알고리즘을 통하여 생성된다. 본 연구에서 제시한 방법을 오송 철도종합시험선로에 적용하여 그 실용성을 검증하였으며, 생성된 정보모델을 기반으로 명확한 객체 식별과 속성정보 추출 및 객체별 물량산출이 가능함을 확인하였다.

Numerical analysis has been performed to investigate the stress distribution characteristics of auxiliary axle system in a compact special vehicle. Structural and running stability of compact special vehicle is largely affected by auxiliary axle system installation. Structural characteristics of stress and deformation distributions with safe factor in the auxiliary axle system are analyzed. It can be seen that maximum stress happens near the local axle position, and deformation is also predicted. Simulation results are also compared with experimental test data. These results from this study could be applicable for optimal design of diverse axle systems in the compact special vehicle.

본 연구는 철도 시설의 선로를 대상으로 하여, Building Information Modeling(BIM)을 위한 데이터 모델인 Industry Foundation Classes(IFC)의 유지관리관점의 부분집합인 Construction Operations Building information exchange(COBie)를 통해 철도 시설물 유지관리문서를 생성할 수 있는 방안을 제시하였다. 철도 선로유지관리 문서 생성에 필요한 항목을 정의 하기 위해 국토교통부의 선로유지관리지침 분석을 수행하였고, 이를 COBie 스프레드시트에서 참조하기 위한 방식을 정의하 였다. 철도 시설물 선로의 유지관리정보 항목을 반영한 정보모델 생성을 위하여 IFC 프레임워크 내의 사용자 정의 속성집합 을 활용하였으며, 이를 통해 IFC에서 지원하지 않는 철도 선로에 대한 추가 항목을 생성하였다. BIM 소프트웨어를 통해 추 가적으로 생성한 사용자 정의 속성집합을 반영한 IFC 기반의 정보모델을 생성하였고, 이를 정의된 참조방식에 따라 선로 유 지관리 정보항목을 COBie 스프레드시트에 전달하고 그 결과를 확인하였다. 이를 통해 IFC 기반의 As-built 모델로부터 COBie 스프레드시트로 정보를 전달함으로써 철도 시설물 유지관리업무를 위해 필요한 문서 생성에 활용할 수 있음을 확인 하였다.

Pulp and paper industry produces large volumes of wastewater and residual sludge waste, resulting in many issues in relation to wastewater treatment and sludge disposal. Contaminants in pulp and paper wastewater include effluent solids, sediments, chemical oxygen demand (COD), and biological oxygen demand (BOD), which should be treated by wastewater treatment processes such as coagulation and biological treatment. However, few works have been attempted to predict the treatment efficiency of pulp and paper wastewater. Accordingly, this study presented empirical models based on experimental data in laboratory-scale coagulation tests and compared them with statistical models such as artificial neural network (ANN). Results showed that the water quality parameters such as turbidity, suspended solids, COD, and UVA can be predicted using either linear or expoential regression models. Nevertheless, the accuracies for turbidity and UVA predictions were relatively lower than those for SS and COD. On the other hand, ANN showed higher accuracies than the emprical models for all water parameters. However, it seems that two kinds of models should be used together to provide more accurate information on the treatment efficiency of pulp and paper wastewater.

본 연구는 마이크로파 저온진공건조 기술을 이용하여 고효율 인삼개발을 하고자 하였다. 홍삼 제조 공정에서 증삼 후 60-70℃에서 24시간 동안 건조하고 다시 40℃에서 72시간동안 건조한 열풍 건 조 홍삼과 증삼 후 마이크로파 저온진공건조기에서 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg 조건으로 5시간동 안 건조하고 다시 750 mmHg로 2시간동안 건조한 홍삼으로 조직 관찰, 관능평가, 진세노사이드 및 조 사포닌 함량 변화 등을 비교하였다. 그 결과, 마이크로파 저온진공 홍삼은 색도가 밝은 색으로, 표면적 은 다공성 조직으로 변화하였으며, 향미를 높이고 쓴 맛을 크게 감소시킴과 동시에 단 맛을 증가시켜 종합적인 선호도를 높였다. 또한, 단시간에 진세노사이드 Rg1과 Rb1 함량을 열풍 건조 홍삼에 비해 1시 간대에서 약 6배, 8배가 증가되었으나, Rg3 함량에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 마지막으로 조사포 닌 함량은 10-20분대부터 크게 증가하여 이후 지속적으로 높은 함량이 나타났다. 이와 같은 결과를 종 합해보면, 마이크로파 저온진공홍삼은 열풍 건조 홍삼에 비해 다공성 조직 변화를 통해 단시간에 진세노 사이드 및 조사포닌에 대한 추출 수율을 높이고 향미와 식감을 개선시켜 홍삼에 대한 선호도를 높일 수 있음을 확인되었다.

