• 제목/요약/키워드: 용질 이동

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대두단백질 막 코팅을 이용한 후지 및 Golden delicious 사과의 저장기간 연장에 관한 연구 (Extending Shelf-life of Fuji and Golden Delicious Apples Using Soy PRotein Film Coating)

  • 박상규;이종욱
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2000년도 임시총회 및 학술발표회 진행표 및 발표논문 초록집 - 한국농산물저장유통학회
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    • pp.12-13
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    • 2000
  • 최근 플라스틱제 식품 포장재에 대한 환경학적 문제가 제기됨으로 인하여 다양한 곡류 단백질의 필름 형성능력에 많은 관심이 모아지고 있다. 단백질 필름으로서 soy protein, wheat gluten, rice bran, corn zein, glatin 및 colloagen 등의 소재들이 많은 관심을 모으고 있으며, 비교적 필름 형성력이 뛰어나고, 저렴한 가격으로 구입할 수 있는 대두 단백질에 커다란 관심이 모아지고 있는 실정이다. 이들 물질로부터 제조된 가식성 필름 및 코팅제들은 식품의 보존기간을 연장시킬 뿐만 아니라 수분 및 용질의 이동을 방지하여 식품의 품질을 개선시킬 수 있다. 또한 이들 필름 및 코팅제들은 산소 및 이산화탄소의 이동, 이로 인한 지방 산화 그리고 휘발성 향기성분들의 감소 등을 조절할 수 있다. 대두 단백질 필름의 사과 코팅제로서의 이용은 개별적 포장이 용이하지 않는 제품들의 코팅제로서 활용하여 대두 단백질 필름 및 코팅제의 잠재적 시장성을 확인하는 하나의 응용분야이다. 본 실험의 목적은 대두 단백질 코팅제를 후지와 golden delicious 사과에 코팅하여 상온 (22$^{\circ}C$)과 냉장온도(2-4$^{\circ}C$)에서 60일동안 보관하여 색도, 경도 및 산도 변화 등을 측정하여 저장 중 사과의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 대두 단백질 코팅제는 대두 단백 용액들 (5g, 8g, 10g/100mL water)에 glycerin (50% w/w의 단백질)을 가소재로 첨가한 후 알칼리 용액으로 pH 9.0에 맞추었다. 그런후 85$^{\circ}C$에서 30분간 가열하여 코팅제를 준비하였다. 후지 사과(붉은색)와 golden delicious 사과 (초록색)를 dipping 방법으로 코팅하여 60일도안 실온과 냉장온도에 저자하여 보존기간의 연장을 확인하였다. 사과품질의 결정인자는 Hunter L, a, b 색도값과 사과의 조직의 강도 (외부 및 내부) 그리고 산도 등을 측정하였다. 코팅된 후지 및 golden delicious 사과의 표피 및 내부 경도는 control과 비교하여 높은 경도를 유지하였다. 또한 냉장온도에서 30일 동안 보관하였을 때, control 사과와 거의 비슷한 경도를 유지하였다. 식품의 색도를 소비자의 기호를 결정하는 중요한 인자이다. 대두 단백질로 코팅된 후지 사과는 상온에서 20일 동안은 control에 비하여 약간의 색도의 증가를 보였으나, 그 후 60일 동안은 색도의 증가를 보이지 않았다. 그러나 냉장 보관한 control 후지 사과에 비하여 색도의 증가가 관찰되었다. 대두 단백질 코팅제가 사과의 색도 변화를 방지하는 효과를 가졌으나, 저장 온도가 색도의 변화에 더욱 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 대두 단백질로 코팅된 golden delicious는 상온에서60일 동안 보관하였을 경우, 사과표피의 색도 변화를 현저히 지연시킴을 확인하였다. 또한 control과 비교하여 성공적으로 사과에 코팅하였으며, 상온에서 보관하여을 때 사과의 품질을 30일 이상 연장하는 효과를 관찰하였다. 이들 결과로부터 대두단백질 필름이 과일 등의 포장제로서 이용할 가능성을 확인하였다.

