온도변화를 고려한 3성분계 혼합시멘트의 매스콘크리트 적용 연구

신정림 대구대학교 2016 국내박사

콘크리트는 일상생활을 할 때 직접 혹은 간접적으로 관련되지 않는 것이 없을 정도로 현대 사회 발전에 큰 기여를 한 재료중의 하나라 할 수 있다. 콘크리트는 시멘트 또는 결합재와 결합수가 섞인 페이스트 재료와 그 속의 골재로 이루어진 복합재료이며, 시멘트와 물의 수화반응에 기인하여 강도를 발현하는 재료이다. 최근 구조물의 초고층화, 대형화, 장대화 경향에 따라 구조물의 단면이 큰 매스콘크리트의 적용이 활발히 진행되고 있으며, 이러한 흐름에 콘크리트 역시 고강도화, 고유동성 등의 고성능이 요구되고 있다. 특히 고강도화에 따른 콘크리트 제조시 사용되는 단위시멘트량의 증가로 인해 취성적인 특성과 초기재령의 높은 수화열이 발생하므로 콘크리트가 내포하고 있는 균열발생의 한계점이 더욱 이슈화 되고 있다. 특히, 매스콘크리트의 경우 시멘트와 배합수의 수화반응과 콘크리트의 상대적으로 낮은 열전도율로 인하여 상승된 내부 온도와 외기와 접촉하는 외부의 온도 차이에 기인한 팽창과 수축의 영향으로 인장응력에 의한 온도균열이 발생하게 된다. 온도균열로 인해 발생된 균열은 콘크리트 구조물의 건전성과 일체성을 약화시키고 내구성 감소, 미관불량, 누수 발생 등이 야기되므로 적절한 제어 방안이 필요하며, 구조물의 소요 기능을 손상시키지 않도록 관리해야 한다. 따라서 매스콘크리트의 경우 설계단계에서부터 수화열 억제 대책을 마련해야하고 콘크리트 배합 선정시 수화반응에 의해 발생되는 수화열이 최소가 될 수 있도록 재료적인 저감 방안 및 배합설계를 선택하는 것이 매우 중요하다. 또한 시공시 외기기온에 따른 콘크리트 타설온도를 적절히 관리하는 방법, 콘크리트 구조물 내부와 외부의 온도 상승량과 하강량을 예측하고 이를 최소화 할 수 있는 해석법 및 온도균열 발생을 제어할 수 있는 방안을 검토하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 3성분계 혼합시멘트를 사용한 콘크리트를 여름철과 겨울철에 타설되는 매스구조물에 효과적으로 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 단열온도 상승 실험에 대한 현장 Mock-up 실험과 실내실험을 수행하여 여름철과 겨울철 매스콘크리트 부재의 수화열 발현특성을 평가하였고, 측정된 여름철과 겨울철 외기온도에 따른 양생 온도이력 실험을 수행하여 현장 타설된 매스콘크리트 구조물의 강도를 예측할 수 있는 방안을 제시하였다. 최종적으로 현장 Mock-up 실험, 실내 압축강도 실험, 수화열 해석을 통해 3성분계 혼합시멘트를 사용한 매스콘크리트 배합에 대한 현장 적용성을 평가하였고, 이를 통해 계절에 따른 배합관리 기준 및 양생기간 등의 현장 가이드라인을 제시하였다. 본 연구에서 수행한 연구결과를 요약ㆍ정리하면 다음과 같다. 1. 실내실험과 매트기초의 현장 Mock-up 실험을 바탕으로 3성분계 혼합시멘트를 사용한 TBC 시리즈 매스콘크리트 배합과 OPC와 플라이애시를 사용한 기본배합은 여름철의 경우 목표 재령 28일 설계기준압축강도 24MPa를 모두 만족시키는 것으로 나타났지만, 겨울철의 경우 TBC-532 배합 및 기본배합만이 목표 재령 91일 설계기준압축강도를 만족하는 것으로 나타났다. 2. 단열온도 상승 실험을 통해 매스콘크리트 배합의 수화열 발생 특성을 평가한 결과 3성분계 혼합시멘트를 사용한 TBC 시리즈 배합이 기본배합에 비해 반응속도와 최대로 도달하는 단열온도 상승값이 낮게 측정되어 매스구조물의 수화열 관리에 유리한 것으로 나타났다. TBC 시리즈 배합에서는 OPC 함유량이 적을수록 반응속도와 최대 단열온도 상승값이 낮게 측정되었다. 3. 열전대를 매립하여 4종류의 콘크리트 배합으로 제작된 매트기초 현장 Mock-up 실험체의 총 7개소 수화발열 특성을 평가한 결과 기본배합에 비해 TBC 시리즈 배합으로 제작된 Mock-up 실험체의 타설 후 측정된 최고온도가 낮은 것을 확인하였고 최고온도에 도달하는 시간을 느리게 제어할 수 있었다. 따라서 TBC 시리즈 배합은 외기온도와 부재의 내부의 온도차가 높은 여름철 매스콘크리트 구조물 적용에 효과적인 것으로 판단된다. 또한 겨울철의 경우 여름철에 비해 외기온도와 부재 내부와의 온도 차이에 의한 온도균열 발생은 높지 않으나 낮은 외기온도로 콘크리트 동해로 인한 강도발현 저하 방지 대책이 마련되어야 할 것으로 판단된다. 4. 여름철과 겨울철 Mock-up 실험시 측정한 외기온도 이력을 바탕으로 양생한 4종류 배합에 따른 실내실험 압축 공시체 강도를 평가한 결과 실제 현장에서 양생한 공시체와 Mock-up 코어 공시체의 강도와 약 10% 미만 수준의 오차가 발생되어 실내실험은 충분히 유사하게 현장 양생 강도를 모사할 수 있는 것으로 나타났으며, 여름철과 겨울철 압축강도 발현을 예측할 수 있는 추세곡선식을 제시하였다. 5. 4종류의 매스콘크리트 배합에 대하여 Mock-up 실험을 통한 매트기초 수화열 해석을 수행한 결과 현장 Mock-up 실험체로부터 측정된 온도와 해석결과는 여름철의 경우 약 1.8∼6.1℃, 겨울철에는 0.2∼2.8℃ 범위의 정확성으로 예측할 수 있었다. 1/4 크기 모델링 매트기초의 수화열 해석을 통해 응력시간이력을 평가한 결과 수화열 발생으로 전형적인 내부구속에 의한 온도균열 양상을 보일 것으로 예측되었고, 콘크리트 타설 후 약 3∼5일 사이에 발생될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 그러나 4배합 모두 여름철과 겨울철 온도균열지수가 0.7 이상 1.2 미만의 범위로 수화열로 인한 유해 균열발생을 억제할 수 있는 배합으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 종합하여 4종류 콘크리트 배합의 매스콘크리트 구조물 적용방안 검토 결과는 다음과 같다. 여름철의 경우 강도조건을 확보할 수 있고 수화열 발생을 최소화 할 수 있는 TBC-352 배합이 가장 유리하며, 겨울철의 경우 수화열 저감과 함께 강도를 충분히 확보할 수 있는 TBC-532 배합이 가장 유효한 배합으로 나타났다. 또한, 여름철과 겨울철에 가장 유효한 배합을 바탕으로 인부 및 자재의 적재가능 시간 등의 현장 작업성을 평가한 결과 여름철은 최소 24시간, 겨울철은 최소 48시간 양생 후 가능한 것으로 나타났으나 현장 여건을 충분히 고려하여 적용하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

