• 제목/요약/키워드: 결빙작용

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노면결빙 예측기법 개발을 위한 콘크리트 포장의 깊이별 온도특성 연구 (Study on temperature characteristics in depth of concrete pavement for development of prediction method of road surface freezing)

  • 김종우;김호진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.391-392
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    • 2010
  • 도로의 결빙은 겨울철 차량사고의 큰 원인으로 작용하며, 특히 고속도로에서의 노면결빙은 대형사고로 이어질 수 있다. 이러한 노면결빙으로 인한 사고는 노면상태를 파악하여 사전에 결빙을 방지함으로서 효과적으로 감소시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고속도로에 적용된 콘크리트 포장체의 노면상태를 평가하기 위하여 상습결빙구간에 포장체 깊이별로 온도센서를 설치하였다. 이 결과는 향후 결빙 사전예측을 위한 노면상태판정의 기초자료로 효과적으로 활용될 것이다.

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화강암 풍화층의 특성과 결빙포행 (The Characteristics and Frost Creep of Granite Regoliths)

  • 권순식
    • 한국지역지리학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.534-545
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    • 2003
  • 한국의 화강암 풍화층은 한냉하고도 습윤한 환경에서 사용하는 결빙과 융해에 의한 특이한 구조들이 잘 발달되어 있다. 이들의 구조들은 일반적인 풍화가 진전된 상황에서만 발견된다. 조사지역인 대관령의 풍화층은 두껍지는 않지만 결빙된 특색이 현미경관찰에서 파쇄되지 않은 채로 보존되어 있다. 특히 조립의 모래알에는 미립의 운모류와 실트 중심의 물질들이 압축되어 치밀하게 덮여 있고 풍화층 상층부에 미립물질이 더욱 많아지고 있다. 결빙에 의한 이동현상도 뚜렷하여 현미경하의 토립들은 미약하게 원마되어 공극과 더불어 화석화되었다. 풍화단면층에서는 사면경사를 따라 커브를 나타낸 적색의 band현상도 관찰되었다. 본 연구결과 풍화층은 냉각과 결빙정도가 오늘날과 달랐던 한냉습윤한 환경이 시차를 두고 존재했음을 시사한 고환경 즉 주빙하 조건에서 형성되었고 동시에 결빙포행이 이루어졌다고 추정된다.

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전곡리 용암대지 피복물의 형성과 변화과정 (Origin and Post-depositional Deformation of the Superficial Formations Covering Basalt Plateau in Chungok area)

  • 김남신
    • 한국제4기학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.43-68
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    • 1994
  • 전곡리 일대는 화산지형, 단층지형, 구석기 문화연구 등 여러 분야의 학문적 관심이 집중된 지역이다. 본 연구는 박편 분석, 물리화학 광물분석등이 수단을 활용하여 전곡리 용 암대지를 덮고 있는 피복물의 형성과 퇴적 후의 변화과정을 밝히려고 한 것이다, 여기서 다 음과 같은 사실을 밝힐수 있었다. 전곡리 용암대지는 Riss-Wrm 간빙기에는 별로개석되 지 않았다가 Wrm 빙가에 들어와 인근 황해의 해수면이 낮아지면서 개석된 것으로 추정 된다. 그리고 Wrm빙기 전기간에 걸쳐 용암대지에는 건육화된 황해와 인근 하천(한강, 임 진강) 범람원에서 바람에 의해 날려온 미립물질이 약 8m 이상 퇴적되었다. Wrm 빙기후 기에는 이풍적토(Loess)가 여름에도 녹지 않는 결빙층이 발달했을정도의 한랭 습윤했던 기 후의 영향을 받았다, 이로 인해 일련의 크랙(엽상구조를 이루는 수평크랙과 불규칙한 수직 방향크랙)들이 발달했고 풍적 물질의 미시적 조직과 구조도 많이 변화했다. 또한 결빙작용 으로 변형된 구조의 규제를 받으며 gleyzation 이 진전되었다. 단면 관찰에서 회백색 얼룩과 붉은 또는 검붉은 얼룩이 복잡하게 섞여 있는 모습은 바로 이것이 진전된 결과이다, 그간 발굴된 구석기 유물들은 결빙구조 및 gleyzation의 흔적이 잘 나타나는 부의에서 출토되었 다, 이사실은 본 지역의 구석기 인류가 생활했던 시기는 Wrm 빙기에서도 이러한 한랭 기후가 있기 이전이었음을 시사한다.

