• 제목/요약/키워드: 비포화대

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덕음광산 광미의 산화${\cdot}$환원 조건에 따른 전이원소의 이동성 (Mobility of Transition Metals by Change of Redox Condition in Dump Tailings from the Dukum Mine, Korea)

  • 문용희;문희수;박영석;문지원;송윤구;이종천
    • 자원환경지질
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    • 제36권4호
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    • pp.285-293
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    • 2003
  • 본 연구에서는 덕음광산 광미를 대상으로 심도별로 비포화대에서 광미와 증류수(5:1)의 반응에 의한 반응수와 포화대에서 공극수를 추출하여 화학분석, 열역학적 모델링 그리고, 고상시료에 대한 광물학적 연구를 통해 pH 및 산화${\cdot}$환원 변화에 따른 원소들의 거동특성과 이에 영향을 주는 고상의 용해도 특성을 규명하고자 하였다. 반응수 및 공극수에 대한 심도별 화학분석을 실시한 결과, 비포화대에서는 황화광물의 산화작용으로 낮은 p(2.71~6.91)조건이 형성되어 $SO_4^{2-}$(561~1430mg/L)와 금속이온(Zn:0.12~158mg/L, Pb:0.06~0.83mg/L, CD:0.06~1.35mg/L)의용존이온 함량이 높았다. 그리고 열역학적 모델링과 XRD분석을 통해 자로사이트(jarosite, $KFe_3(SO_4)_2(OH)_6)$와 석고(gypsum, $CaSO_4{\cdot}2H_2O$)가 동정되었다. 포화대에서는 중성의 pH 값(7.25~8.10)으로 인해 비포화대에 비해 금속이온 함량이 줄어들었으나, 심도가 증가함에 따라 pe 값의 감소(7.40$leftrightarro}$3.40)로 산화-환원에 민감한 Fe와 Mn의 용존이온 함량이 다소 증가하였다. 열역학적 모델링과 XRD(X-ray diffraction)분석으로 정성된 능망간석(rhodochrosite, $MnCO_3$)의 존재는 Mn산화물의 환원작용을 지시해 준다. 산화-환원 변위에 비해 pH가 금속화합물의 이온화 작용에 더 많은 영향을 미치지만, 포화대에서는 pe 값의 감소로 Fe와 Mn의 용존 이온의 증가와 An 사이의 상관관계로 대변된다. 따라서, Fe와 Mn수산화물의 재용해로 인해 동시에 침전된 중금속의 기동에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

강우시 불포화지반의 침투해석모형 개발 (A Development of Seepage Analysis Model for Unsaturated Soil during Rainfall)

  • 이정식;한희수;장진욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.796-800
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    • 2009
  • 토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

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고농도 산소 공급량에 따른 20대와 60대의 혈중 산소 포화도의 차이 (Differences of Blood Oxygen Saturation between 20s and 60s due to Amount of Highly Concentrated Oxygen Administration)

  • 최미현;김지혜;이수정;양재웅;이정한;전재훈;김현준;이태수;정순철
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.41-46
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    • 2010
  • 본 연구는 93% 고농도 산소의 세 가지 공급량(1L/min, 3L/min, 5L/min)에 대해 20대 및 60대의 혈중산소 포화도의 차이를 규명하고자 하였다. 20대 남자 10명($25.0{\pm}1.8$세)과 여자 10명($23.7{\pm}1.9$세), 60대 남자 10명($68.0{\pm}2.6$세)과 여자 10명($65.5{\pm}3.1$세)의 피험자를 대상으로 실험을 수행하였다. 1L/min, 3L/min, 그리고 5L/min의 유량 변화가 가능하면서 순도 93%의 산소 농도를 일정하게 유지 할 수 있는 산소 공급 장치(OXUS Co.)를 사용하였다. Pre-hyperoxia(5분), 93%의 Hyperoxia(10분), Post-hyperoxia(10분)의 세 단계의 순서로 실험이 진행되었고, 전 단계에서 혈중 산소 포화도가 측정되었다. 유량이 증가할수록 혈중 산소 포화도는 증가하였고, 60대보다 20대의 혈중 산소 포화도가 더 높았다. 안정 상태(Pre-/Post-hyperoxia)에 비해 고농도 산소를 공급한 Hyperoxia 구간에서 혈중 산소 포화도가 증가하였다. 그러나 고농도 산소 공급으로 20대에 비해 60대의 혈중 산소 포화도의 증가량이 더 컸다.

