• Title/Summary/Keyword: 미세물리적 환경

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Turbulent mixing of suspended sediments in the Kelvin-Helmholtz instability using Large-eddy Simulation (켈빈-헬름홀츠 불안정성 내에서의 부유사 혼합 거동 모사)

  • Ku, Hyeyun;Hwan, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.386-386
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    • 2015
  • 담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

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The Study on The Heavy Metals Concentrations of Total Suspended Particles in Seoul Area - in the Area of Yangjae-Dong - (서울지역의 부유먼지중 중금속 농도에 관한 연구 -양재동지역-)

  • 김광래;김영두;이상칠;어수미;윤중섭;김민영;이재영;김신도
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.233-234
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    • 2003
  • 부유 분진의 입경에 따른 물리, 화학적 특성은 대기질 및 인체의 건강 측면에서 중요한 변수로 작용되고 있으며, 호흡기내 침착 및 가시도의 영향에도 밀접한 관련이 있다. 거대입자는 주로 자연적 발생원에서 방출되고 호흡시 구강이나 코에서 대부분 제거된다. 미세입자는 인위적인 배출원에서 주로 방출되며 입경이 10$\mu\textrm{m}$이하인 것으로 보고되고 있다. 이들 1차 생성분진과는 달리 대기중에서 황산가스나 휘발성유기화합물 등이 응축과정을 거쳐 가스상에서 입자상으로 변환되어 생성된 입자도 환경학적으로 매우 중요한 의미를 갖는다. (중략)

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The Impacts of Particulate Matter on Urban Activities in Jongno-Gu, Seoul (미세먼지가 도시민의 활동에 미치는 영향 - 서울시 종로구를 대상으로 -)

  • Moon, Hyeong-joo;Song, Jaemin
    • Journal of the Korean Regional Science Association
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    • v.37 no.1
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    • pp.29-44
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    • 2021
  • Particulate matter(PM) is one of the leading causes of lung cancer. Recognizing its considerable risk to human health, people change their behaviors when a concentration level of PM is high. The impact of particulate matter on urban activities may vary depending on the lasting days of PM and PM matter alerts. In addition, the level of averting behavior may vary depending on the types and physical characteristics of urban activities and the degree of vulnerability to PM among people. Although the way people respond to PM may vary depending on these various factors, previous research evidence on this is very insufficient. Therefore, this study multilaterally analyzed the impact of PM on the urban activities in Jongno-gu, one of the CBD areas of Seoul. For this, we linked SKT's mobile phone signal data to land use data to extract the daily number of active people by urban activity types and ages. According to multiple regression analysis, the averting behavior varies depending on the type of urban activity, the physical characteristics of the place of activity(inside and outdoor), the lasting days of PM, PM alerts and the age of people. The results of this study can be used as basic data to policy makers who establish policies for adapting to air pollution policies by providing various effects of PM on the urban activities.

A Model for Vertical Transport of Fine Sediment and Bed Erodibility in a Wave-Dominated Environment (파랑지배환경에서의 미세퇴적물 수직이동에 관한 모형)

  • Hwang, Kyu-Nam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.7 no.3
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    • pp.277-288
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    • 1995
  • Prediction of turbidity due to fine-grained bed material load under wave action is critical to any assessment of anthropogenic impart on the coastal or lacustrine environment Waves tend to loosen mud deposits and generate steep suspension concentration gradients, such that the sediment load near the bottom is typically orders of magnitude higher than that near the surface. In a physically realistic but simplified manner, a simple mass conservation principle has been used to simulate the evolution of fine sediment concentration profiles and corresponding erodible bed depths under progressive, nonbreaking wave action over mud deposits. Prior field observations support the simulated trends. which reveal the genesis of a near-bed. high concentration fluidized mud layer coupled with very low surficial sediment concentrations. It is concluded that estimation of the depth of bottom erosion requires an understanding of mud dynamics and competent in situ sediment concentration profiling. Measurement of sediment concentration at the surface alone, without regard to the near-bed zone, can lead to gross underestimation of the erodible bed depth.

