본 연구에서는 하천-대수층 계에서 수치모형과 두 종류의 해석모형을 적용하여 유도침투량 곡선을 유도하여 비교하였으며, 투수계수의 이방성비 및 지하수 유입 방향이 유도침투량 산정에 미치는 영향을 평가하였다. 유도침투량 곡선은 단순한 그래프 형태로 표시되며, 유도침투량, 양수량, 하천과 우물사이의 거리, 유동 지하수 유입량 등의 4가지 인자만을 포함하기 때문에 유도침투량의 결정에 유용하게 적용될 수 있다. 검토된 조건 아래에서 Wilson 해석모형과 FEWA 수치모형의 유도침투량 곡선은 근사적으로 일치하였으며, 투수게수의 이방성비는 유도침투량에 큰 영향을 미치는 인자로 평가되었다. 본 연구에서 적용된 방법과 도출된 결과들은 유도침투 현상을 이해하는데 도움이 되며, 양수우물의 계획 및 설계, 용수공급 우물의 수질관리에 필요한 유도침투량과 양수량의 최적 결정에 적용될 수 있다.
강우시 침투량 산정을 위하여 일반적으로 기존의 침투능 산정식인 Horton 공식 및 Green-Ampt 공식으로 지반 내 침투능을 산정해 왔다. 하지만, 실제 강우로 인한 지반 침투는 연속적으로 침투가 이루어지므로, 이와 같은 불연속적인 침투량 산정공식의 단점을 보완하고자 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하여, 침투능 및 침투량을 비교 분석하고자 하였다. 유도된 식 및 기존의 침투공식을 검증하기 위한 침투실험을 행하여 각 식의 결과들을 비교 분석하였다. 함수비 혹은 포화도의 함수인 불포화투수계수는 직접적으로 침투능 및 침투량에 영향을 끼치므로, 새로이 유도된 식은 침투과정에 따른 불포화투수계수의 변화를 이용하여 보다 정확한 침투능 및 침투량을 산정하고자 하였으며, 침투로 인한 구조물의 안정 및 지하수 거동을 보다 정확히 해석하기 위한 것이다.
최근 나노 입자가 항체와 호환이 가능하다는 연구가 진행됨에 따라, 외부에서 나노 입자를 비침투식으로 가열할 수 있다면 암세포만을 선택적으로 치료할 수 있기에, 본 연구는 유도결합 고주파 가열 메커니즘을 이용하여 암세포를 제거할 수 있는 새로운 방법에 관한 내용을 다루고 있다. 13.56 MHz의 고주파를 인가하였으며, 카본나노튜브 용액을 유도 결합 고주파 가열시킨 후 용액의 온도 상승 값을 측정하였다. 또한, 인체와 호환이 가능하도록 제조된 특수용액을 이용하여 유도 결합 고주파 가열 실험을 하였으며, 그에 따른 온도 증가를 측정하였다. 용액의 온도는 농도가 짙고, 고주파 전력이 높으며, 그리고 인가 시간이 길수록 온도 상승이 급격해짐이 관찰되었으며, 이러한 온도 상승은 유도 가열에 의한 에너지 전달이 효과적임을 나타낸다. 따라서 이 유도 결합 고주파 가열법은 비침투식, 선택적 암세포 치료에 적용이 가능할 것으로 예상된다.
해수침투에 관한 연구는 해수침투대가 저비저항 이상대로 나타나기 때문에 주로 전기탐사를 이용한 방법이 있었으나, 우리 나라 서$\cdot$남해안 대부분의 임해 지역은 실트층 또는 점토층과 같은 양전도성 지층을 협재하고 있기 때문에 전기비저항의 대비만으로 해수침투의 여부에 대한 판정을 할 경우 오류를 범할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 해수침투대와 양전도성 지층을 효과적으로 식별하여 해수침투대를 정확히 파악하고자 전라북도 김제와 전라남도 영광 지역에 참조채널 유도분극탐사를 실시하였다. 전자결합을 최소화하는 차폐 전선을 사용하였으며 수신전위 파형은 물론 송신전류 파형도 참조채널에서 함께 측정하는 주파수 영역 참조채널 유도분극탐사기술을 적용하여 겉보기 비저항은 물론 유도분극 효과도 보다 정밀하게 산출하였다. 이러한 현장 탐사에서 참조채널 유도분극탐사를 활용하여 저비저항 특성만으로는 구별할 수 없었던 유도분극 효과가 큰 점토층과 유도분극 효과가 낮은 해수침투대를 구분함으로써 보다 정확한 해석을 가능하게 하였다.
최근 홍수로 제체누수 및 지반누수에 의해 제방이 피해를 입는 사례가 증가하였다. 특히 2000년대부터 Piping 현상으로 제방이 붕괴되는 일들이 다수 발생하고 있어 기존 제방의 안정성 검토와 신설 제방 설계의 필요성이 제기되고 있다. 우리나라의 제방 침투해석은 2차원 비정상 침투해석을 하고 있으나 이 경우 외력 조건으로 외수위에 대한 하천의 홍수파형이 필요하다. 본 연구에서는 설계 홍수파형 유도를 위하여 금호강 상류지점인 금호 수위관측소에서 설계 홍수위 및 시간별 홍수위 등을 조사하여 과거 홍수사상의 시간별 수위곡선을 분석하였다. 수위곡선은 Huff의 4분위법에 따라 무차원화 시키기 위하여 각 홍수위의 누가지속시간과 누가 홍수위를 구하고 Weibull분포의 도시위치 공식을 적용하여 10~90% 무차원 누가곡선을 도시하였다. 일반적으로 통계 해석상 중앙값을 나타내는 50% 무차원 누가곡선을 사용하기 때문에 본 연구에서도 50% 무차원 누가곡선을 사용하여 무차원 설계 홍수파형을 유도하였다. 새로이 유도한 무차원 설계 홍수파형을 외력 조건으로 하고, 금호강 유역의 인근 제방을 모형으로 하여 SEEP/W 프로그램으로 2차원 침투해석을 실시함으로써 그동안 외수위를 계획 제방고까지 인위적으로 연장시켜 사용하는 문제점을 해결하고 우리나라의 실정에 맞는 설계 홍수파형을 유도하여 하천제방 설계 및 기존 제방의 안정성 검토에 활용될 수 있는 연구를 수행하고자 한다.
