This study investigated the vertical displacement behavior caused by differential drying shrinkage in jointed concrete pavements. This study proposed a method to convert this behavior into an equivalent linear temperature difference for structural analysis. Controlled experiments were conducted under varying humidity and airflow conditions to simulate pavement environments. The test results showed that a lower relative humidity and added airflow significantly increased the vertical displacement, particularly at the slab edges. A 3D finite element model using ABAQUS was developed to analyze the behavior and derive the equivalent linear temperature difference that increased with curing age and varied notably with environmental conditions. These findings highlighted the impact of early-age environmental factors on the shrinkage behavior and suggested that the proposed method offered a practical approach for predicting deformation without repeated physical testing.
본 연구는 전국에서 일조시간이 가장 짧은 제주 동부지역의 저온기에 토마토 수경재배 온실의 광량, 습공기 및 근권 온도 특성을 분석하여 저온기의 저일조 조건에서 안정적인 과채류 생산을 위한 방안을 제언하고자 수행하였다. 본 실험은 제주 시 구좌읍 김녕리 PO 필름 단동형 복합환경제어 온실에서 2022년 10월 30일-2023년 1월 31일, 2024년 11월-2025년 1월까지 2회 실시하였다. 온실 내부에 100W·m-2 이상의 광량 이 도달하는 시간은 2022-2023년의 경우 11월(9시, 114W)> 12월(10시, 110W)> 1월(11시, 104W) 순으로 1월에 11시로 가장 늦었으며, 2024-2025년의 경우 11월(10시, 107W), 12월(10시, 90W), 1월(10시, 104W)이 유사하였다. 일평균 누적광량은 850J·cm-2·day-1 수준 이상으로 측정된 날수가 2022년 11월, 12월과 2023년 1월에 각각 12, 6, 9일이었고, 2024년에는 각각 12, 9, 13일로 심각한 저일조 환경임을 알 수 있었다. 본 연구에서 2023년과 2025년 1월의 VPD 범위는 각 각 5.4-8.8mbar, 5.7-9.8mba로 적정 수준으로 유지되었으 며 증산율은 VPD가 2.5배 낮아짐에 따라 Tr 값이 2배 감소하 였다. 배지 온도는 2023년 1월에 일출 후 시간당 0.2- 0.6℃씩 증가하여 16℃로 가장 높았다. 온실 내·외부 CO2 농 도차(Ci-Co)는 CO2 시비를 하지 않았을 경우 맑은날은 - 84μmol·mol-1(10시), 흐린 날도 0.2μmol·mol-1(14시) 수준 을 보였다. 본 연구를 종합하여 볼 때, 저온기의 저일조 환경에 서 광량 부족으로 인한 낮은 근권 온도와 CO2 농도가 작물의 광합성과 생장에 제한 요인이 될 수 있음을 시사하고 이를 극 복하기 위한 기술적 대안이 필요하다고 판단된다.
저온기 엽채류 생산시 저온, 저광 등으로 인해 생육 저하 및 수량 감소가 발생한다. 저온기 근권부 가온을 통해 지상부 저 온 스트레스를 경감하고 생육 및 수량을 개선할 수 있다. 최근 루꼴라, 고수, 바질, 공심채 등 향신채소의 국내 수요가 증가하 면서, 연중 생산의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 양 액 가온을 통한 근권부 온도 제어 효과와 지상부 생육 및 수량 에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 저온기 경남 함안 에 위치한 유리 온실에서 실험을 실시하였으며, 루꼴라, 고수, 바질, 공심채를 분무경베드에 정식하여 무처리 대조구와 양 액 가온 설정온도별 처리구(NSH20, NSH25, NSH30)를 설 정하였다. 양액 조성은 PBG 엽채류 조성을 따랐으며 재배기 간 동안 폐기 없이 표준 양액(EC 1.8, pH 5.5)으로 보충하여 사용하였다. 양액의 특성 및 이온 농도는 약 3일 간격으로 분 석하였으며, 작물의 생육 및 수확 조사는 각각 정식후 2주와 4 주차에 수행하였다. 재배 기간 동안 온실 내부의 일일 최저, 평균, 최고 온도는 각각 13.75℃, 18.66℃, 30.08℃였으며, 재 배 기간 중 온실 내 최저 온도는 9.97℃였다. 대조구의 근권부 온도는 최저 13.35℃, 평균 17.17℃로 근권부 저온으로 인한 뿌리 생육 저하, 지상부 생육 감소를 유발할 수 있다. 설정 온 도별 가온 양액을 공급한 경우 근권부 평균 온도는 NSH30는 24.61℃, NSH25는 21.41℃, NSH20는 18.62℃였다. 호냉 성 작목인 루꼴라와 고수는 근권부 온도에 따른 생육 및 수량 변화가 확인되지 않았다. 반면 호온성 작목인 바질과 공심채 는 양액 가온을 통한 근권부 온도 제어시 생육 및 수량 개선이 확인되었다. 바질은 NSH25와 NSH30 처리구에서 유사한 생 육 및 수량 개선 효과가 확인되었으며, 에너지 효율성을 고려 했을 때 양액 가온 온도를 25℃로 설정하는 것이 더 경제적인 근권부 온도 관리 방안이 될 것으로 생각된다. 반면 공심채는 NSH30에서 수량이 대조구 대비 107%, NSH25 대비 60% 증 가한 것으로 보아 양액 가온 설정 온도를 높게 유지하는 것이 적합할 것으로 생각된다.
