In this study, a thermal-fluid-structure coupled analysis was performed to improve the thermal performance of a burner for a coal gasification power plant. After combustion analysis, an average temperature of 1,400°C was obtained, closely matching the actual coal gasification system environment. The highest burner tip surface temperature, 887°C, was achieved at the analysis variable, a coal fines inflow velocity of 8m/s. This temperature was mapped to a thermal-structural analysis model, and by increasing the radius of the cooling channel inside the burner to 5 mm, the analysis confirmed a reduction in thermal stress of approximately 20%. In particular, changing the material to HP50-Nb resulted in significantly superior cooling efficiency compared to Inconel 718 without any cooling channel design. The results of this study will be useful for the optimal design of coal gasification facilities as well as for improving the durability of the facilities.

본 연구의 목표는 방울토마토 재배에서 고온 피해 저감에 있어 일반적으로 사용되는 두 가지 차광재료인 55% 흑색 차 광막과 다겹보온커튼(열 스크린)의 효과를 비교하는 것이다. 이러한 차광 처리가 여름철 고온 스트레스 하에서 방울토마토 의 광합성, 엽록소 형광, 생리적 특성 및 수량에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 두 차광자재 간의 광 투과율에 유의미한 차이가 있었고, 다겹보온커튼은 온실에서 낮은 광 투과율로 인해 장시간 저조도 환경을 유발하였다. 다겹보온커튼 내에 서 재배된 방울토마토의 광합성 효율과 식물 활력 지수 (PI_ABS, Fv/Fm)는 감소하였다. 생장 측정 결과, 다겹보온커 튼 처리로 인한 낮은 광도는 식물 초장을 짧게 하고 화방 출현 을 지연시켜 전반적인 생장이 저하되었다. 이러한 광도 부족 으로 인해 다겹보온커튼에서 생육한 토마토는 차광막 처리에 비해 수량이 감소하였다. 두 차광 조건에서 재배된 방울토마 토의 당도를 제외하고는 차광 처리 간에 과실 품질에 유의미 한 차이는 없었다. 이러한 결과는 다겹보온커튼으로 인한 장 기간의 저조도 환경이 토마토 광합성과 생장에 부정적인 영향 을 미쳐 궁극적으로 수확량 감소로 이어짐을 시사한다. 따라 서 고온 환경에서 방울토마토를 재배할 때는 다겹보온커튼보 다 열 피해를 줄이면서 광합성에 필요한 적절한 양의 빛 투과 율을 제공하는 55% 차광막을 사용하는 것이 효과적이다.

Medium- and low-temperature coal tar pitch can be prepared as coal-based mesophase pitch for its high value-added utilization. However, its lower aromaticity and higher content of heteroatoms (especially O atoms) led to a higher content of the resulting mesophase pitch mosaic structure. In this study, mesophase pitch was prepared by co-carbonization of high aromaticity, low oxygen content high-temperature refined pitch (RHCTP) with medium- and low-temperature coal tar refined pitch (RCTP). The impact of various blending ratios on the optical and microcrystalline structures of mesophase pitch was analyzed using polarized light microscopy, X-ray diffraction, and Raman spectroscopy. The addition of RHCTP to modify RCTP significantly enhanced the optical and microcrystalline structures of the co-carbonized products. The optimal blending ratio (R-25%) was obtained. Needle coke prepared from mesophase pitch obtained from R-25% had superior fine fiber structure, lowest average resistivity (157.37 μΩ·m) and high true density (2.125 g/cm3). The thermal conversion behavior of the blended refined pitch during co-carbonation was analyzed using thermogravimetric data of the R-25% sample through four isoconversion methods. The thermal conversion of the R-25% sample occurs in three stages: the first stage follows the Parabola law model, while the second and third stages adhere to the random nucleation and nuclei growth model. This analysis of thermal conversion kinetics offers theoretical insights for optimizing mesophase pitch preparation process conditions and reactor design.

