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미량화학(Small-Scale Chemistry)에 대한 초등학교 교사들의 인식 (A Survey of Perceptions of Elementary School Teachers on the Small-Scale Chemistry)

  • 김성규;공영태
    • 과학교육연구지
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    • 제34권2호
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    • pp.291-305
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은 초등 교사들의 미량화학(Small-Scale Chemistry lab programs, SSC) 프로그램에 대한 교사의 인식을 알아보았다. SSC 연수 후 인식조사 참여 교사는 266명이다. 설문 내용은 SSC lab programs 교육과 적용의 필요성, 장점, 위험 및 안전, 환경오염과 처리, 경제성, 탐구능력 신장 등이다. 교사가 생각하는 전통적인 실험방법의 문제는 실험 준비시간이 많이 들고, 위험과 안전 그리고 사고에 대한 교사의 법적 책임, 경제적인 문제, 실험 후 폐기물 처리 어렵다, 자료 부족 순으로 답하였다. SSC를 경험한 교사는 거의 없었으며 SSC 연수 후 대부분의 교사들은 SSC 도입과 교육의 필요성에 긍정적으로 답하였다. 그리고 SSC 교육은 교과서 반영, 교사연수, 방과 후 교육, 강사 초청 순으로 하는 것이 좋겠다고 답하였다. SSC 교육에 필요자료로서는 CD, 비디오, 책자, 인쇄물 순으로 답하였다. SSC 장점을 묻는 설문에서는 단순, 편리, 시간절약, 다양성, 정성, 정량, 수업병행, 장난감 등 교사들 대부분이 긍정적으로 답하였다. 시약 등의 소량 사용으로 말미암아 폭발, 화재에 안전하다고 답하였고 플라스틱 사용으로 깨질 염려가 없어 안전하다고 답하였다. 또한 실험 후 처리가 쉽고 환경오염을 줄일 수 있겠다고 대부분이 긍정적으로 답하였다. 생활속 도구 사용으로 친숙하고 또한 장비구입이 용이하고 경제적이었다. 학습내용이해는 대체적으로 긍정적으로 답하였다. 개별 또는 2인 1조 편성으로 서로 충분한 토의가 부족하다고 생각하는 시각도 있었다. 문제해결력과 기술향상은 긍정적으로 답하였다. 특히, 창의력 신장에서 긍정적으로 답한 교사는 51.5% 였다. 대체적으로 탐구 능력 신장에는 교사들이 아직 체계화되지 않아 판단하는데 혼란스러운 것 같았다. 이 미량화학 프로그램이 초등현장에 간편하게 활용할 수 있게 교수-학습 자료의 개발을 위한 노력 및 보급 그리고 계속적인 연수가 이루어져서 초등 현장에 넓게 확대되었으면 한다.

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북방전복, Haliotis discus hannai의 해상가두리 양성 시 적정 수용밀도에 관한 연구 (A Study on the Optimum Stocking Density of Abalone, Haliotis discus hannai, reared in Net Cage Culture)

  • 김병학;박민우;손맹현;김태익;이시우
    • 한국패류학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.219-226
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    • 2014
  • 본 연구는 해상가두리에서 2년 동안 수용밀도별로 사육된 북방전복 (Haliotis dicus hannai) 의 성장 및 생존율 조사를 통해 적정 수용밀도를 구명하고 생산성을 향상시키고자 수행 하였다. 수용밀도는 쉘터 단면적 당 점유율로 15, 30, 45, 60 percentage $(=per.)/m^2$로 설정하여 약 1년을 기준으로 1차 양성기간 (the primary rearing period, PRP), 2차 양성시간 (the second rearing period, SRP) 으로 실시하였다. PRP와 SRP의 1년간 평균 수온은 $2^{\circ}$의 차이를 보였다. PRP의 북방전복 (평균각장 $36.14{\pm}2.28mm$) 은 성장에서 각장과 각폭의 절대성장율 (absolute growth rate, ARG), 일간성장율 (daily growth rate, DGR), 특수생장율 (specific growth rate, SGR) 에서 $15per./m^2$ 유의적으로 높았고 (P < 0.05), 생존율은 차이가 없었다. SRP의 북방전복 (평균각장 $55.26{\pm}6.93mm$) 은 ARG, DGR, SGR에서 $45per./m^2$제외한 실험구간 유의적 차이는 없었으며, 생존율은 저밀도인 15, $30per./m^2$는 70% 이상을 보였으나, 고밀도인 45, $60per./m^2$는 각각 31%, 9%이하였다. 본 실험결과 해상가두리 내에서 각장 3-4 cm 북방전복의 1차 양성기간 적정 수용밀도는 $15per./m^2$ ($2.4{\times}2.4m$, 1칸 당 750마리) 가 적정하였다. 2차 양성기간 육성용 북방전복 (각장 5-6 cm) 은 경제성을 고려하여 $30per./m^2$인 양성하는 것이 양식 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

