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본 연구에서는 CFD 모델을 이용하여, 이상적인 건물배열에서 옥상차열(냉각) 면적 변화가 기온에 미치는 영향을 분석 하였다. 이를 위해, 일정 배열의 건물을 배치하여 영역을 설정 및 반영하였으며, 옥상차열 면적 변화와 옥상 표면온도를 차 등 설정하고 수치모의하였다. 그 결과, 냉각된 공기의 흐름이 건물의 약 4배 높이까지 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 옥상차열 면적의 범위보다 더 넓은 영역까지 냉각 효과를 일으키는 것을 확인하였다. 또한, 옥상차열 면적이 넓어짐에 따 라 냉각된 공기가 더 넓고, 높은 범위까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 냉각 효과는 옥상차열 면적의 증가 및 옥상 표 면온도 감소에 따라 최대 CRT(Cooling ratio of temperature)는 13.44% ~ 18.34%로 나타났으며, 최소 CRT는 약 0.005%로 평가되었다. 옥상차열에 따라 건물지역 및 풍하측지역 모두 기온이 감소하는 경향을 보였으며, 건물지역이 풍하측지역보 다 복잡한 흐름을 보이기 때문에 고도별 변동량의 변화 폭과 변동값이 크게 나타났다. 본 연구는 도시지역의 건물들이 부 분적인 옥상차열 적용으로도 건물지역 및 풍하측지역의 기온 감소 효과를 볼 수 있다는 것을 직간접적으로 시사한다.

In this study, we assessed the effects of changing the roof-cooling area on air temperature in ideal urban using a computational fluid dynamics (CFD) model. The calculation area was designed with a constant layout of buildings for experiments. A total of 36 buildings were placed in domain, and the building surface temperature was heated differentially to assume roof-cooling. Results for three-dimension of cooling-air zones show that cooled to the areas about four times the height of the building. The cooling effects were found to have the effect on higher and wider range as the roof-cooling areas increased. The result of maximum and minumum cooling ratio of temperature (CRT) was calculated from 13.44% to 18.34% and 0.005%, respectively. The air temperature of urban(building area) and suburban area (downwind area) was the more decreaced on increacing for the roof-cooling areas. The vertical profile of averaged CRT were shown that urban flows were more complex than suburban flows, and it was shown that variance of CRTs and CRTs of the urban area were larger than that of suburban areas. It is also suggested that the effects for reduction of air temperature with partial roof-cooling in a large area.

본 연구에서는 GIS 자료를 기반으로 해안지역의 대규모 건축물이 해륙풍에 미치는 영향에 대하여 비교·평가하였다. 이 를 위해, 대규모 건축물의 높이 조정 및 통경축에 변화를 CFD모델에 반영하고, 해풍 및 육풍 조건에서 수평 및 연직 바 람성분과 풍속에 대하여 분석하였다. 대규모 건축물이 건설됨에 따라, 건물 주변에서는 와류 형성 등의 영향으로 풍속이 약화되었다. 풍하측 지역에서는 수렴현상이 나타났으며, 해풍조건에는 육상, 육풍조건은 해상에서 나타났다. 이에 따라, 수평 및 연직 바람성분의 변화를 보였으며, 풍하측 지역과 건축의 측면부에서는 풍속이 다소 강화되었다. 특히, 수렴현상 및 풍속강화현상은 건물 높이가 일정한 건축물에서 상대적으로 넓은 범위에 강하게 나타났다. 본 연구를 통하여, 대규모 건축물 건설에 있어 건물의 높이 조정과 통경축을 고려한 외관은 풍환경의 변화를 완화시킬 수 있음을 확인하였으며, 실 제 건설에 있어 풍환경 영향평가를 기반으로 한 설계가 필요할 것으로 생각된다.

This study evaluated the effects of large-scale buildings construction on sea-land winds in coastal area using a CFD model based on GIS data. The analysis included changes in horizontal and vertical flow and wind speed depending on adjustments to the height and wind-corridor of building facade. In sea wind conditions, the flow tended to converge behind the building (the downwind area of land) and vortices were formed around the building. The wind speed around the building weakened due to vortices and other influences, while it strengthened somewhat at the western boundary. Convergence and increased wind speed were more pronounced and affected a wider area behind the building when the building facade height was constant. In land wind conditions, the flow tended to converge on the sea (the downwind area of building), and the wind speed weakened around the building due to the formation of vortices. However, the wind speed increased somewhat on the sides of a building and the sea. Especially, the convergence and increased wind speed on the seaward side were more pronounced and covered a relatively wide range in buildings with a constant height of facade. It is also suggested that in actual construction, designs based on wind environment impact assessments should be considered, as adjusting the height and wind-corridor of buildings can alleviate changes in the wind environment.

