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플라즈마 블라스팅을 이용한 유류오염토양의 투수성과 정화효율 개선을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study to Improve Permeability and Cleaning Efficiency of Oil Contaminated Soil by Plasma Blasting)

  • 장현식;김기준;송재용;안상곤;장보안
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.557-575
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    • 2020
  • 유류오염 토양의 투수성 및 정화효율을 개선하기 위하여 고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 블라스팅을 토양에 적용하였다. 이 연구를 위하여 고전압 발생장치를 새로 제작하였고, 실트질 모래인 토양시료, 토양시료에 소석회를 혼합한 시료와 토양시료에 시멘트를 혼합한 세 종류의 토양시료를 다져서 소형 토조와 대형 토조를 제작한 후 각각의 토조내에서 플라즈마 블라스팅을 시행하여 유체확산의 범위와 투수성의 변화를 측정하였다. 플라즈마 블라스팅이 시행된 토양시료에서는 플라즈마 블라스팅이 시행되지 않은 대조군에 비해 유체의 확산 부피가 약 11~71% 증가하였다. 낮은 전압하에서 플라즈마 블라스팅이 시행되면 토양 내에서는 구조적 취약면(다짐면)을 따라 수평적 확산이 우세하게 나타났으나 높은 전압에 의한 플라즈마 블라스팅은 토양 내에 구형의 입체적인 확산을 발생시켰다. 플라즈마 블라스팅은 투수성 또한 증가시켰으며, 소석회 및 시멘트가 혼합된 토양에서 더욱 뚜렷하게 관찰되어, 플라즈마 블라스팅이 시행된 시료들은 대조군 시료에 비해 투수계수가 450~1,052% 범위로 증가하였다. 플라즈마 블라스팅이 1회만 실시된 토양시료의 투수계수는 방전 전압이 높아질수록 증가하였으나 동일한 전압으로 여러 번의 블라스팅이 시행된 토양시료의 투수계수는 증가하거나 감소하였다. 토양시료에 경유를 이용하여 인위적으로 오염시킨 토양시료에 플라즈마 블라스팅을 실시하여 정화효율을 측정하였다. 플라즈마 블라스팅이 시행되면, 방전지점 근처의 토양에서는 평균 393%, 방전지점으로부터 20 cm 이상 이격된 하부 토양에서는 평균 239% 정도의 정화효율이 개선되었으나 방전 전압과 정화효율은 상관성을 보이지 않았다. 위의 결과는 플라즈마 블라스팅이 토양의 투수성과 정화효율을 상당히 개선하므로, 유류오염 토양의 원위치 정화에 효율적으로 이용될 가능성을 보여주었다.

경주시 외동읍 신계리 계곡에 발달하는 신기 단층대 발달사 (Development History of Neotectonic Fault Zone in the Singye-ri Valley, Oedong-eup, Gyeongju, Korea)

  • 강지훈;손문;류충렬
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.349-359
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    • 2020
  • 한반도 남동부 경상분지에는 북북서 방향의 울산단층대가 발달하고, 울산단층대의 주변부에서 많은 제4기 단층들이 발견된다. 이들 단층은 주로 백악기 말-제3기 초의 불국사 화성암류를 상반으로 하고 제4기 퇴적층을 하반으로 하고 있거나 제4기 퇴적층들 사이에 발달하고, 주로 상반이 서쪽으로 충상하는 역이동성의 운동감각을 보여준다. 이들 단층의 발견 지점을 연결해 보면 (서)북서, 남-북, (북)북동, 동북동 방향 등으로 지그재그형 구간별 방향성을 보이고, 이러한 구간별 방향성은 이들 단층의 주요 단층면들의 방향성과 유사하다. 경주시 외동읍 신계리 계곡에 분포하는 제4기 퇴적층, 염기성 암맥, 불국사 화강암 등에서는 남-북 방향의 역단층을 절단하고, 상부가 서쪽으로 이동하는 동-서 방향의 주향(이동) 단층들이 다수 관찰된다. 동측의 염기성 암맥 및 불국사 화강암에 의해 충상되어 있는 서측의 제4기 퇴적층에서는 남-북 방향의 역단층을 절단하고, 남-북 방향의 충상단층에 의해 절단되는 동-서 방향의 우수 주향이동 단층이 관찰된다. 제4기 단층들의 이러한 기하학적·운동학적 특성으로부터 신계리 신기 단층대의 형성과 관련된 다음과 같은 두 가지 적어도 2회 이상의 제4기 지구조운동이 고찰된다. 하나는 첫 번째 동-서 방향의 압축력에 의한 첫 번째 남-북 방향의 역단층운동과 이에 수반된 동-서 방향의 주향이동성 인열 단층운동, 이후 두 번째 동-서 방향의 압축력에 의한 두 번째 남-북 방향의 역단층운동이다. 다른 하나는 첫 번째 남-북 방향의 역단층운동, 이후 북서-남동 방향의 압축력에 의한 동-서 방향의 우수 주향이동 단층운동, 이후 두 번째 남-북 방향의 역단층운동이다. 본 논문에서는 울산단층대 주변부에서 발견된 제4기 단층들의 다양한 단층면의 방향성과 지그재그형 노두연결 구간별 방향성, 신계리 계곡 제4기 단층들의 기하학적·운동학적 특성, 그리고 최근 양산단층대 일대에서 보고된 서쪽으로 볼록한 압축성 호상의 선상구조 등으로부터 신계리 신기 단층대의 발달사를 제시한다.