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시용질소양이 상엽중 이온 균형 및 엽위별 변화에 미치는 영향 (Effect of Nitrogen Rate on the Ionic Balance and the Variance with Leaf Sequance in Mulberry (Morus alba L.) Leaves)

  • 이운주
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.43-54
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    • 1983
  • 하비의 질소시비량을 달리하였을 때 뽕나무의 생육, 수엽량, 이온함량의 변동과 엽위별 이동, 균형 등을 알기 위해 요소관행구(25kg/10a)와 요소 3배증시구(75kg/10a)를 설치하고 시험한 결과 다음과 같았다. 1. 요소증시는 관행양에 비해 조장, 조중을 증가시켰으며, 정엽양은 9월20일경에 생물중으로 273.6kg/10a를 증가시켰다. 2. 뽕잎중의 수분함양은 8월30일까지 73%이상을 유지하였으나, 그 후 계속 감소되어 9월20일경에는 63%내외로 떨어졌다. 증시구에서는 관행구보다 0.1~1.8%정도 높았으며 10월10일경까지도 뽕잎이 연하였다. 3. 생육초기부터 계속 증가한 뽕잎의 건물중은 9월20일경에 현저히 감소되었으나 지조의 무게는 9월 30일까지도 계속 증가하였다. 4. 엽중의 $Ca^{2+}$는 경시적으로 함양이 현저히 증가되었으나, $K^{+}$$Mg^{2+}$은 감소되었으며, $Ca^{2+}$은 증시구에서 현저히 높았다. 5. 각종 이온의 경시적인 엽위별 이동을 보면 8월30일경에 전질소 및 수분함량이 급격히 감소함에 따라 이동성이 불량한 $Ca^{2+}$와 Cl$^{-}$는 상부로, 양호한 $K^{+}$, H$_2$PO$^{-}$$_4$ 그리고 SO$^{2-}$ $_4$ 등은 하부로 점차 이동하였다. 6. 전질소의 함양은 8월30일 이전에 3,200me/kg DM에서 9월 초순 이후에는 2,000me/kg DM으로 현저히 감소하였다. 관행구는 9월12일에, 증시구는 9월22일에 최대함량부위가 아래 엽위로 떨어지면서 10일후에는 각각 선단의 생장점이 고사ㆍ탈락하였다. 7. ∑C는 생육초기에 1,400me/kg DM에서 점차 증가하여 1,600me/kg DM 내외를, ∑A는 400me/kg DM 내외를, (C-A)는 생육초기에는 1,000me/kg DM에서 증가하여 1,200me/kg DM 내외를 각각 유지하였다. 8. ∑C, ∑A, (C-A) 등은 관행구에서 보다 증시구에서 약간 높은 경향을 보였는데 이것은 증시구에서는Ca$^{2+}$의 함량이 현저히 높았으며, NO$^{-}$$_3$, SO$^{2-}$ $_4$, H$_2$PO$^{-}$$_4$ 등이 다소 높았기 때문이다.

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역상 크로마토그래피에서 모멘트 방법과 van Deemter 식을 이용한 고리형 아데노신 일인산의 분리특성 연구 (Analysis of Cyclic Adenosine Monophosphate (cAMP) Separation via RP-HPLC (reversed-phase high-performance liquid chromatography) by the Moment Method and the van Deemter Equation)

  • 이일송;고관영;김인호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.723-729
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    • 2015
  • 고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)에서 C18(octadecyl silica, ODS) 칼럼에서 고리형 아데노신 일인산(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)의 크로마토그램을 얻은 후, 모멘트 분석을 수행하였다. 일반속도 모델(general rate model, GR model)을 기반으로 first absolute moment와 second central moment를 계산하였다. 모멘트 분석의 중요한 세 가지 계수인 분자확산계수(molecular diffusivity, $D_m$), 외부물질전달계수(external mass transfer coefficient, $k_f$), 입자내부확산계수(intra-particle diffusivity, $D_e$)는 각각 Wilke-Chang 식, Wilson-Geankoplis 식을 이용하고 이론단수(theoretical plate number) 식과 van Deemter 식을 비교하여 계산하였다. 실험은 각각 세 가지의 이동상 조성, 용질 농도, 유량 조건에서 수행하였다. Van Deemter 그래프를 그려 모멘트 분석결과를 정성적으로 정리했으며, 이론단 상당높이(height equivalent to a theoretical plate, HETP, $H_{total}$)에 $H_{ax}$, $H_f$, $H_d$가 미치는 영향을 알아보기 위해 van Deemter coefficient를 비교했다. HETP에 가장 큰 영향을 주는 요인은 입자내부확산($H_d$)이었으며 외부물질 전달($H_f$)는 그 영향이 매우 작았다.