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지하수위 변동 예측 및 비포화대 함수모델을 이용한 지하수 함양율 산정 연구 (A Study on Delineation of Groundwater Recharge Rate Using Water-Table Fluctuation and Unsaturate Zone Soil Water Content Model)

  • 조진욱;박은규
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권1호
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    • pp.67-76
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지하수위 변동모델과 비포화대 함수모델을 적용한 지하수 함양율 산정 기법을 제안하였다. 기법의 적용성을 살펴보기 위하여 연구지역인 국내 4개 국가지하수 관측소를 선정하였으며 1996년부터 2005년에 이르는 국가 지하수 관측망(포항 연일, 기북, 순천 외서, 홍천 홍천) 수위자료와 포항, 순천, 홍천의 기상청 강우자료가 이용되었다. 각 관측소 주변 토양형에 따른 지하수 함양율은 홍천 관측소가 최소 0.5%에서 최대 61.4%, 포항 연일 관측소는 1.1%에서 27.4%, 포항 기북 관측소는 5.1%에서 41.4%, 및 순천 외서 관측소는 1.1%에서 8.3%의 분포를 보였다. 본 연구에서 이용된 지하수위 변동예측 모델은 지하수위 변동이 강우에 의해서만 발생하는 것으로 가정하였으며 향후 보다 정확한 지하수위 예측을 위해서 지하수 채수나 증발산의 영향을 추가 고려할 필요가 있을 것이라 판단된다. 또한 제안된 기법의 보다 넓은 범위의 적용을 위해서는 비포화 암반의 함수 모델을 도입할 필요가 있을 것이라 판단된다. 현재 본 연구를 공간적으로 확장하여 지역화 하기 위한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서 제안하는 지하수 함양율 산정 기법은 가정을 최소화함으로써 방법론적으로 합리적이며 실제 지하수 시스템을 잘 반영하는 과학적인 모델로 기존 지하수 함양율 산정 기법을 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

665nm와 805nm의 파장을 이용한 인공심장용 혈중 산소포화도의 광학적 측정 (Optical Measurement of Blood Oxygen Saturation for Artificial Heart Using Wavelength of 665nm and 805nm)

  • 박세광;권기진
    • 센서학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.75-80
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    • 1993
  • 본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.

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답토양(畓土壤)의 Ca, Mg 포화비(飽和比)가 수도(水稻)의 Ca, Mg, K의 흡수(吸收)에 미치는 영향(影響) (Study on the Influence of Ca and Mg Saturation Ratios of Soil on the Uptake of Ca, Mg, and K by Rice Plant)