본 연구는 고온기 포인세티아 ‘플레임’의 안정적 재배를 위한 주간온도 관리기준을 제시하고자 수행되었다. 야간 온도를 26℃로 고정한 야간 고온 조건에서 주간 온도를 30℃, 33℃, 36℃, 39℃로 7주간 처리하였다. 39/26℃ 처리구는 5일 이내 전 개체가 고사하였고, 36/26℃ 처리구의 생존율은 60%로 감 소하였다. 초장, 초폭, 분지수는 30/26℃와 33/26℃ 처리구 간에 유의적인 차이가 없었으나, 36/26℃ 처리구는 30/26℃에 비해 각각 29.5%, 30.9%, 27.5% 감소하였다. 신엽 발생은 온도 상승에 따라 급격히 줄어들어 36/26℃에서는 평균 2.3 개로 거의 발생하지 않았다. 27/20℃에 비해 고온처리구에서 엽장은 20.3%~37.6%, 엽폭은 56.4%~57.1% 감소하여 엽장/ 엽폭 비가 증가하였다. F v/Fm과 NDVI는 처리간 큰 차이가 없었 으나, ELP는 36/26℃에서 38%로 증가하였다. 광합성 속도는 27/20℃에서 가장 높았고, 30/26℃와 33/26℃는 유사하였으 나 36/26℃ 처리구는 1,000μmol·m-2·s-1의 광도에서도 0에 가까웠다. 또한 36/26℃에서 증산속도와 세포간 CO₂ 농도가 유의적으로 높게 나타났다. 따라서 주간 33℃ 이상에서 포인세 티아 ‘플레임’은 생리적･형태적 장해가 급격히 증가할 수 있으 므로, 고온기 안정적인 재배를 위해서는 주간 온도를 최소한 33℃ 이하로 관리할 필요가 있을 것으로 판단된다.

Bamboo charcoal has high ecological and economic value, and is a sustainable and valuable resource for the development of advanced materials such as supercapacitors and batteries. The carbon content in bamboo-based white charcoal produced in traditional Korean kiln reaches 100% when the charcoals heat treated up to 2400℃. X-ray diffraction shows that graphite begins to form at 1500℃, becomes more pronounced at 1800℃, and crystallizes into a dense turbostratic structure at 2000℃. At 2400℃, discrete graphite peaks are confirmed in d002 and d100 planes, while carbon isotope peaks disappear. Raman spectroscopy shows that graphite crystals form at 1800℃, as indicated by a clear 2D band at 2680 cm⁻1. At 2400℃, the height of the D band at 1350 cm⁻1 is lower than that of the G band at 1580 cm⁻1, indicating a high degree of graphitization. The isothermal nitrogen adsorption–desorption curves show that the monolayer value of the sample decreases up to 1300℃, accompanied by a low-pressure hysteresis phenomenon. When heat-treated at 1500℃ or higher, this phenomenon disappears and the monolayer value decreases significantly, indicating the disappearance of micropores and occurrence of graphitization. After 10 min. of heat treatment at 2400℃, the specific surface area of the graphitized charcoal becomes 8.45 m2/ g, similar to that of artificial graphite, which shows promising results of 217 mAh/g at a current density of 0.02 A/g for using in Lithium ion battery electrode.