This study presents a sustainable design method to optimize the embodied energy and CO2 emission complying with the design code for reinforced concrete column. The sustainable design method effectively achieves the minimization of the environmental load and energy consumption whereas the conventional design method has been mostly focused on the cost saving. Failure of reinforced concrete column exhibits compressive or tensile failure mode against an external force such as flexure and compression; thus, optimization analyses are conducted for both failure modes. For the given sections and reinforcement ratios, the optimized sections are determined by optimizing cost, embodied energy, and CO2 emission and various aspects of the sections are thoroughly investigated. The optimization analysis results show that 25% embodied energy and 55% CO2 emission can be approximately reduced by 10% increase in cost. In particular, the embodied energy and CO2 emission were more effectively reduced in the tensile failure mode rather than in the compressive failure mode. Consequently, it was proved that the sustainable design method effectively implements the concept of sustainable development in the design of reinforced concrete structure by optimizing embodied energy consumption and CO2 emission.

본 연구는 해수담수화 플랜트의 에너지 사용량을 이론적으로 분석하고 최적화하기 위한 기법을 개발하기 위하여 수행되었다. 먼저 해수담수화 공정모사 모델을 개발하였으며 이를 이용하여 에너지 흐름을 분석하고 각 단계별 유효에너지와 에너지 손실을 계산하였다.

Numerical analysis has been carried out to investigate the structural characteristics of auxiliary shaft system in a compact special vehicle. Stress and deformation distributions with safe factor in the auxiliary axle system are compared. It can be seen that maximum stress happens near the local axle position and deformation at the air spring is also predicted. The results from this study could be applicable for optimal design of variable shaft system in the compact special vehicle.

Industry Foundation Classes(IFC)는 Building Information Modeling(BIM)을 위한 표준 데이터 스키마로 정보의 상호운 용성 확보를 위한 핵심이지만, 건물만을 대상으로 하고 있어 토목 시설물에 적용하기에는 한계가 있다. 이에 따라 기존 IFC 에 토목 시설물을 위한 새로운 요소를 추가하는 연구가 진행되었지만, 상용 소프트웨어가 해당 기능을 추가하기 전에는 새 로운 스키마를 활용할 수 없다. 본 연구에서는 토목 시설물에 적용하기 위한 IFC 데이터 스키마 활용 방안을 제시하고, 토목 시설물을 위한 확장 요소와 기존 IFC 요소와의 정보 매핑을 통한 확장 IFC기반의 토목 시설물 정보모델링 방법을 제시하였 다. 그리고 철도의 궤도 및 침목에 대한 IFC 확장 스키마를 제시하고 제시한 방법을 적용하여 그 활용성을 검증하였다.

This paper presents a dynamic crack propagation algorithm with Rayleigh damping effect based on the MLS(Moving Least Squares) Difference Method. Dynamic equilibrium equation and constitutive equation are derived by considering Rayliegh damping and governing equations are discretized by the MLS derivative approximation; the proportional damping, which has not been properly treated in the conventional strong formulations, was implemented in both the equilibrium equation and constitutive equation. Dynamic equilibrium equation including time relevant terms is integrated by the Central Difference Method and the discrete equations are simplified by lagging the velocity one step behind. A geometrical feature of crack is modeled by imposing the traction-free condition onto the nodes placed at crack surfaces and the effect of movement and addition of the nodes at every time step due to crack growth is appropriately reflected on the construction of total system. The robustness of the proposed numerical algorithm was proved by simulating single and multiple crack growth problems and the effect of proportional damping on the dynamic crack propagation analysis was effectively demonstrated.

최근 막여과 정수처리에 대한 관심이 높아지고 있으나, 공정설계를 위한 소프트웨어가 널리 보급되어 있지 않아서 현장적용의 어려움이 발생하고 있다. 본 연구에서는 막여과 정수처리 공정설계를 지원할 수 있는 프로그램과 설계기법을 개발하고자 하였다.