백두산 화산의 지체구조 추론을 위한 지구화학적 데이터를 이용한 기초 평가 (Initial Evaluation using Geochemical Data to infer Tectonic Setting of Mt. Baekdu/Changbaishan Volcano)

  • 윤성효;장철우;판보
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.128-139
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    • 2022
  • 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 외륜산 정상부에 분포하는 홀로세에 분화한 규장질 화산암 시료와 플라이스토세 개마용암대지와 장백산순상화산체의 고철질 화산암 시료의 암석화학적 특징 분석을 통해 지체구조적 위치를 알아보았다. 백두산 화산지대에서 초기 고철질 분출물들은 개마용암대지와 장백산순상화산체를 형성하였으며, 대부분 알칼리계열의 현무암에서 조면현무암 또는 서브-알칼리(쏠레이아이트) 현무암에서 현무암질안산암의 성분이며, 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 정상부 부근의 홀로세 분출물은 대부분 규장질의 조면암에서 유문암 성분이다. 고철질 화산암류와 규장질 화산암류 사이의 SiO2 54-62 wt.%가 결핍된 쌍모식 조성을 나타낸다. 이는 마그마작용이 지각내 신장형 지체구조적 위치에서 발생하였음을 지시하는 단서가 될 수 있다. 지구조판별도에서 고철질 화산암류들은 판내부 또는 판내부 알칼리암과 쏠레이아이트암의 영역에 구분되어 도시되는데 이는 TAS성분도의 결과와 잘 일치한다. 규장질 화산암류들은 규장질 화강암류에 적용하는 판별도에서 판내부화강암(WPG)의 지체구조적 위치에 도시된다. 지구조 판별도에서 판의 섭입과 관련한 도호 또는 대륙연변호의 영역에는 도시되지 않으며, 모두 판내부 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 원시맨틀값으로 표준화한 거미도에서 섭입대 화산암류에서 특징적으로 나타나는 Nb, Ti 의 부(-) 이상을 나타내지 않으며, OIB와 유사한 패턴을 나타낸다. 미량원소 함량 조성은 섭입대에서 유래된 마그마 작용에 연관된 의미있는 증거를 나타내지 않는다. 이는 백두산화산지대의 마그마작용이 판내부 환경에서 있었음을 지시한다. 이들 화산암류의 판내부 지체구조 위치는 이 지역에서 발생하는 천발지진의 진원 깊이와도 조화적이다. 백두산화산지대의 화산암석들은 신생대 동안 맨틀 물질의 용승에 의한 판내부 화산활동의 결과로 해석된다.