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저온에서 세포밖 공간에 축적되는 보리 단백질 (Analysis of the Proteins Accumulated During Cold Treatment in Intermolecular Space of Barley)

  • 황철호
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.15-28
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    • 1995
  • 보리의 내동성기작에 관여할 것으로 예상되는 반결빙단백질을 분리하기 위해서 저온순화기간 중에 세포밖 공간에 축적되는 단백질을 분리 및 비교하였다. 42일간의 저온처리를 통해 70, 21, 16, 14 KDa의 단백질과 10 KDa 이하의 연속된 크기의 단백질들의 축적이 증가됨을 확인하였다. 이들 단백질들은 3일간의 저온처리에서도 어느 정도 축적되었으나, 42일간의 처리시 그 양에 있어서 더욱 증가됨을 볼 수 있었다. 위 방법으로 얻어진 단백질을 전체 잎조직의 단백질과 비교하여 세포밖 공간의 단백질 추출방법의 정확도를 검증하였다. 또한 호밀의 저온처리시 세포밖 공간에 축적하는 단백질과의 비교를 통해 구성 단백질의 크기에 있어서 차이를 확인하였으나, 호밀과 보리에서 공통적으로 10 KDa 이하의 범위에서 연속적인 크기의 단백질이 축적됨을 볼 수 있었다. 알려진 광어의 반결빙단백질은 크기가 3300에서 33,000 dalton에 이르는 점으로 미루어 보리와 호밀에서 공통적으로 발견되는 10 KDa 이하의 단백질이 반결빙단백질로 작용할 가능성은 매우 높다. Griffith등(1992)은 호밀의 세포밖 공간 단백질중 일부에서 반결빙활성도를 확인하였고 보리와 호밀간의 해당단백질의 전체적인 profile에서의 유사성을 미루어 보리로부터 얻어진 세포밖 공간의 단백질에서 반결빙단백질을 발견할 가능성은 매우 높다.

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Type I 결빙방지 단백질 조각 이량체의 결빙방지 활성 (Antifreeze Activity of Dimerized Type I Antifreeze Protein Fragments)

  • 김학준
    • 생명과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.584-590
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    • 2017
  • 결빙방지 단백질(Antifreeze protein, AFP)은 얼음 결정에 결합하여 결정의 성장을 억제한다. AFP는 영하의 환경에서 서식하는 생물체의 생존에 필수적이다. 겨울 넙치에서 분리된 type I AFP (AFP37)는 37 개의 잔기를 가진 ${\alpha}$-나선 구조의 펩타이드이다. 본 연구에서는 활성과 수용성이 높은 짧은 AFP 조각을 개발하고자 시도하였다. 아미노-말단 15, 21 잔기의 AFP15와 21를 설계 및 합성하였다. 이들 펩타이드의 아미노-말단에 CGG를 도입한 AFP15N and 21N을 합성하고 이황화 결합을 유도함으로써 이량체 펩타이드인dAFP15N과dAFP21N을 합성하였다. 이들의 나선 함량과 결빙방지 활성을 circular dichroism (CD) 분광법과 나노리터 삼투압계로 각각 측정하였다. 합성된 펩타이드 AFP15 AFP21, AFP15N, AFP21N, dAFP15N, dAFP21N의 나선 구조 함량은 대조구인 AFP37의 49, 41, 23.8, 28, 47.9, 51.7% 수준을 보였다. 이들의 결빙방지 활성은 AFP37의 13, 7, 0.05, 5.6, 13, 11%로 나타났다. 예상과는 달리 이량체화된 펩타이드는 단량체와 비슷한 결빙방지 활성을 보였다. 이는 이량체 펩타이드가 하나의 펩타이드로 얼음과 결합하기 보다 두 개의 개별적 펩타이드로 작용함으로써 단량체와 같은 활성을 보인 것으로 생각된다. 또한 펩타이드들에 의한 별 모양의 얼음 결정 형성은 펩타이드와 얼음의 약한 결합을 시사한다.

