• 제목/요약/키워드: 초기함수 조건

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남한강 보 구간 퇴적물의 영양염류 용출에 관한 연구 (Investigation of Nutrient Release from the Sediments Near Weir in the Namhan River)

  • 김혜연;허인애;최정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.554-563
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 보 인접 퇴적물을 대상으로 영양염류의 용출 가능성을 평가함에 있다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 퇴적물 기본 특성(입도, 함수율, 완전연소가능량, TOC, TP, SRP, TN, 존재형태별 인)을 측정하였고, 반연속식 용출조를 운영하여 호기 혐기 조건 하에서 영양염류 용출량을 산정하였다. 퇴적물의 토성은 전 지점에서 Sand를 보였다. 퇴적물의 SRP 농도는 전체적으로 호기보다 혐기에서 용출 후 SRP 함량이 낮게 나타나 혐기에서 상대적으로 활발한 용출이 일어났음을 알 수 있었다. TP 용출의 경우 강천보 상류 혐기조건에서 1.26 $mg/m^2{\cdot}day$로, $PO_4$-P 역시 강천보 상류 혐기조건에서 0.25 $mg/m^2{\cdot}day$로 최대 용출을 보였다. $PO_4$-P 용출율은 초기 2~3일까지 급격하게, TP는 18일까지 지속적으로 증가하였고 전반적으로 증가 경향을 보이는 7~8일 범위 내에서 산정한 $PO_4$-P 용출율은 퇴적물 내 초기 SRP 농도와 $R^2$=0.8502의 값을 보여 높은 상관성을 보였다. 질소 계열 중 $NO_3$-N의 용출율은 -5.7~-3.08 $mg/m^2{\cdot}day$로 일관된 감소 경향을 보였지만 유기물 분해산물인 $NH_3$-N는 0.57~2.41 $mg/m^2{\cdot}day$의 용출율을 보였다. TN의 상당량은 유기 질소 성분으로 추정되며 이는 비점오염원을 거쳐 유입되는 지류의 영향이라고 여겨진다. 본 연구를 통해 측정된 결과는 퇴적된 지 1년 미만의 퇴적물을 대상으로 했기 때문에 연구 결과를 일반화시키기에 한계점이 있다. 따라서, 보에 의한 퇴적물의 축적이 수질에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악하기 위해서는 퇴적물 내 쌓이는 영양염류를 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다.

차수재로의 광산슬러지 재활용 적용성 평가: Part II: 동결/융해에 의한 광산슬러지 혼합 차수재의 거동 (Evaluation of Field Applicability with Coal Mine Drainage Sludge as a Liner: Part II: Effect of Freezing/Thawing in CMDS Mixed Liner)

  • 이재영;배선영;박경주
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.73-79
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    • 2011
  • 본 논문의 Part 1에서 도출된 결과를 바탕으로, 매립지의 차수재로서 벤토나이트, 시멘트와 혼합된 광산배수슬러지의 혼합물이 재활용 될 경우의 환경 적용성을 평가하였다. 광산배수슬러지: 벤토나이트: 시멘트를 최적혼합배율인 1: 0.5: 0.3의 배율로 혼합하였을 때 최적의 함수비를 나타내었다. 상대다짐도는 90.1%로 현장성을 반영하기 위한 시료로 양호한 상대 다짐도를 보였다. 본 논문에서는, 동결융해(평균 -20도)나 건조습윤 피해에 대한 저항성 및 유해성을 평가하기 위하여 라이시미터($1.0m{\times}1.5m{\times}2.0m$)를 사용하여 실험하였다. 동결/융해 실험결과 일축압축강도는 미국 EPA규정에 의한 값인, $5kg/cm^2$ 이상을 나타내어 내구성은 양호한 것으로 판단되었다. 투수계수는 초기 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$에서 $9.80{\times}10^{-7}cm/s$로 증가하였다. 동결/융해 기간 동안, 라이시미터의 온도변화는 선형적으로 증감하여 일정한 온도경사를 유지하는 것으로 나타났다. 라이시미터의 함수비 변화의 경우는 급격한 증가나 감소가 나타나지 않았다. 국내 폐기물 공정시험법의 용출시험(KSLT) 결과, 아직 오염 기준이 정해지지 않은 Zn과 Ni을 제외한 모든 중금속 성분이 오염 기준치 이하로 나타나거나 용출되지 않았다. 따라서 동결/융해 및 건조/습윤 환경조건에서 광산배수슬러지 차수층은 약 1.5배 투수계수의 증가, 함수비의 안정 및 오염물질을 배출하지 않아 EPA기준 매립지의 최종 복토층의 차수재 및 배수지의 차수재로서 사용가능하다고 판단된다.