Cross-Linked PVP 게이트 유기 박막트랜지스터 (Organic Thin Film Transistors with Cross-Linked PVP Gates)

  • 장지근;오명환;장호정;김영섭;이준영;공명선;이영관
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권1호통권38호
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    • pp.37-42
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    • 2006
  • 유기 박막트랜지스터(OTFTs)제작에서 PVP-게이트 절연막의 형성과 처리가 소자성능에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 게이트 용액의 제조에서는 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 유기 절연막의 cross-link를 시도하였다. MIM 시료의 전기적 절연 특성을 측정한 결과, PVP-기반 유기 절연막은 용액의 제조에서 PGMEA에 대한 PVP와 poly (melamine-co-formaldehyde)의 농도를 증가시킬수록 낮은 누설전류 특성을 나타내었다. OTFT 제작에서는 PGMEA에 대해 PVP를 20 wt%로 섞은 PVP(20 wt%) copolymer와 5 wt%와 10 wt%의 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 추가한 cross-linked PVP(20 wt%)를 게이트 유전 재료로 사용하였다. 제작된 트랜지스터들에서 전계효과 이동도는 5 wt % cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $0.31cm^2/Vs$로, 그리고 전류 점멸비는 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $1.92{\times}10^5$으로 가장 높게 나타났다.

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방사성폐기물의 심층 처분을 위한 부지특성조사 방법론 해외 사례 연구 (Review of Site Characterization Methodology for Deep Geological Disposal of Radioactive Waste)

  • 박경우;김경수;고용권;조영욱;지성훈
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.239-256
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    • 2017
  • 방사성폐기물 지층 처분을 위한 부지 선정 과정에서 심층 처분장의 안전성을 평가하는데 필요한 입력 자료를 제공하기 위해 부지특성조사를 수행한다. 본 논문에서는 부지특성조사를 선도하여 수행하였던 해외 사례를 분석하고, 국내에서 방사성폐기물 처분을 위해 수행해야 할 부지특성조사 방법을 제안하고자 하였다. IAEA가 고려하는 부지특성조사 방법은 단계별 부지특성조사로 본 논문에서 소개된 해외의 경우도 이 방법을 따르고 있는데, 부지특성조사는 시기별, 조사 항목별로 다수의 지역에서 개략적인 부지의 정보를 도출하는 예비 부지특성조사와 조사 결과 선정된 지역에서 보다 자세한 부지특성자료를 생산하기 위한 상세 부지특성조사로 구분할 수 있다. 특히, 상세 부지특성조사 단계에서는 조사지역에 장심도 시추공을 굴착하여 심부 영역에 대한 지질 특성을 바탕으로, 수리지질, 수리-지화학, 암석역학, 열, 용질이동에 대한 특성을 도출해야 한다. 단계별 부지특성조사를 통해 도출된 부지 고유의 지질환경 특성은 부지특성모델로 구축되어야 하는데, 이를 종합하여 해석해야 비로소 조사지역의 부지특성을 이해하고, 지층 처분에 보다 유리한 부지를 최종 후보지역으로 선정할 수 있는 것이다. 해외 사례를 살펴본 결과, 부지특성조사 단계에 소요되는 시간은 대략 7~8년이 소요될 것으로 예상되나, 이를 계획하고 수행하는 시스템이 뒷받침 되지 않을 경우 보다 지연될 수 있을 것이다.

