• 제목/요약/키워드: 침강속도 측정

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점착성 유사의 입도분포 특성 분석 (Size Distribution of Suspended Cohesive Sediment)

  • 손민우;박병은;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.246-246
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    • 2019
  • 점착성 유사는 비점착성 유사보다 작은 입자 크기를 가지며 전자기적 점착력에 의해 연속적인 응집과 파괴의 과정인 응집현상을 겪는다. 응집현상에 의해 생긴 유사 덩어리를 플럭(Floc)이라고 하며 유사의 응집현상은 점착성 유사가 가지는 입자 크기, 침강속도, 밀도를 변화시킨다. 유사의 이동은 크기, 침강속도, 밀도에 영향을 받는다. 따라서 점착성 유사의 여러 특성에 관여하는 입자의 크기에 대한 충분한 이해는 점착성 유사의 이동을 파악하는 데에 필수적이다. 본 연구에서는 점착성 유사의 여러 특성 중, 입자 크기 분포에 대한 특성을 분석하는 것을 수행하였다. 일반적으로 점착성 유사의 연구에서 입도 분포는 Log-normal 분포로 가정하여 사용되고 있다. 그러나 그 적합성에 대해서는 검증된 바가 없다. 따라서 과거 연구에서 조사된 점착성 유사의 입도 분포 자료를 현장에서 측정된 자료와 실험실에서 측정된 자료로 나누어 수집한 후, 표본에 통계학적인 방법인 적합도 검정을 사용하여 실제 어떠한 분포를 모사하는지 살펴보았다. 적합도 검정은 Kolmogorov- Smirnov (K-S)검정을 이용하였으며 K-S 검정의 결과가 유의수준 5%를 통과하는 경우 가정된 분포가 실제 표본을 잘 모사하는 것으로 판단하였다. 적합도 검정 결과, 점착성 유사의 입도 분포는 현장 실험과 실험실 실험에서 다른 특징을 나타내었다. 현장 실험의 경우 입도 분포의 형태가 지수 분포의 형태를 나타내는 경우가 많았으며 Gamma 분포가 우수하게 모사하였다. 실험실 실험의 입도 분포는 일반적인 양의 왜곡도를 가지는 분포를 그렸으며 GEV 분포와 Gamma 분포가 우수하게 모사하였다. 두 경우 모두 Log-normal 분포가 적합하다고 판단되는 경우는 많지 않았다. 그러나 Log-normal 분포에 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수의 분포로 모사한 경우 유의수준 5%를 통과하는 경우가 크게 증가하였다. 향후에는 점착성 유사의 입도 분포를 모사하고 사용함에 있어 Log-normal 분포를 무조건적으로 이용하는 것은 지양해야할 것으로 판단된다. 2 매개변수의 분포를 점착성 유사의 입도분포로 사용할 경우, Gamma 분포를 추천하며, 기존에 사용되던 Log-normal 분포를 사용할 경우 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수의 Log-normal 분포를 이용할 것을 추천한다. 또한 점착성 유사의 입도를 모사하는 분포를 개발하여 사용한다면 점착성 유사의 이동과 특성을 연구할 때 가장 중요한 크기 특성에 대한 많은 정보를 제공할 수 있다고 판단된다.

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광물성 미립자의 침전거동에 관한 실험 (Experiment on Settling Behaviour of Fine Mineral Particles)

  • 김종우
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.13-21
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    • 2005
  • 부서지기 쉬운 큰 응집입자의 파괴 없이 미립자의 침강거동에 관한 실험을 정지수면 조건하에서 CCD(Charged Coupled Device) 카메라로 실시하였다. CCD 카메라를 통한 실험은 점착성 미립자의 연직분포의 농도와 농도의 연직분포에 대해 물리-화학적 인자(NaCl, 밀도, 온도 및 pH)의 영향을 조사하는 것이다. 부유된 미립자(alumina와 quartz) 농도의 연직분포는 $20,000\;mg/{\ell}$까지 CCD 카메라로 측정할 수 있었다. 점착성 퇴적물의 농도의 연직분포는 초기농도의 증가, 온도의 증가 및 염분의 증가로 커진다. 그리고 염분의 첨가로 미립자(alumina) 농도의 연직분포가 quartz보다도 더 빠르게 감소한다. 그와 더불어서 PH은 미립자(alumina) 침강거동에 영향을 끼친다. pH 4.2에서 미립자의 침강률은 낮고, pH 8.9에서 입자의 응집현상 때문에 미립자의 침강률은 크다. pH 9부터 침강 평균속도는 감소한다.