積算溫度에 의한 콘크리트의 强度 豫測 및 活用化 方案

길배수 大田大學校 大學院 2000 국내박사

The prediction of the early-stage strength of concrete is essential for modernized concrete construction as well as for the manufacturing of structural parts. Safe and economic scheduling of such crucial operations as form removal, application of post-tensioning or other mechanical treatment, and in-process transportation and rapid delivery of products should be based on a good grasp of the strength development of the concrete in use. Knowledge of the early-stage strength of concrete is very important especially when concreting has to be carried out in cold weather. The usual practice of monitoring in-place concrete strength using field-cured cylinder has been deemed improper by an increasing number of engineers due to the difficulty of insuring that the field cured cylinders experience the same curing history as the structural parts which they are supposed to represent. There are several methods for estimating the in-place strength of concrete. One of them is from the maturity concept which is based on the fact that concrete gains strength with time as a result of cement hydration. The strength of concrete is related to the degree of hydration of the cement in concrete, and the rate of hydration, as in any chemical reaction, depends primarily on the concrete temperature during hydration. Therefore, the strength of concrete is a function of its time-temperature history. That's why the term, "maturity" is used to represent it. A maturity function accounts for the combined effects of time and temperature on the strength development of a cementirious mixture. Its key feature is how temperature affects the rate of strength development. There are two assumptions in a widely-used maturity method: one is that the rate of strength development is a linear function of temperature, and the other is that the rate of strength development obeys the exponential Arrhenius equation. The purpose of this study is to predict properly compressive strength of concrete through the investigation of the correlation between strength of concrete and maturity that is expressed as the integral of the curing period and temperature, for its practical application. For this study, therefore, the predictions of compressive strength of ordinary concrete, high strength concrete, and high fluidity concrete by maturity are experimented. The study on the hydration heat and mechanical property of high fluidity concrete, and the strength control by prediction strength of concrete using equivalent age in construction field are also performed. As the results, I could get some information about prediction of concrete strength. First, in the ordinary concrete, its compressive strength at the same equivalent age shows similar level regardless of curing temperature, and it can be used in the prediction of the strength of concrete. The close correlation between strength and maturity temperature is high as activation energy value is getting higher in early age and lower in late age. The experiment shows that especially equivalent age function using activation energy of Freiesleben explains accurately the effect of temperature on the strength in early age. With the result of strength prediction by its model, Coefficients of three prediction models can be calculated. For managing proper strength, it can be recommended to use Logistic model which shows close correlativity over whole ages. Second, in the high strength concrete, its relations with maturity temperature is shown by two functions figured in the thesis, which indicates the effects of temperature on concrete very well. In spite of it, it would be recommended to use Freiesleben method for accurate prediction. Coefficients giving the prediction of the strength of high strength concrete can be calculated by strength prediction model. It can be recommended to use Gompertz Curve in the high strength concrete because it shows the highest decisive coefficient value. The strength measured practically in the experiment is a little lower than compressive strength prediction value by Gompertz Curve in early age, but the rate of prediction using it is shown highly on the whole. Therefore it is significant to use maturity method in strength prediction of actual high strength concrete structure. Third, in the high fluidity concrete, the setting and solidification of concrete can be longer in 5℃ for the setting time according to the type of binder and the curing temperature variation. If the outer temperature is low, much care in curing temperature would be required when actuation and promotion. Since base temperature of strength actuation differs according to the types of cement, base temperature in each composition ratio has to be calculated and then applied in order to get an accurate maturity. Maturity function of Freisleben is good for the strength prediction of high fluidity concrete in 5∼30℃. Plowman curve is simple and accurate in early age and it can be recommended for the prediction of concrete in the fields. In conclusion, the final results through this study obviously show that the compressive strength of ordinary concrete, high strength concrete, high fluidity concrete can be satisfactorily predicted by maturity method.

