• Title/Summary/Keyword: 결합 제어

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3D 깊이 카메라를 활용한 직관적인 사물인터넷 인터페이스 시스템에 관한 연구 (A Study on Intuitive IoT Interface System using 3D Depth Camera)

  • 박종섭;홍준석;김우주
    • 한국전자거래학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.137-152
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    • 2017
  • 정보통신 기기들의 가격하락과 인터넷의 발전은 사물인터넷이라는 새로운 분야를 탄생시켰다. 일상에 접하는 모든 사물들이 인터넷으로 연결되어 새로운 서비스를 창출하는 사물인터넷은 빅데이터와 결합되어 기존에 볼 수 없었던 새로운 형태의 비즈니스 영역을 개척해 나가고 있다. 이에 사물인터넷의 전망은 그 활용도에 있어서 무궁무진 하다고 말할 수 있다. 또한 이러한 사물인터넷 장비들의 원활한 연결을 위한 표준화 기관들의 연구도 활발한 편이다. 그러나 이러한 연구 중에 우리가 간과하는 부분이 있다. 사물인터넷 장비를 제어하거나 정보를 획득하기 위해서 장비와의 연동문제(IP주소, Wi-Fi, Bluetooth, NFC 등) 및 관련 애플리케이션 소프트웨어 또는 앱을 별도로 개발을 해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 연구방식들은 GPS 또는 마커를 이용한 증강현실 연구가 이루어져 왔다. 하지만 별도의 마커가 필요하고 마커의 경우 가까운 곳만 인식하는 단점을 갖는다. 또한 2D 기반의 카메라의 활용한 GPS 주소 활용한 연구의 경우 대상 장비와의 거리 인식을 할 수 없어 능동적인 인터페이스 구현의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기존의 복잡한 방법이 아니라 사용자가 눈으로 확인하고 간단한 조작만으로 장비와의 연동이 가능한 직관적인 방법이 반드시 필요하다. 본 연구는 향후 스마트폰에 탑재될 3D 깊이 인식카메라를 활용해서 별도의 마커 없이 거리측정 및 핸드폰의 센서정보를 연동해서 자동으로 공간 좌표를 계산하여 사물인터넷의 장비를 발견하고 해당 사물인터넷 장비의 정보 획득 및 제어가 가능한 방법론을 제안한다. 결과로 사용자 관점에서 별도의 사물인터넷 장비 연동문제 및 앱 설치에 대한 부담을 줄일 수 있다. 나아가 이 기술이 공공서비스와 스마트 안경분야에 활용된다면 공공 서비스 증대 및 많은 소프트웨어 개발의 중복 투자를 줄이게 될 것이다.

국소적으로 진행된 자궁경부암에서 방사선 단독치료와 방사선 및 저용량 Cisplatin 항암화학요법 병용치료의 비교 (Comparison of the Result of Radiation Alone and Radiation with Daily Low Dose Cisplatin in Management of Locally Advanced Cervical Cancer)