  • 정이근;홍종운;하호성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.115-121
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    • 1987
  • 토양중(土壤中) Ca 및 Mg의 포화비(飽和比)가 상이(相異)하고 가리(加里) 시용량(施用量)이 상이(相異)할 경우 Ca, Mg및 K가 수도수량(水稻收量)에 미치는 영향(影響)을 밝히기 위하여 Ca 및 Mg의 포화비(飽和比)를 81:19, 70:30, 52:48, 45:55 및 31:69로 각각(各各) 조절(調節)한후 가리(加里)를 반당(反當) 9 및 18kg을 시용(施用)하고 진흥(振興)을 공시품종(供試品種)으로 pot 시험(試驗)을 하였는바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 Ca 포화비(飽和比) 혹(或)은 Mg 포화비(飽和比)가 높으면 토양용액중(土壤溶液中)의 Ca 농도(濃度) 혹(或)은 Mg의 포화비(飽和比)가 높아 Ca우점토양(優點土壤)에서는 Ca 흡수(吸收)가 많고 Mg 우점토양(優點土壤)에서는 Mg의 흡수(吸收)가 많다. 2. Ca 포화도(飽和度)가 Mg 포화비(飽和比)가 비슷한 경우 토양용액중(土壤溶液中)의 Mg 농도(濃度)가 상대적(相對的)으로 높아 식물체중(植物體中)의 Mg 농도(濃度)가 Ca 농도(濃度)보다 상대적(相對的)으로 높아지는 경향(傾向)이었다. 3. 토양용액중(土壤溶液中) K 농도(濃度)는 Mg 포화비(飽和比)가 높은 토양(土壤)에서는 낮은 경향(頃向)이며 이로 인(因)하여 식물체(植物體) 가리함량(加理含量)도 Mg 포화도(飽和度)가 높은 토양(土壤)에서 적었다. 4. 가리증시(加里增施)는 식물체중(植物體中) K 함량(含量)을 늘리며 Ca+Mg+K에 대(對)한 K의 비(比)를 높이는 결과(結果)로 나타나서 식물체내(植物體內) Ca 혹(或)은 Mg 비(比)를 저하(低下)시켰다. 그러나 그 영향(影響)의 정도(程度)는 Mg가 Ca에 비(比)하여 민감(敏感)하였다. 5. 수도수량(水稻收量) 면(面)에서 볼때 토양중(土壤中) Ca:Mg 포화비(飽和比)는 7:3 정도(程度)가 가장 알맞은 것으로 나타났다. 6. 식물체(植物體)에 의(依)한 K의 흡수(吸收)는 $AK^+/{\sqrt{A(Ca^{{+}{+}}+Mg^{{+}{+}})$에 의(依)해서 영향(影響)은 받으나 $AK^+$ (가리활성도(加里活性度)) 자체(自體)는 Ca:Mg 비(比)에 영향(影響)을 받았다. 즉 $Mg^{{+}{+}}$ 농도(濃度)가 상대적(相對的)으로 높을수록 $AK^+$ 값은 낮아졌다.

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이달의 과학자 - 인하대 공대 무기재료공학과 '오재희 교수'

  • 한국과학기술단체총연합회
    • 과학과기술
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    • 제30권5호통권336호
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    • pp.81-82
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    • 1997
  • 지난 26년동안 자성재료 연구에만 몰두해 온 인하대 공대 무기재료공학과 오재희교수. 오교수는 구리의 첨가량에 따른 미세구조, 전기비저항, 유전율, 투자율, 포화자속밀도, 자기변태가 일어나는 퀴리온도, 주파수의존성 등의 특성 변화를 검토하고 이를 체계화해 저온 소결형 페라이트 제조를 위한 기틀을 마련해 평가를 받고 있다.

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강우시 단속류 포화교통류율 변화 분석 (Analysis of Saturation Flow Rate on Interrupted Flow During Rainfall)

  • 김봉석;노창균;손봉수
    • 대한교통학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.90-99
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    • 2015
  • 우리나라는 지리적으로 중위도 온대성 기후대에 해당하며, 초여름부터 초가을까지 집중호우가 발생한다. 집중호우는 도로의 용량 및 서비스 수준에 직접적인 영향을 미치며, 이에 대한 분석의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 신호교차로에서의 강우에 따른 포화교통류율 변화를 측정하여 강우가 도로용량에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 영상자료를 구축하였고, 영상의 프레임분석을 시행하여 차두간격을 조사하였으며, 조사된 결과를 바탕으로 포화교통류율을 산정하였다. 분석결과에 따르면 일반적인 기상상황에 비해 강우상황에는 포화차두시간이 증가하는 것을 확인하였으며 시간당 강우량이 증가함에 따라 포화교통류율이 점차 감소하는 것을 통계적으로 검정하였다. 통계적 검정 결과 일정 시간당 강우량 범위 내에서는 포화교통류율의 변화가 크지 않으므로 각 시간당 강우량의 범위에 따라 세 영역으로 분류하였으며 각 영역에 따라 포화교통류율은 약 7%, 17%, 21% 감소하는 것으로 나타났다.

