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강범주,안준영,송다솔,이강웅 한국대기환경학회 2013 Asian Journal of Atmospheric Environment (AJAE) Vol.7 No.2
We constructed and tested an airborne peroxyacetyl nitrate (PAN) monitoring system based on luminol chemiluminescence detection with fast gas chromatography. This system allowed for simultaneous measurement of PAN and nitrogen dioxide (NO2)with a time resolution of ⁄2 min. Actual sample masses within the fixed volume sample loop at various altitudes and temperatures were adjusted to standard atmosphere, using measured pressures and temperatures. The airborne PAN measurement system was evaluated during two field studies above the southern Korean Peninsula in August and October 2009. The detection limit based on the ISO approach was 0.035 ppbv PAN, well below the observed concentrations of 0.185-1.49 ppbv during these studies. Under these conditions, the PAN mixing ratios were positively correlated with Ox (Ox=O3+NO2),with slopes varying between 0.014 and 0.033 and intercepts between 22.6 and 55.1 ppbv Ox. The intercepts corresponded roughly to background Ox mixing ratios in central Europe; however, the slopes were above the range of slopes reported in other studies. We also enhanced the durability, safety,and ease of maintenance of the PAN monitoring system by redesigning the structure of the conventional luminol cell.
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환경적 요인에 따른 비파괴 철근 탐사의 오차율에 관한 연구
강범주(Beom-Ju Kang),김영환(Young-Hwan Kim),김영민(Young-Min Kim),박경한(Kyung-Han Park),오홍섭(Hong-Seob Oh) 한국건설순환자원학회 2021 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.9 No.4
철근콘크리트 구조물의 내구성 및 안전성은 콘크리트의 균열 및 강도와 더불어 철근의 배근상태나 콘크리트 피복 두께에 크게 의존한다. 콘크리트 내에 매립되어 있는 철근 정보를 정확히 파악하는 방법엔 국부 파괴법과 비파괴 철근 탐사 시험이 있다. 일반적으로 부재 손상을 최소화하기 위해 비파괴 철근 탐사 시험을 통해 파악하며, 비파괴 철근 탐사 시험에는 전자파레이더법, 전자기유도법, 방사선법 등이 있다. 콘크리트의 함수율과 온도는 콘크리트의 전기적 특성인 유전율에 영향을 미쳐 비파괴 근 탐사 시험 결과에 간섭을 방생시킨다. 따라서 본연구에서는 콘크리트의 표면수율과 온도에 따라 전자파레이더법과 전자기유도법이 받는 영향을 분석하였다. 장비와 기술의 발달로 원리와 상관없이 24°C 시험체에서는 평균 오차율이 5% 이하로 나타났으며 특히 전자기유도법의 경우 매우 높은 정확성을 갖는 것을 확인하였다. 전자파레이더법은 습윤상태보다 건조상태에서 상대적으로 오차율이 작은 특성을 나타내었으며, 고온에서는 다소 높은 오차율이 나타났다. 탐사 대상의 온도가 낮고 건조한 경우 전자파레이더법을 적용하고, 탐사 대상이 습윤상태이거나 고온에서는 전자기유도법을 사용하여 오차를 감소시킬 수 있음이 확인되었다. The durability and safety of reinforced concrete structures significantly depend on the reinforcement conditions, concrete cover thickness, cracks, and concrete strength. There are two ways to accurately determine the information on reinforcing bars embedded in concrete – the local destructive method and the non-destructive rebar detection test. In general, the non-destructive rebar detection tests, such as the electromagnetic wave radar method, electromagnetic induction method, and radiation method, are adopted to avoid damage to the structural elements. The moisture content and temperature of concrete affect the dielectric constant, which is the electrical property of concrete, and cause interference in the non-destructive rebar detection test results. Therefore, in this study, the effects of the electromagnetic wave radar method and electromagnetic induction method have been analyzed according to the temperature and surface moisture content of concrete. Due to the technological advancement and development of equipment, the average error rate was less than 5% in the specimens at 24°C, irrespective of their operating principles. Among the tested methods, the electromagnetic induction method showed very high accuracy. The electromagnetic wave radar method indicated a relatively small error rate in the dry state than in the wet state, and exhibited a relatively high error rate at high temperatures. It was confirmed that the error could be reduced by applying the electromagnetic wave radar method when the temperature of the probe was low and in a dry state, and by using the electromagnetic induction method when the probe was in a wet state or at a high temperature.
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표준시편을 활용한 콘크리트 압축강도 추정식의 신뢰성 분석
강범주 ( Kang Beom-ju ),오홍섭 ( Oh Hong-seob ),박경한 ( Park Kyung-han ),조아영 ( Jo A-young ),김영민 ( Kim Young-min ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
철근콘크리트의 압축강도를 추정하기 위해 국부파괴법이 이용되나 구조물에 미치는 영향과 비용 소모를 최소화하기 위해 반발경도법, 초음파전달속도법과 같은 비파괴시험법을 활용하여 구조물을 평가한다. 압축강도 추정 제안식은 국내·외에서 많이 발표되었지만 실험 환경이나 양생 조건에 따라 다른 값을 나타내기 때문에 정확한 압축강도 추정이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국내·외에서 제안된 여러 압축강도 추정식을 사전에 제작된 표준시편에 적용해 비교 분석하였으며, 그 결과 해당 표준시편(보통강도 콘크리트)에서는 일본건축학회의 압축강도 추정식이 가장 신뢰도가 높은 것으로 나타났다.