Background: Dairy cows exposed to heat stress have reduced milk production, milk quality, and conception rates, leading to lower profits. This study was conducted to analyze the effect of heat stress according to Temperature-Humidity Index (THI) on the milk production of Korean Holstein cows. Methods: Monthly maximum temperature and average relative humidity data from January 2017 to August 2024 were obtained from 62 observation points used by the Korea Meteorological Administration to calculate the national average. Using this data, the THI, a key indicator for assessing heat stress in Korean Holstein cows, was calculated. Additionally, data from 240,088 Korean Holstein cows, collected through tests conducted by the Dairy Cattle Improvement Center of the NH-Agri Business Group, were analyzed. Results: Comparative analysis of the relationship between THI and milk production revealed that milk yield remained relatively stable until THI reached the “very severe” heat stress threshold (THI ≥ 79). Beyond this level, milk production showed a tendency to decline. Conversely, when THI dropped below this threshold, milk yield tended to recover. Notably, the temperature in September, typically considered part of the autumn season, has been rising in recent years, with THI values now approaching the very severe stress level (THI ≥ 79). Conclusions: These findings suggest that establishing an appropriate farm environment and implementing systematic THI management are essential for mitigating the decline in milk production, as well as the associated economic losses, caused by rising domestic temperatures due to global warming.
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.
This study investigated the ultra-low-temperature (4.2 K) tensile properties and deformation mechanisms of stainless steel 304L manufactured via laser powder bed fusion (LPBF). The tensile properties of LPBF 304L were compared to those of conventional 304L to assess its suitability for cryogenic applications. The results revealed that LPBF 304L exhibited a significantly higher yield strength but lower ultimate tensile strength and elongation than conventional 304L at 4.2 K. The temperature dependence of the yield strength also favored LPBF 304L. Microstructural analysis demonstrated that LPBF 304L features a high density of dislocation cells and nano-inclusions, contributing to its greater strength. Furthermore, strain-induced martensitic transformation was observed as a key deformation mechanism at cryogenic temperatures, where austenite transformed into both hexagonal-closed packed (HCP) and body-centered cubic (BCC) martensite. Notably, BCC martensite nucleation occurred within a single HCP band. These findings provide critical insights into the mechanical behavior of LPBF 304L at cryogenic temperatures and its potential for applications in extreme environments.
The swallowing reflex is modulated by multiple sensory inputs, such as bolus volume, viscosity, and taste. The interactions among different types of sensory information have been extensively studied. However, the influence of oral temperature on bolus volume perception has not been investigated. The aim of this study was to assess the effect of temperature on volume perception sensitivity in healthy individuals. Five volumes (5, 10, 15, 20, and 25 mL) of distilled water were estimated at three different temperatures, 4℃ (cold), 21℃ (room temperature), and 45℃ (warm), using a visual analogue scale. There were no significant differences in the sensitivity of oral volume perception across temperatures. These findings suggest that the ability to perceive bolus volume remains stable under temperature variation.
본 연구는 한국 기상대 데이터를 활용하여 콘크리트 포장의 깊이별 온도를 예측하는 ANN(Artificial Neural Network) 모델을 개발하는 것을 목표로 한다. 기존의 열평형 방정식 기반 모델은 특정 지역의 기상 데이터를 필요로 하기 때문에 일반적인 적용이 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 ANN을 활용하여 기상대 데이터를 기반으로 범용적 인 온도 예측 모델을 개발하고자 한다. 이를 통해 다양한 지역 및 환경 조건에서도 적용 가능한 모델을 구축하는 것이 목적이다. 본 연구에서는 2017년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지의 1시간 단위 기상 및 온도 데이터를 활용하며, 0.05m, 0.15m, 0.25m, 0.35m, 0.45m 깊이별 온도 데이터를 학습 데이터로 사용한다. 입력 변수로는 기온, 풍속, 강수량, 습도, 일 조량, 일사량, 적설량, 적운량, 지면온도를 포함한다. 이러한 다양한 기상 데이터를 활용하여 신경망 모델을 학습하고, 기 존 방식보다 높은 정확도를 확보하는 것이 연구의 핵심 목표이다. 기존 ANN 구조인 O = WI + B에서 확장된 O = W(I + (WI + B)) + B 형태의 비선형 구조를 적용하여 기존 모델이 가지는 비선형 관계 반영의 한계를 극복하고자 한다. 또한, 선형 다중 은닉층 모델과 비선형 다중 은닉층 모델을 각각 개발하여 성능을 비교하고, 비선형 모델의 필요성과 일반화 능력을 평가할 예정이다. 최종적으로 두 모델의 성능을 평균 제곱 오차 및 평균 절대 오차 등과 같은 평가 지표들을 이용하여 비교 분석하고, 가장 적합한 모델을 도출하고자 한다.