본 연구는 식물공장형 육묘시스템에서 고품질 수박(Citrullus lanatus) 접목묘 생산을 위한 최적 대기온도 를 규명하기 위해 수행되었다. 대목은 ‘동장군’(DongjangGun), 접수는 ‘산타꿀’(SantaKkul)을 이용하여 접목묘를 생산하였으며, 야간온도 18°C를 일정하게 유지한 상태에서 주간 대기온도를 23°C, 28°C, 33°C로 처리하여 21일 간 재배하였다. 접목 후 7, 14, 21일에 초장, 근장, 엽수, 엽면적, 경경, 생체중 및 건물중과 같은 생육 지표뿐만 아니 라, T/R율, 충실도(compactness), 생장속도(CGR)와 같은 묘 품질 지표를 평가하였다. 그 결과, 묘의 생육 반응은 온 도에 의해 크게 영향을 받았다. 고온 조건에서는 초장이 유의적으로 증가하였으며, 33°C 처리구에서 가장 길게 나 타났으나 과도한 신장과 경경 감소가 동반되어 묘 품질이 저하되었다. 반면 28°C 처리구에서는 엽면적과 경경이 가장 크고, 지상부와 지하부 간의 생체중 배분도 균형적으로 나타났다. 또한 묘 품질 지표에서도 접목 후 21일에 28 °C 처리구에서 T/R율, 충실도, 생장속도가 가장 우수하였다. 종합하면, 28°C와 33°C 모두 생육을 촉진하였으나, 28°C 처리구에서만 묘의 형태적 안정성과 생체중의 균형적 분배가 확보되었다. 따라서 식물공장형 육묘시스템에 서 수박 접목묘 생산의 최적 주간 대기온도는 28°C로 판단되며, 이는 연중 안정적인 묘 생산과 환경제어 전략 수립 을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 고온기에 배추(Brassica rapa L. ssp. pekinensis) 의 안정생산을 위해 미세살수와 저온성필름의 고온 스트레스 저감 효과를 평가하였다. 실험1에서는 ‘춘광’과 ‘청명가을’ 배추를 대상으로 관수장치(임팩트 스프링클러, 미세살수)와 피복자재(흑색필름, 저온성필름)의 요인배치 실험을 수행하 였다. 실험2에서는 ‘춘광’ 배추를 대상으로 관수 시점에 따른 미세살수의 냉각 효과를 비교하기 위해 오전(9－11시), 오후 (13－15시), 또는 야간(19－21시)에 각각 처리하여 비교하 였다. 실험1의 결과, 저온성필름은 일중 최고 지온을 흑색필 름 대비 평균 4.5－6.9°C 하강시켰다. 미세살수는 즉각적으 로 기온을 약 5°C 하강시켰고, 상대습도를 70%까지 증가시 켰다. 엽록소 지수(SPAD)는 ‘춘광’ 배추에서는 저온성 필름 피복 시, ‘청명가을’ 배추에서는 미세살수 적용 시 가장 높았 다. 최대 광화학 효율(Fv/Fm)은 생육초기에 흑색필름과 임팩 트 스프링클러를 처리한 ‘청명가을’ 배추에서 가장 낮았으나 2주 후 0.7 이상으로 회복했다. 생육 지표는 두 품종 모두 미세 살수 처리에서 개선되었다. 실험2의 결과, 오후 관수 시 가장 기온하강 효과가 높았고, 특히 일사량과 기온이 높은 날일수 록 그 효과가 증대되었다. 야간 관수 시 미세살수에 의한 온도 변화는 없었다. 본 연구 결과를 통해 미세살수와 저온성필름 이 배추의 고온 스트레스를 저감하고 재배환경을 개선에 효과 적임을 확인하였다. 향후에는 온도조절뿐만 아니라 물 이용 효율을 함께 높일 수 있는 정밀 제어 기술 개발이 필요하다.