斷熱 氣-液 流動化 再循還 反應器에서 溫度 制御에 관한 硏究

이창우 檀國大學校 大學院 1991 국내석사

본 논문은 단열 기-액 유동화 재순환반응기에서 원유의 수소 첨가 반응시 공급물의 온도에 변화가 있을때 초기 정상상태의 반응기 온도로 제어할 수 있는 방법으로써 제어동작의 조절과 함께 재순환비 그리고 반응기 상부, 중앙, 하부에서의 온도를 각각 제어 대상온도로 하는 제어방식의 조절로부터 반응기내의 온도제어에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 연구 결과 재순환비를 크게 할수록 응답시간이 다소 빨라지며, 제어대상온도로서 반응기 중앙에서의 온도를 비례적분제어로 온도제어 하는 것이 효과적임을 볼 수 있었다. This dissertation was carried out to investigate the effect of the control action, recycle ratio and the position ( top, middle and bottom 1 of set temperature and controlled temperature within the reactor on the temperature control in adiabatic ebullated recycle reactor when the disturbance was occured. Estimations of the solution were performed numerically us ing the finite difference method. I t was assumed that the reaction is the first - order irreversible exothermic reaction with constant heat of reaction and the physical properties f density, heat capasity and viscosity ··· etc) of the reactants are constant within the reactor. The result is : The response time was shorter at higher recycle ratio. The PI-control for the middle point temperature of the reactor as controlled temperature was available.

溫度體 加工豚肉이 豚肉 프레스햄의 品質에 미치는 影響

한용섭 建國大學校 農畜大學院 1993 국내석사

온도체 발골육과 냉도체 발골육을 사용하여 가공적성 및 프레스햄의 품질 특성을 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단백질 용해성은 온도체 발골육(66.16mg/㎖)이 냉도체(59.03mg/㎖)보다 높았으며, 각 처리구에서 인산염 첨가구가 높은 단백질 용해성을 보였다. 2. 보수성은 온도체 발골육의 인산염 첨가구와 무첨가구가 각각 94.8%, 92.6%였으며 냉도체 발골육의 인산염 첨가구와 무첨가구가 각각 89.3%, 89%로 온도체 발골육의 보수성이 우수하였다. 3. 염지한 육의 색은 냉도체 가공육이 온도체 가공육보다 L, a, b값이 각각 13.74, 4.79, 4, 17 높게 나타났다. 4. 프레스햄의 셍산수율은 온도체 발골육의 인산염 첨가구와 무첨가구에서 각각 95.6%, 94.1%였고, 냉도체 발골육은 각각 92.5%, 89.2%로 온도체 발골육이 높게 나타났다. 5. 이수율은 인산염 첨가구에서는 온도체 발골육이 냉도체 밭골육에 비하여 0.8% 낮았으며 인산염 무첨가구에서도 온도체 발골육이 2% 낮은 값을 나타내었다. 6. 일반성분은 수분에서 온도체 발골육이 다소 높은 것으로 나타났으나 인산염 첨가 유무에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 7. 온도체 발골육과 냉도채 발골육의 관능적 특성은 응집성과 다즙성이 온도체 발골육이 다소 높았으나 인산염 첨가 유무에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. This experiment was carried out to compare the processing accepti-bility of hot-boned and cold-boned cured pork meat, and the quality of pork press ham. The results obtained were as flow: 1. The protein solubility of hot-boned cured pork meat(66.16mg/㎖) was higher than cold-boned cured pork meat(59.03mg/㎖), and with-phosphate treatment was higher than non-phosphate treatment in each treatments 2. The water holding capacity of cured meat(5 - 24hr) showed 94.8%, 99.6% at with-phosphate and non-phosphate of hot boned meat and 89.3%, 89% at its cold boned meat. 3. The color value of cold boned cured meat was higher than hot boned cured meat at L-, a- and b-value in each 13.74, 4.79 and 4.17 4. The processing yield of press ham was 95.6%, 94.1% at with-phosphate and non-phosphate of hot boned meat and 92.5%, 89.2% at its cold boned meat. 5. The water seperation of cold boned meat products was highter than hot boned meat products at with-phosphate and non-phosphate. 6. The chemical composition of press hams are no significant differences between hot boned and cold boned meat. 7. The acceptablity scores of panel test was not different between hot boned and cold boned meat products.