최근 콘크리트 타설 중 구조체, 거푸집 및 동바리 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 특히 슬래브 두께가 증가한 비기준층이 존 재하는 다층지지 RC 구조 시스템에서 빈번하게 발생하였다. 양생 온도는 콘크리트의 강도와 강성을 결정하는 주요한 요인이며 이에 따라 시공 하중의 분포가 변화한다. 이 연구에서는 양생 온도에 따른 시공 하중의 분포를 분석하기 위하여 온도와 재령에 따른 적산 온도 이론을 사용하여 등가 재령을 계산하고, 이에 따른 슬래브 콘크리트의 강도 및 강성을 산정하여 시공 하중, 시공 손상 변수의 변 화에 대하여 분석하였다. 시공 하중은 평균 양생 온도가 낮아질 때 초기 재령에서는 소폭 감소하고, 충분한 재령이 지난 후에는 증가 하였다. 시공 손상 변수는 평균 양생 온도가 낮아질 때 크게 증가함을 확인하였다.
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.
대기 중 이산화탄소 농도의 지속적인 증가로 해양의 수온 상승 및 산성화가 진행되고 있으며, 특히, 우리나라 주변 해역은 온 난화와 산성화가 더욱 가속화되어 연안 생태계를 위협하고 있다. 본 연구는 부산 연안의 식물플랑크톤 군집에서 연간 우점하는 규조류 Chaetoceros constrictus를 단일종 배양체로 분리하여 수온 (20, 22,5, 25°C)과 pH (8.6, 7.6, 6.6, 6.1) 변화에 따른 성장 반응에 대해 연구하였다. 수온이 증가할수록 성장률이 급격히 감소하고 최대 세포밀도에 도달하는 시간이 지연되었으며, 특히 25℃에서는 최대 세포밀도가 현저히 감소하였다. pH 변화에 따른 성장에서는 pH가 낮아질수록 성장률과 최대 세포밀도가 감소하였으나, 수온 변화에 비해 상대적으로 완만한 영향을 미쳤다. 이는 C. constrictus가 20℃와 pH 8.6의 조건에서 가장 적합한 성장을 보이는 것을 시사하며, 수온 증가가 규조류 성장에 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이러한 결과는 온도와 pH 변화에 따른 생리적 스트레스와 적응 기작의 차이를 반영하며, 기후 변화 가 해양 생태계와 생물학적 탄소 펌프에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 기초 자료를 제공한다.
이 연구는 동절기 노면 결빙 또는 블랙아이스 저감을 위하여 상변화물질을 혼입한 포장용 콘크리트의 온도변화 및 역학적 특성을 파악한 것이다. 이를 위하여 마이크로캡슐로 코팅된 상변화물질을 단위시멘트량의 30%까지 혼입한 포장용 콘크리트를 배합하 여 온도측정용 실험체 및 강도시험용 공시체를 제작하였다. 온도측정은 실험체의 표면과 내부에서 열화상카메라와 열전대를 이용하였 으며, 강도시험은 각 배합마다 3개씩 제작된 공시체를 이용하여 휨 및 압축강도 시험을 실시하였다. 실험결과에 따르면, 상변화물질을 혼입한 포장 콘크리트 노면의 온도는 보통 콘크리트와 비교하여 최대 2도 상승하였으며, 내부의 온도는 깊이와 혼입률에 따라 최대 3-4도 상승하였다. 그리고, 압축강도는 상변화물질 혼입률에 따라 감소하였으나, 모든 혼입률에서 국가건설기준에서 규정하는 설계기 준강도를 만족하였다. 휨강도 역시 보통 포장 콘크리트와 비교하여 감소하였으나, 압축강도와 다르게 상변화물질 혼입률에 따라 휨강 도는 증가하였으며, 30%에서는 설계기준강도를 만족하였다. 이상과 같은 연구결과에 따라 마이크로캡슐형 상변화물질은 노면과 내부 에서 온도상승 효과가 있으며, 기준 또는 지침에서 규정하는 기준강도를 만족하므로 동절기 콘크리트 포장에 적용이 가능할것으로 판단된다.