고분자/용매계에서 물질전달현상에 이용되는 용매의 상호확산계수를 예측하기 위하여 기존의 UNFACFV을 적용한 확산식을 유도하였으며, 상호확산계수를 계산하였다. 또한, 새로운 모델식에 의하여 계산한 값을 실험치 및 Vrentas-Duda의 이론치와 비교하였다. 상화확산계수를 구하는데 필요한 자기확산계수는 Vrentas-Duda의 이론을 이용하고, 용매의 화학포텐셜의 농도 미분항은 original UNIFAC-FA와 modified UNIFAC-FV를 사용하였다. Flory-Hugginstlr을 이용한 Vrentas-Duda의 상호확산식은 용매의 화학포텐셜의 농도 미분항을 표현하기 위하여 매개변수 x를 온도와 농도에 무관한 상수로 가정한 단점을 가지고 있으나, 본 연구에서 제시한 방법에서는 이러한 가정이 없으며, 여러 가지 고분자/용매계(polyisobutylene homopolymer 및 polyisobutylene-poly(pmethylstyrene) copolymer와 cyclohexane, n-hexane, n-pentane, chloroform, toluene)에서의 상호확산계수를 잘예측하였다. 특히 PIB/toluene계의 경우, 본 논문에서 사용된 방법이 Vrentas-Duda 이론에 의한 것보다 실험치에 더 가까웠다. 또한, 아무런 가정이나 제약없이, 넓은 온도 및 농도 영역에서 고분자/용매계의 상호확산계수를 예측할 수 있는 좋은 방법임을 알 수 있었다.

대표적인 콘크리트 혼화재료 중 하나인 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트는 잠재수경성에 의해 콘크리트의 장기 내구성능 및 역학적 성능이 향상된다. 본 연구에서는 3 가지 수준의 물-결합재 비(0.37, 0.42, 0.47) 및 고로슬래그 미분말 혼입률(0 %, 30 %, 50 %)을 고려하여 염해에 대한 내구성능 평가를 수행하였으며, 염화물 확산 거동(촉진 염화물 확산계수, 통과 전하량)을 예측하는 식을 도출하고 촉진 염화물 확산계수와 통과 전하량간의 상관관계를 평가하였다. 2년 양생조건 시 고로슬래그 미분말 혼입 콘크리트에서 OPC 콘크리트 대비 촉진 염화물 확산계수 평가 결과에서는 최대 28 %의 감소율을 통과 전하량 평가에서는 최대 29 %의 감소율을 나타냈다. 또한 물-결합재 비의 증감에 의한 영향을 OPC 콘크리트 보다 GGBFS 미분말 혼입 콘크리트에서 더 적게 받는 것으로 판단된다. 배합 특성 및 실험 결과를 바탕으로 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 예측하는 식을 다중회귀분석을 통해 도출한 결과, 통과 전하량 예측식이 확산계수 예측식보다 높은 결정계수를 나타냈다.

선박사고는 환경적인 요인으로 인해 경사가 항상 존재한다. 선박의 경사는 선내 재실자의 피난 이동속도뿐만 아니라 선내 화재성 장에도 영향을 미치기 때문에 화재해석 시 경사조건을 고려하여 위험분석을 할 필요가 있다. 이에 이 연구에서는 FLUENT를 이용하여 선박의 횡경사와 종경사 변화에 따라 산정된 온도결과 값에 의해 화재에 미치는 영향을 분석하였다. 화원의 위치를 기준으로 횡경사가 –10°일 때 37초, 종경사는 –10°일 때 36초 이내에 피난을 해야 하는 반면, 횡경사가 +10°, 종경사가 +10°인 경우 피난에 영향을 미치지 않을 것으로 예측되었다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 선박화재 시 화재발생위치를 기준으로 횡경사와 종경사를 고려하여 피난유도 및 대책을 마련해야함을 확인하였다.