  • 김헌정;김우철;이미조;김철수;송은섭;노준규
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제22권3호
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    • pp.200-207
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    • 2004
  • 목적: 국소적으로 진행된 자궁경부암 치료에 있어 방사선 단독치료요법과 방사선 및 방사선 민감제로 저용량 Cisplatin으로 병용요법의 치료 성적을 후향적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 1996년 12월부터 2001년 3월까지 근치적 방사선치료를 받은 59명의 국소적으로 진행된 자궁경부암 환자를 대상으로 생존율, 반응, 재발양상, 부작용에 대하여 후향적으로 분석을 하였다. 방사선 단독으로 치료한 환자는 31명이며, 저용량 cisplatin을 방사선치료와 병용치료한 환자는 28명이었다. 대상 환자의 추적조사 기간은 2.5개월에서 73개월로 중앙값은 34개월이었다. 방사선치료는 외부방사선치료로 골반강에 4,500 cGy와 자궁방결합조직에 900$\~$l,000 cGy를 추가로 치료하였고, Ir-192 고선량률 근접 치료기(micro-Selectron HDR)로 6$\~$7회 강내조사(point "A"에 3,000$\~$3,500 cGy, 500 cGy/fx, 주 2회)를 시행하였다. 병용치료 군에서는 방사선치료 첫날부터 20일째 되는 날까지 cisplatin 10 mg을 방사선치료 30분 전에 투여하였다 FIGO 병기별로 IIB가 51명(86.4$\%$), IIIB가 8명(13.6$\%$)이고, 조직병리상 54명(91.5$\%$)이 편평상피세포암, 2명(3.4$\%$)이 선암, 3명(5.1$\%$)이 편평상피선암이었다. 결과: 대상환자 59명에 대한 5년 생존율과 무병생존율은 각각 65.7$\%$와 55.8$\%$였다. 치료방법에 따른 결과로 방사선 단독치료군과 병용치료군에서 5년 생존율은 각각 56.8$\%$와 73.4$\%$ (p=0.180)였고, 무병 생존율은 각각 49.4$\%$와 63.3$\%$ (p=0.053)였다. 그리고 5년 국소제어율은 각각 52.3$\%$와 73.6$\%$ (p=0.013)였으며 , 5년 원격제어율은 각각 59.3$\%$와 81.5$\%$ (p=0.477)였다. 급성합병증 중에서 3등급 이상의 백혈구감소(3.2$\%$ vs 28.5$\%$, p=0.02)와, 3등급 이상의 혈소판감소(0$\%$ vs 7.1$\%$, p=0.04)만 병용치료군에서 통계적으로 증가되어 있었다. 만성합병증은 양 군 간에서 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 결론: 본 연구 결과 방사선치료와 방사선 민감제로 저용량 Cisplatin의 병용치료방법은 방사선단독치료 방법에 비하여 무병생존율과 국소제어율에는 영항을 미쳤으나, 생존율을 향상시키지는 못했고, 급성독성으로 골수억제의 빈도가 더 높게 나타났다.

자동차 대기오염물질 산정 방법론 설정에 관한 비교 연구 (강남구의 실시간 교통량 자료를 이용하여) (Comparative Study on the Methodology of Motor Vehicle Emission Calculation by Using Real-Time Traffic Volume in the Kangnam-Gu)

  • 박성규;김신도;이영인
    • 대한교통학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.35-47
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    • 2001
  • 대도시에서 자동차는 1차 대기오염물질의 가장 큰 발생원 중의 하나이기 때문에 자동차 오염물질을 감소시키기 위한 수많은 저감 대책이 추진되고 있다. 이러한 저감 대책 연구의 대표적인 특징은 대기오염물질의 배출목록 자료의 구축 시 오염물질의 정량성과 공간적인 분포성에 대한 것이다. 자동차 오염물질을 산정 할 때 배출목록은 활동도 통계와 차종별 배출계수 자료 등이 수집되어야 한다. 대부분의 배출목록은 개별조사나 교통모델에 의한 수동적인 자료로서 자료가 수집되는 순간부터 과거 자료가 되는 특성을 지닌다. 따라서, 최근의 추세는 도시 교통제어시스템과 자동차가 주변 환경에 미치는 영향 평가의 결합에 대한 연구가 추진되고 있다. 본 연구에서는 실시간 교통 자료를 이용한 이동오염원의 배출량을 평가하기 위한 산출 기법을 비교하여 배출량 자료구축의 방향을 설정하고자 하였다. 대상지역에서 대표적인 자동차 오염물질 중 CO의 배출량을 산정 하였다. 교통자료는 서울시 강남구 지역(강남대로-영동대로와 역삼로-양재대로 축)에 설치되어 있는 교차로 검지기에서 수집되는 첨단교통신호시스템의 실시간 교통정보를 이용하였다. 실시간 교통정보 중 시간대별 통과 교통량과 통과속도 자료를 이용하여 시간대별 평균주행속도에 따른 배출계수와 각 도로의 길이를 고려하여 각 도로별·시간대별로 자동차에서 배출되는 CO 배출량을 산정 하였다. 또한, 기존의 차종별 일일평균주행거리에 의한 방법으로 산정한 결과와 비교하여 각각의 방법에 따른 장·단점을 파악하여 자동차 대기오염물질 배출량 산정방법론을 제시하고자 하였다.5 nm 부근과 410nm 부근의 두 부분에서 최대 파장을 나타내는 것으로 보아 410 nm 부근이 파장은 180일 이후에 형성되는 것으로 보인다. 또한 오늘날 주거형태 변화에 따라 담금용기를 항아리에 유리병으로 달리하여 보았을 때 맛과 향미, 색의 면에서 유리병에 담근 간장이 바람직하지 못한 결과를 나타내었다.), Scene editor, Spatial analyzer(Intersect, Buffering, Network analysis), VRML exporter. While, most other 3D GISes or cartographic mapping systems may be categorized into 3D visualization systems handling terrain height-field processing, 2D GIS extension modules, or 3D geometric feature generation system using orthophoto image: actually, these are eventually considered as several parts of "real 3D GIS". As well as these things, other components, especially web-based 3D GIS, are being implemented in this study: Surface/feature integration, Java/VRML linkage, Mesh/Grid problem, LOD(Level of Detail)

