• Fire Science and Engineering
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• v.31 no.5
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• pp.53-62
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• 2017

Electric power which is the energy source of economy and industries requires long distance transportation due to regional difference between its production and consumption, and it is supplied through the multi-loop transmission and distribution system. Prior to its actual use, electric power flows through several transformations by voltage transformers in substations depending on the characteristics of each usage, and a transformer has the structure consisting of the main body, winding wire, insulating oil and bushings. A transformer fire that breaks out in substations entails the primary damage that interrupts the power supply to houses and commercial facilities and causes various safety accidents as well as the secondary economic losses. It is considered that causes of such fire include the leak of insulating oil resulting from the destruction of bottom part of bushings, and the chain reaction of fire due to insulating oil that reaches its ignition point within 1 second. The smoke detector and automatic fire extinguishing system are established in order to minimize fire damage, but a difficulty in securing golden time for extinguishing fire due to delay in the operation of detector and release of gas from the extinguishing system has become a problem. Accordingly, this study was carried out according to needs of active mechanism to prevent the spread of fire and block the leak of insulating oil, in accordance with the importance of securing golden time in extinguishing a fire in its early stage. A bushings fireproof structure was developed by applying the high temperature shape retention materials, which are expanded by flame, and mechanical flame cutoff devices. The bushings fireproof structure was installed on the transformer model produced by applying the actual standards of bushings and flange, and the full scale fire test was carried out. It was confirmed that the bushings fireproof structure operated at accurate position and height within 3 seconds from the flame initiation. It is considered that it could block the spread of flame effectively in the event of actual transformer fire.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.22 no.6
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• pp.651-662
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• 2022

The electrochemical impedance spectroscopy(EIS) method was used to evaluate the concrete deterioration process related to chloride-induced steel corrosion with various corrosion levels(initiation, rust propagation and acceleration periods). The impressed current technique, with four total current levels of 0C, 13C, 65C and 130C, was used to accelerate steel corrosion in concrete cylinder samples with w/c ratio of 0.4, 0.5, and 0.6, immersed in a 0.5M NaCl solution. A series of EIS measurements was performed to monitor concrete deterioration during the accelerated corrosion test in this study. Some critical parameters of the equivalent circuit were obtained through the EIS analysis. It was observed that the charge transfer resistance(R_c) dropped sharply as the impressed current increased from 0C to 13C, indicating a value of approximately 10kΩcm². However, the sensitivity of R_c significantly decreased when the impressed current was further increased from 13C to 130C after corrosion of steel had been initiated. Meanwhile, the double-layer capacitance value(C_dl) linearly increased from 50×10^-6μF/cm² to 250×10^-6μF/cm² as the impressed current in creased from 0C to 130C. The results in this study showed that monitoring C_dl is an effective measurement parameter for evaluating the progress of internal concrete damages(de-bonding between steel and concrete, micro-cracks, and surface-breaking cracks) induced by steel corrosion. The findings of this study provide a fundamental basis for developing an embedded sensor and signal interpretation method for monitoring concrete deterioration due to steel corrosion at various corrosion levels.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.2
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• pp.167-183
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• 2023

Gases originated from the final SNF (spent nuclear fuel) disposal site are very mobile in the barrier and they may also affect the migration of radioactive nuclides generated from the SNF. Mechanisms of gas-nuclide migration in the multi-barrier and their influences on the safety of the disposal site should be understood before the construction of the final SNF disposal site. However, researches related to gas-nuclide coupled movement in the multi-barrier medium have been very little both at home and abroad. In this study, properties of gas generation and migration in the SNF disposal environment were reviewed through previous researches and their main mechanisms were summarized on the hydrogeological evolution stage of the SNF disposal site. Gas generation in the SNF disposal site was categorized into five origins such as the continuous nuclear fission of the SNS, the Cu-canister corrosion, the oxidation-reduction reaction, the microbial activity, and the inflow from the natural barriers. Migration scenarios of gas in porous medium of the multi-barrier in the SNF repository site were investigated through reviews for previous studies and several gas migration types including ① the free gas phase flow including visco-capillary two-phase flow, ② the advection and diffusion of dissolved gas in pore water, ③ dilatant two-phase flow, and ④ tensile fracture flow, were presented. Reviewed results in this study can support information to design the further research for the gas-nuclide migration in the repository site and to evaluate the safety of the Korean SNF disposal site in view points of gas migration in the multi-barrier.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.22 no.2
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• pp.147-174
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• 2005