최근 분화가능성이 대두되고 있는 백두산 화산이 폭발적으로 분화(噴火:eruption)하는 경우, 백두산에서 분출되는 대량의 화산재는 대기 중으로 확산되면서 많은 인적, 물적 피해를 가져올 것으로 사료된다. 서울을 기점으로 백두산으로부터 약 500km 떨어져 있는 우리나라는 화산 분출물로 인한 직접적인 피해보다는 화산재/오염물질의 간접적인 피해 영향권 내에 속하게 된다. 따라서 약 천년전과 같은 대규모 화산분화가 발생될 때 한반도 주변의 기압배치에 따른 종관 기상장의 영향으로 대기 중에서 이류, 확산, 침적을 통한 화산재의 비산과 낙하로 인한 지역적인 장·단기 영향이 나타나거나 피해를 초래할 가능성이 예상되며 우리나라 상공으로 확산된 화산재는 항공기 운항 및 해상 운송 등과 관련된 관광산업을 비롯한 농축산업, 환경 분야 등에 영향을 미칠 것으로 사료된다. 본 연구에서는 백두산 분화를 가정할 때, 대기 중으로 분출되는 화산재로 인하여 우리나라가 영향을 받게 될 피해 예측을 위하여 화산재 및 오염물질을 정량적으로 파악할 수 있는 화산재 피해예측 기술을 개발하고 화산재에 대한 취약함수를 기반으로 화산재에 의한 직접적 피해액을 예측하는 알고리즘을 개발, 피해액을 추정하였다.

Analyzing the observational data of volcanic activities around the northern part of Korean peninsula, the odds of volcano eruption increases continuously. For example, the cumulative seismic moment and frequence observed near Mt. Baekdu show a sudden increased values. In this study, predicting the diffusion of volcanic ash for two cases were carried out by using interactive realtime simulator, which was developed during last 2 years as a research and development project. The first case is Sakurajima volcano (VEI=3) erupted in August 2013. The second case is assumed as the volcanic eruption at Mt. Baekdu (VEI=7) under landing circumstance of typhoon Maemi (August 2003) in Korean peninsula. The synoptic condition and ash diffusion for the two cases were simulated by WRF(Weather Research and Forecast) model and Lagrangian dispersion model, respectively. Comparing the simulated result of the first case (i.e., Sakurajima volcano) with satellite image, the diffusion pattern show acceptable result. The interactive realtime simulator can be available to support decision making under volcanic disaster around East Asia by predicting several days of ash dispersion within several minutes with ordinary desktop personal computer.

According to the analysis of volcanic observation data around Korean peninsula, the activities of volcano increase continuously. For example, the volcanic eruption of Mt. Sakurajima is an example, and Mt. Baekdu can be another example potentially. In these regards, developing unified system including realtime prediction and 3D visualization of volcano ash are important to prepare the volcanic disaster systematically. In this technical report, an interactive simulator embedding dispersion algorithm and 3D visualization engine is developed. This system can contribute to the realtime prediction of volcanic disaster scientifically.