주거환경의 실내 색온도가 재실자의 겨울철 온열 감성에 미치는 영향

김영중 한밭대학교 대학원 2023 국내박사

본 연구는 주거환경의 실내 색온도가 재실자의 겨울철 온열 감성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 주거환경에서는 일반적으로 백색광에 해당하는 색온도의 조명이 가장 많이 활용되지만, 색온도를 Red 계열 또는 Blue 계열로 조절하여 조명에 따른 재실자의 감성 변화를 유도할 수 있다. 특히 겨울철의 온열 감성은 직접 실내 온도를 증가시키는 것 이외에 따뜻함을 유발할 수 있는 색온도의 조명을 사용함으로써 직접 실내 온도를 상승시킨 효과를 기대할 수 있다. 다만 각각의 색온도의 조명이 인간의 감성과의 연계된 특성을 먼저 확인하는 것이 필요하다. 이를 위해, 실험 1에서는 겨울철 실내 적정온도 범위(21~23℃) 내에서 실내 색온도를 Red(3,898K), White(5,077K) 및 Blue(11,423K) 조건으로 구분하여 제시하고, 재실자들은 촉각의 온도 감각 감성 어휘로 구성된 온열 감성 평가 항목에 응답하도록 하였다. 한편, 조명의 색온도에서도 사람마다 개인차가 존재하며, 그 범위를 사전에 제한하는 데 한계가 존재한다. 이에 따라, 실험 2에서는 재실자가 자신의 선호 또는 비선호하는 실내 색온도 조건에 각각 할당되어 온열 감성 평가 항목에 응답하도록 하였다. 먼저 실험 1을 통해 각 조명의 색온도에 따른 온열 감성의 특성을 살펴본 결과, 다른 실내 색온도 조건보다 Blue 색온도 조건에서 ‘시원하다’, ‘춥다’, ‘차갑다’, ‘시리다’와 같은 일련의 한(寒) 관련 온열 감성 평가가 두드러진 것으로 나타났다. 한편 조명의 색온도에 관한 각 재실자들의 선호도를 고려하여 그에 따른 온열 감성의 특성을 살펴본 실험 2에서는 ‘춥다’와 ‘시리다’라는 온열 감성 평가가 재실자의 실내 색온도 선호 여부에 따라 영향이 큰 것으로 나타났다. 이를 모두 고려하여 살펴볼 때, ‘시원하다’와 ‘차갑다’라는 온열 감성 평가는 실내 색온도 자체의 변화에 따른 영향만 큰 것으로 나타났다. 이는 실내 조명의 색온도에 영향을 미치는 재실자의 선호도를 배제하여 보편적으로 실내 조명의 색온도에 따른 겨울철 온열 감성을 평가하는 어휘로서 ‘시원하다 – 따뜻하다’와 ‘뜨겁다 – 차갑다’가 가장 적절하게 활용될 수 있음을 시사한다. 즉, 실내 조명의 색온도가 Red 계열에 가까우면 재실자가 상대적으로 따뜻하고 뜨겁다라고 반응할 가능성이 존재하는 반면, 실내 조명의 색온도가 Blue 계열에 가까우면 재실자가 상대적으로 시원하고 차갑다라고 반응할 가능성이 높다는 것이다. 이를 응용적 측면에서 고려하면 아파트 주거환경의 겨울철 실내 색온도를 Blue 계열에서 벗어나 Red 계열에 가깝도록 함으로써 상대적으로 재실자들이 동일한 물리적 환경 내에서 춥거나 차갑다고 느끼는 감성을 제거할 수 있다. 이와 동시에 동일한 물리적 환경 내에서 따뜻하다고 느끼는 감성을 유도하는 데 오히려 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 에너지 사용 측면에서 물리적인 에너지 투입 없이 이와 비슷한 효과를 기대할 수 있다면, 실내 조명의 색온도를 조절하는 것은 간접적으로 에너지를 생산하는 것과 같은 맥락에서 중요성이 높다고 할 수 있다.