등가연소도 근사법을 이용한 AMBIDEXTER 로심격자의 핵적 자활성에 관한 연구 (Study on the Self-Sustainability of AMBIDEXTER Lattice Using Equivalent Burnup Approximation)

  • 조재국;원성희;임현진;오세기;김택겸
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.221-228
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    • 1998
  • 2차원 노심핵설계 코드 HELIOS를 이용하여 $^{7}$ LiF-BeF$_2$-ThF$_4$-$^{233}$ UF$_4$ 용융염 핵연료와 흑연(Graphite) 감속재로 구성된 AMBIDEXTER(Advanced Molten-salt Break-even Inherently-safe Dual-mission EXperimental and TEst Reactor) 원자로의 육각주형 로심격자에 대해 핵적 자활성 요건의 설계해석을 수행하였다. AMBIDEXTER 원자로는 액체 핵연료의 유동성을 이용한 온라인 핵연료 정화ㆍ처리ㆍ재생의 연속공정을 도입하여 노내의 잔류 핵분열 생성물질의 포화양을 최소로 유지시키고 중성자 경제성을 극대화하므로 높은 전환율을 얻는 설계이다. 핵연료 내에 잔류하는 핵분열생성물질의 포화농도에 대응하는 연소도를 등가연소도로 정의할 때, 열출력 250MW$_{th}$ AMBIDEXTER 원자로의 등가연소도 374MWD/TeH.E.의 평형 로심 모델에 대해 핵적 자활성을 지배하는 주요 핵설계 인자로서 용융염 핵연료의 $^{233}$ U Mole 분율, 흑연-대-용융염의 체적비, 노심격자 간격 및 출력 밀도의 변화에 따른 임계도 및 전환율을 평가하였다. 그 결과, $^{233}$ U Mole 분율과 혹연-대-용융염 체적비를 좌표축으로 하는 2차원상공간에서 핵적 자활성 요건 상태함수는 각 노심격자간격에 대해 완만한 선형 함수로 표현할 수 있음을 확인하였다.

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신호교차로의 자전거 좌회전 운영방안 평가에 관한 연구 (Assessment of Bicycle Left-turn Traffic Control Strategies at Signalized Intersections)

  • 이충민;이상수;조한선;남두희
    • 대한교통학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.579-588
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    • 2014
  • 본 연구는 자전거 좌회전 교통류를 수용한 신호교차로 운영방안으로 Bike Box, Hook-turn, 그리고 6현시의 3가지 방식을 다양한 교통상황 및 조건하에서 평가하였다. 분석결과, Bike Box방식과 Hook-turn 방식 모두 대기공간의 크기가 신호운영 결과에 큰 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 비포화와 근포화 교통상황에서 Hook-turn과 Bike Box방식은 자동차지체 차이는 거의 없으나 자전거 지체는 Hook-turn이 Bike Box 방식에 비해 2.5-29.9초/대 높게 나타났다. 6현시 방식은 Bike Box 방식에 비해 자동차와 자전거 지체가 모두 매우 크게 나타났다. 포화 교통상황에서는 Bike Box방식이 Hook-turn과 6현시운영에 비해 자동차지체는 작게 나타났으나, 자전거지체는 자전거 교통량이 700대/시에서 6현시 방식보다 오히려 증가하였다. 자전거지체는 Hook-turn방식은 자전거교통량이 300대/시 이후, Bike Box방식은 500대/시 이후부터 지체가 급격하게 증가하였다. 그리고 Bike Box와 Hook-turn 방식 모두 대기공간이 증가시 자전거 지체가 매우 큰 폭으로 감소하였다. 또한 동-서 및 북-서 교통량 패턴 모두 Bike Box가 Hook-turn 방식보다 자동차와 자전거 지체가 작게 나타났다.