1970년대 국내 아파트의 대부분은 선진국의 아파트를 모방하여 수직 쓰레기 설비가 설치되어 있었으나 냄새 문제 및 유지관리 문제, 쓰레기 종량제등 여러 가지 이유로 사라지게 되었다. 그러나, 생활쓰레기의 위생적 처리 및 생활편의의 요구 증대에 따라 점차 수직쓰레기 이송설비의 설치가 늘어나고 있는 상황이다. 쓰레기 이송 설비는 신도시 및 단지 개발에서 공동 투입구를 단지에 설치하는 수평식 쓰레기 이송관로의 설치 운영이 주를 이루었으나, 아파트의 고급화에 따라 각 세대에서 생활쓰레기의 수직이송이 요구되어 기존의 몇몇 아파트에 설치 운영 중에 있다. 수평식 쓰레기 이송관로의 경우는 인위적인 동력장치로 관로 내 강한 음압을 형성하여 집하장까지 이송하는 방식으로 관로의 부식, 마찰에 의한 관로 침식등의 문제는 발생되나 냄새역류 등의 생활상의 문제는 발생되지 않는다. 아파트에 설치되는 수직식 이송관로는 중력을 이용하는 방법으로 많은 동력을 필요하지 않으나 배기 설계 및 운영방법에 따라 냄새의 역류, 냄새 확산들의 생활상의 문제들이 우려되는 시스템이다. 따라서 본 연구에서는 수직형 쓰레기 이송관로의 배기팬의 설치 및 투입구 개방으로 인한 냄새 역류, 쓰레기 투척실의 유지관리방법 등을 도출하여 수직형 쓰레기 이송설비의 장점을 최대한 증대시키고, 건설 후 발생될 수 있는 냄새 민원을 최소화하는 것에 있다. 쓰레기 이송설비에서의 배기팬의 정압은 제조사들의 경험에 의해 결정되어 있었다. 그러나 건물의 형태 및 구획, 높이에 따라 관리시스템 및 팬정압의 범위가 달라져야 한다. 겨울철 고층건물에서 발생하는 연돌현상(Stack effect)에 의한 상부층의 투입구에서는 역류가 발생될 수 있어 투입구실에 발생되는 차압과 투입구 개방 시 배기팬에 의해 발생되는 투입구 음압의 상관관계를 고려해야 한다. 또한 거주자들에 의해 투입구실 바닥에 흘린 쓰레기등에 의해 투입구실에 확산되어 있는 냄새가 E/V홀로 확산되어 거주지역으로 확산될 수 있어 투입구실 배기 공조의 적절한 풍량산정도 중요하다. 즉 투입구 개방 시 쓰레기 이송배관 상층부에 있는 배기팬과 투입구실 배기공조와 연돌효과에 의한 정압차등의 상관적인 관계를 고려하여 설계하여야 한다. 따라서 본연구에서는 네트워크 시뮬레이션을 통한 대상 건물의 연돌효과 크기를 분석하고 CFD(Computational Fluid Dynamics)방법을 통한 배기팬 성능 검증 및 배기공조에 의한 냄새확산 여부들을 분석 시뮬레이션 하였다. 본 연구의 모델로 사용된 약 56층 탑상형 아파트의 경우에 E/V 및 계단실 도어에 약 15pa정도의 차압이 발생되었으며 이때 이송관로 배기팬의 성능은 팬정압 0~400pa, 풍량 0~40CMM정도의 팬성능을 확보할 경우 냄새의 역류는 발생되지 않는 것으로 분석되었다.

This research was done to clarify the cooling effect of water particles generated from a fountain. This effect is a one way to control the heat island effect of big cities. The result of this research was drawn by setting the jets of water in a certain height, and then studying the diffusion of water particles, which is affected by the size of the particles and the wind speed, and the cooling effect caused by the diffusion. 1) When a diameter of a water drop was 500 ㎛ and the wind speed was 2.0 to 6.0 m/sec, the water drop diffused 75 to 190m, and the water vapor spread over 175 to 440 m. As a result, there was more than 0.5℃ of cooling effect on the temperature in the atmosphere 130 to 330m around the water fountain. 2) When a diameter of a water drop was 750 ㎛ and the wind speed was 2.0 to 6.0 m/sec, the water drop diffused 65 to 150 m, and the water vapor spread over 160 to 405 m. Moreover, there was more than 0.5℃ of cooling effect on the temperature in the atmosphere 110 to 275 m around the water fountain. 3) After studying on the relationship between the diameter of water drop and the wind speed, and the diffusion of water particles and the range of the atmosphere that was cooled, a result could be drawn from the research that the smaller the diameter of the water vapor gets and the faster the wind speed becomes, the wider the water particles diffuse and the cooler the atmosphere around the fountain becomes. 4) This research further extrapolates that when the ordinary water(tap water, water from river and stream) is used in a fountain, the cooling effect of the air near the fountain can be approached similarly. If the seawater is used in a fountain, there is to be more to concern not only on cooling effect on the air, but also on other effects on surrounding environment generated by the salt in seawater.