DrySAT-WFT 모형을 활용한 전국 하천건천화 분석: 전국 5대강 댐·보 유역의 유입량을 중심으로 (Analysis of National Stream Drying Phenomena using DrySAT-WFT Model: Focusing on Inflow of Dam and Weir Watersheds in 5 River Basins)

  • 이용관;정충길;김원진;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.53-69
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    • 2020
  • 산업화와 도시개발로 인한 불투수층 면적의 증가는 수문순환 체계를 왜곡시켜 심각한 건천화를 야기한다. 이를 관리하기 위해 건천화의 정량적인 평가 및 예측이 가능한 하천건천화 영향평가 기술이 필요하다. 본 연구에서는 분포형 수문모형(Drying Stream Assessment Tool and Water Flow Tracking, DrySAT-WFT)과 시계열 GIS자료를 활용하여 전국 5대강 유역의 댐·보 유역을 대상으로 하천유입량 감소원인 평가를 실시하였다. 이를 위해 5개 하천건천화 영향요소(토양침식, 산림성장, 도로-하천 단절, 지하수이용, 도시개발)를 선정하여 1976년부터 2015년까지 GIS 기반의 시계열 공간자료를 연대별로 구축하였다. DrySAT-WFT는 2005~2015년까지 8개의 다목적댐(충주댐, 소양강댐, 안동댐, 임하댐, 합천댐, 섬진강댐, 주암댐, 용담댐) 및 4개의 유량 관측지점(오수천, 미호천, 마륵, 초강)에 대해 하천유량 검보정을 실시하였고, 검보정 결과 결정계수(R2)는 평균 0.76(0.66~0.84), Nash-Sutcliffe 모형효율은 평균 0.62(0.52~0.72)의 값을 보였다. 이를 토대로 2010년대(2006~2015)의 기상조건을 기준으로 연대별(1980년대: 1976~1985, 1990년대: 1986~1995, 2000년대: 1996~2005, 2010년대: 2006~2015) GIS자료를 이용하여 댐·보 유역의 하천유입량 변화를 계산하므로서 각 영향요소별 하천유입량 감소 기여비율을 산정하였다. 모의결과, 1980년대를 기준으로 5대강 유역평균 2010년대 풍수량(Q95)은 4.1~6.3%의 감소율을 보였고, 평수량(Q185)은 6.7~9.1%의 감소율을 보였으며, 갈수량(Q355)은 8.4~10.4%의 감소율을 보였다. 하천건천화 영향요소 중에서 지하수 이용량의 증가로 인한 기저유량 감소(하천건천화 기여율: 40.5%)가 가장 큰 영향을 주었으며, 다음으로는 산림성장에 의한 증발산량 증가(하천건천화 기여율: 29.0%)로 나타났다.