$SEDIsystem^{TM}$을 이용한 적혈구 침강속도 측정의 평가 (Evaluation of Automated ESR Measuring System, $SEDIsystem^{TM}$)

  • 이정이;김경동;이채훈;김정숙
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제13권1호
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    • pp.110-115
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    • 1996
  • 적혈구 침강속도는 전통적인 검사의 하나로서 진단에 있어서는 다소 비특이적인 검사이지만 몇몇 질병의 activity를 평가하고 추적검사에 유용한 것으로 평가되고 있다. Westergren법이 표준화된 검사법으로 인정받고 있으나 보고자에 따라 CV값이 0.8-22.9%로 보고되고 있다. 저자들은 143명의 검체를 대상으로 ESR 자동화 기기인$SEDIsystem^{TM}$ 사용하여 ESR을 측정하고 modified Westergren법, Wintrobe법과 비교하여 임상에 적용될 수 있는지를 검토하였다. $SEDIsystem^{TM}$로 측정한 ESR 결과와 modified Westergren법으로 측정한 ESR 결과사이의 상관식 및 상관계수(r)는 y = 0.863x - 1.69 (r=0.830)이었고, $SEDIsystem^{TM}$로 측정한 ESR 결과와 Wintrobe법으로 측정한 ESR 결과사이의 상관식 및 상관계수(r)는 y = 1. 14x - 14.7 (r=0.789)이었고, 검체의 안정성을 평가하기 위해 시간에 따른 ESR의 반복 측정치는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 위의 결과로 볼 때 $SEDIsystem^{TM}$을 이용한 검사는 기존의 modified Westergren, Wintrobe법들과의 상관성이 높았고 4시간까지 안정된 결과를 보였으며 또한 대량의 검체를 신속하게 보고할 수 있어서 임상 혈액검사실에서 이용하기에 적합하다고 생각된다.

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플럭의 입도분포의 형태에 관한 고찰 (Study on shape of floc size distribution)

  • 손민우;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.181-181
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    • 2020
  • 점착성 유사는 유사가 가지는 점착력에 의해 응집현상을 겪으며 그 크기와 밀도가 변화한다. 유사의 크기와 밀도는 침강속도에 직접적인 영향을 주며 침강속도으 변화는 유사의 거동에 매우 중요한 작용을 한다. 따라서 점착성 유사의 크기 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 이전의 많은 연구는 점착성 유사의 입도분포가 대수정규분포를 따른다고 주장하고 있다. 그러나 그 가정이 합리적인지에 대해 분석한 연구는 많지 않다. 본 연구는 통계학적 방법 중 적합도 검정을 이용하여 실제 점착성 유사가 어떠한 분포를 모사하는지 분석하였다. 사용된 적합도 검정 방법은 Kolmogorov-Sminorv(K-S) 검정이며 적합도 판정의 기준은 유의수준 5%를 기준으로 하였다. 그 결과, 실험실 실험에서 측정된 플럭의 입도분포와 현장 실험에서 측정된 입도분포는 다른 결과를 보였다. 현장 실험의 경우, 분포가 오른쪽으로 왜곡된 지수분포의 형태를 나타냈으며, Gamma 분포가 가장 우수하게 모사하였다. 실험실 실험의 경우 일반적인 양의 왜도를 가지는 분포를 나타냈으며 GEV분포가 점착성 유사의 입도분포를 가장 잘 모사하였다. 대수정규 분포의 경우 일반적으로 이용하는 2-매개변수 대수정규분포일 경우 현장실험과 실험실 실험 모두 적합하지 않았다. 그러나 위치 매개변수를 추가하여 3-매개변수 대수정규분포를 사용하면 점착성 유사의 입도분포를 잘 모사하는 것으로 판단된다. 따라서 점착성 유사의 입도분포를 무조건적으로 대수정규분포로 사용하는 것은 지양해야할 것으로 판단된다.