트렌치 조사에 의한 울산 단층 중북부의 고지진학적 연구 (Paleoseismological Study on the Mid-northern Part of Ulsan Fault by Trench Method)

  • 경제복
    • 지질공학
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    • 제7권1호
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    • pp.81-90
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    • 1997
  • 한국의 역사 문헌에 의하면 파괴적인 피해를 동반한 대지진들이 1-8 세기와 16-17 세기에 주로 경주와 울산 부근에서 발생했다. 울산단층 동부 지역에서의 선구조선들의 분포를 NNE-SSW, NE-SW, NS 성분이 우세하게 나타나며 울산단층은 중북부에서 세 방향으로 분기하는 단층계를 형성한다고 보여진다. 울산단층은 중북부에서의 트렌치 조사에 의하면 본 단층은 마지막 빙기 (약 25,000 B.P)동안의 심한 결빙작용으로 나타나 엽리구조를 포함하는 사면 퇴적물을 절단하고 있으며 트러스트 성분의 단층운동이 2회 발생한 흔적을 보인다. 야외 노두와 트렌치 조사에 의하면 울산 단층은 제 4 기 후기 이후에도 여러회 활동한 단층으로 추정된다.

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$B_t$ Band의 형성 과정 (Origin of Banded $B_t$ Horizons in Sandy Deposits)

  • 오경섭
    • 한국제4기학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.35-45
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    • 1989
  • 한국과 서부 유럽의 사질층에 발달해 있는 $B_t$ band의 성인은 퇴적학적인 현상과는 무관하다. 그렇다고 토양학적인 사고만으로도 설명될 수 없다. 본 연구 결과 $B_t$ band는 사질층이 형성된 후 시기를 달리하여 다음과 같이 두 부류의 물질이 서로 다른 메카니즘에 의해 이동.집적되어 형성되었다. 1)먼저 silt중심의 heterometric fine grains과 운모류들이 결빙과 관련된 cryophoresis에 의해 이동되어 이들이 사질층 단면에서 밴드 형태로 집적되었고 2)다음에 철분을 함유한 점토가 토양수에 의해 이미 형성된 맨드에 집적되어 결국 적색의 $B_t$ band가 형성되었다. 이 두 과정에서 전자는 토양의 결빙이 지표에서 3m 정도 이상까지 진전될 정도로 한랭하고 습윤한 환경과, 후자는 podzolization이 진행되는 정도의 냉량.습윤한 환경과 관련된다. 오늘날 갈색토화작용(brunification)이 진전되는 우리나라와 서부 유럽의 경우, $B_t$ band의 polygenetic한 성인과 관련된 한랭.습윤한 환경들은 제4기 근자(주로 Wurm빙기 이래)의 고환경으로 추정된다.

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SLD 조건에서 착빙 해석 정확도 개선을 위한 Wall-Droplet Interaction 수치 모델링 및 Deformation 모델 비교 연구 (Wall-Droplet Interaction Modeling and Comparative Study on Deformation Models for the Improvement of Icing Analysis Under SLD Conditions)

  • 배진규;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.255-267
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    • 2020
  • SLD 조건은 직경이 50㎛ 이상인 과냉각대형액적의 분포가 지배적인 결빙 환경을 뜻한다. SLD 조건에서는 액적의 큰 크기로 인해 wall-droplet interaction, deformation 등의 물리적 현상이 착빙 과정에 중요한 영향을 미친다. 그에 따라 SLD 효과를 수치적으로 모사하기 위한 다양한 연구가 수행되었고, 부착률을 수정하는 후처리 기법을 통해 wall-droplet interaction 현상을 고려하는 방법이 제안되었다. 그러나 이 방법은 액적이 충돌하는 벽면 특성을 제대로 고려하지 않는 반경험식(Wright Model)을 사용하기 때문에 착빙 영역에서 여전히 부착률과 부착 한계를 과대 예측한다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 착빙 영역을 세 개의 영역으로 구분하였다. 그리고 벽면 특성을 고려하는 Bai and Gosman rebound 모델을 바탕으로 개발한, 새로운 wall-droplet interaction 모델을 후처리 기법에 도입했다. 그리고 액적의 항력계수를 증가시키는 deformation 현상을 반영하기 위해 3가지 deformation 모델을 비교·분석하여 가장 적합한 모델을 선정했다. 앞의 내용을 바탕으로 개발한 SLD 결빙 예측 코드를 검증하기 위해 실험 데이터를 활용하여 해석을 수행했다. 그 결과 수정된 후처리 기법은 착빙 영역에서 rebound 현상에 의한 부착률 감소를 더욱 크게 예측하였고 부착 한계와 부착률 크기를 예측하는 데 있어 향상된 정확성을 보여줬다. 그리고 deformation에 의한 항력계수의 증가를 가장 크게 결정하는 Wiegand model이 실험과 가장 유사한 것을 확인할 수 있었다.

