Gas sensors are crucial devices in various fields including industrial safety, environmental monitoring, gas infrastructure and medical diagnosis. These sensors measure specific gases in different environments, guaranteeing operational safety and efficiency through precise on-site measurements. Designed for high sensitivity, stability and reliability, gas sensors must also be cost-effective, quickly responsive and compact. To address these diverse requirements, we have developed two types of gas sensors based on the volumetric and the manometric method. These sensors operate by measuring the gas volume and the pressure changes, respectively, of the emitted gas. These sensors are capable of determining gas transport parameters such as gas uptake, solubility and diffusion coefficient for gas-charged polymers in high pressure environment. The sensors provide rapid responses within one second and can measure gas concentrations ranging from 0.01 wt ppm to 1500 wt ppm with adjustable sensitivity and measurement ranges. Performance evaluations demonstrate the sensors' reliability, adaptability to varying measurement ranges and stability under temperature and pressure fluctuations. As a result, this sensor system facilitates the real time detection and analysis of gas transport properties in pure gases including H₂, He, N₂, O₂ and Ar, making it suitable for pure gas sensing.

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.

기후변화로 인해 대기 중 온실가스가 빠르게 증가하면서 전 세계적으로 극한 기상 현상이 급증하고 있다. 해양 기후기술은 기 후변화 관찰, 온실가스 감축, 흡수 및 저장, 해양 분야에서의 기후 관련 피해 방지를 목표로 함으로써 환경 문제를 극복하고 기후변화를 해결하는 유망한 대안으로 여겨진다. 본 연구는 해양 기후기술에 대한 분류체계를 수립하고 연구 동향을 파악하며, 한국, 미국, 중국, 일 본, 유럽연합(EU) 등 주요국의 기술 수준을 분석하여 기술 개발 전략을 위한 정보를 제공하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서는 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야를 중심으로 주요국의 관련 연구 논문 데이터를 수집하여 2013~2022년의 연구 활동과 영향력을 분석 및 비교하였다. 또한, 본 연구는 델파이 기법을 활용하여 주요국의 현재 기술 현황에 대한 정량적 및 정성적 분석 결과를 제시하였 다. 2단계에 걸쳐 수행된 설문 결과는 기술 수준, 기술격차, 기술 발전단계 등의 중요한 측면을 포함하였다. 결과에 따른 우리나라의 기술 격차 주요 요인은 기초 연구 지원 및 연구 개발 자금 부족, 정부 정책 미비 등인 것으로 조사되었다. 우리나라의 해양 기후기술 발전을 위해서는 기초 연구 지원 확대, 연구개발 자금 증대, 그리고 체계적인 정부 정책 마련이 필요할 것으로 시사된다.