고추와 토마토 종자의 발아력 증진과 초기생육에 미치는 Osmotic Priming 및 Solid Matrix Priming 처리 효과 (Effect of Osmotic Priming and Solid Matrix Priming to Improved Seed Vigor and Early Growth of Pepper and Tomato Seeds)

  • 강점순;최영환;손병구;이용재;안종길;최인수;박현철
    • 생명과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.433-440
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    • 2003
  • Osmotic priming과 SMP 처리과정 중 작물별 수분흡수율은 처리 후 3시간 이내에 대부분의 수분을 흡수하였다. 최종처리일의 두 처리간 종자함수율은 고추종자에서는 큰차이는 없었으나, 토마토에서는 osmotic priming이 SM보다 2.4% 높았다. Osmotic priming과 SMP 처리가 고추와 토마토에서 발아율을 향상시키지는 못했다. 그러나 osmotic priming과 SMP 처리 는 평균발아소요일수(MDG) 및 50% 발아에 소요되는 일수($T_{50}$)는 단축되어 조기발아를 유도하였다. 고추종자에서는 osmotic priming과 SMP 처리는 무처리 종자에 이하여 $T_{50}$$15^{\circ}C$에서 약 6일, $20^{\circ}C$에서는 약 5일, $25^{\circ}C$에서는 약 4.6일, $30^{\circ}C$에서는 약 4일 정도 단축되었고, 토마토 종자에서는 $15^{\circ}C$에서 3.3일, $20^{\circ}C$에서는 1.7일, $25^{\circ}C$에서는 1일,$30^{\circ}C$에서는 0.5일 정도 단축되었다. 이러한 발아촉진 효과는 불량발아 조건인 저온에서 뚜렷하였으나, 발아적온에 근접할수록 미약해지는 경향이었다. Osmotic priming과 SMP상호처리간 발아촉진 효과는 고추에서는 SMP 처리가 좋았고, 토마토에서는 큰 차이가 없었다. 종자처리 후 건조방법은 고추는 완전건조가 토마토에서는 표면건조가 조기발아 하는 경향이었다. Osmotic priming과 SMP 처리된 고추와 토마토 종자는 포장조건에서 묘출현을 향상시키지는 못했지만 출현속도를 단축시켜 신속한 묘출현을 유도하였다. 그러나 파종 후 35일 생육시킨 유묘의 초기생육은 osmotic priming과 SMP 처리에 의해 향상되는 경향이었으나 그 효과는 미약하였다.

벤토나이트 수화반응 특성화를 위한 X선 단층촬영 기술 적용성 평가 (Feasibility Assessment on the Application of X-ray Computed Tomography on the Characterization of Bentonite under Hydration)