다중시기 항공사진과 현장조사를 통한 해안침식 변화 연구: 태안반도를 사례로 (A Study on the Erosion and Retreat of Sea-Cliff through the Multi-temporal Aerial Photograph Data and Field Survey: The Case Study of Taean Peninsula, Korea)

  • 우한별;장동호
    • 한국지형학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.71-83
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    • 2010
  • 이 연구에서는 다중시기 항공사진과 현장조사를 통하여 충남 태안반도 지역의 해식애를 대상으로 해안선 후퇴량을 산정하고 계절적 지형 특성과 침식 현황을 파악하였다. 연구결과, 정사보정된 항공사진을 이용한 분석에서 파도리와 둔두리 지역은 해식애의 침식이 진행 될수록 해안선의 길이와 침식 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 해식애의 계절별 변화 특성과 후퇴 변화량을 정량적으로 파악하기 위해 침식기준목을 설치하여 침식기준목의 상, 중, 하 위치에 해당하는 곳에서 가장 가까운 기반암과의 거리를 직각으로 반복 측정한 결과, 연구지역에서는 봄철에서 여름철까지 점차 후퇴량이 증가하다가, 가을철에 다소 감소하는 것으로 나타났다. 특히 7월에서 9월간 한반도에 직접적인 영향을 끼친 여름철 태풍의 영향으로 해식애의 후퇴가 다른 기간에 비해 급격하게 진행된 것으로 판단된다. 겨울철에는 해식애 노두가 결빙작용과 해빙작용을 반복하면서 기계적 풍화가 활발히 진행되어 후퇴량이 소폭 증가하였다. 해식애 지역의 계절별 지형 변화 양상과 침식 현황을 파악하기 위하여 매달 사진촬영과 그 양상을 분석한 결과, 연구지역에서의 해안선 후퇴는 해식애 기저부의 침식, 사태, 사면 퇴적 암설의 형성 그리고 이 암설의 침식(소멸)의 순차적인 순환에 의해 반복적으로 이루어지는 것으로 나타났다.

봉화 북지리 마애여래좌상의 지질환경과 훼손원인 (Geological Environments and Deterioration Causes of the Sitting Buddha Carved on Rockcliff in Bukjiri, Bonghwa)

  • 황상구;남재국
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.47-66
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    • 2007
  • 봉화 북지리 마애여래좌상(국보 201호)은 흑운모 화강암으로 구성되고 NE-SW EW 및 NS 방향의 3개 절리조가 규칙적으로 나타난다. 이들은 마애여래좌상의 여러 부분을 심각하게 파손하는 기계적 풍화를 일으켰다. 이 화강암의 풍화암에서 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 $59{\sim}61$로 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 카올린 광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 풍화도가 커질수록 주원소의 $SiO_2$, MnO는 약간 증가하는 반면에 $TiO_2,\;{Fe_2O_3}^t,\;MgO,\;CaO,\;K_2O$는 감소하는 경향을 보인다. $Al_2O_3$에 대한 미량원소의 변화량을 보면 모든 전이원소와 Rb, Y는 풍화도가 커질수록 증가하며, 반면에 Li, Sr, Ba은 감소를 나타낸다. REE의 패턴은 LREE에서 거의 일정하게 나타나지만 HREE에서 풍화도가 커질수록 증가하는 경향을 보인다. 특히 CaO, $K_2O$, Sr과 Ba의 감소는 장석들이 지하수에 용해되면서 유출된 결과이다. 마애여래좌상에서 훼손은 풍화에 의해 3방향의 절리, 착색현상, 입상분해, 미생물서식 등으로 나타난다. 풍화의 윈인은 주로 변형작용, 수분, 기온변화, 생물서식 등이다. 이 중에 수분이 화강암 내의 절리를 따라 스며들어 광물을 용해하고 분해할 뿐만 아니라 식물을 서식케 하고 결빙을 일으킨다. 북동 및 남북 절리조는 외곽부에서 내부로 연결되기 때문에 이 절리들은 빗물이 쉽게 마애여래좌상 내부로 스며들게 하여 앞으로 문화재를 훼손하는데 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.