산업화와 도시화의 급속한 발전으로 교통량이 증가하면서, 도로 비산먼지와 같은 대기 오염 문제가 심각해지고 있다. 특히, 도로에 서 발생하는 미세먼지의 주요 원인인 비배기가스의 일환인 도로 비산먼지(Road suspended dust)는 대기 질을 저하시킬 뿐만 아니라, 인 체 건강에도 여러 가지 해로운 영향을 미친다. 이에 비산먼지 예측 모형식을 개발하기 위해 도심부 도로 내 비산먼지 측정차량을 운 영하고 있으나, 측정 시 주변 환경에 영향을 많이 미치기 때문에 보다 신뢰성 있는 결과를 위해서는 앞차에서 발생하는 배기가스 영 향권을 최소화하여 노면-타이어에서 발생하는 순수 비산먼지 농도를 측정할 필요가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 차량의 주행 패턴 에 따라 도로 비산먼지 농도가 어떻게 변화하는지를 분석하고, 거리별 배기가스의 영향력을 평가하고자 하였다. 먼저, 이동식 비산먼지 측정차량을 활용하여 측정차량을 기준으로 차량 간의 거리(10m, 20m, 50m)와 도심부에서 발생할 수 있는 대표 적인 주행행태(전방 2대 직진, 전방 2대 평행, 전방 3대 직진)에 따른 도로 비산먼지 농도의 변화를 측정하였다. 실험 결과, 차량 간 거리가 가까운 10m일 때 비산먼지 농도가 가장 높았으며, 이 때의 농도는 20m 또는 50m 거리에서 측정된 농도보다 유의미하게 증가 하는 경향을 보였다. 특히, 20m 거리에서는 비산먼지 농도가 낮아지는 경향이 뚜렷하였으며, 이는 차량의 배기가스가 도로에서 발생하 는 비산먼지에 미치는 영향이 줄어드는 것을 나타낸다. 또한 전방에 3대의 차량이 직진으로 주행할 경우 앞차량에 의해 비산된 먼지 가 계속 공기중으로 비산되어 측정차량에서는 낮게 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 도시 내에서 비산먼지에 기반한 안전 거리를 설정하는 데 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으며, 측정차량 운영 시 앞차에서 발생하는 배기가스의 영향을 최소화하여 비산 먼지 농도만을 측정할 수 있는 자료로 활용될 수 있다. 본 연구는 배기가스가 도로 비산먼지 농도에 미치는 영향을 실증적으로 분석함으로써, 대기질 개선을 위한 보다 효과적인 정책 수립 에 기여할 것으로 기대된다. 궁극적으로, 도심부 도로 내 도로 비산먼지에 대한 영향을 고려할 때 배기가스에 따른 농도 변화를 이해 함으로써, 향후 도시 환경에서의 지속 가능한 교통 관리와 대기질 개선 전략을 개발하는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to compare and analyze the impact range of explosion damage due to gas leaks at LPG filling stations, focusing on propane and butane, which are components of vehicle LPG. The scenarios were designed based on the explosion incident at an LPG filling station in Gangwon-do, where an actual gas leak accident occurred, resulting in Scenario I and Scenario II. The ALOHA program, developed by the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), was used as the tool to analyze the impact range of the explosion damage for both substances. The results of the study indicated that, under identical conditions, propane had a wider impact range of damage than butane. This is presumed to be due to the greater explosion energy of propane, attributable to its physicochemical properties. Therefore, when preparing for LPG leak accidents, measures for propane need to be prioritized. As safety measures for propane, two suggestions were made to minimize human casualties. First, from a preventive perspective, it is suggested to educate workers about propane. Second, from the perspective of response measures and damage minimization, it is suggested to thoroughly prepare emergency evacuation and rescue plans, evacuation routes, designated shelters, and emergency response teams. This study compares and analyzes the impact range of radiative heat damage based on LPG components. However, hazardous accidents are critically influenced by the type of leaking substance, the form of the leak, and meteorological factors affecting the diffusion pattern of the substance. Therefore, for future research, it is proposed to model various leakage scenarios for the same substance to conduct a comprehensive risk assessment.

The research aimed to develop a high-efficiency plate-type heat exchanger for exhaust gas using computational fluid dynamics (CFD) thermal analysis based on the plate shape, and to identify the optimal shape. Following this, a water/air plate heat exchanger was manufactured, and its characteristics were studied experimentally. As the Re number increases on the gas (or air) side, the heat transfer rate increases significantly, whereas an increase in the Re number on the water side leads to a smaller increase in heat transfer. This is attributed to the larger convective heat resistance on the gas side, causing a substantial reduction in gas-side heat resistance as gas velocity increases, resulting in a considerable overall reduction in heat resistance. The fluid flow pressure drop showed similar results between the CFD calculations and experimental outcomes.

PURPOSES : This study is aimed to economic analysis of the ferronickel slag pavement method carried out to suggest the necessity of developing ferronickel slag pavement technology. METHODS : A life cycle cost analysis of the application of the Ferronickel Slag pavement method and the cutting + overlay pavement method was performed to compare the economic indicators and greenhouse gas emissions for each pavement method. RESULTS : As a result of the analysis, regardless of the Ferronickel Slag mixing rate, if the common performance of the Ferronickel Slag pavement method is the same or superior to the existing pavement method, it is more economical than the existing pavement method. Furthermore, the lower the maintenance cost of the Ferronickel Slag pavement method, the higher the economic feasibility due to the high Ferronickel Slag mixing rate. Greenhouse gas emissions can be reduced from at least 9% to up to 53% through the application of the Ferronickel Slag pavement method, except for some scenario analysis results. CONCLUSIONS : This study provided that the Ferronickel Slag pavement method was superior to the existing pavement method in terms of economic and environmental aspects. Therefore, it was found that the objective justification of developing road pavement technology using Ferronickel Slag was secured.

The domestic shipbuilding industry is building high-value-added ships such as LNG and LPG, and the demand for natural gas, a clean energy source, is continuously increasing. Climate change, such as global warming, is occurring due to rising oil prices and excessive use of fossil fuels. To protect their homes from the changing environment, 121 countries announced intensive climate target policies to reduce carbon emissions to 0% by 2050. In this study, modeling and design were performed using SUS410 and SUS304L about the operating part of the Pilot valve based on the physical properties of the aluminum alloy used in the Pilot valve, a component of the gas pressure Regulating valve for LNG ships. Numerical We want to develop the optimal Pilot valve by comparing and analyzing the results using ANSYS, an analysis simulation program.