본 연구에서는 2016-2024년 여름 통영 연안에서 발생한 고수온 현상의 발생 기작을 분석하였다. 국립수산과학 원 실시간 해양수산환경 관측시스템, 기상청 해양기상부이 자료, ERA5 재분석 자료를 이용하여 여름철 고수온이 발생 하기 까지의 바람과 대기 복사의 영향을 분석하였다. 분석 결과, 동풍 계열의 바람 응력이 급격한 수온 상승을 유발하 였으며, 표층 수온이 28oC에 도달하는 데 걸리는 시간은 짧게는 수일, 길게는 약 2주로 나타났다. 이러한 특성은 아표 층(15 m)에서도 동일하게 나타나 에크만 수송에 의한 외해 고온 표층수의 연안 유입이 통영 해역 고수온 발생에 큰 영 향을 미치는 것이 확인되었다. 기여도 분석에서는 바람에 의한 열수송 효과가 전체 수온 상승의 45-88%를 차지하는 것 으로 나타났다. 여기에 대기 복사가 더해지면서 고수온 현상이 발생함을 확인하였다. ERA5 재분석 자료 분석 결과, 티 벳 고기압과 북태평양 고기압의 확장이 최근 수십 년간 배경 수온 상승에 기여한 것으로 나타났으며, 8월에 동풍이 우세할 때 고수온 현상이 두드러지게 발생하였다. 따라서, 통영 연안의 고수온은 대규모 대기 순환 변화와 국지적 동풍 우세가 결합하여 나타난 현상임이 확인되었으며, 이러한 결과는 향후 기후변화에 따른 고수온 발생 가능성 평가와 연안 양식장 리스크 관리에 중요한 시사점을 제공한다.

In this study, carbon nanotube (CNT) purification results were compared between the conventional wet process using strong acids and the dry process using chlorine gas at high temperatures. To evaluate the effect of catalyst support in both methods, purification experiments were conducted using Tuball SWCNT from OCSiAl (without support) and CVD CNT synthesized with supported catalysts (Fe-Mo/MgO). Before and after treatment, the CNT samples were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis (TGA) to compare the morphology of CNT bundles, the distribution and content of impurities, and crystallinity. The results confirm that the dry process exhibited superior characteristics for both Tuball SWCNT and CVD CNT. In particular, changes in the IG/ID ratio observed in Raman spectroscopy and the reduction of residue in TGA clearly demonstrate high crystallinity and high-purity purification without damaging the CNTs. TGA reveals a reduction in ash content from 20.2 % to 3.2 % for Tuball SWCNT and from 63.1 % to 5.4 % for CVD CNT, while Raman spectroscopy confirms the preservation of the IG/ID ratio (~50) in Tuball SWCNT and its increase from 6.86 to 9.05 in CVD CNT. The purification method proposed in this study is expected to be effectively applied in fields requiring high-purity SWCNTs, such as electronics, sensors, and energy storage devices.

This study was conducted to elucidate the effects of feeding betaine or monosodium glutamate on the growth and carcass performance of Hanwoo steers according to the fattening stage under high-temperature stress. Farms in an area where THI was 78 or higher for more than 100 days were selected, and 30 head in the early fattening stage (14-15 months of age), 30 head in the mid-fattening stage (16-18 months of age), and 30 head in the late fattening stage (24-25 months of age) were tested, and 10 head were assigned to each treatment group. The experimental group was divided into control, T1 with 96% of the amino acid compound additive and 4% betaine, and T2 with the amino acid complex additive and 4% monosodium glutamate. 50 g per head were fed every morning for a total of 5 months from May 1, 2022 to September 30. In this study, there was no effect of betaine and monosodium glutamate on the growth and rectal temperature of Hanwoo steers at each fattening stage, but monosodium glutamate had a positive effect on the increase in rib eye area and decrease in back fat thickness in steers in the late fattening stage (P<0.05). Therefore, the results of this study indicate that monosodium glutamate did not have a direct effect on the growth of fattening Hanwoo steers, but it is thought to have a positive effect on the rib eye area and back fat thickness through protein metabolism and muscle development.

고밀도폴리에틸렌(HDPE)은 소형선박용 차세대 선체 재료로 주목받고 있으나 재료의 열변형온도가 하절기 선박 운용 온도와 유사하여 건조 및 운용 과정에서 선체의 구조적 거동에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는 모의설계한 HDPE 어선을 대상으로 연중 태 양복사가 가장 강하고 기관실 내기 온도가 최고에 도달하는 혹서기 운용 조건을 모사한 열전달 해석을 수행하였다. 특히, 최고 고온환경 이 조성되는 기관실 구획의 내부 구조부재에 두 가지 방열재 시공 조건을 적용하여 선체 구조의 온도 응답 및 열변형 거동을 평가하였다. 그 결과, 방열재 시공은 HDPE 선체 온도의 상승을 억제하는 효과가 있으나 그 수준은 제한적임을 확인하였다. 따라서 여름철 운항에서 선체의 구조적 안전성을 확보하기 위해서는 기관실 내기 온도 저하 등 능동적 열관리 방안을 병행할 필요가 있다.