본 연구에서는 우리나라 대표적인 반월국가산업단지의 대표 지점에서 겨울철 2 022년 1월부터 2월까지, 여름철 2 02 2 년 6월부터 8월까지 6일 간격으로 입자상 및 가스상 PAHs의 농도를 측정하였다. 측정결과 겨울철 입자상, 가스상 ∑18 PAHs 농도는 7.979 ± 3.371 ng/Sm3, 3.895 ± 4.661 ng/Sm3로 나타났다. 그리고 여름철 입자상, 가스상 ∑18 PAHs의 농도 는 1.484 ± 0.948 ng/Sm3, 8.375 ± 8.134 ng/Sm3로 나타났다. 입자상 PAHs와 PM2.5와 온도, O3의 상관성은 높은 것으로 나타나고 있으며, PAHs의 진단비율과 PAHs 성분 기울기를 통해 반월국가산업단지의 배출원 특성은 겨울철, 여름철 모 두 바이오매스와 석탄연소에 의한 영향이 지배적이었고 석탄 중 역청탄이 가장 영향이 있는 것으로 나타났다.

In this study, the concentrations of particulate and gaseous PAHs were measured at intervals of 6 days from January to February 2022 in winter and from June to August 2022 in summer at representative points of Banwol National Industrial Complex in Korea. As a result of the measurement, the concentration of ∑18 PAHs in the particulate and gaseous in winter were 7.979 ± 3.371 ng/Sm3 and 3.895 ± 4.661 ng/Sm3. And the concentrations of ∑18 PAHs in the particulate and gaseous in summer were 1.484 ± 0.948 ng/Sm3 and 8.375 ± 8.134 ng/Sm3. Correlation between particulate PAHs, PM2.5, temperature, and O3 was found to be high, and through the diagnostic ratio of PAHs and Scatter plot calculated for component of PAHs, the emission source characteristics of Banwol National Industrial Complex were dominated by biomass and coal combustion in both winter and summer. Among the coals, bituminous coal was found to have the most effect.

본 연구는 바이오디젤 제조를 위한 원료로서 커피찌꺼기(spent coffee grounds, SCG)를 이용하여 바이오디젤로 전환 하기 위한 반응 조건을 최적화하고자 한다. SCG에서 추출한 오일은 3.3%의 높은 유리지방산(free fatty acid, FFA)을 함 량하고, 이를 낮추기 위한 방법으로 산 촉매와 알칼리 촉매 전처리를 비교하였다. 산 촉매는 알칼리 촉매보다 효과적이고, 반응 후 오일의 수율은 98%이다. 산 촉매 전처리에 관련된 주요 인자를 반응표면분석법으로 최적화한 결과, 최적반응조 건은 0.87% H2SO4, 21.2% methanol, 74.7oC이고, 이 조건에서 예상되는 산가(Acid value, AV)는 1.40 mgKOH/g (FFA 0.7%)이다. 전처리된 SCG 오일을 바이오디젤로 전환하는 촉매로 KOH는 가장 효율적이다. 최적반응조건인 methanol 몰 비 6:1, 1.25% KOH, 65oC에서 생성된 fatty acid methyl ester 함량을 정량한 결과 97 ~ 98% 전환율을 보였다.

This study used spent coffee grounds (SCG) for producing biodiesel and was aimed at optimizing reaction conditions for converting to biodiesel. Two pretreatment methods using acid and alkali catalysts were examined to reduce high free fatty acid (FFA) content of 3.3% in the oil extracted from SCG. It was ascertained that acid catalyst was effective compared with alkali, showing the yield of 98%. And then the factors related in acid-catalyzed esterification were optimized using response surface methodology. The optimal reaction conditions were 0.87% sulfuric acid, 21.2% methanol, and a temperature of 74.7oC. Under these conditions, the expected FFA content was 0.7%. Alkali-catalyzed transesterification using KOH efficiently converts pretreated SCG oil to biodiesel. At the experimental optimal conditions (methanol to oil molar ratio of 6:1, 1.25% KOH, and 65oC), a conversion ratio of 97-98% was confirmed based on the generated fatty acid methyl ester.