침투성 증진 물질로 fatty alcohol ethoxylate(FAE) 혹은 지방산 에스테르를 함유하는 dimethomorph 수용액을 오이 잎에 분무 살포하여 침투율을 측정하고, FAE의 각기 다른 분자내 친수기와 친유기의 구성에 따른 dimethomorph의 침투율을 조사함으로써 FAE에 의해 유도되는 dimethomorph의 침투 기작을 추론하였다. Polyoxyethylene mono-9-octadecenyl ether(ethylene oxide 부가몰수 6 몰, $C_{18=9}E_6$)에 의해 유도된 dimethomorph의 오이 엽면 침투량은 분무액 중의 $C_{18=9}E_6$의 농도와 dimethomorph농도에 비례하였다. 따라서 FAE의 엽면 침투와 그로 인하여 유도되는 dimethomorph의 침투성은 잎 표면으로부터 내부를 향하여 일어나는 단순한 확산 현상임을 알 수 있었다. 동일한 몰농도로 첨가된 지방산 에스테르와 FAE를 이용한 실험에서 dimethomorph의 오이 잎 침투성 증진에는 친유기로 octadecanol이 가장 효과적이었으며, 여기에 부가된 친수기 polyoxyethylene은 ethylene oxide(EO) 부가몰수가 20 몰까지 증가할수록 더욱 효과적이었다. 따라서 FAE 계면활성제의 친유기는 dimethomorph의 확산 침투가 용이해지도록 주로 오이 잎의 cuticular wax의 이화학적 성질을 변화시키는 역할을 하며, 20 몰 이하의 EO가 부가된 친수기 Polyoxyethylene은 FAE의 몰부피를 증가시킴으로써 FAE 자체의 확산 침투 속도를 늦추고 cuticular membrane 내에 오래 머물게 함으로써 dimethomorph의 침투가 용이하도록 친유기에 의해 변화된 cuticular wax의 이화학성을 오래 동안 유지하는 역할을 하는 것으로 추정되었다.
본 논문에서는 무한 도체판에 존재하는 폭이 좁은 슬롯에 단락도체를 설치하였을 때 슬롯을 통하여 침투하는 침투전자파의 크기를 검토하고 있다. 이론해석으로서는 슬롯 개구면의 전계분포에 관한 적분방정식을 유도하고, 개구면 전계분포를 등가 반경의 개념을 적용한 선자류로 가정하여 구분정현함수를 사용한 Galerkin의 모멘트법으로 침투전자파의 크기를 계산하였다. 슬롯에 평면파가 입사할 때 슬롯 개구에 설치된 단락도체에 의해 개구면 전계분포가 제어되고 침투전자파의 크기가 감소된다는 것을 확인하고 있다.
아세틸화(化) 고분자(高分子) 축합(縮合)탄닌의 젤침투 크로마토그래피 분석(分析)을 위해 일반적(一般的)으로 사용(使用)되고 있는 폴리스타이렌 표준물질(標準物質)은 부정확(不正確)한 교정(矯正)값을 준다. 한편 유도체화 하지않은 축합탄닌의 젤침투 크로마토그래피는 폴리스타이렌 디비닐벤젠 코폴리머 컬럼과 디메틸 포름아미드를 용매(溶媒)로 사용(使用)하여 매우 만족스럽게 분석(分析)될 수 있었다. 그 컬럼의 교정은 유도처리 되지않은 고분자(高分子) 축합(縮合)탄닌을 이용(利用)하여 수행되었으며 고분자 탄닌을 유도처리 할 필요가 없으므로 탄닌의 신속한 분자량(分子量) 결정(決定)이 가능하고 컬럼 크로마토그래피로 분리(分離)되어지는 탄닌을 연속적으로 분석(分析)할 수 있는 장점(長點)을 가진다.
국내에서 사면 붕괴의 직접적인 원인은 강우에 의한 것으로 볼 수 있으며, 강우침투에 따른 지하수위 상승과 간극수압 증가, 강우강도 크기에 직접적으로 영향을 받는 지표면 유출로 인한 사면의 표면토사 유출 및 얕은 사면붕괴로 나타난다. 본 연구에서는 강우로 인한 지반내 침투로 불포화토가 포화토로 변화는 과정에서 침투능을 산정하고자 기존의 침투공식을 검토하고 TDR 센서를 이용한 실내실험을 통한 침투능 산정공식을 제시하였다. 제시한 침투능 산정공식을 검증하기 위한 침투실험을 수행하여 결과를 비교 분석하였으며, 이론적 해석 및 실내실험에 의한 결과는 다음과 같다. 첫째, 포화도 변화에 따른 TDR데이터 변화는 일정했으며 이를 회귀분석을 통하여 함수화하였고, 이 함수를 이용하여 지반의 포화도 및 함수비를 파악할 수 있었다. 둘째, 흡인수두항과 중력수두항이 결합된 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하였으며, 이를 이용한 결과와 TDR 센서를 이용한 실험결과와 거의 유사함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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