소나무 천연집단(天然集團)의 변이(變異)에 관(關)한 연구(硏究)(III) -주왕산(周王山), 안면도(安眠島), 오대산(五臺山) 소나무집단(集團)의 차대(次代)의 유전변이(遺傳變異)- (The Variation of Natural Population of Pinus densiflora S. et Z. in Korea (III) -Genetic Variation of the Progeny Originated from Mt. Chu-wang, An-Myon Island and Mt. O-Dae Populations-)

  • 임경빈;권기원
    • 한국산림과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.36-63
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    • 1976
  • 1974년(年) 천연(天然)소나무집단(集團)에 대한 유전적변이(遺傳的變異)를 분석(分析)하고져 먼저 경북(慶北) 청송군(靑松郡) 소재(所在) 주왕산(周王山)소나무림(林), 충남(忠南) 서산군(瑞山郡) 소재(所在) 안면도(安眠島) 소나무림(林), 그리고 강원도(江原道) 평창군(平昌郡) 소재(所在) 소나무림(林)을 대상(對象)으로하여 각(各) 집단(集團)에서 되도록 소면적(小面積)의 범위내(範圍內)에 서있는 소나무 개체(個體)를 각(各) 20주(株)씩 총 60주(株)를 택(擇)하여 그 모수(母樹)에 대한 형태학적(形態學的) 특성(特性)등을 조사측정(調査測定)하고 집단간(集團間)에 보이는 차이(差異) 그리고 한 집단내(集團內)에 있는 각개체수목(各個體樹木)의 형질(形質)을 조사보고(調査報告)한바 있다(제일보고문(第一報論文). 1974년(年) 가을에 가계별(家系別)로 종자(種字)을 채취(採取)하여서 가계별(家系別) 및 산지별(産地別)의 차이(差異)를 분석(分析)하고 동시(同時)에 그 종자(種字)를 파종하여서 1-0묘(苗) 및 1-1묘(苗)를 대상(對象)으로 생장인자(生長因子)에 대한 측정(測定)을 하고 그 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았다. 그밖에 엽록소함량(葉綠素含量) 또는 monoterpene등의 함량(含量)의 차이(差異)를 분석(分析)해 보았다. 종자(種字)의 형태학적(形態學的) 특성(特性)에 있어서는 집단간(集團間) 또 가계간(家系間)에 유의차(有意差)를 보이지 않는 것도 있었으나 대체(大體)로 유의차(有意差)가 인정(認定)되었다. 그리고 각형질간(各形質間)의 상관(相關)을 보았는데 구과폭(毬果幅)과 종자익(種字翼)의 폭(幅), 구과장(毬果長)과 종자익(種字翼)의 길이간(間), 그리고 구과(毬果) 생중량(生重量)과 종자중량간(種字重量間)에는 정(正)의 상관(相關)이 보였다. 묘고(苗高)와 근원경(根元徑)의 성장(成長)에 있어서는 가계간(家系間) 그리고 집단간(集團間)에 차이(差異)가 인정되었다. 묘고(苗高)의 유전력(遺傳力)은 집단(集團)의 평균치(平均値)를 가지고 분석(分析)하였다. 즉 집단(集團)에 관계(關係)되는 분산(分散)을 유전분산(遺傳分散)으로 보고서 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았는데 1-0묘(苗)의 묘고(苗高)에서는 0.29, 1-1묘(苗)에서는 0.14가 그리고 근원경(根元徑)에 있어서는 1-0묘(苗)는 0.15, 1-1묘(苗)에서는 0.06이였다. 기공열수(氣孔列數)에 있어서는 집단간차이(集團間差異)가 있었으나 거치밀도(鋸齒密度)에는 차이(差異)가 없었다. 침엽(針葉)의 특성(特性)에 관(關)해서는 모수(母樹)와 차대간(次代間)에 상관(相關)이 없었다. 엽록소함량(葉綠素含量)은 집단간차이(集團間差異)는 보였으나 가계간차이(家系間差異)는 없었다. monoterpene의 성분(成分)에 있어서는 myrcene과 ${\beta}$-phellandrene의 함량(含量)으로 집단차(集團差)를 볼 수 있었다.