수도권에 위치한 S매립장 내 3개의 매립장을 대상으로 매립가스 배출 및 주요 경로별 표면 발산과 관련된 분석을 하였다. 전체 매립가스 발생비율 10.9%인 LS1이 총 표면발산 비중은 49.4%를 차지하고 있었다. 3개 매립장에서의 메탄의 총 표면발산은 13.6 Nm3/min로서, LS1 8.4 Nm3/min (61.7%), LS2 4.0 Nm3/min(29.4%), LS3 1.2 Nm3/min(8.9%)이고, 발산경로별로는 상부 7.3 Nm3/min (53.2%), 사면 6.4 Nm3/min(46.7%), 다이크 0.02 Nm3/min(0.1%)이었다. 3개 매립장의 주요 배출경로 별 산화율은 다이크가 87.5%로 가장 크고, 상부 72.3%, 사면 71.8% 순이었다. 메탄을 기준으로 표면발 산 기여율은 매립장 별로 LS1이 전체의 61.7%로 가장 컸다. 주요 배출경로별로는 LS1의 사면이 전체의 41.7%, LS2의 상부 24.4%, LS1의 상부 20.0%로서 S매립장의 전체 메탄 표면발산량의 86.1%를 차지함 에 따라 향후 집중적인 관리가 필요할 것으로 판단되었다.

PURPOSE: 본 연구의 목적은 둥근어깨자세(round shoulder posture)와 전방머리자세 (forward head posture)에 따라 폐활량 측정과 산소포화도 및 횡격막 움직임 크기의 상관관계를 알아보는 것이다. METHODS: 연구의 대상은 만성 심장질환 및 호흡기 질환을 가지고 있거나, 정신적, 인지적 장애가 있는 자, 척추옆굽음증(scoliosis)이 있는 자, 목과 갈비뼈 손상이나 수술 병력이 없는 50명의 자원한 사람으로 선정되었습니다. 통계분석은 피어슨(Pearson)의 상관분석을 실시한다. RESULTS:둥근어깨자세는 FVC,FEV1,FEV1/FVC%,PEF 에 대해 양의 상관계수를 보이고 이중 PEF가 가장 상관성이 높았다(p<.05). 횡격막 움직임의 크기(DMD)에 대해서도 양의 상관계수를 보였다. 그러나 TAD(table acromion distance)와는 음의 상관관계를, SPO2는 PM/C7~acro, TAD(table acromion distance) 둘다 음의 상관관계가 나타났다(P>.05). 전방머리자세는 CVA와 CRA 모두 FVC,FEV1,FEV1/FVC, PEF 비율에 대해 유의한 상관관계가 없다(p>.05). CRA와 DMD에는 유의한 차이가 있는 음의 상관관계가 나타났지만(p<.05), CVA와 DMD에는 유의한 상관관계가 발견되지 않았다. 또한 CVA와 CRA 모두 SPO2에 대해 유의한 상관관계가 없다(p>.05). CONLUSION: 결론적으로 전방머리자세의 각도와 둥근어깨 자세에 따라 폐활량과 횡격막 움직임에 영향을 미친다는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 좀더 많은 인원과 대상자들의 경직된 자세에 대해 제한할 방법을 추가적으로 찾을 필요가 있다.

2015년 ‘파리협정’ 및 2021년 ‘기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법’ 제정에 따라 2030년 국가 온 실가스 감축목표(NDC, 2018년 대비 40% 감축) 달성을 위해서는 지자체별 적절한 온실가스 감축 목표 설정과 이행 노 력이 필수적이다. 이에 이 연구에서는 충청북도 지역을 중심으로 1990-2018년 까지 온실가스 배출 현황을 시계열로 분석하였고, 2030년 국가 온실가스 감축목표와 시나리오를 바탕으로 충청북도의 2030년 온실가스 감축 목표를 제안하였 다. 또한 감축 목표 달성을 위해 BAU 대비 장래 배출량을 고려한 2030년까지의 감축 잠재량을 추정하였다. 그 결과, 첫째, 우리나라와 충북의 온실가스 배출량은 1990년 이래 인구 및 경제 성장에 따라 증가해온 것으로 나타났으며, 2018년 국가 대비 충북의 온실가스 배출량은 3.9%로 매우 낮은 편이였고, 시멘트 및 석회 생산, 제조업 및 건설업, 수 송업 등 연료연소에 의한 배출이 주를 이루는 것으로 나타났다. 둘째, 2030년 NDC 및 2050 탄소중립 시나리오를 반 영한 2030년 충청북도 온실가스 감축 목표는 2018년 대비 40.2%로 설정하였다. 이에 장래 배출량을 고려할 경우 목표 달성을 위한 감축 잠재량은 2018년 대비 46.8%인 것으로 추정되었다. 상기 결과는 국가 및 지자체의 온실가스 감축 목표 달성을 위해서는 분야별 온실가스 감축 수단을 통한 감축 잠재량을 충족하는 것이 중요하다는 것을 의미한다. 또 한 2030년 NDC 및 2050 탄소중립 시나리오 달성을 위해 충북을 포함한 국가 및 각 지자체는 온실가스 장래 배출량 을 연도별로 추정하여 매년 감축 목표와 감축 잠재량을 구하고 이를 삭감할 수 있는 구체적인 감축 수단을 마련할 필 요가 있음을 말해준다.