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리튬브로마이드(LiBr) 용액의 흡습성질과 냉각코일을 이용한 온실 습도 및 온도 제어 (Dehumidification and Temperature Control for Green Houses using Lithium Bromide Solution and Cooling Coil)

  • 이상열;이충건;어승희;오광철;오재헌;김대현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.337-341
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    • 2014
  • 본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

3차원 공간 탐색을 위한 헬리콥터 조종사 메타포어와 그 구현 (Helicopter Pilot Metaphor for 3D Space Navigation and its implementation using a Joystick)

  • 김영경;정문렬;백두원;김동현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.57-67
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    • 1997
  • 가상공간 탐색은 근본적으로 가상카메라의 조작으로 귀결된다. 이때 가상카메라는 자유도 6을 가지고 움직인다. 그러나 우리가 주로 사용하는 마우스나 조이스틱 등의 입력장치는 2D 장치이다. 따라서 입력장치의 운동에 대응되는 카메라의 운동은 어느 한 순간에는 2D운동이다. 그러므로 카메라의 6DOF(degrees of freedom) 운동은 2D 또는 1D 운동들의 결합으로 표현할 수밖에 없다. 많은 가상공간 탐색 브라우저에서는 이 문제를 해결하기 위해 여러 가지 탐색 모드를 사용한다. 그러나 다수의 모드를 설정하는데 사용된 기준이 분명하지 않고 각 모드에서 가능한 조작들이 서로 중복되는 경향이 있을 뿐만 아니라 입력장치의 감각 대응성(kinesthetic correspondence)이 미흡하기 때문에 사용자가 공간을 탐색할 때 상황을 장악하고 있다는 느낌을 가지기 힘들다. 이 문제를 해결하기 위해서는 일관적이면서도 포괄적인 단일 탐색 메타포어가 필요한데 본 논문에서는 이를 위해 헬리콥터 조종사 메타포어를 제안한다. 헬리콥터 조종사 메타포어를 이용한다는 것은 조종장치들에 의해 사용자가 공간에서 날고있는 가상 헬리콥터의 조종사가 되어 공간 영상을 탐색 한다는 의미이다. 본 논문에서는 헬리콥터의 6DOF 운동을 직관적으로 조작하기 위해서 이를 6개의 2D 운동공간, 즉, (1) 평면상의 이동, (2) 수직면상의 이동, (3) 현위치중심의 피치, 요회전, (4) 현위치중심의 롤, 피치회전, (5) 좌우상하 선회, (6) 물체중심회전, 으로 분할하고, 각 2D 운동공간을 가시화 시켜 그 공간 자체를 메뉴화 하였다. 이렇게하면 사용자로 하여금 의식적으로 특정 모드를 선택하는 부담없이 단지 필요에 의해 적절한 2D 운동공간을 시각적으로 판단할 수 있도록 해준다. 각 운동공간에서의 헬리콥터 운동은 조이스틱의 2D 조작으로 제어한다.