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개정 Prand시 이론을 이용한 유사 농도 분포식 (A Sediment Concentration Distribution Based on a Revised Prandtl Mixing Theory)

  • 정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.3-13
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    • 1997
  • 멱 유속 분포를 구하기 위해 개정 Prandtl 혼합 거리 이론이 이용되었으며, 여기에서 사용된 지수값의 범위는 1/4~1/7이었다. 이 개정된 유속분포를 이용하여 간단한 부유사 농도 분포식을 개발하였다. 미국 지질조사국이 리오그란데강에서 실측한 자료와 명목값인 $\beta$=1.0, $textsc{k}$=0.4, 그리고 가시관에 의해 얻어진 침강속도를 이용한 개정 농도식 계산결과와 실측지와의 비교는 양호한 편이었으며, 지수에 임의로 두배를 해주었을 경우에는 좋은 결과를 보였다. 적당한 $\beta$, $textsc{k}$, 그리고 침강속도를 선택하기 위해 더 많은 연구가 필요하지만 이러한 연구가 대규모 난류와 이차류 영향에 대한 설명을 할 수는 없을 것이다. 하지만 실용적인 측면에서 보면 어느 관측지점에 대한 매우 자세하고 특별하게 측정된 자료는 그 지점에 맞는 지수나 계수를 찾아낼 수도 있다.

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통계학적 접근법의 적용을 통한 유사 문제의 분석 (Statistical Analysis on Size of Flocs)

  • 손민우;박병은;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.245-245
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    • 2019
  • 점착성 유사는 유사가 가지는 점착력에 의해 응집현상을 겪으며 그 크기와 밀도가 변화한다. 유사의 크기와 밀도는 침강속도에 직접적인 영향을 주며 침강속도는 변화는 유사의 거동에 매우 중요한 작용을 한다. 따라서 점착성 유사의 크기 특성을 파악하는 것은 필수적이다. 본 연구는 유사가 가지는 입도분포를 파악하기 위해 통계학적 접근법을 적용하여 분석하였다. 점착성 유사의 입자가 가지는 입도 분포를 구체화한 결과를 유사의 입도 분포를 위한 수치 모의 연구에 적용하여 모의 결과를 향상시키고 유사 문제의 분석에 용이하도록 하려 한다. 통계학적인 방법 중 적합도 검정을 이용하여 실제 점착성 유사의 입도가 어떠한 분포를 모사하는지 분석하였다. 수집된 입도 분포 자료에 적합도 검정 방법 중 Kolmogorov-Sminorv(K-S) 검정을 이용하였으며 유의수준 5%를 통과할 경우 이론 분포가 점착성 유사의 입도 분포를 잘 모사하는 것으로 판단하였다. 점착성 유사의 입도 분포를 수집하고 그 자료를 바탕으로 적합도 검정을 실시한 결과 많은 연구에서 점착성 유사의 입도 분포로 가정하고 있는 Log-normal 분포가 유의수준 5%를 기준으로 적합도 검정을 통과한 경우는 많지 않았다. 본 연구에서 검정한 결과로는 기존에 이용되는 Log-normal 분포는 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수 분포를 사용할 경우에만 점착성 유사의 입도 분포를 모사한다고 판단된다. 향후에는 점착성 유사의 입도 분포를 모사하고 사용함에 있어 Log-normal 분포를 무조건적으로 이용하는 것은 지양하고 점착성 유사가 가지는 특성을 파악하여 어떠한 입도 분포 형태를 나타낼지 미리 예측하여 이론 분포를 가정한다면 수치모형을 통해 점착성 유사의 입도 분포를 모사할 때 그 정확도가 크게 증가할 것으로 판단된다. 또한 점착성 유사의 입도 분포로서 제시한 GEV 분포와 Gamma 분포, Log-normal 분포를 FM 모형에 결합하여 입도 분포를 모의한 후 그 결과를 실제 현장에서 측정된 입도 분포와 비교하는 과정을 통해 실제 어떠한 분포가 가장 적합하게 모의하는지도 검증할 필요성이 있다고 판단된다. 또한 점착성 유사의 입도를 모사하는 분포를 새로 개발하여 사용한다면 점착성 유사의 이동과 특성을 연구할 때 가장 중요한 크기 특성에 대한 많은 정보를 제공할 수 있으며 유사와 관련된 문제를 용이하게 분석할 것으로 판단된다.

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대체 표면을 이용한 $PAH_s$의 건식 침적 특성에 관한 연구 (The Characteristic of Dry Deposition of PAHs with the Surrogate Surface)

  • 김형섭;김종국;김영성;진현철
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.323-324
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    • 2003
  • 건식 침적은 오염물질의 물리 화학적 특성과 기상상태(온도, 풍속, 대기안정도 등)와 표면 특성의 함수이다. 건식 침적은 크게 가스상 침적과 입자상 침적으로 나뉘어 지며, 입자상 침적은 다시 중력침강에 주로 영향을 받는 조대입자 영역과 브라운 운동에 주로 영향을 받는 미세 입자 영역으로 나뉘어 질 수 있다. 건식 침적량은 일반적으로 이론적인 건식 침적 속도와 실측된 대기 농도로부터 추정되어지거나 혹은 대체 표면 측정과 같은 직접적인 측정방법을 이용하여 산출되어진다. (중략)