분리 대두 단백질과 옥수수 전분을 혼합하여 제조한 필름의 특성

  • 김재연;이종욱
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.172.2-173
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    • 2003
  • 단백질, 탄수화물, 유지 등과 같은 생고분자를 소재로하여 제조하는 가식성 또는 생분해성 필름은 식품표면을 코팅하거나, 식품의 내부에 사용하여 식품을 외부의 충격으로부터 보호하고 식품의 저장수명을 증가시키는 동시에 수분, 기체 및 용질의 이동을 방지하는 기능을 한다. 이러한 가식성 필름의 소재 중 하나인 전분은 비교적 저가의 재료이고 기체투과를 방지하는 성질은 우수하지만, 탄력성이 적은 단점을 가지고 있다. 생고분자필름의 물리적 강도를 증진시키고 수증기의 투과성을 낮추는 방법으로 단백질과 탄수화물을 복합적으로 사용한다 본 실험에서는 분리 대두 단백질(SPI)과 옥수수 전분을 혼합하여 가식성의 생분해성 필름을 제조하고 이들의 이화학적 특성에 대해 연구하였다. SPI 필름은 SPI 5g에 증류수 100$m\ell$을 가해 glycerol 2g을 첨가해 제조하였으며, 옥수수 전분필름은 옥수수 전분 6g에 증류수 100$m\ell$을 가해 glycerol 1.2g을 첨가해 제조하였다. SPI와 옥수수 전분의 혼합필름은 SPI와 옥수수 전분의 양을 1:1 비율로 혼합하여 제조하였다. SPI 필름, 옥수수 전분 및 SPI와 옥수수 전분 용액의 혼합필름의 각각의 수증기 투과도는 7.49$\times$$10^{-11}$, 2.69$\times$$10^{-11}$, 4.24$\times$$10^{-11}$ g.m/m$^2$.s.Pa이었다. 본 실험으로 SPI의 단일재료로만 필름을 제조하였을 때보다 SPI 용액에 옥수수 전분용액을 혼합해 필름을 제조하면 탄력성을 유지하면서 수증기 투과도를 낮출 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.현미밥의 유리아미노산 분석 결과 필수아미노산을 포함한 다량의 아미노산이 존재하였으며 혈압강하 기능성 성분인 GABA(${\gamma}$ -amino butyric acid) 함량은 현미가 4.7 mg/100 g, 발아현미 20.8 mg/100 g이었으며, 동결건조 후 분석한 발아현미밥의 GABA 함량은 5.7 mg/100 g이었다. 발아현미밥의 관능검사 결과는 색, 윤기, 맛, 부착성, 응집성, 탄력성이 A가 유의적으로 높았으며, 외관의 경우도 A가 더 높은 평가를 받았다. 또한 전반적으로 A가 B에 비해 유의적인 차이를 나타내진 않았지만 더 나은 선호도를 나타내었다.좋게 평가되었다.*값은 63-68사이로, a*값은 0.13에서 -0.89사이를 b*값은 2-5값 사이에서 변화하여 제조한 죽의 색이 옅은 황색임을 알 수 있었다. 고형분 함량, 퍼짐성과 pH에 대한 $R^2$은 각각 0.4280, 0.5433과 0.2406임을 볼 때 버섯, 당근, 대파의 비율에 따라 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 고형분 함량, 퍼짐성과 pH는 설정된 범위내에서 그 유의성이 인정되지 않아 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 관능검사 결과, 색과 향에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$은 각각0.6000과 0.7825이고 P-value는 각각 0.4290과 0.0942로서 5% 수준에서 유의한 상관성이 없음을 확인할 수 있었다. 맛과 점성에 대한 $R^2$은 0.8717과 0.8068이고 P-value는 각각 0.0195 (p <0.05)와 0.0612로서 야채의 배합비에 따라 맛에 있어서 유의확률 5%수준에서 그 유의성이 인정되었으며, 전체적인 기호도에 대한 유의성은 $R^2$이 0.8463이고 P-value는 0.034

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방사성 폐기물 처분부지의 안정성 평가검증을 위한 균열암반 특성화 연구 (Characterization of Fracture System for Comprehensive Safety Evaluation of Radioactive Waste Disposal Site in Subsurface Rockmass)