  • 멜빈;이경원;윤서현;김광염;이창수;김민섭;김진섭
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.491-501
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    • 2022
  • 벤토나이트는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 완충재 및 뒷채움재의 주재료로 고려되고 있다. 처분환경에서 벤토나이트는 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 연구는 제작된 수화거동 실험용 셀을 사용하여 수화 조건에서 벤토나이트의 거동 특성을 X선 단층촬영 기술을 이용하여 평가하고자 하였다. 플라스틱재료로 만들어진 원통형 셀은 상부의 탈착식 캡을 이용하여 시료 상부에 수직응력을 가하거나 팽윤압을 측정할 수 있도록 제작하였다. 수화실험은 건조밀도 1.4 g/cm3, 함수율 20%의 조건으로 제작된 경주 벤토나이트 블록시료로 수행되었다. 샘플의 직경은 27.5 mm, 높이는 34 mm 이며, 수화 실험 중 0.207 MPa의 일정한 압력으로 물을 주입하였으며, 7일 동안 수화실험을 지속하였다. 하루 동안 수화 과정을 거치면서 벤토나이트가 팽창하여 셀 내부의 공간을 채우는 것을 확인하였다. 또한, 샘플의 X선 CT값의 히스토그램 분석을 통해 수화 과정 초기의 샘플 밀도 증가와 이후 점진적인 밀도 감소가 발생함을 평가할 수 있었다. 평균 CT 값, CT값의 표준 편차, CT값 변화량에 대한 분석을 통해 샘플의 수화 과정에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있었다. 즉, 수화 시작 후 2일 동안 시료 하부 및 상부 영역은 밀도가 감소하고 중간 영역은 밀도가 증가하였다. 그 후 수화가 진행되면서 샘플의 각 위치에서의 밀도 변화는 초기 샘플의 밀도와 비교할 때 그 차이가 점차 감소함을 확인하였다. 샘플 내 균열의 형성과정과 이후 감소되는 현상도 X선 단층촬영에 의해 확인되었다.

돈분 퇴비화 시 공기 흡입 강도에 따른 이화학적 특성변화 (Changes of Physico-chemical Characteristic on Swine Manure Using Different Suction Strength in Composting System)

  • 이동준;김중곤;정광화;곽정훈;;이지웅
    • 유기물자원화
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    • 제25권2호
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    • pp.59-67
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    • 2017
  • 본 연구는 톱밥이 수분조절재로 혼합된 돈분 퇴비화 시 공기 흡입 강도의 효과를 조사하기 위해 실시하였다. 25 L 규모의 퇴비화 반응기에 일정하게 주입되는 공기 주입량을 기준으로 공기 흡입량을 4 단계 (100%, 200%, 300%, 400%)로 구분하여 실험을 수행하였다. 모든 반응기의 온도가 퇴비화 개시 후 2일 이내에 호열성 단계에 도달하였으며 퇴비화 5일 까지 이를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 이후 반응기의 온도는 점차 감소하여 퇴비화 실험이 끝날 무렵에는 외기와 비슷한 온도를 나타냈다. 초기 혼합원료의 수분함량은 64.27% 로 측정되었으며, 점차 감소하여 100%에서 38.4, 200%에서 33.08%, 300%에서 14.59% 그리고 400%에서 11.93로 나타났다. 퇴비화 기간 동안, pH는 6.83에서 8.67로 증가하였다가 점점 감소하여 100%, 200%에서 7.56, 300%에서 8.19, 400%에서 8.08로 관찰되었으며, 이는 100%와 200%의 공기 흡입강도가 타 처리구보다 퇴비화에 적합한 흡입조건인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합 원료의 총 켈달질소 (TKN)는 2.3%로 측정되었으나, 점차 변화하여 퇴비화 종료 시점에 100%는 3.3%, 200%는 3.1%, 300%는 2.5%, 400%는 2.3%로 조사되었다. 이러한 결과는 100%, 200% 처리구가 타 처리구에 비해 $CO_2$ 발생 및 수증기 휘발로 인한 중량손실이 높기 때문인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합원료의 C/N비는 25.17로 측정되었으며 급격히 감소하여 퇴비화 종료 시점에는 100%에서 11.88 200%에서 11.97, 300%에서 14.31, 400%에서 14.72로 조사되었으나 처리구 간 큰 차이는 발견되지 않았다. 이상의 연구 결과 양질 퇴비화를 위한 공기 주입량 대비 최적 공기 흡입 강도는 100%와 200% 처리구인 것으로 조사되었다.