The present study analyzed the pore formation and development process in carbon black that was activated by CO2 gas and the effect of the burn-off (BO) ratio on the process, particularly based on changes in the surface shape and internal microstructure. The activation process was performed as follows. Carbon blacks were injected into a horizontal tube furnace when the inside temperature reached 1000 °C. Carbon black samples with different BOs, i.e., 7.2%, 15.4%, 30.4%, 48.2%, 59.9%, and 83.2%, were prepared by varying the activation time. The microstructure of the activated samples was observed and examined using SEM and TEM. The results showed that pore passages were first created on the surface of the primary particles of the carbon black, and then the inner portion of the carbon black with a lower degree of crystallinity started to be activated, thereby causing inner pores to be formed. These inner pores then started to grow and coalesce into larger pores, thereby causing the crystallite layers in the inner portion of the carbon black to be activated. The changes in the microstructure of the carbon black during the activation reaction were attributable to the carbon black manufacturing process, in which the nucleation and growth of the primary particles of the carbon black occurred within a very short period of time. Thus, the crystallization of the inner portion was suppressed, and therefore, the degree of crystallinity was lower in the inner portion than in the outer portion.

Gas springs applied to various industrial fields are generally composed of a cylinder, a piston rod, a cover, and a seal mount. Because of the thin wall of the cylinder, small gas springs are manufactured using a roller forming process that presses the cylinder wall into a groove of cover in the cylinder. In this study, finite element analysis and process design of roller forming are performed to systematically manufacture the small gas spring and develop a roller forming machine. In order to perform roller forming analysis, tensile tests of structural steel pipe are performed and mechanical properties are analyzed. Roller forming process parameters such as radius and depth of roller grooves are derived using the incompressible condition of plastic deformation theory and the results of finite element roller forming analysis. Using the derived roller shape, a roller forming machine is developed and prototypes of the small gas spring are manufactured. Finally, the dimensional accuracy of the manufactured gas spring prototypes is analyzed through three-dimensional shape measurement.

LNG 운반선은 선체와 화물창이 일체형인 멤브레인 타입을 적용한 대형선을 중심으로 건조되어 왔으나, 최근 친환경 연료인 LNG의 수요 증가 및 LNG 벙커링 인프라 확대로, 중소형 운반선에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 중소형 LNG 운반선에 IMO B 형식 탱크를 적용하고 설계의 안정성 및 적합성을 검증하는 것을 목표로 하였고, B 형식 탱크를 적용하는 경우 필수적으로 수반되는 파괴역학 기반의 균열 진전 해석 및 가스 누출을 대비하여 설치되는 부분 2차 방벽의 크기의 결정을 위한 내용을 소개하였다. LNG 운반선 적용에 적용되는 국제 규정인 IGC 코드를 이용하여 설계 수명동안 균열 진전 해석에 적용될 응력 분포를 산정하는 방법을 제시하였고, Paris 법칙과 British Standard 7910 (BS 79110) 기반의 균열 진전 해석 프로그램을 개발하여 표면 균열 진전 해석을 수행하였다. 다음으로 2차 방벽의 크기를 결정하기 위하여, 초기 관통 균열의 크기를 가정할 수 있는 방법론을 제시하고, 균열 감지 후 회항 가능 기간인 15일 동안의 관통 균열 진전 해석을 수행하여 국제 규정에서 요구하는 B 형식 화물 탱크의 안정성 및 적합성을 검증하였다. 더 정확한 피로 균열 진전 해석을 위하여 코드 기반에 더하여 직접 해석을 통한 해석 절차 개발 및 검증이 필요할 것으로 사료된다.