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주요산공재(主要散孔材) 구성요소(構成要素)의 방사방향(放射方向) 변동(變動)에 관한 연구(硏究) (Study on the Radial Variation of Structural Element in the Diffuse-Porous Woods)

  • 한철수
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.26-52
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    • 1987
  • 우리나라에 분포도(分布度)가 높은 산공재(散孔材) 중에서 구조용재(構造用材)로서 뿐만 아니라 각종 특수용재(特殊用材)로서 이용도(利用度)가 높은 자작나무과(科) 3속(屬) 7수종(樹種)을 비롯한 6속(屬) 10수종(樹種)의 주요(主要) 구성요소(構成要素)의 방사방향(放射方向)에 따른 변동(變動)을 조사(調査)하였던 바 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 주요(王要) 구성요소(構成要素)의 치수는 수에 가까운 부위(部位)에서 일정(一定) 년륜(年輪)까지 급격히 증가(增加)한 후 거의 안정(安定)되는 직선형(直線型)(Type I), 완만하게 계속 증가(增加)하는 곡선형(曲線型)(Type II) 및 서서히 감소(減少)하는 포물선형(抛物線形)(Type III)으로 구분(區分)되며 동일수종내(同一樹種內)에서도 요소별(要素別)로 서로 다른 형(型) 공존(共存)하였다. 2. 목섬유(木織維)길이의 변이형(變異型)과 크기는 Type I은 자작나무 $1.35{\pm}0.10mm$, 거제수나무 $1.20{\pm}0.13mm$, 박달나무 $1.03{\pm}0.10mm$, 서어나무 $1.18{\pm}0.37mm$, 오리나무 $1.06{\pm}0.01mm$, 산벚나무 $0.81{\pm}0.16mm$였고, Type II는 사스래나무 $1.34{\pm}0.19mm$, 물박달나무 $1.20{\pm}0.29mm$였으며 Type III은 감나무 $0.95{\pm}0.13mm$였다. 목섬유(木纖維)의 폭(幅)의 변이형(變異型)과 크기는 Type I은 서어나무 $18.7{\pm}1.8{\mu}m$, 오리나무 $18.5{\pm}1.1{\mu}m$, 고로쇠나무 $14.5{\pm}2.4{\mu}m$였고, Type II는 사스래나무 $19.3{\pm}1.4{\mu}m$, 박달나무 $17.5{\pm}1.9{\mu}m$, 산벚나무 $14.8{\pm}5.4{\mu}m$였으며, Type III은 자작나무 $19.1{\pm}1.1{\mu}m$, 물박달나무 $20.3{\pm}3.4{\mu}m$, 거제수나무 $18.6{\pm}2.8{\mu}m$, 감나무 $18.9{\pm}4.3{\mu}m$였다. 3. 도관요소(導管要素) 길이의 변이형(變異型)과 크기는 Type I이 자작나무 $0.62{\pm}0.02mm$, 사스래나무 $0.90{\pm}0.09mm$, 박달나무 $0.64{\pm}0.08mm$, 산벚나무 $0.43{\pm}0.05mm$, 고로쇠나무 $0.31{\pm}0.03mm$였고 Type II는 물박달나무 $0.72{\pm}0.22mm$, 오리나무 $0.63{\pm}0.01mm$, 감나무 $0.17{\pm}0.06mm$였으며, Type III은 거제수나무 $0.75{\pm}0.10mm$, 서어나무 $0.66{\pm}0.16mm$였다. 도관요소(導管要素) 방사방향(放射方向) 직경(直徑)의 변이형(變異型)과 크기는 Type I이 자작나무 $58.7{\pm}11.3{\mu}m$, 서어나무 $67.1{\pm}10.1{\mu}m$, 오리나무 $60.0{\pm}10.3{\mu}m$ 였고, Type II가 사스래나무 $100.7{\pm}10.7{\mu}m$, 거제수 나무 $108.9{\pm}16.6{\mu}m$, 박달나무 $79.1{\pm}17.3{\mu}m$, 산벚나무 $47.5{\pm}21.3{\mu}m$, 감나무 $141.2{\pm}59.5{\mu}m$였으며, Type III은 물박달나무 $115.0{\pm}17.4{\mu}m$, 고로쇠나무 $57.1{\pm}11.4{\mu}m$였다. 