2층도로용 강구조 덱 시스템의 최적설계 (Optimum Design of Steel-Deck System for Two-Story Roads)

  • 조효남;민대홍;김현우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.553-564
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    • 1998
  • 최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.

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In vitro와 in vivo에서의 온도에 따른 스쿠티카충 성장의 수리 모델 (The mathematical model of temperature dependent growth of Scuticociliate Miamiensis avidus in vitro and in vivo conditions)

  • 오춘영
    • 한국어병학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.65-75
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    • 2013
  • 실험실에서 온도 별로 스쿠티카충을 배양한 데이터(Table 1)를 사용 스쿠티카충 개체군의 변화율(1.2)과 성장 방정식(1.3)을 in vitro 조건에서 구했다. 이 모델에서는 스쿠티카충의 증가모델 식은 로지스틱 증가함수로 두 가지 온도에서의 스쿠티카충의 증가율 매개변수를 구하였고, 기생충으로 인한 숙주인 넙치에 치명적일 수 있는 기생충의 임계밀도를 구하였다. 또 다른 데이터는 같은 온도에서 스쿠티카충 수를 다양하게 넙치의 복강에 주사하는 그룹과 동일한 스쿠티카충 수를 복강에 주사한 후 온도를 다르게 한 두 그룹의 스쿠티카충의 감염으로 폐사한 실험데이터(Table 2)에 근거하여 넙치의 감염에서 폐사가 되는 시스템 식(1.5)을 세웠다. 정리에서는 감염된 넙치와 폐사된 넙치의 미분방정식계는 감염넙치와 폐사 넙치와의 평형점을 찾고 그 평형점에 대한 안정성과 불안정성을 설명하였다. 각 온도에서의 매개변수를 사용하면 방정식 (1.6)은 시간에 대해 넙치의 누적 폐사량을 알 수 있는 방정식이다. 이 논문에서는 다양한 초기값 $P_0$값에 따른 넙치의 폐사를 중심으로 보았으므로 온도와 $P_0$가 동시에 넙치폐사에 어떠한 관계를 갖는 연구를 하기에는 제약을 갖고 있다. 이 연구의 제한점에서 언급했듯 실험을 여러 번 시행한 것이 아니기 때문에 단지 근사적인 값으로 이해를 해야 한다. 또한 넙치의 면역력을 알 수 있다면 기생충으로부터 저항력을 연구하는데 오차를 좀 더 줄인 근사치를 구할 수 있을 것을 기대할 수 있을 것이다.

대규모 지하 광산 구조물의 규모 결정을 위한 수치해석적 설계 접근 (Numerical Design Approach to Determining the Dimension of Large-Scale Underground Mine Structures)

  • 이윤수;박도현;선우춘;김교원;강중석
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.120-129
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    • 2012
  • 최근 친환경적 광산 개발에 대한 사회적 요구에 따라 갱외 시설물도 갱내화하는 경향이 있다. 지하 광산 구조물은 보통 높이보다 폭이 큰 공간을 필요로 하기 때문에 안정성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 강도감소법을 이용하여 안전율을 분석하고, 강도감소법과 다변량 회귀분석을 조합하여 지하 광산 구조물의 규모 결정을 위한 수치해석적 설계의 접근방법을 수행하였다. 설계 매개변수는 암반의 전단강도와 측압계수 그리고 지하 광산 구조물의 폭과 설치심도이다. 지하 광산 구조물의 안정성은 입력된 매개변수의 서로 다른 조건하에서 강도 감소법으로 계산된 안전율의 개념으로 평가되었으며, 다양한 다변량 회귀분석을 통해 안전율에 대한 적합한 함수를 얻었다. 최종적으로 최적의 회귀모델을 사용하여 지하 광산 구조물의 규모 결정에 있어서의 초기 설계 정보를 제공하는 도표를 제안했다.