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점착성 유사의 침강특성에 관한 연구 (Study of Settling Properties of Cohesive Sediments)

  • 최인호;김종우
    • 한국습지학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.303-310
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 난류흐름에서 이온의 영향아래 점착성 유사의 침강특성을 이해하는데 있다. 실험연구는 자유수면을 가지는 소형 환형수조에서 실시하였다. 실험에서 유사 재료로써 실리카($SiO_2$)를 사용하였으며, 부유농도는 CCD-Camera로 측정하였다. 실리카의 침강실험은 7g/L의 농도일 경우 다양한 바닥전단응력을 부여해 실시되었다. 바닥전단응력이 증가하게 되면 실리카의 플럭(floc)입자 입경(D)은 pH6.8에서보다 pH4.2와 높은 NaCl 농도에서 더 크다. 실리카의 침강속도($W_s$)는 pH4.2에서보다 10g NaCl/L에서 더 높다. 본 연구에서 예측된 농도-시간 곡선은 실제 흐름에서 이온의 영향아래 실측된 농도-시간 곡선과 잘 일치하는 것으로 나타났다.

이미지 분석을 이용한 비사 이동속도 측정 정확도 평가 (Evaluation of Accuracy of Aeolian Velocity Measurement Using Image Analysis)

  • 김영민;류호상;윤현덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.121-127
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    • 2023
  • 바람에 의한 모래이동(비사이동) 연구는 1941년 Bagnold가 사막 조건에서 바람에 의한 모래 이동량 연구를 최초로 수행하며 시작되었다. 비사이동 연구는 사막을 대상으로 주로 수행되었으며, 해안 공학 분야에서는 1980년 이후 Bagnold 공식을 연안에 접목하며 시작되었다. 하지만 해안에 Bagnold 공식을 사용할 경우 비사 이동량을 과대 산정함이 많은 연구에 의해 제시되었다. 현재 간단한 형태부터 다양한 센서를 활용한 비사 포집기가 개발되었고 연구에 활용되고 있다. 하지만 이러한 비사 포집기는 포집기 별로 포집 성능의 차이가 크다는 단점이 있다. 성능의 차이가 크다는 것은 결과의 신뢰성 및 정확성이 낮다는 것을 의미한다. 또한 기존 포집기의 경우 포집된 모래의 양으로만 분석을 수행하며, 비사 이동속도나 농도에 대한 정량적 분석은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이미지 분석 기법을 이용하여 비사의 이동속도 측정 정확도를 평가하고 연구에 활용할 수 있는 방안을 제시한다.

정자기장이 효소와 세포 활성에 미치는 영향 (THE EFFECT OF STATIC MAGNETIC FIELDS ON MOLECULAR AND CELLULAR ACTIVITIES)

  • 박제구;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.929-941
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    • 1997
  • 가장 바람직한 교정력은 환자에게 불편감을 주지 않고 치조골 상실과 치근흡수와 같은 조직의 손상없이 가장 빨리 치아를 이동시키는 힘이다. 최적의 교정력을 얻기 위하여 그 동안 많은 방법들이 시도되어 왔으며 최근에는 자석의 사용이 고려되고 있다. 본 연구는 Sm-Co 자석의 정자기장이 효소와 세포 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 적혈구 침강속도가 측정되었으며, 철이온과 관련된 효소 (Catalase, NO synthase)와 철이온과 무관한 효소 (Lactic dehydrogenase)의 활성과 세포내 합성은 Spectrophotometer를 이용하여 측정되었으며, 조골세포 $MC_{3}T_3-E_1$의 성장과 증식은 Crystal violet 염색법과 ${^3}H$-thymidine incorporation에 의한 DNA합성능을 측정하였다. 실험군의 적혈구는 표면자기장이 1,400 G (gauss)인 자석에, 효소와 조골세포는 7,000 G의 정자기장에 노출시키고, 정자기장에 노출시키지 않은 경우와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 적혈구 침강속도는 정자기장의 영향을 받지 않았다. 2. Catalase와 Lactic dehydrogenase의 활성은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 3. NO synthase와 Lactic dehydrogenase의 세포내 합성은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 4. 세포배양된 조골세포 $MC_{3}T_3-E_1$의 성장과 증식은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 이상의 결과로 보아 정자기장은 효소와 세포 활성에 대한 영향이 없는 것으로 사료되었다.

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