한·중 온도 관련 감각어 의미의 대조 연구

주효아 강원대학교 대학원 2020 국내석사

온도는 자연계에서 가장 흔한 현상 중 하나로, 인체의 가장 기본적인 감각 중 하나로, 인류 최초의 인지 영역에 속한다. 온도 개념에 대한 언어학적 관점에서 연구하는 것은 인간의 인식 능력의 발전 법칙을 탐지할 수 있을 뿐만 아니라, 어의(語義) 발전의 기제(機制)와 동인(動因)을 보다 깊이 이해하는데 도움이 되기 때문에, 현대 한국어와 중국어 온도 감각어를 본고의 연구 대상으로 택하는 것은 어느 정도 이론적이고 현실적인 의미를 가진다. 본고는 온도 감각어를 연구대상으로 하여 현대 한국어와 중국어라는 공시적 측면에 입각하여 온도감각어군에 대하여 일반적으로 정한 ‘冷(냉)-차다’, ‘寒(한)-춥다’, ‘涼(량)-시원하다’, ‘溫(온)-따뜻하다’, ‘熱(열)-덥다’ 5개의 기본 온도 감각어를 중심으로 현대 한국어와 중국어 온도 감각어의 성격 특성을 요약하고, 한국어와 중국어에서 온도 감각어의 공통점과 개성적인 특징을 찾는다. 본 논문은 한국어와 중국어 온도어 중에 ‘冷(냉), 寒(한), 涼(량), 熱(열),溫(온), 차다, 춥다, 시원하다, 덥다, 따뜻하다’를 연구 대상으로 하여 그 의미를 상세하고 체계적으로 분석하여 비교한 것이다. 온도는 자연계에서 가장 흔히 볼 수 있는 현상으로 인체의 가장 기본적인 감각 중 하나이며 온도에 대한 인식과 연구는 기상학, 물리학, 생물학, 심리학 등 분야에서 비교적 깊은 성과를 거두었지만 언어학 분야에서 온도 개념을 표기한 온도 감각어는 어휘 계통의 기본적이고 풍부한 어군으로서 아직 충분히 중시되지 않았다. 본고는 주로 온도감각어를 위주로, 현대 한국어과 중국어의 온도감각어의 전반적인 특징을 고찰하고 통계와 분석을 하며 권위 있는 사전에 의해 현대 한국어와 중국어에서 기본적인 온도감각어의 의미 및 용법을 분석하고 비교하며 이를 바탕으로 전반적인 분석을 한다. 단어 자체의 실제 용례나 문학 저작에서의 실례를 결합해 한국어와 중국어 온도감각사의 특징을 요약한다. 체계적으로 논술과 대조분석을 결합해 5大(대) 기본온도어의 구체적 상황을 각각 고찰했을 뿐 아니라 이들 간의 공통점과 차이점도 전반적으로 대비하였다. 현대 한국어와 중국어의 온도감각어는 일상생활의 온도개념 및 그로부터 파생된 비온도 개념을 표기한 말로, 그들은 ‘冷(냉)-차다’, ‘寒(한)-춥다’, ‘涼(량)-시원하다’, ‘溫(온)-따뜻하다’, ‘熱(열)-덥다’를 바탕으로 수량이 많고 의미가 풍부한 어군을 형성하고 있다. 이들의 특징은 온도의, 동작의, 심리적 감각의, 추상적인 개념 등 네 가지 유형의 어의내용을 가진다. 모두 ‘온도 현상→생리 감각→심리 감각→추상 감각’의 파생 과정을 거쳤다. Temperature is one of the most common phenomena in the natural world, one of the most basic senses of the human body, and belongs to the first cognitive domain of mankind. Since studying from a linguistic perspective on the concept of temperature not only can detect the law of development of human cognitive ability, but also helps to understand the mechanism and driver of language development more deeply, it has some theoretical and realistic meaning to take modern Korean-Chinese temperature sensations as the subject of research in the main body. Based on the official aspects of modern Korean and Chinese language based on the study of temperature sensations, this paper summarizes the characteristics of the characteristics of modern Korean and Chinese temperature sensations, focusing on the five basic temperature sensations for temperature sensations, which are generally defined for temperature sensations, such as cold-chada, cold-chilling, cold, warm, and hot, and common Korean and Chinese language. This paper analyzes and compares the meaning of the Korean-Chinese thermos in detail and systematically with the research subjects of '冷(냉), 寒(한), 涼(량), 熱(열),溫(온), 차다, 춥다, 시원하다, 덥다, 따뜻하다' Temperature is one of the most common phenomena in the natural world, and although temperature awareness and research have achieved relatively deep results in areas such as meteorology, physics, biology, psychology, etc., temperature sensations that represent temperature concepts in the field of linguistics have not yet been sufficiently valued as a basic and rich fishing group of vocabulary systems. This paper mainly focuses on temperature sensations, examines and analyzes the overall characteristics of modern Korean-Chinese temperature sensations, analyzes statistics and analyses, analyzes and compares the meaning and usage of basic temperature sensations in modern Korean languages by authoritative dictionary, and makes overall analysis based on this. Combine the actual usage of the word itself with the examples in literary works to summarize the characteristics of the temperature sensitization between Korea and China. By systematically combining essay writing and contrast analysis, we not only considered the specific situation of the five major basic temperatures, but also prepared for the common and differences between them. The temperature sensations of modern Korean and Chinese are the words for temperature concepts in everyday life and non-temperature concepts derived from them, and they form a large and meaningful group based on the words ‘冷(냉)-차다’, ‘寒(한)-춥다’, ‘涼(량)-시원하다’, ‘溫(온)-따뜻하다’, ‘熱(열)-덥다’. Their characteristics include four types of speech content: temperature, motion, psychological sense, and abstract concept. All have gone through a derivative process of 'temperature phenomena→physiological sensations psychological sensations→esthetic sensations→esthetic sensations'.