결핵성 및 악성흉수의 감별에 있어 흉수 내 TNF-α의 유용성 (TNF-α in the Pleural Fluid for the Differential Diagnosis of Tuberculous and Malignant Effusion)

  • 김혜진;신경철;이재웅;김규진;홍영훈;정진홍;이관호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제59권6호
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    • pp.625-630
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    • 2005
  • 배 경 : 삼출성흉수의 원인질환 중 흉수 내 림프구가 우세한 경우는 결핵성흉수와 암성흉수가 가장 흔하다. 그러나 두 질환의 감별은 흉막생검을 비롯한 침습적 방법이 필요하며 약 20% 정도는 진단을 명확하게 내릴수 없다. TNF-${\alpha}$는 종양세포나 다른 염증성세포들과 작용하여 숙주의 면역체계에 중요한 역할을 하며, 감염성 혹은 악성흉수인 경우 흉수 내 TNF-${\alpha}$는 증가한다. 저자들은 결핵성흉수와 악성흉수를 구분하는데 세포성 면역에 관계하는 TNF-${\alpha}$의 유용성을 확인하고자 하였다. 방 법 : 삼출성 흉수로 입원한 환자 46 예(암성흉수 13 예, 결핵성흉수 33 예)를 대상으로 하였다. 혈청과 흉수의 TNF-${\alpha}$를 ELISA법으로 측정하였으며, 혈청에 대한 흉수의 TNF-${\alpha}$ 농도의 비(TNF-${\alpha}$ 비)를 구하였다. 결 과 : 결핵성흉수 및 악성흉수의 혈청 내 TNF-${\alpha}$는 차이가 없었으나, 흉수 내 TNF-${\alpha}$는 결핵성흉수가 유의하게 높았으며(p<0.01), TNF-${\alpha}$ 비 역시 결핵성흉수가 높았다(p<0.05). 그러나 두 질환의 혈청 및 흉수 내 TNF-${\alpha}$의 상관관계는 없었다. ROC 곡선을 이용하여 이들 질환의 감별할 수 있는 기준치를 구하였는데 흉수 내 TNF-${\alpha}$의 절사값을 136.4 pg/mL로 하였을 때 민감도 81%, 특이도 80% (p<0.005), TNF-${\alpha}$ 비는 절사값을 6.4로 하였을 때 민감도 76%, 특이도 70% (p<0.05) 이었다. 곡선밑면적은 흉수 내 TNF-${\alpha}$가 TNF-${\alpha}$ 비보다 유의하게 넓었다. 결 론 : 흉수 내 TNF-${\alpha}$측정과 TNF-${\alpha}$ 비는 결핵성흉수와 암성흉수를 감별진단 하는데 이용될 수 있으며, 흉수 내 TNF-${\alpha}$가 TNF-${\alpha}$ 비보다 더 유용한 지표로 판단된다.

농촌 지역 중소병원의 가정간호사업소 등록환자의 방문비용분석 (Cost Analysis of Home Nursing Care Patients in Rural Hospital)

  • 김진순;금란;황보수자
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제24권1호
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    • pp.91-101
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    • 1999
  • 장 노년층 인구증가에 따른 건강문제의 다양화, 주민의 건강 요구증가에 부응하기 위해서는 기존의 의료기관 중심의 진료서비스 만으로는 새로운 건강문제를 충분히 해결할 수 없으므로 새로운 보건의료 제공 체계가 도입 되기에 이르렀다. 이미 선진국에서는 오랜 역사를 갖고 있는 가정간호사제도가 우리 나라에서도 입법화되어 1994년부터 병원중심의 가정간호사업이 시범적으로 운영되고 있다. 본 연구는 농촌지역의 중소병원에서 실시하고있는 가정간호사업소에 등록되어 있는 환자의 방문비용을 분석하는 것을 목적으로 실시되었으며, 1996년 5월 - 1997년 4월(1년간)까지 등록된 102명의 진료기록부를 분석하였다. 자료 분석 방법은 수준을 파악하기 위하여 평균과 분포로 분석하였으며 변수간의 차이점 등은 t - test와 ANOVA로 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 등록환자의 일반적 특성은 남자가 44.1%, 여자가 55.9%로서 여자가 높았으며 연령은 60세 이상이 73.5%로서 노인 환자가 많았다. 둘째, 골다공증이 등록환자의 35.3%로서 제일 높았으며 각종 암이 21.6%, 뇌졸중이 14.7%로 나타나 연령과 관계가 깊은 것으로 나타났다. 질환특성은 복합질환, 즉 한가지 이상의 증상, 혹은 질환을 함께 갖고있는 경우가 73.5%로서 단순질환 26.5% 보다 높았다. 셋째, 남자 환자의 방문당 평균비용이 47,764원으로서 여자 환자의 46,078원 보다 높았다. 연령별로는 연령이 높아질수록 방문당 평균비용이 높은 것으로 나타났다. 성별과 연령별 비용은 통계학적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 질환 특성별 비용은 단순질환이 복합 질환보다 방문당비용이 약간 높았으나 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며, 질환별로는 COPD, 각종 암, 당뇨, 골다공증의 순으로 방문비용이 높게 나타났다. 다섯째, 가정간호의 방문비용이 질환으로 병원에서 치료받을 경우 보다 적게 나타나 비용효율이 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 제한된 자료를 분석한 것이므로 결과를 일반화시키는데 신중을 기할 필요가 있다. 그러나 가정간호사제도가 향후 정착되기 위해서는 가정간호 대상질환의 선정, 서비스내용 및 질, 비용효율 및 효과에 대한 평가가 계속 실시될 것을 제안한다.