To understand the physical processes that control the high-latitude lower thermospheric dynamics, we quantify the forces that are mainly responsible for maintaining the high-latitude lower thermospheric wind system with the aid of the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (NCAR-TIEGCM). Momentum forcing is statistically analyzed in magnetic coordinates, and its behavior with respect to the magnitude and orientation of the interplanetary magnetic field (IMF) is further examined. By subtracting the values with zero IMF from those with non-zero IMF, we obtained the difference winds and forces in the high-latitude 1ower thermosphere(<180 km). They show a simple structure over the polar cap and auroral regions for positive($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$ |) or negative($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|) IMF-$\overline{B}_y$ conditions, with maximum values appearing around -80$^{\circ}$ magnetic latitude. Difference winds and difference forces for negative and positive $\overline{B}_y$ have an opposite sign and similar strength each other. For positive($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) or negative($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|) IMF-$\overline{B}_z$ conditions the difference winds and difference forces are noted to subauroral latitudes. Difference winds and difference forces for negative $\overline{B}_z$ have an opposite sign to positive $\overline{B}_z$ condition. Those for negative $\overline{B}_z$ are stronger than those for positive indicating that negative $\overline{B}_z$ has a stronger effect on the winds and momentum forces than does positive $\overline{B}_z$ At higher altitudes(>125 km) the primary forces that determine the variations of tile neutral winds are the pressure gradient, Coriolis and rotational Pedersen ion drag forces; however, at various locations and times significant contributions can be made by the horizontal advection force. On the other hand, at lower altitudes(108-125 km) the pressure gradient, Coriolis and non-rotational Hall ion drag forces determine the variations of the neutral winds. At lower altitudes(<108 km) it tends to generate a geostrophic motion with the balance between the pressure gradient and Coriolis forces. The northward component of IMF By-dependent average momentum forces act more significantly on the neutral motion except for the ion drag. At lower altitudes(108-425 km) for negative IMF-$\overline{B}_y$ condition the ion drag force tends to generate a warm clockwise circulation with downward vertical motion associated with the adiabatic compress heating in the polar cap region. For positive IMF-$\overline{B}_y$ condition it tends to generate a cold anticlockwise circulation with upward vertical motion associated with the adiabatic expansion cooling in the polar cap region. For negative IMF-$\overline{B}_z$ the ion drag force tends to generate a cold anticlockwise circulation with upward vertical motion in the dawn sector. For positive IMF-$\overline{B}_z$ it tends to generate a warm clockwise circulation with downward vertical motion in the dawn sector.

• Proceedings of the Korean Society of Toxicology Conference
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• 2002.05b
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• pp.106.2-132
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• 2002