수온과 염분이 능성어(Epinephelus septemfasciatus)의 난 발생 및 자어에 미치는 영향 (Effects of Water Temperature and Salinity on the Egg Development and Larvae of Sevenband grouper, Epinephelus septemfasciatus)

  • 조재권;홍창기;박종연;손맹현;박충국;박재민
    • 한국어류학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.21-25
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    • 2015
  • 본 연구는 해상가두리에서 사육한 능성어의 수정란을 가지고 난 발생 및 자어에 미치는 수온과 염분의 영향에 대하여 연구하였다. 수정란은 유백색의 구형으로 분리부성란이었고, 1개의 유구를 가지고 있었으며, 난 발생 과정 동안의 수온은 $21.5{\sim}23.5^{\circ}C$(평균 $22.0{\pm}0.05^{\circ}C$), 염분은 32.0~33.0 psu (평균 $32.5{\pm}0.05psu$) 범위였다. 각 수온조건별로 부화에 소요된 시간은 $15^{\circ}C$에서 29시간, $20^{\circ}C$에서 27시간, $25^{\circ}C$에서 24시간, $30^{\circ}C$에서 17시간, $35^{\circ}C$에서 15시간이 소요되었다. 염분별 부화율은 15 psu에서 80.0%, 20 psu에서 81.8%, 25 psu에서 86.4%, 30 psu에서 89.1%, 35 psu에서 79.1%로 25~30 psu에서 가장 부화율이 높은 것으로 나타났다. 기형율은 저염분 구간인 15 psu (20.0%)와 20 psu (18.2%)보다 35 psu에서 기형율이 20.9%로 가장 높았다. 각 발생 단계별 소요시간 (t:hour)과 수온($T:^{\circ}C$)과의 관계는 직선함수식의 관계를 가지는 것으로 나타났다. 초기발생에 있어 난 발생이 진행되지 않는 생물학적 영도는 평균 $5.4^{\circ}C$로 추정되었다.

환경세 정책의 이중배당가설에 대한 새로운 접근: 노동시장의 변화를 중심으로 (A New Approach to Double Dividend Hypothesis of Environmental Taxes: Focused on the Effects of the Labor Market)

  • 김상겸
    • 환경정책연구
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    • 제10권3호
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    • pp.93-117
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    • 2011
  • 환경세의 이중배당가설은 1980년대 중반 처음 제기된 이래, 최근까지 그 실현가능성에 대한 논의가 매우 활발한 연구주제이다. 이중배당가설의 실현가능성에 대해 부정적 입장을 견지하였던 2세대 연구들과는 달리, 3세대 연구들은 가설이 실현될 수 있는 조건에 초점을 맞추어 왔다. 3세대 연구들은 함수적 가정이나 환경세 부과대상 재화의 성질, 그리고 초기 조세체계에 대한 가정 등 다양한 경로를 통해 이중배당이 가능함을 주장하고 있다. 하지만 한 가지 흥미로운 점은, 3세대 연구들은 외형적으로 전혀 다른 접근방법을 취하고 있는 것으로 보이지만 그 작동기제를 살펴보면 노동시장에 유사한 영향을 미친다는 점에서 공통점이 발견된다는 것이다. 본 논문은 이러한 점에 착안하여 수행되었으며, 환경세 정책이 노동시장에 미치는 영향에 논의의 초점을 맞추고 이론적, 수리적 분석을 시도하였다. 분석결과는 이와 같은 이론적 직관과 일치하는 것으로 나타났다. 즉, 이중배당가설의 성립 여부는 정책변화가 노동시장에 미치는 영향이 매우 중요하며, 특히 가설이 성립하기 위해서는 환경세 정책이 노동공급의 증가를 유발해야 한다는 것이다.

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