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Environmental Mineralogical Study on Weathering of the Western Stone Pagoda in Gameun Temple by Sea Salts Spray (해염(Sea Salts) 분무에 의한 감은사지 삼층석탑(서탑)의 풍화현상에 관한 환경광물학적 연구)

  • Sung, So Young;Kim, Soo Jin;Park, Chan Soo
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 2004.03a
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    • pp.78-91
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    • 2004
  • 염(Salts)은 일반적으로 가장 강력한 풍화요인 물질 중 하나이다. 염의 결정화(crystallization) 및 수화(hydration)작용은 석재의 화학적 풍화 뿐만이 아니라 물리적 풍화를 가속화 시킨다. 감은사지 석탑은 오랜 세월 대기 중에 노출되어 대기환경오염으로 인한 화학적 풍화 뿐만이 아니라 지리적으로 바다에 인접해 있어 바다에서 기원한 염화나트륨(NaCl)의 영향으로 다른 석조물에 비해 심한 물리적 풍화현상을 보이고 있다. 편광 현미경 및 SEM, XRD, XRF를 이용하여 석탑의 구성석재 및 염(salts)에 대한분석을 실시하였으며, 용출실험을 통해 얻은 용액에 대해서는 IC와 ICP-AES를 이용하여 분석하였고, 염류와 석재의 반응산물로 만들어진 염에 대해서는 정방위시료와 부정방위시료를 제작하여 분석하였다. 감은사지 석탑을 이루는 암석은 결정응회암으로 주 구성 광물은 사장석 및 정장석이며 소량의 석영 및 흑운모 등이 함유되어 있고 소량의 유리질 석기로 구성되어 있다. 석재의 표면에는 주 구성 광물들의 화학적 풍화로 인해서 생성된 2차 광물로 팽창성 점토광물인 스멕타이트가 존재하며, 대기오염물질과의 결합에 의해 생성된 대표적인 황산염인 석고$(gypsum,\;CaSO_4{\cdot}2H_2O)$, 소금(halite, NaCl), 해양기원 염류인 소금성분과 대기오염물질이 만들어낸 테나다이트$(thenardite,\;Na_2SO_4)$가 존재한다. 이들 염류는 일차적으로 암석의 표면에 백화현상을 초래하기도 하고, 대기 중의 오염물질과 결합하여 일부는 흑화현상을 보이기도 한다. 또한 암석 내 수분이 증가할 경우 이들 염들이 암석의 공극이나 열극을 따라 내부로 이동하여 subflorescence를 발생시켜 박락 및 박탈의 원인이 되었으며, 온도와 수분의 변화에 따른 이들 염(salts)의 수화 및 결정 작용 그리고 새로운 염(salts)의 침전작용을 반복하면서 석재 내부와 외부의 암석 및 결정에 균열과 미세열극 등이 생성되어 석재 자체의 구조적 안정성에 영향을 주고 있다. 따라서 감은사지 석탑은 지리적 환경 차이로 인해 일반적인 환경의 석조물들과는 다른 형태의 풍화양상을 보이고 있어서 풍화양상 및 풍화형태에 대한 정확한 연구와 이해를 바탕으로 보존대책이 마련되어야 한다.

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Measurement of Yellow Sand Aerosols Using a Multi-channel LIDAR System During ACE-Asia IOP at Kosan Jeju (ACE-Asia 집중관측기간중 다중채널 라이다를 이용한 제주고산에서의 황사관측)

  • ;;Y.Iwasaka
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.281-282
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    • 2001
  • 동북아 지역 특히 중국대륙의 경제발전에 따른 에너지 사용량 증가는 다량의 대기오염물질을 방출하고 있다. 한반도에 도달하는 황사현상에서 알 수 있듯이 대기오염물질은 장거리로 이동되어 인접국가의 환경 및 기후변화에 영향을 미친다. 대표적인 장거리이동 대기오염물질인 미세 입자를 포함하는 에어로졸의 물리적ㆍ화학적 성분 및 이동 경로파악은 매우 중요하다. 라이다를 사용하면 지상에서 60km까지의 대기에어로졸 연직분포의 실시간 측정이 가능하다. 본 연구는 ACE-Asia 프로그램 참여를 위해 다중채널 라이다 시스템을 제주도 고산 관측소에 설치하여 2001년 3월부터 운영 중에 있다. (중략)

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Classification of Dust/Non-dust Particle from the Asian Dust Plumes and Retrieval of Microphysical Properties using Raman Lidar System (다파장 라만 라이다 시스템을 이용한 황사/비황사입자 구분 및 비황사입자의 미세물리적 특성 연구)