형질전환 (유전자 결핍; Knockout) Min 마우스를 이용하여 대장암 발생에서 배추, 양배추 주성분인 indole-3-carbinol (I3C)의 대장암 예방효과를 규명하고자 하였다. 실험동물로는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$(Min 마우스)계의 5내지 6주령의 수컷 이형접합체 형질전환 마우스 70마리와 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10kfl를 The Jackson Laboratory 사 (Bar harber, ME, USA)로부터 직접 구입하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 (Min)마우스 70마리를 각 군 20내지 25마리씩 세군으로 나누었다. Group 1에는 20마리, Group 2에는 25마리, Group 3에는 25마리를 배치하고, I3C 투여 실험군 (Group 1과 2)에는 실험시작시에 AIN-76A 분말사료에 I3C가 각각 100 및 300ppm이 함유되도록 조제하여 공급하였다. 그리고 실험군(Group 3)에는 실험시작부터 종료시까지 AIN-76A 정제고형사료(Teklad사, WI, USA)를 자유로이 급이하였다. 각군간의 체중, 사료 및 음수소비량을 매 2주마다 측정하였고, 10주간 (16주령)의 실험종료시에는 최종체중과 간장, 신장, 비장 등의 장기무게를 측정하여 상대장기 무게비를 산출하였다. 대조군으로서 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10마리는 같은 조건의 사육실에서 AIN-76A 정제고형사료를 33주간 자유로이 급이하였다. 실험동물은 부검전에 하룻밤 동안 절식하고 이산화탄소 흡입 마취하에서 흉대동맥을 절단하여 방혈하고 각 장기(심장, 폐, 위)를 적출하여 생리심염수에 넣어 장기무게를 측정하고 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장의 검사를 위하여 위의 식도부위와 직장을 실로 결찰하여 적출하고 생리심염수를 주입하여 팽창시켜, 십이지장, 공장, 및 회장, 그리고 대장으로 나누어 여과지에 펼친 후 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장은 육안 및 자동 영상분석길ㄹ 이용한 분석이 끝난 후에 각 부위별로 4-6개의 절편을 작제하여 포르말린에 재고정하고, 통상적인 조직처리과정, 파리핀 포매 및 3-4$\mu$m 두께의 조직절편을 제작하여 H&E 염색을 실시하여 현미경으로 검경하였다. 약 1주일간의 포르말린 고정이 끝난 소장 및 대장을 부위별, 별 종양개수 및 분포를 자동영상분석기(Kontron Co. Ltd., Germany)로 분석하였다. 체의 변화, 장기무게, 사료소비량 및 마리당 종양의 개수에 대한 통계학적 유의성 검증을 위하여 Duncan's t-test로 통계처리 하였고, 종양 발생빈도에 대하여는 Likelihood ration Chi-square test로 유의성을 검증하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률은 84%(Group 3; 21/25례)로써 I3C 100ppm 및 300ppm을 투여한 경우에 있어서는 각군 모두 60%(Group 1; 12/20 례, Group 2; 15/25 례)로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군은 1.40$\pm$0.24(100%)에 비하여 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1; 0.85$\pm$0.23; 61%, P<0.01), 그리고 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2 ; 1.32$\pm$0.29 ; 94%)의 순으로 감소하였다. 선종의 크기별 종양의 발생개수의 분포에 있어서 I3C 저농도 투여 실험군에 있어서는 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 부위별 소장선종의 발생수는 십이지장부위를 제외하고 각 군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 십이지장 종양의 발생개수에서만 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1 ; 3.11$\pm$0.85)이 대조군 (Group 3: 1.48$\pm$0.35) 및 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2: 1.56$\pm$0.47)에 비하여 유의성 있게 증가하였다. (P<0.05). 따라서 I3C은 소장에서는 암예방 효과가 뚜렷하지 않으나, 대장에 대한 암에방 효과가 있을 것으로 생각된다. 소장 및 대장을 제외한 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 그리고 위 등의 기타 장기에서의 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다. 소장 및 대장의 종양은 선종(polyps)으로 관찰되었다. 지난 10여년간 형질전환 및 유전자 결핍 실험동물의 종류가 기하 급수적으로 증가하여 이용되고 있다. 가족성 대장 선종성 용종증(FAP)의 대표적인 모델로 이용되고 있는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스를 사용하여 배추나 양배추의 주요성분인 Indole-3-carbinol(I3C)의 대장암 예방효과가 있는지를 검색하여 본 결과 AIN-76A정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률 84%에 비하여 I3C 100 및 300ppm을 투여한 실험군에 있어서 각군 모두 60%로서 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 대조군의 1.40$\pm$1.041를 100%로 환산하였을 경우 I3C 저농도 및 고농도 투여 실험군에서는 각각 약 61%와 94%를 나타내여 감소하였다. 특히 대장선종의 크기별 분포에 있어서 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. 따라서 저농도 I3C의 투여는 실험적 유전성 가족성 대장 선종성 용종증 모델에 있어서 어느정도 암 예방효과가 있는 것으로 생각된다. 그러나 소장 선종의 발생에는 별 영향이 없는 것으로 생각된다. 그러나 본 실험에 사용된 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스는 실험개시 시점이 7내지 8주령이 경과하여 이미 태생기부터 소장 및 대장의 선종 발생이 진행되어 온 것을 감안하고 특히 비스테로이드계 항염증 소염제(NSAIDS)와 같은 강력한 COX-2억제제가 아님을 고려하면, 상당한 선종의 발생을 억제할 수 있는 가능성이 매우 높다고 생각한다. 또한 이제까지 배추나 양배추 성분의 복합성분들에 대한 실험적 대장암 모델에서의 촉진효과 등에 대한 보고들이 있어 온 점을 고려할 때 위암(Kim 등, 1994) 간암(Kim 등, 1994), 유방암(Grubbs, 등, 1995; Bradlow 등, 1995)에 대한 예방효과가 있을 것으로 생각된다. 앞으로 이러한 종양조직내에서의 COX-2 및 iNOS mRNA와 단백질의 발현정도를 분자병리학적으로 연구중에 있으며, 향후 십자화과식물 성분인 indole-3-carbinol이 마우스뿐 만 아니라 랫드의 화학발암물질에 의한 대장종양에 대한 억제효과 있는지 연구 필요가 있다. Min 마우스와 같은 형질 전환(유전자결핍;knockout) 실험동물을 이용한 새로운 중기 발암성 시험범의 확립을 통한 각종 환경 유해물질의 발암성 유무 및 COX-2 억제작용이 있는 식품인자의 암예방 후보물질을 체계적으로 검색하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.