도관요소(導管要素) 접선방향(接線方向) 직경(直徑)이 변이형(變異型)과 크기는 Type I이 자작나무 $54.8{\pm}13.5{\mu}m$, 서어나무 $57.1{\pm}11.7{\mu}m$, 오리나무 $44.9{\pm}13.0{\mu}m$였고, Type II는 사스래나무 $76.5{\pm}16.9{\mu}m$, 거제수나무 $87.1{\pm}17.3{\mu}m$, 박달나무 $65.6{\pm}9.2{\mu}m$, 산벚나무 $44.9{\pm}13.0{\mu}m$, 고로쇠나무 $34.8{\pm}10.4{\mu}m$였으며, Type III은 물박달나무 $86.0{\pm}13.6{\mu}m$, 감나무 $129.3{\pm}34.5{\mu}m$였다. 단위면적당(單位面積當) 관공(管孔)의 분포(分布)는 자작나무 $54.4{\pm}3.5$개, 사스래나무 $23.0{\pm}2.8 $개, 물박달나무 $19.5{\pm}2.5$개, 거제수나무 $20.8{\pm}2.6$개 박달나무 $17.6{\pm}2.7$, 서어나무 $87.5{\pm}14.7$개, 오리나무 $79.9{\pm}11.6$개, 산벚나무 $223.1{\pm}33.2$개, 고로쇠나무 $40.6{\pm}2.4$개, 감나무 $6.6{\pm}1.5$개였다. 4. 계단상(階段狀) 천공판(穿孔板)을 갖는 수종(樹種)의 천공판(穿孔板) 길이의 변이형(變異型)과 크기는 Type I은 자작나무 $143.5{\pm}16.4{\mu}m$, 거제수나무 $139.6{\pm}16.6{\mu}m$, 오리나무 $123.3{\pm}20.6{\mu}m$였고, Type II는 사스래나무 $144.9{\pm}17.9{\mu}m$, 물박달나무 $140.4{\pm}23.4{\mu}m$였으며, Type III은 박달나무 $108.7{\pm}19.7{\mu}m$였다. 판공판상(穿孔板上) bar수(數)의 변이형(變異型)과 수(數)는 Type I은 거제수나무 13.8{\pm}2.3개, 박달나무 $11.6{\pm}2.3$개였고, Type II은 물박달나무 $15.l{\pm}6.2$개였으며, Type III은 자작나무 $16.6{\pm}8.3$개, 사스래나무 $10.1{\pm}1.7$개, 오리나무 $17.1{\pm}7.9$ 개였다. 5. 방사조직(放射組織) 높이의 변이형(變異型)과 크기는 Type I이 사스래나무 $187.3{\pm}46.5{\mu}m$, 거제수나무 $209.9{\pm}48.4{\mu}m$였고, Type II는 자작나무 346.3{\pm}, $83.4{\mu}m$, 서어나무 $297.0{\pm}87.0{\mu}m$, 오리나무 $387.3{\pm}84.7{\mu}m$, 고로쇠나무 $244.8{\pm}74.0{\mu}m$였으며, Type III은 물박달나무 $233.7{\pm}66.1{\mu}m$, 박달나무 $172.9{\pm}47.9{\mu}m$, 산벚나무 $361.8{\pm}88.8{\mu}m$, 감나무 $304.8{\pm}87.3{\mu}m$였다. 방사조직(放射組織) 폭(幅)의 변이형(變異型)과 크기는 Type I이 거제수나무 $25.5{\pm}5.3{\mu}m$, 서어나무 $44.9{\pm}16.1{\mu}m$, 오리나무 $27.3{\pm}8.3{\mu}m$였고, Type II는 자작나무 $29.8{\pm}6.3{\mu}m$, 사스래나무 $23.6{\pm}5.0{\mu}m$, 물박달나무 $33.3{\pm}8.9{\mu}m$, 박달나무 $21.9{\pm}9.3{\mu}m$, 산벚나무 $39.2{\pm}10.1{\mu}m$, 고로쇠나무 $35.2{\pm}8.9{\mu}m$였으며, Type III은 감나무 $44.2{\pm}7.6{\mu}m$였다. 6. 목섬유(木纖維), 도관요소(導管要素), 방사조직(放射組織)의 치수의 변동(變動)을 고려(考慮)하여 미성숙재(未成熟材)와 성숙재(成熟材)를 구분(區分)하면 자작나무 45년륜(年輪), 사스래나무 43년륜(年輪), 물박달나무 34년륜(年輪), 거제수나무 53년륜(年輪), 박달나무 38년륜(年輪), 서어나무 44년륜(年輪), 오리나무 31년륜(年輪), 산벚나무 24년륜(年輪), 고로쇠나무 47년륜(年輪), 감나무 30년륜(年輪)이었다.

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