본 연구에서는 단계적인 수온 상승에 따른 조피볼락 Sebastes schlegli의 연속적인 행동 패턴을 관찰하고, 혈액성상 변화를 분석하여 고수온에 노출된 생물의 아치사 행동 반응, 내성 한계 및 임계 수온을 규명하였다. 수온에 대한 조피볼락의 생태-생리 반응은 노출 수온 및 시간에 따라 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 본 종은 25.0~30.0℃ 수온 범위에서 비정상적인 행동을 보였으며, 내성 한계에 도달하였다. 고수온에 대한 혈장 내 cortisol과 SOD 농도 변화를 고려할 때, 조피볼락은 체내 스트레스 증가로 인해 항상성 유지 효소 분비가 방해되어 25.0℃ 이상의 수온에서 정상적인 대사 활동을 수행할 수 없었다. 결론적으로 조피볼락의 행동 및 대사 활동은 cortisol과 SOD 활성이 빠르게 변하는 25.0℃ 수온에서 교란되었으며, 30.0℃에서는 아치사 행동 반응이 관찰되었다. 이와 같은 결과는 고수온기 연안 정착성 어류의 패사 원인을 예측하는 자료로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다.

Composites of carbon fiber-reinforced silicon carbide (Cf/SiC) with ultra-high temperature ceramics (UHTCs) exhibit superior resistance to oxidation and ablation under high temperatures. Components in large-scale applications often have complex geometries, making it crucial to understand the oxidation and ablation behaviors of curved and non-uniform surfaces. In this study, a Cf/SiC-ZrB2 composite was fabricated into a 300 mm cylindrical shape using filament winding and liquid silicon infiltration processes. The resulting specimens exhibited a uniform microstructure, with SiC and ZrB2 crystals evenly distributed across the top and bottom surfaces, demonstrating the feasibility of producing large-scale composites. The specimens underwent an oxyacetylene torch test at 2,100 K for 5 min to assess their ablation and oxidation performance. The results revealed significant variation in the oxide layer due to the non-flat surface, with the layer thickness gradually decreasing as the oblique angle was reduced. Additionally, the presence of high-melting-point ZrO2 in the oxide layer near the torch center was attributed to the migration and solidification of molten SiO2. This suggests that large and complex Cf/SiC incorporating UHTCs can effectively form a protective oxide layer, even under conditions where SiO2 displacement occurs. The findings underscore the importance of integrating geometric considerations into the design of ultra-high temperature ceramic composites to achieve the thermal and ablation resistance required for advanced high-temperature applications.

In this paper, the design feasibility of the high-temperature rotation test jig for the operating state of gas turbine blades was confirmed through thermal structural analysis and modal analysis. The structural analysis model was composed of assembled blade, disc, cover, and shaft. Here, the disc was designed to be assembled with two types of blade. First, thermal analysis was performed by applying the blade surface temperature of 800°C. Next, structural analysis was performed at 3600 RPM, the normal operating condition, and 4320 RPM, the overspeed operation condition. Lastly, modal analysis was performed to examine the natural frequency and deformation of the jig. The FE analysis showed that the temperature decreased from the blade to disc dovetail. Additionally, both the blade and disc showed structural stability as the maximum stress was below the yield strength. Also, the first natural frequency was 636.35Hz and 639.43Hz at 3600RPM and 4320RPM, respectively, satisfying gas turbine design standards and guidelines. Ultimately, the designed test jig was confirmed to be capable of high temperature and rotation testing of various blades.