온도와 수리학적 체류시간에 따른 BNR 효율 특성

강희만 한양대학교 대학원 1996 국내석사

온도변화에 따른 주문진 표준사의 함수특성 및 열전도도 특성의 변화

장규리 전남대학교 2025 국내석사

The Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) of unsaturated soil represents the relationship between soil saturation and matric suction and plays an important role in predicting the physical and mechanical properties of soil. Existing studies have reported the measurement of thermal conductivity and changes in saturation based on the SWCC, but it is difficult to find a study on the effect of temperature change on the relationship between saturation and thermal conductivity. This study was conducted to accurately predict the thermal conductivity of soil when temperature changes in the ground significantly affect soil saturation, as observed in energy geostructures and horizontal ground heat exchangers.In this study, experiments were conducted on Jumunjin Standard Sand to analyze the effects of soil temperature, relative density, and saturation on thermal conductivity. The results showed that thermal conductivity tends to increase as relative density increases under the same temperature conditions. On the other hand, under the same relative density conditions, temperature changes significantly affect the slope of the SWCC and the degree of saturation, and these differences influence the thermal conductivity. In particular, saturation decreased rapidly with increasing temperature, and thermal conductivity also showed a rapid decline. This is because water viscosity decreases significantly with increasing temperature, leading to an increase in water permeability. Additionally, thermal conductivity at the same temperature conditions was higher at greater relative densities. Based on the experimental results, parameters for the van Genuchten (1980) SWCC model were calculated. The analysis revealed that the air entry value (AEV) and air entry coefficient (𝛼 ) are affected by temperature, while the inflection point coefficient (𝑛) and residual volumetric water content coefficient (m) are relatively less sensitive to temperature changes. Numerical analysis based on the experimental results showed that the heat transfer characteristics of energy walls are strongly influenced by temperature changes and soil thermal conductivity. In the saturated zone, high thermal conductivity facilitates efficient heat diffusion, and the degradation of heat transfer performance due to temperature changes is minimal. In contrast, in the transition and residual zones, thermal conductivity decreases significantly with rising temperatures, narrowing the heat diffusion range and reducing heat transfer capacity. These findings suggest that temperature changes increase soil moisture evaporation and air content in voids, leading to decreased heat transfer. Therefore, careful consideration of soil thermal conductivity and temperature conditions is essential for maximizing heat transfer efficiency in the design and operation of energy walls. 불포화토의 함수특성곡선은 흙의 포화도와 모관 흡수력의 관계를 나타내며 흙의 물리적 및 역학적 특성을 예측하는 데 중요한 역할을 한다. 기존 연구에서는 함수특 성곡선을 기반으로 포화도에 따른 열전도도와 포화도의 변화 측정 사례는 보고된 바 있으나, 온도 변화가 포화도와 열전도도의 상관관계에 미치는 영향을 다룬 연구는 찾 아보기 어렵다. 본 연구는 에너지 지반구조물 및 수평형 지열교환기를 열 교환 거동 을 통해 지반의 온도변화가 토양의 포화도에 중요한 영향을 미치는 경우 토양의 열 전도도를 정확하게 예측하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 주문진 표준사를 대상으로 실험을 진행하여 토양의 온도, 상대밀도, 포화도가 열 전도도에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 동일한 온도 조건에서 상대 밀도가 증가할수록 열전도도는 증가하는 경향이 관찰되었다. 반면, 동일한 상대 밀도 조건에서는 온도 변화로 인해 함수 특성 곡선의 기울기와 포화도에 크게 영향을 미치며 이러한 차이가 열전도도에 영향을 미침을 확인하였다. 특히, 온도 상승에 따 라 포화도가 급격히 감소하며 열전도도 또한 급격히 감소하는 경향을 보였는데, 이는 온도 상승으로 인해 물의 점성계수가 크게 감소하여 투수계수가 증가하기 때문이다. 또한, 동일한 온도 조건에서의 열전도도는 상대밀도가 높을수록 더 높은 값을 나타냈 다. 실험 결과를 바탕으로 van Genuchten(1980)의 함수특성곡선 모델 파라미터를 산 정하였다. 분석 결과, 공기 함입치 (Air Entry Value, AEV) 와 공기 함입치 관련계수 (𝛼)는 온도의 영향을 받는 반면, 변곡점 관련 계수(𝑛)와 잔류 체적 함수비 계수(𝑚)는 온도의 영향을 비교적 적게 받는 것으로 나타났다. 본 실험 결과를 토대로 수치해석을 진행한 결과, 에너지 월의 열 전달 특성은 온도 변화와 토양의 열전도도에 크게 영향을 받는다는 점을 확인하였다. 포화 구역에서는 높은 열전도도로 인해 열 확산이 원활하게 이루어지며, 온도 변화에 따른 열 전달 성 능 저하가 미미하였다. 반면, 전이 구역과 잔류 구역에서는 온도 상승에 따라 열전도 도가 크게 감소하며, 열 확산 범위가 축소되고 열 전달 능력이 감소하는 경향을 보였 다. 이러한 결과는 온도 변화가 토양 내 수분 증발과 간극 내 공기 비율의 증가를 유 발하여 열 전달이 감소하는 데 기인한 것으로 해석된다. 따라서, 에너지 월 설계 및 운영 시 토양의 열전도도 특성과 온도 조건을 정밀히 고려하여 열 전달 효율을 극대 화할 필요가 있다.