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파프리카 재배 벤로형 유리온실에서 난방에너지 절감 패키지 기술 적용효과 (Application Effect of Heating Energy Saving Package on Venlo Type Glasshouse of Paprika Cultivation)

  • 권진경;전종길;김승희;김형권
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.225-231
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유리온실 경영비 절감을 위한 고효율 난방기술을 개발하기 위하여 지하수열원 히트펌프, 알루미늄 다겹보온커튼, 근권부 국소난방장치를 조합한 난방 패키지 모델을 구성하고 파프리카 재배 벤로형 유리온실에 적용 시험을 수행하였다. 적용효과 분석을 위하여 관행 경유온수보일러와 일반 보온커튼을 설치한 대조구 온실과 비교시험을 통해 온실환경, 난방비용, 작물생육 등을 검토하였다. 알루미늄 다겹보온커튼과 일반 부직포 보온커튼을 설치한 온실에 대한 무가온 조건에서의 야간온도 비교시험에서 알루미늄 다겹보온커튼 설치 온실의 온도가 일반 부직포 보온커튼 설치 온실에 비해 평균 $2.2^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 또한 근권부 국소 난방장치를 설치한 온실에서 미설치 온실에 비해 야간 난방 중의 베드내부 근권온도가 $4.7^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 난방패키지를 구성하는 지하수열원 히트펌프의 난방성능을 분석한 결과 지하수를 직접 열원으로 이용하는 시스템 특성상 난방성능계수는 평균 3.7로 비교적 높게 나타났다. 난방패키지를 적용한 처리구 온실과 관행 난방의 대조구 온실에 대하여 연료소비량을 계측한 결과 10a($1,000m^2$)당 대조구 온실은 경유 14,071L, 전력 364kWh를 소비하였고, 처리구는 전력 35,082kWh를 소비하여 난방비용 기준으로 대조구 온실의 비용 절감율은 87%로 나타났다. 처리구 및 대조구 온실의 작물생육을 비교한 결과 초장과 엽록소 함량에서 차이가 발생하였으나 두 온실의 난방온도가 거의 동일하므로 전체적인 생육은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 원예시설의 난방에너지 절감효과를 극대화하기 위해서는 본 연구의 난방패키지를 구성하는 개별 기술뿐 아니라 이미 개발된 고효율 공조기 이용기술, 보온성 향상기술, 온도관리 기술 등을 지역, 시설, 작목, 작형 등에 최적화하여 조합할 수 있는 추가적 패키지 모델의 개발 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

농촌지역(農村地域) 주민(住民)들의 보건의료원(保健醫療院) 이용양상(利用樣相)과 관련요인(關聯要因) (Health Medical Center Utilization Pattern and Its Related Factors among the Rural Inhabitants)