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CMOS 공정 기반의 X-대역 위상 배열 시스템용 다기능 집적 회로 설계 (Design of CMOS Multifunction ICs for X-band Phased Array Systems)

  • 구본현;홍성철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.6-13
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    • 2009
  • X-대역의 위상 배열 시스템에 응용 가능한 전력 증폭기, 6-bit 위상 변위기, 6-bit 디지털 감쇠기 및 SPDT 송수신 스위치를 각각 설계 및 측정하였다. 모든 회로는 CMOS 0.18 um 공정을 사용하여 구현되었다. 전력 증폭기는 2-단 차동 및 cascode 구조를 가지며, 20 dBm 의 P1dB, 19%의 PAE 의 성능을 8-11 GHz 주파수 대역에서 보였다. 6-bit 위상 변위기는 Embedded switched filter 구조를 가지며, 스위치용 nMOS 트랜지스터 및 마이크로스트립 선로로 인덕턴스를 구현하였다. $360^{\circ}$ 위상 제어가 가능하며 위상 해상도는 $5.6^{\circ}$ 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS phase 및 amplitude 오차는 $5^{\circ}$ 및 0.8 dB 이하이며, 삽입손실은 약 $-15.7\;{\pm}\;1,1\;dB$ 이다. 6-bit 디지털 감쇠기는 저항 네트워크와 스위치가 결합된 Embedded switched Pi-및 T-구조이며, 위상 배열 시스템에서 요구하는 낮은 통과 위상 변동 특성을 가지는 구조가 적용되었다. 최대 감쇠는 31.5 dB 이며 진폭 해상도는 0.5 dB 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS amplitude 및 phase 오차는 0.4 dB 및 $2^{\circ}$ 이하이며, 삽입손실은 약 $-10.5\;{\pm}\;0.8\;dB$ 이다. SPDT 송수신 스위치는 series 및 shunt nMOS 트랜지스터의 쌍으로 구성되었으며 회로의 면적을 최소화하기 위해 1개의 수동 인덕터만으로 SPDT 기능을 구현하였다. 삽입손실은 약 -1.5 dB, 반사손실은 -15 dB 이하이며, 송수신 격리 특성은 -30 dB 이하이다. 각각의 칩 면적은 $1.28\;mm^2$, $1.9mm^2$, $0.34\;mm^2$, $0.02mm^2$ 이다.

한국전통옹기의 통기성에 관한연구 (Study about porous of Korean traditional pottery)