  • Shin, Sungkyun;Shin, Dongho;Lee, Kwonho;Noh, Youngmin
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • v.28 no.6
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    • pp.688-696
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    • 2012
  • The particle depolarization ratios were retrieved from the observation with a multi-wavelength Raman lidar at Gwangju, Korea ($35.11^{\circ}N$, $126.54^{\circ}E$). The measurements were carried out on 24 February and 9 March 2004. Using the particle depolarization ratios, the non-dust aerosol particles were distinguished from the Asian dust plume, and the proportion of the non-dust particle to total dust plume was retrieved. The calculated proportion of the non-dust particle was used for the retrieval of backscatter coefficients at 355, 532, and 1064 nm and extinction coefficients at 355 and 532 nm of non-dust particles in the dust plume. Microphysical parameters of non-dust particles including single-scattering albedo at 532 nm were retrieved using retrieved optical values. The retrieved single-scattering albedo of non-dust particles was 0.92~0.95 below 1 km height and 0.82~0.91 above 1 km height on 24 February 2004 and $0.81{\pm}0.03$ on 9 March 2004.

Physicochemical properties and protease activities of microencapsulated pineapple juice powders by spray drying process (분무건조공정을 이용한 파인애플 착즙액 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성)

  • Park, Hye-Mi;Chae, Ho-Yong;Hong, Joo-Heon
    • Food Science and Preservation
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    • v.22 no.1
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    • pp.84-90
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    • 2015
  • The physicochemical properties and protease activities of spray-dried pineapple juice powders were investigated. The pH, soluble solids, and protease activity of the pineapple juice were pH 5.43, $12.8^{\circ}Brix$, and 4.82 unit/mL, respectively. The optimum pH and temperature of the protease activity from pineapple juice were pH 7.0 and $50^{\circ}C$, respectively. The microencapsulation of pineapple juice was achieved using maltodextrin and alginic acid through spray-drying. The L value and moisture content of the spray-dried powder were higher than those of the freeze-dried powder. The particle size of the freeze-dried powder ($501.57{\mu}m$) was higher than that of the spray-dried powder ($42.58-53.32{\mu}m$). The water absorption and water solubility of the powders were 0.41-0.87, and 90.45-99.76%, respectively. When compared, the protease activities were found to be in the following order : FD (1,297.47 unit/g) > SD-MA-1 (692.08 unit/g) > SD-MA-2 (664.66 unit/g) > SD-MA-3 (642.65 unit/g) > SD-M (633.51 unit/g). In the in vitro dissolution study measurements were conducted for 4 hr in pH 1.2 simulated gastric fluid and pH 6.8 simulated intestinal fluid, using a dissolution tester at $37^{\circ}C$ in 50 rpm. The protease survival of the 3.74-15.69% microencapsulated pineapple juice powders improved with an increase in the treatment concentration of alginic acid.

A Study on Recycling Technology of Waste Tire Powder by Particle Size Distribution Analysis (입도분포해석에 의한 폐타이어 분말의 재활용 연구)

  • Hwang, Sung-Hyuk;Jung, Jae-Hum;Pack, So-Yoon;Kim, Jin-Kuk
    • Elastomers and Composites
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    • v.38 no.2
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    • pp.128-138
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    • 2003
  • It goes to be serious with environmental pollution because of great number of waste tires scrapped each you. That is why there are lots of studies for efficient recycle. We tried to reduce particle size of the waste tire powder using a new technology of self-designed grinding machine (SDGM) and ultrasonic treatment. The purpose of this study is to improve the physical properties of reduced waste tire powder. We investigated the fine powder by particle size distribution(PSD) analysis. And also we examined the physical and mechanical properties and cross-link density at various particle sire. Also we carried out morphological studies after making the products by SEM.

L-System Based Procedural Synthesis Method to Efficiently Generate Dense, Radial, and Concentric Cracks of Glass (유리의 미세, 방사상, 동심원 균열을 효율적으로 생성하기 위한 L-System 기반의 절차적 합성 방법)

  • Kim, Jong-Hyun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.23 no.5
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • We propose a complex crack generation technique which is represented when impact is applied to glass. The crack patterns expressed when external forces are applied to the glass are classified into dense, radial, and concentric cracks, and we use procedural methods to efficiently represent crack patterns. Based on the input external force, we synthesize the crack example and apply the L-system based on this example to model the propagation shape of the crack in real time. Although physics based crack generation can analyze and model accurate cracks, it has a disadvantage of slow computation because of its high computational cost, and procedural methods have a relatively fast rate of continuity, but are not sufficient to capture accurate crack characteristics. We modeled cracks in glass using L-system to achieve both of these advantages. As a result, it realistically represented the microscopic crack patterns of glass in real time.