일반적으로 일반대기중의 CO2 농도는 낮기 때문에 자연상태에서는 중성화정도는 매우 느리게 된다. 따라서 콘크리트의 중성화 정도를 평가하기 위해서는 일반적으로 진행속도를 빠르게 하기 위하여 촉진 시험조건하에서 진행하게 된다. 따라서 본 논문은 CO2의 확산 및 Ca(OH)2와의 반응을 바탕으로한 수학적 모델을 통하여 일반대기환경하에서의 콘크리트 중성화 진행을 예측하고자 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 촉진 중성화시험을 통하여 얻어진 실험치와 가장 유사한 CO2 확산계수를 채택하여 일반대기환경에서의 중성화진행을 예측하고자 하였다. 그 결과 CO2 확산계수를 이용한 수학적 모델을 통하여 마감재 종류에 관계없이 일반대기환경에서의 콘크리트 중성화진행속도를 예측할 수 있었다.

본 연구에서는 자료수집과 적용에 상당한 시간과 노력이 요구되는 기존의 수치모형들 대신에 최소한의 유역정보를 이용해 오염물질의 이동시간과 확산을 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 즉, 하천에서 오염물질의 이동속도, 시간에 따른 오염물질의 첨두농도, 오염물질이 하천의 한 점을 통과하는데 소요되는 시간장경 등의 요소들을 이용한 단위오염도의 개념을 도입하였으며, 이들 요소들의 추정을 위해서는 미국 내의 수많은 하천을 대상으로 개발된 회귀방정식을 이용하

최근 정확한 대기오염 및 황사이동예보를 위하여, 대기역학모형과 확산모형의 결합을 통한 수치실험이 실시되고 있다. 본 연구에서는 3차원 대기역학모형( RAMS)과, 확산모형(PDAS)에 사용되는 기상장의 시간분해능이 대기확산장에 미치는 영향을 조사하였다. 그리고 여러 가지 시간분해능의 기상자료를 확산모형에 적용하여 황사입자의 분포 특성과 차이를 수치실험을 통하여 비교분석하였다. 수치실험 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) RAMS에 의한 바람장 예측결과, 지면과 상층의 바람장이 동조될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 상하층의 바람장이 동조되지 않을 경우 황사의 예측은 황사의 상승고도예측과 밀접하게 관련된다. 2) 황사의 연직분포에서 초기에는 상층의 황사가 먼저 이동을 하게 되며, 시간이 지남에 따라 하층의 황사도 이동을 시작한다. 본 연구에서는 최고 고도 3.9km 까지 도달한다. 3) 수치실험에서 초기(24시)의 경우, 시간해상도에 따른 확산의 차이는 크지 않다. 그러나 시간이 경과함에 따라 입자확산분포의 차이가 크게 나타난다. 4) 3시간 이하의 높은 시간해상도의 경우, 입자분포의 차이가 크지 않다. 그러나 6시간보다 간격이 큰 자료를 이용할 경우, 황사입자분포의 양적측면에서 큰 차이를 나타내며, 밀도 분포의 차이에 일정한 경향성을 가진다 5) 입력 바람장의 시간분해능이 작은 경우 즉 입력시간 간격이 큰 경우, 황사입자는 지역의 주풍성분(동아시아의 경우 편서풍)을 따라 분포한다. 그러나 시간분해능이 큰 경우, 중규모적인 기상현상을 잘 재현되며, 여기에 의하여 주풍의 직각성분인 남북성분의 효과가 크게 나타난다. 이상의 결과에서 확산모형의 입력자료로 사용되어지는 바람장은 보고자하는 기상현상을 잘 표현할 수 있는 시간분해능 내의 자료를 이용하여야하며, 이를 무시할 경우 입자의 농도예측에 많은 오차를 발생시킬 수 있다. 그러므로 확산예보에 앞서 시간분해능에 관한 검증이 필요하다고 판단된다.

We will calculate concentration of air pollutants using ISCST3, FDM and AERMOD of models recommended in U. S. EPA which are able to predict concentration of short term for point source, complex like industrial complex, power plant and burn-up institution. Before executing model, as analyzing computational result of many cases according to selecting of input data, we will increasing predictable ability of model in limit range of model. Especially, we analyzed three cases - case of considering various emission rate according to time scale and not, case considering effect of atmospheric pollution materials removed by physical process. In our study, after comparing and analyzing results of three model, we choose the atmospheric dispersion model reflected well the characteristic of the area. And we will investigate how large the complex pollutant sources such as industrial complex contribute to atmospheric environment and air quality of the surrounding the area as predicting and estimating chosen model.