온도에 따른 건축자재의 휘발성유기화합물의 방출에 관한 연구

윤중섭 서울시립대학교 일반대학원 2008 국내박사

건축물의 실내 마감재로 사용되는 건축자재에서 휘발성유기화합물의 방출량은 매우 크다고 알려져 있다. 이 휘발성유기화합물의 방출에 의해 새집증후군, 화학물질 과민성과 같은 증상 등을 야기시켜 재실자의 건강에 크게 영향을 미치고 있다. 본 연구는 실내 마감재로 사용되는 건축자재 중 바닥재로 사용되는 온돌마루와 접착제에 대하여 온도에 따른 특성을 파악하고, 실내의 오염도를 예측하고자 하였다. 이를 위하여 온도 25 ℃, 35 ℃, 40 ℃와, 습도 50 %의 소형챔버에서 온돌마루와 접착제에 대한 방출실험을 실시하였고, 혼합자재의 온도에 따른 영향을 파악하기 위하여 축소모형을 제작한 후 온돌마루와 접착제를 동시에 시공하여 25 ℃, 35 ℃, 40 ℃의 온도조건에서 방출실험을 실시하였다. 또한, 온도에 따른 방출율을 예측하기 위하여 다목적 모델의 적용 가능성을 검토하고자 하였다. 본 연구의 개략적인 내용은 다음과 같다. 첫째, 온돌마루 및 접착제의 온도에 따른 영향에서 온돌마루는 온도가 증가할수록 방출율이 증가하고 접착제는 초기에는 방출율이 증가하다가 약 1일 후에는 온도 증가 시 오히려 방출율이 감소하는 경향을 보이고 있다. 또한, 온돌마루의 방출율은 초기 약 4일 후까지 급격히 증가하다가 그 이후는 증가율이 둔화되는 경향을 나타내고 있어, 온도에 의하여 초기 방출율을 증가시키면 건축자재가 가지고 있는 오염물질이 낮은 온도보다 상당량 제거되어 베이크아웃의 효과가 있을 것으로 사료된다. 둘째, 온돌마루와 접착제의 온도에 따른 방출율을 예측하기 위하여 1차 지수 모델, 2차 모델, n-차 모델, 이중 1차지수 모델 등 다목적모델을 사용하였다. 1차 지수모델은 초기에는 과대평가되고, 장기간에는 과소평가되는 경향을 나타냈고, 2차 모델은 장기간 예측 시 과소평가, n-차 모델은 장기간 예측시 과대평가되는 경향을 나타났다. 그러나, 이중 1차 지수 모델은 상관계수가 0.95, NMSE (Normalized Mean Square Error)가 0.25 이내로 예측율이 매우 양호하게 나타났다. 다중 1차 지수함수는 실내에 여러 발생원이 있을 때에 사용하는 것으로 알려져 있지만, 단일자재의 단기간 및 장기간의 예측을 수행하고자 할 때에 매우 타당한 것으로 사료되며, 시리즈로 있는 혼합자재의 단기간 및 장기간 예측에도 양호하여 유용하게 활용할 수 있을 것이다. 셋째, 실내에서의 TVOC 농도변화를 예측하기 위하여 본 연구에서 산출된 방출계수와 선행 연구자들에 의해 개발된 건축자재로부터의 VOC 방출계수를 적용하여 BOX 모델을 수행하였다. 그 결과 초기방출계수가 클수록 실내에서의 TVOC 농도가 지속적으로 높은 특성을 보이고 있어 환기량에 대한 고려가 필요한 것을 알 수 있었다. 특히 방출 개시 이후 약 3주까지 실내의 TVOC 농도는 매우 높게 나타났으며 경우에 따라서는 5주까지 지속되는 것으로 나타났다. In the building, emission of VOCs(Volatile Organic Compounds) from indoor building materials is known to be very significant. Exposure to VOCs causes SBS(Sick Building Syndrome) or MCS(Multiple Chemical Sensitivity) and results in various unhealthy effects on the residents. In flooring materials, effects of plywood flooring and adhesive by temperature was investigated and indoor pollution rate was estimated in this study. Emission experiments for each material were performed in small chamber having humidity of 50%, and temperature of 25 ℃, 35 ℃, 40 ℃, respectively. The complex assembly of plywood flooring and adhesive, was made and also tested in the down-scaled chamber in the temperature of 25 ℃, 35 ℃, 40 ℃. Also, possibility of adapting multi-purpose model for predicting emission rate by temperature was considered. For plywood flooring, the emission factor was increased by temperature and for adhesive, initially it showed the same tendency but after 1 day, it was decreased by temperature. And emission factor of plywood flooring was rapidly increased first 4 days and slowed down later. Therefore, for plywood flooring and adhesive, high temperature in initial period can remove the pollutants effectively and it means baked-out effect. Multi-purpose model(1st order exponential model, 2nd and nth order decay models, double 1st order exponential model and etc.) were used for predicting emission factors of plywood flooring and adhesive by temperature. For 1st order exponential model, initially it was overestimated but underestimated for the long period. And for 2nd order decay model, it was also underestimated but for nth order decay model, it was overestimated for the long period. However, double 1st order exponential model showed good fitting with correlation coefficient of 0.95 and NMSE(Normalized Mean Square Error) of below 0.25. Double 1st order exponential model have been used in the case of multi indoor sources, but it is considered that emission prediction for single material or series of complex materials in short or long period is suitable. To estimate indoor TVOC(Total Volatile Organic Compounds) concentrations, BOX model was performed using emission factors from this study and from the former researchers' studies. As a result, the larger emission factors were, the higher TVOC concentrations were, meaning necessity for considering ventilation capacity. Especially, indoor TVOC concentrations were high for about 3 weeks from emission beginning and lasted to 5 weeks for other cases.