  • 이영훈;신현준;김기인;심택모
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.111-119
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    • 1999
  • 본 연구는 방사성 폐기물 처분부지의 안정성 평가검증을 위한 균열 암반내 지하수리시스템 특성연구의 일환으로 균열암반모사 및 균열망 특성을 규명하는 것으로 지하 심부에 위치하게 되는 방사성폐기물 처분부지와 입지조건이 유사한 LPG 지하비축기지를 대상으로 균열 및 수리지질특성의 규명과 연속체 모델과 불연속체 모델의 적용을 통한 지하수 유동로 해석을 실시하였다. 불연속체 모델을 통한 지하수 유동 및 용질 이동의 모사에는 균열의 방향성과 균열의 공간적 밀도가 가장 중요한 요소인 것으로 나타났다. 본 연구지역에서는 3조의 균열군이 조사되었으며 균열의 공간적 밀도( $P_{32}$)는 0.85 $m^2$/㎥로 나타났다. 프로판 공동주변의 모사영역(200$\times$200$\times$200 m)에 대하여 실제로 지하수의 유동에 관여하는 투수성 균열의 밀도( $P_{32c}$)를 모사한 결과는 0.536 $m^2$/㎥로 나타났으며. 저투수성인 균열을 제거함으로서 0.26 $m^2$/㎥의 균열밀도(T- $P_{32c}$)를 갖는 모델을 재구성하여 수압터널로부터 PC 2. PC 3의 프로판 주공동으로의 유동로 분석을 실시하였다.다.

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Nb과 Sn 첨가에 따른 Zr 합금의 재결정 및 TEP 거동 (Recrystallization TEP Behavior of Zr-based alloy by addition of Nb and Sn)

  • 정흥식;오영민;정용환;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.104-114
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    • 2001
  • Zr-Sn-Nb 합금의 재결정에 미치는 Nb과 Sn의 첨가영향을 연구하기 위해 냉간압연한 시편을 $300^{\circ}C$~75$0^{\circ}C$의 온도구간에서 열처리한 후에 미소경도와 TEP (Thermoelectric Power)를 측정하여 재결정 거동을 조사하였으며 광학현미경, 주사전자 현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM)으로 미세조직을 관찰하였다 미소경도 및 미세조직의 분석 결과에 따르면, Nb과 Sn의 첨가에 의해 재결정 활성화 에너지가 증가하여 재결정이 지연되었으며, 재결정 완료 이후의 결정립 성장도 억제되었음을 관찰하였다. Zr내의 고용도가 매우 낮은 Nb의 첨가는 석출물을 쉽게 형성하는 반면에 고용도가 비교적 큰 Sn은 기지상 내에 대부분 고용되어 석출물의 양이 매우 작았으나, Sn 첨가에 의한 재결정의 지연 효과가 더욱 컸다. Nb보다 Sn의 첨가가 Zr 합금의 재결정 거동을 효과적으로 지연시킨 것은 고용도가 높은 SR에 의한 치환형 고용체 형성과정에서 발생된 응력장이 전위의 이동을 효과적으로 억제했기 때문으로 생각된다. 한편, 회복과 재결정이 진행됨에 따라 전자 산란인자의 감소로 TEP는 증가하였으며, 재결정이 완료되면 TEP의 포화가 발생하였다. 석출물의 형성은 석출물 주변의 용질농도 감소로 인한 전자 산란인자의 감소에 기인하여 TEP의 증가를 가져왔다

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불균질 등방 대수층 내 선형오염원으로부터 기원된 비에르고딕 용질 이동에 관한 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte-Carlo Simulations of Non-ergodic Solute Transport from Line Sources in Isotropic Mildly Heterogeneous Aquifers)