  • 김석호
    • 조형예술학연구
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    • 제9권
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    • pp.5-24
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    • 2006
  • 인류가 살아남기 위해서 수렵과 채취를 하는 동안 저장을 위해 자연스럽게 생겨 난 그릇은 위대한 발명이었다. 현대에 와서 사회의 변화와 과학의 발달로 자연의 순수한 재료로 만들어지던 그릇과 각종 저장용기들이 플라스틱과 철이라는 새로운 재료들로 만들어져 생활의 편리함을 안겨주었다. 하지만 심각하게 늘어나는 환경문제로 인해 인류는 자연으로의 회귀를 추구하려는 경향들이 생겨났다. 그 대표적인 트렌드가 웰빙(well-being)이라고 할 수 있는데 이것은 결국 과학문명이 발달하기 전 우리선조들이 추구해왔던 삶으로 돌아가려는 것이라고 볼 수 있다. 우리선조들은 자연과 더불어 삶을 살았고 자연에 순응하면서 살았다. 집을 지을때도 자연의 일부로서 집을 짓고 자연과 닮은 집을 지었다. 사계절을 지내기 위해 음식을 저장하는 방법을 연구하여 집안 곳곳에 저장창고와 저장용기를 배치하였다. 현재를 살아가는 한국 사람들은 집집마다 냉장고에 김치를 보관한다. 하지만 조상들은 자연을 이용한 저장방법을 연구해 시와 때에 맞춰 음식을 먹을 수 있도록 했다. 웰빙 열풍과 함께 한국의 음식이 세계화 되고 있고, 그에 따라 선조들의 지혜에 대한 관심도 점점 증가하고 있다. 김치의 세계화로 김치를 저장했던 용기에 대한 관심이 그 예라고 할 수 있다. 본 연구는 예부터 발전해온 도기의 일종인 옹기의 발전사를 문헌을 통해 알아보고 과학적인 실험을 통해 선조들의 지혜가 담긴 옹기의 특성을 연구함으로서 옹기 장점과 필요성을 알리고 더 나아가 옹기의 특성을 활용한 친환경적인 기물의 개발에 힘쓰도록 유도함에 그 목적이 있다.론으로 재해석할 수 있는 민족적 표현임을 알 수 있다.다. 이러한 배경 아래 키키스미스의 작품 세계를 고찰하기 위해, 신체를 통해 의미의 지평이 열리는 객관적 방법을 모색한 결과, 기호학과 신체론에 대한 고찰이 필요하다는 사실을 인식하게 되었다. 즉 신체를 객관화하여 가장 기초적인 수준에서 표현적인 부분과 내용적인 부분을 구조적으로 나누어 그 관계에 의해 의미가 발생하게 되는 과정을 기호와 텍스트의 개념에서 시작하였다. 나아가 이 표현면과 내용면의 구조적인 결합방식을 그레마스(A. J. Greimas)의 구조의미론에서 다룸으로써 의미의 확장을 위한 토대론적 작업을 구축하였다. 한편, 신체론에서는 세계와의 관계항으로서 신체를 조망하게 해준 메를로-퐁티(Maurice Merleau-Ponty)의 현상학(Phenomenology)과 애브젝션(abjection)의 개념을 통해 해체와 파편의 신체를 전달하게 해준 줄리아 크리스테바(Julia Kristeva)의 논의가 구조의미론적 분석을 해석으로 확장시키는 데 중요한 기여를 하였다. 키키 스미스는 1980년대 중반 죽음에 대한 서사에서 시작된 이중화와 파편화의 신체로부터 상처받을 수 있는 신체의 비천함이 구체적으로 드러난 1990년대 그리고 상처의 치유에 이르는 종교와 신화로 이어지는 2000년대 이후의 과정을 보여주었다.을 알 수 있었다. 따라서 향후 부작용은 증가시키지 않으면서 국소제어율을 향상시키기 위한 노력이 필요하다. 것을 사료된다./Cip1}(-)/p27^{kip1}(-)$인 경우는 미만형인 경우(87.0%)가 장형(54.9%)

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조곡(組穀) Lignin과 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid) 결합체(結合體)의 방출제어(放出制御) 연구(硏究)- IV. 토양환경요인(土壤環境要因)에 따른 제초활성(除草活性)의 변이(變異) (Controlled Release of 2,4-D(2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid ) from the Complex of Rice Husk Lignin and 2,4-D-IV. Variation of Herbicidal Activity by Soil Environmental Factors)