링 오실레이터를 이용한 CMOS 온도 감지 센서 설계에 관한 연구

장지웅 高麗大學校 大學院 2014 국내석사

Currently, the explosive demand of mobile devices requires a very large number of CMOS on a chip. The degree of integration on a chip increases the heat generated per unit chip area. Device performance is temperature-dependent with higher temperatures accelerating performance degradation. So, mobile devices must need an on-chip temperature sensor to monitor the temperature variation of devices. In the case of DRAM, the charge amount of the capacitor is discharged and loses the stored information. In order to prevent this, DRAM needs systems for providing a data retention current. Besides, as recent semiconductor process evolves, channel length has been reduced and leakage current has increased significantly. This is required to higher self-refresh frequency of operation. Conventional DRAM determines the frequency of self-refresh on the basis of the worst case at highest operating temperature. This makes the data retention current be wasted at low temperature due to increasing the frequency of self-refresh and it causes an increase of unnecessary power consumption. Therefore, the on-chip temperature sensor is required in order to measure the temperature variation and adjust the proper self-refresh period. Additionally, the high performance temperature sensors are usually required in the following applications. (1) Low power consumption by adjusting the data retention current period in memory devices. (2) Temperature monitoring for semiconductor manufacturing systems. (3) Thermal compensation for flat panel displays. (4) Controlling temperature in portable consumer electronics products such as mobile phone, personal computer. (5) Thermal sensing for fire detection systems. Conventional band-gap temperature sensors, which consist of substrate bipolar transistors and Analog-to-Digital Converter (ADC), have been used widely as on-chip temperature sensors in CMOS VLSI systems. However, it increases the complexity of the circuit design, the poor reliability and the power consumption for stand-by current. Since then, digital CMOS temperature sensors using inverter delay lines have been proposed because they occupy a small area , have a simple design, and provide high resolution. The digital CMOS temperature sensors typically have reference sources, such as reference delay lines or external clocks. The delay differences between an inverter delay line and a reference delay line are compared using a delay sensing scheme. Analog bias circuits are used to maintain the delay of the reference lines, which generate bias currents or voltages regardless of temperature, voltage and process variations. However, the bias circuits have a complex design and consume stand-by currents. In addition, the use of external clocks as the reference source cannot be applied to some applications having various operating frequencies. In this paper, low cost all digital on-chip temperature sensor using dual ring oscillators is proposed for maintaining the performance benefit of CMOS digital circuit. This novel temperature sensor does not require any bias circuits or reference external clocks. The novel temperature sensor measures the delay variations between the temperature-sensitive ring oscillator and the temperature-insensitive ring oscillator according to temperature. The sensitivity of the delay variations is adjusted according to only CMOS channel length. The difference between two clocks can be amplified using counters. Each counter doubles the signal period and using 5 counters for each ring-oscillators lead to 32 times multiplication. Finally, it is possible to sense the temperature variation by using TDC(Time to Digital Converter). The circuit was designed by the 0.11μm 1P6M process, and its effective resolution was 1.43℃ from 0℃ to 100℃ and the chip area was only 0.035mm^2