  • 황병덕;박재용
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제18권1호
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    • pp.77-91
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    • 1993
  • 농촌지역 주민들의 보건의료원에 대한 인식도 및 이용양상을 파악하여 보건의료원 제도와 관련된 연구에 기초자료를 제공하고자 1990년 9월 24일부터 90년 9월 28일 까지 5일간 정상북도 울진군 소재 국민학교 3개교와 중학교 3개교의 학부모들에게 설문지를 배부, 회수된 832가구의 가구원 754명을 대상으로 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 응답자는 남자 60.3%, 여자 39.7%였고 연령은 30, 40대가 81.3%로 대부분을 차지하였으며, 교육수준은 고졸이 40.3%, 의료보장형태로는 지역의료보험이 44.1%를 차지하였다. 응답자의 58.4%가 보건의료원이라는 명칭을 알고 있었는데, 응답자의 학력과 수입이 높을 수록 그리고 거주지역이 보건의료원에 근접한 지역일수록 보건의료원에 대한 인식도가 높았다(p<0.01). 보건의료원의 진료사업 내용중에서 의료보호대 상자 진료와 치과진료를, 각각 35.1%와 31.0%가 알고 있었으며, 보건예방서비스 사업에서는 예방접종사업을 36.1%로 가장 많이 인지하고 있었는데, 학력과 지리적 근접도가 높을수록 보건의료원의 사업내용 인지도는 높게 나타났다. 보건의료원의 연간 외래이용율과 예방서비스 이용율은 대상자 100명당 11.1회 및 4.5회였으며, 입원이용율은 10,000명당 34.6회였다. 보건의료원 이용동기는 잘나아서(45.7%), 약이 좋아서 (45.2%), 거리가 가까워서(42.9%) 순이었다. 일반병의원과 비교해서 보건의료원의 진료수준이 더 좋다고 응답한 이용자는 16.3% 였고, 더 못하다는 19.0%였다. 또한 보건의료원의 진료비가 저렴하다고 한 응답자는 61.5%인데 비해 비싸다고한 경우는 3.9%였다. 보건의료원 이용시의 교통수단으로는 도보가 55.0%, 버스가 35.5%로 대부분이었다. 보건의료원 이용시 느낀 불편사항으로는 장시간 대기가 46.7%로 가장 많았고, 그 다음으로 이용시간이 제한되어 있어서가 17.8%였다. 보건의료원을 한번도 이용하지 않은 이유로는 아픈적이 없어서가 33.5%, 교통이 불편하고 거리가 멀어서가 28.0%, 장시간 대기한다고 해서가 12.8%순으로 나타났다. 이상과 같이 아직도 보건의료원에 대한 인식이 낮고, 잘못 인식하고 있는 주민이 많기 때문에 보건의료원에 대한 전반적인 홍보가 필요할 것으로 보이며, 보건의료원의 이용율을 높이기 위해서는 의료시설, 장비확충과 더불어 의료진의 보강이 필요하고 관리의 효율성도 고려해야 할 것으로 생각된다.

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포항분지 영일층군 이암층의 수리지질학적 차폐능 평가: 수은 모세관 압입 시험의 결과 분석을 중심으로 (Evaluation of Hydrogeologic Seal Capacity of Mudstone in the Yeongil Group, Pohang Basin, Korea: Focusing on Mercury Intrusion Capillary Pressure Analysis)

  • 김선옥;왕수균;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제53권1호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 이산화탄소 지중저장은 대규모로 포집된 이산화탄소를 지하 심부의 지질구조 내로 주입하여 대기중 방출을 제한하려는 지구온난화 대응기술이다. 본 연구에서는 국내 최초의 이산화탄소 지중주입 실증 연구 지역인 포항분지의 지하 800 m 이하에서 시추된 심부 코어 시료를 대상으로 FE-SEM, XRD, XRF, MICP 등 분석을 수행하여 덮개암층을 구성하는 이암의 광물학적 특성을 규명하고 이산화탄소 지중저장의 안정성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 수리지질학적 차폐능을 정량적으로 평가하고자 하였다. 광물학적 분석 결과 포항분지 영일층군 이암층은 주로 석영, K-장석, 사장석과 소량의 황철석, 방해석, 점토 광물로 이루어져 있는 것으로 나타났다. 수은 모세관 압입 시험 분석 결과, 시료는 대체적으로 균일한 입자 구성과 공극 분포를 가지고 있었으며, 산정된 공극률과 공기 투과도 사이에서 뚜렷한 상관관계는 나타나지 않았다. 산정된 공극진입압력과 돌파압력을 적용한 허용가능 CO2 기둥 높이는 이산화탄소 주입 대상층의 두께에 비해 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 포항분지 영일층군의 이암층이 이산화탄소 지중저장 주입실증 사업에서 시범 주입되는 이산화탄소의 누출을 억제하기에 충분한 차폐능을 보유하고 있음을 보여주었다. 그러나, 본 연구의 결과는 제한된 수량의 시료를 분석·평가한 것으로서 그에 상응하는 제한된 의미를 지닌다. 따라서, 실제적인 이산화탄소 지중저장 과정에서 수행되는 덮개암층의 차폐능 평가를 위해서는 지층 전체 규모에 대한 다수의 시료 채취와 그에 대한 다면적 분석과 평가가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