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저층 경계면 연구용 Benthic chamber(BelcI) 개발
이재성,박경수,강범주,김영태,배재현,김성수,박정준,최옥인,Lee, Jae-Seong,Bahk, Kyung-Soo,Khang, Buem-Joo,Kim, Young-Tae,Bae, Jae-Hyun,Kim, Seong-Soo,Park, Jung-Jun,Choi, Ok-In 한국해양학회 2010 바다 Vol.15 No.1
소형선박에서 운영이 가능한 연안용 benthic chamber(BelcI)를 개발했다. 운영상에 유연성이 큰 BelcI는 연안 저층 경계면 연구에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. BelcI는 몸체, 자동채수기, 교반기 및 전자제어부로 구성된다. 운영상에 유연성을 극대화하기 위해 몸체는 사각 셀 단위의 2단 구조로 설계했다. 센서신호의 증폭, 교반기 및 채수장치 제어회로를 초 전력 소모 회로로 구성하여 외부 전원장치를 제거했다. PIV(particle image velocimetry)기법으로 측정한 chamber 내부의 유체유통은 전형적인 radial-flow impeller의 특성을 나타냈다. chamber내 물의 혼합 시간은 약 30초로 추정되었으며, 바닥면에서 shear velocity($u^*$)는 약 $0.32\;cm\;s^{-1}$였다. 산경계층(DBL) 두께는 약 $180{\sim}230\;{\mu}m$였다. 현장에서 측정한 산소소모율은 약 $84\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d_{-1}$로 선상배양결과 보다 2배 이상 컸다. 저층 영양염 플럭스는 "질산+아질산"이 $0.18\;{\pm}\;0.07\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 암모니움이 $2.3\;{\pm}\;0.5\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 인산인이 $0.09\;{\pm}\;0.02\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 규산규소가 $23\;{\pm}\;1\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$로 추정되 었다. We have developed an in-situ benthic chamber (BelcI) for use in coastal studies that can be deployed from a small boat. It is expected that BelcI will be useful in studying the benthic boundary layer because of its flexibility. BelcI is divided into three main areas: 1) frame and body chamber, 2) water sampler, and 3) stirring devices, electric controller, and data acquisition technology. To maximize in-situ use, the frame is constructed from two layers that consist of square cells. All electronic parts (motor controller, pA meter, data acquisition, etc.) are low-power consumers so that the external power supply can be safely removed from the system. The hydrodynamics of BelcI, measured by PIV (particle image velocimetry), show a typical "radial-flow impeller" pattern. Mixing time of water in the chamber is about 30 s, and shear velocity ($u^*$) near the bottom layer was calculated at $0.32\;cm\;s^{-1}$. Measurements of diffusivity boundary layer thickness showed a range of $180-230\;{\mu}m$. Sediment oxygen consumption rate, measured in-situ,was $84\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d_{-1}$, more than two times higher than on-board incubation results. Benthic fluxes assessed from in-situ incubation were estimated as follows: nitrate + nitrite = $0.18\;{\pm}\;0.07\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$ ammonium $23\;{\pm}\;1\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$ phosphate = $0.09\;{\pm}\;0.02\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$ and silicate = $23\;{\pm}\;1\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$.
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하태영,정진도,강범주,허태영 한국자료분석학회 2016 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.18 No.3
본 연구에서는 실시간을 수질오염을 측정할 수 있는 태양광 기반의 모니터링 시스템을 통해 자료를 획득하여 수질변화 특성 및 수질항목들 간의 관계를 파악하여 수질변화에 영향을 미치는 영향요인을 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 수심에 따른 수질변화의 특성을 파악하기 위해 3차원 녹조 모니터링 수질 자료를 이용하였으며, 각 수질항목별로 상관분석을 실시하였으며, 수심별 평균비교를 위한 분산분석과 함께 다중비교를 수행하였다. 특히, 두 지점에서의 다중회귀모형을 구축하여 용존산소량에 영향을 주는 영향요인을 비교하고 모형의 동질성 검정을 차우검정을 수행하였으며, 분석 결과 두 지점의 모형은 서로 동질하지 않다고 확인되었다. 향후 3차원 녹조 모니터링 자료를 획득을 위해 두 지점만의 자료를 사용하였으나, 지점의 수를 확대하여 실험 자료를 확보하여 보다 다양한 분석을 통해 수질의 특성 및 수질항목간의 관계를 도출하여 수질보전을 위한 환경정책에 활용하는 것이 필요하다. We propose a real-time water quality monitoring system for solar power generation system. The proposed system shows the possibility that we may have reliable water quality data for 3-dimension. The aim of this study is to identify a relationship between water quality change and water quality characteristics and determine the impact of factors affecting water quality changes. In this study, we used a three-dimensional algae monitoring water quality data to identify characteristics of water quality changes by water depth. We carried out correlation analysis and analysis of variance for mean comparison by water depth. In particular, we compared to the impact factor by multiple regression model at two monitoring sites using Chow test on dissolved oxygen for homogeneous test. We suggest increase the number of algae monitoring site to find more information with various analyses in order to make the environmental policies for water conservation deriving the relationship between the water quality characteristics.
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