  • 서병민
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권6호
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    • pp.20-31
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    • 2005
  • 일정한 평균 지하수 유속을 가진 불균질한 등방성 삼차원 대수층 내에서 정류상태로 흐르는 지하수의 흐름과 함께 이동해가는 비반응성 오염물질에 대한 몬테카를로 시뮬레이션이 시행되었다. 대수-정규적으로 분포되어 있는 수리전도도 K(x)가 임의장으로 설정되었으며 시뮬레이션 동안에 발생할 수 있는 불확실성을 감소하기 위해 여러 가지 방법들이 시도되었다. 1600개 오염운들에 대한 이차공간적률의 집합적평균(ensemble average) <$S_{ij}'(t',\;l')$>(i,\;j=1,2,3), 그리고 오염운중심분산 $R_{ij}'(t',\;l')$이 각기 다른 세 가지 불균질도${\sigma}_Y^2=0.09,\;0.23$ 및 0.46에 대해서 시뮬레이션 되었으며 또한 각기 다른 크기의 평균속도에 수직방향인 선형초기오염원(l': 1, 2, 4)에 대해서 입자추적이 행하여 졌다. 시뮬레이션 된 무차원 종적률들은 일차근사법에 의한 비에르고딕 이론적 결과와 비교적 잘 일치하나 시뮬레이션 된 무차원 횡적률들은 일차근사법에 의한 이론적 결과들 보다 더 큰 값을 보인다. 일차근사법에 의한 비에르고딕 이론적 결과는 특히 불균질도가 큰 대수층에 대해서 그리고 큰 무차원 시간에 대해서 시뮬레이션 된 무차원 횡적률들을 과소평가 했다 시뮬레이션 된 집합적 평균이차적률은 에르고딕 상태에 도달하지 못했으며 횡방향으로의 오염운 확장이종방향보다 훨씬 느리게 에르고딕 상태에 접근하는 것으로 관찰되었다. 불균질한 대수층 내에서의 오염운의 진화는 초기 오염원의 모양이나 배열상태 보다는 주로 대수층의 불균질도와 초기 오염원의 크기에 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.가 정신의 숭고한 고유-독창성(Originality)이 피드백의 경로를 투과하면서 자신을 남에게 투영시켜 얻어내는 것이 고유성의 변종이다. 피드백은 단순한 작품의 일부가 아니라 작품을 이루는 뼈대이다 기술의 과시만으로는 예술의 행위가 될 수 없다. 작가의 예술성이 관객의 감성에 피드백 되도록 노력해야 한다 그러기 위해서는 예정된 피드백이란 느낌을 관객이 갖지 않도록 하여야 한다. 인터렉티브 미디어 아트는 초기의 형태에서 벗어나 새로운 집적된 피드백 기술로 전환하여야 할 시기가 온 것이다.료된다.시한 개체의 수술 전 방사선학적 평균 고관절 등급은 양측 모두 $3.2\pm0.9$이었고 수술 직후의 좌 우측 평균 고관절 등급은 각각 $2.7\pml.1,\;2.7\pm0.9$ (n=36) 이었다. 수술 직후와 2, 4, 8, 12, 24주 후의 고관절 등급이 수술 전에 비하여 유의적으로 개선된 것을 확인하였다.(P<0.01). 수술 후 정기적인 검사 시에 측정한 Norberg angle, percentage of femoral head coverage도 수술 전과 비교해 유의성 있게 증가하였다(P<0.01). 변형 3중 골반 절골술 직후의 평균 골반직경은 수술 전의 골반직경보다 유의적으로 증가하였으며(P<0.01)(n=36) 수술 후 평균 9.3L2.7주에 절골선 유합이 종료되었다(n=21). 반면 편측 3중 골반 절골술을 실시한 경우에는 수술 후 골반경이 수술 전과 비교해 증가하지 않았다. 변형 3중 골반 절골술후에 장액종 형성(1마리), 스크류 변위(4마리), 스크류 부러짐(1마리), 편측성 신경마비(1마리) 등의 부작용이 발생하였다. 이상의 결과를 토대로,

세창 폐금속광산 수계에서 미량원소의 지구화학적 거동특성 규명 (Characteristics of Geochemical Behaviors of Trace Metals in Drainage from Abandoned Sechang Mine)

  • 강민주;이평구;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제39권3호
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    • pp.213-227
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    • 2006
  • 자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.