  • 구자옥;이도진;임기표;권삼열
    • 한국잡초학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.114-121
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    • 1990
  • 2,4-D의 제제(製劑)가 달라짐에 따라 다양(多樣)한 토양환경(土壤環境) 속에서 방출(放出)된 2,4-D 유효성분(有效成分)이 불활성화(不活性化)하는 속도와 식물(植物)에 흡수(吸收), 이행(移行)하는 속도간에 차이가 유발된 것임을 예상하고, 이들 차이를 검정식물의 생장반응으로 파악할 목적으로 일련의 시험을 하였다. 시험은 온실내에서 $30{\times}45{\times}13cm$ 의 4각폿트에 검정식물로 피(Echinochloa crus-galli)와 자귀풀(Aeschynomene indica)을 공시(供試)하여 수행하였으며, 40% 2,4-D amine salt [2,4-D/AS]와 19.7% complex of rice husk lignin/2, 4-Dichloropheoxy acetic acid [2,4-D/LG]를 200g ai/Ha로 처리(處理)하였다. 공시(供試)된 토양환경(土壤環境)으로는 시비량(施肥量), 토양산도(土壤酸度), 유기물시용량(有機物施用量) 및 토성(土性)으로서 기준토양(基準土壤)(check soil)을 포함하여 각각 3수준(水準)을 두고 3반복(反復)으로 수행(遂行)되었다. 시비량(施肥量)이 증대(增大)될수록 제초활성(除草活性)은 높고 오래 지속(持續)되었으며, 산성(酸性)이 강화(强化)되거나, 유기물(有機物) 시비량(施肥量)이 적을수록 제초활성(除草活性)이 높고 지속성(持續性)이 커지는 경향(傾向)이었다. 또한 전반 조건하에서 두 검정식물 모두 2,3-D/AS보다도 2,4-D/LG에 의하여 제초활성(除草活性)이 높고 장기간 지속(持續)되는 경향(傾向)임을 인정할 수 있었다. 그러나 토성(土性)에 따라서는, 제제간(製劑間)에 일정한 경향없이, 2,4-D/AS가 단기간(短期間)에 걸친 다양방출(多樣放出)로 식물흡수(植物吸收)보다 토양중에서의 불활성화가 크게 야기된는 반면, 2,4-D/LG는 장기간에 걸친 소량방출로 토양중불활성화(土壤中不活性化)보다 식물흡수기회(植物吸收機會)가 증대(增大)되는데 따른 것으로 해석된다.

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교질상 적철석의 거동 특성: 수환경 내 이온 조성 및 세기, 자연 유기물이 미치는 영향 (Study on the Behavior of Colloidal Hematite: Effects of Ionic Composition and Strength and Natural Organic Matter in Aqueous Environments)

  • 이우춘;이상우;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제53권4호
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    • pp.347-362
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    • 2020
  • 수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.

플라즈마 처리된 폴리스티렌 막을 통한 순수한 CO2 와 N2 기체의 선택·투과 특성 (Selectivity and Permeability Characteristics of Pure CO2 and N2 Gases through Plasma Treated Polystyrene Membrane)

  • 황의동;신희용;곽현;배성열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.588-596
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    • 2006
  • 폴리스티렌 막(polystyrene membrane, PS)의 표면을 Ar, $O_2$ 플라즈마로 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였고, $CO_2$, $N_2$의 투과도와 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도는 연속흐름 기체 투과 분석장치(GPA)를 이용하여 측정하였다. Ar플라즈마 처리의 경우 O/C비율이 0에서 0.179로 증가하고, 표면 거칠기가 $15.86{\AA}$에서 $71.64{\AA}$로 증가함으로써 접촉각은 처리전의 $89.16^{\circ}$에서 $18.1^{\circ}$로 감소하였다. 따라서 플라즈마 처리는 막표면을 높은 친수성을 갖도록 만들었다. $CO_2$의 투과도와 선택도에 대한 Ar플라즈마 처리최적조건은 60 W, 2 min, $70^{\circ}C$이며, 투과도와 선택도는 각각 $2.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 4.51이었다. $O_2$플라즈마 처리의 경우에, 접촉각은 O/C비율(0.189)과 표면 거칠기($57.10{\AA}$)의 증가에 의해 $13.56^{\circ}$로 감소하였다. 최적의 처리조건은 90 W-2 min-$70^{\circ}C$이며, 값 $7.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 값 11.5이었다. 플라즈마 처리 후 막 표면의 변화는 표면에서의 교차결합과 식각효과의 경쟁적인 관계에 의해 결정된다. 결국 플라즈마 처리된 막의 투과도와 선택도가 플라즈마 기체, 처리시간, 출력세기등과 같은 플라즈마 상태를 제어함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다.