단일 통풍형과 이중 통풍형 인공습지시스템의 하수처리 효율 비교 (Comparison of Removal Efficiencies in Single and Duplex Ventilation Constructed Wetland Systems for Treating Domestic Sewage)

  • 서동철;임석천;조인성;이병주;이홍재;김상돈;이준배;조주식;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.258-265
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    • 2009
  • 농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수처리를 위한 환경 친화형 자연정화공법인 인공습지 하수처리장 개발을 위하여 수직흐름조(VF)-수평흐름조(HF) 인공습지 시스템을 수직흐름조는 현행 단일 통풍 구조에서 이중 통풍 구조로, 수평흐름조는 깊이를 현행 1.0 m에서 1.3 m로 하여 체적은 같으면서 표면적을 줄여 시공한 다음, 수직흐름조 통풍방법별, 수평흐름조 깊이별 및 하수부하량에 따른 수처리 효율을 조사하였다. 수직흐름조 통풍 방법에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD 및 COD는 이중 통풍형 구조가 단일 통풍형 구조에 비해 높은 처리효율을 보였다. 하지만 총 질소와 총 인은 두통풍형 구조 모두 큰 차이 없이 유사한 결과를 보였다. 따라서 수직흐름조의 최적 통풍방법은 이중통풍형 구조이었다. 수평흐름조 깊이에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD, COD, 총 질소 및 총 인 함량은 수평흐름조 깊이에 따라 별차이가 없었지만, 수평흐름조 깊이 1.3 m의 경우 인공습지 하수처리장의 시공시 부지면적을 감소시킬 수 있을 것으로 판단되므로 깊이 1.0 m에 비해 경제성과 유지관리면에서 바람직할 것으로 생각된다. 따라서 수평흐름조의 최적 깊이는 1.3 m이었다. 농어촌 지역에서 소규모로 발생하는 하수의 하수부하 변동에 대한 대응성을 조사하기 위하여 하수부하량에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD처리율은 하수부하량이 적을수록 약간 높았으며, COD 및 SS는 하수부하량에 따라서 별 차이가 없었고, 동일한 하수부하량에서는 이중 통풍형 공법이 대조구인 단일 통풍형 공법에 비해 높은 처리효율을 보였다. 총 질소 및 총 인 처리효율도 하수부하량이 증가함에 따라 처리효율이 점점 감소되는 경향이었고, 동일한 부하량에서는 이중 통풍형 공법이 단일 통풍형 공법에 비해 처리율이 약간 높았다. 따라서 하수처리장 공법별 및 하수부하량에서의 하수처리효율과 경제성 및 유지 관리비를 고려해볼 때 농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수를 효과적으로 처리하기 위한 인공습지 하수처리장은 수직흐름조 통풍방법이 이중 통풍형 구조이며 수평흐름조의 깊이가 1.3 m인 이중 통풍형 공법이 되어야 할 것으로 판단된다.

이중 구조의 X선 차폐시트 설계를 위한 FLUKA 수송코드의 신뢰성 검증 (Reliability Verification of FLUKA Transport Code for Double Layered X-ray Protective Sheet Design)

  • 강상식;허승욱;최일홍;전제훈;양승우;김교태;허예지;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.547-553
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    • 2017
  • 현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$$0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.