• 제목/요약/키워드: Capillary flow

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바이오폴리머를 포함한 모래지반의 흙-습윤 특성곡선 연구 (Soil-Water Characteristic Curve of Sandy Soils Containing Biopolymer Solution)

  • 정종원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.21-26
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    • 2018
  • 흙-습윤 특성곡선은 불포화토에서 물의 흐름, 다상유체에서의 상대투수계수, 그리고 흙의 강성 및 부피 변화를 이해하는데 필수적이다. 바이오폴리머는 미생물에 완전 분해가 가능한 자연에 무해한 친환경 물질이다. 따라서, 치토산, 폴리에틸렌 옥사이드, 잔탄검, 알지네이트염 및 폴리아크릴산 등과 같은 바이오폴리머가 지반복원, 지반성능향상 및 오일생산증진을 위해 연구되어왔다. 폴리아크릴산(polyacrylic acid)은 바이오폴리머의 일종으로, 유체의 흐름 특성 향상을 통하여 오일생산증진 및 지반복원 등의 분야에서 우수한 성능을 보여왔다. 따라서, 본 연구에서는 폴리아크릴산(polyacrylic acid)을 포함한 모래의 흙-습윤 특성곡선의 이해하기 위해서 실내시험을 수행하고, 이론적 모델의 매개변수 변화를 연구하였다. 그 결과, 폴리아크릴산(polyacrylic acid)의 농도가 증가함에 따라, 포화된 모래에 주입되는 공기의 주입 모세관압력이 증가함을 보이고, 높은 모세관압력에서의 잔류 함수비 역시 증가하고 있음을 보였다. 또한, 이론식 모델의 매개변수를 구하였으며, 이를 활용한 흙-습윤 특성곡선이 실내 실험 결과와 잘 일치하고 있음을 보였다. 따라서, 이론적 모델의 매개변수를 알고 있으면, 본 연구에서 활용된 폴리아크릴산(polyacrylic acid)이외의 바이오폴리머를 포함한 모래 지반의 흙-습윤 특성곡선이 예측이 가능함을 설명하였다.

대두포장(大豆圃場)에서 수분흡수(水分吸收)에 관(關)한 수치해석학적(數値解析學的) 모형(模型) (Numerical Simulation of Water Uptake of Soybean Field)

  • 정영상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-16
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    • 1981
  • Ohm의 법측(法測)을 이용(利用)한 물 이동(移動) 방정식(方程式)의 해(解)를 수치해석법(數値解析法)으로 구(求)하여 대두(大豆)의 물 소모양상(消耗樣相)을 추정(推定)하여 실측자료(實測資料)와 비교(比較)하였다. 본(本) 모형(模型)은 고속전산기(高速電算器)를 사용(使用)하기 위(爲)하여 FOPTRAN으로 쓰여졌으며 모형(模型)의 검정(檢定)은 미(美) Iowa 주서부농업시험장(洲西部農業試驗場)에서 얻어진 자료(資料)를 사용(使用)하여 시도(試圖)되었다. 모형검정치(模型檢定値)와 실측치간(實測値間)에 잘 맞는 경향(傾向)이었으나 다소(多少)의 오차(誤差)가 시기적(時期的)으로 인정(認定)되었다. 계산(計算)된 토양증발량(土壤蒸發量)은 작물생육초기(作物生育初期)에는 약(約) 2mm/day이었으나 후기(後期)에는 0.4mm/day로 감소(減少)하였으며, 한발기(旱魃期)에 0.1mm/day까지 감소(減少)되었다. 증발량(蒸發量)은 최대(最大) 5mm/day이었다. 토심(土深) 180cm와 210cm 층위(層位)에서 이루어지는 지하배수량(地下排水量)은 약(約) 0.2mm/day이었고, 후기(後期)에는 역전되어 모관상승(毛管上昇)을 보였으며 이 양(量)은 약 0.07mm/day로 근계(根系)의 물 소모량(消耗量)을 충족(充足)시키지는 못하였다. 따라서 심토(深土)의 물 이용(利用)을 위(爲)해서는 근계(根系)의 확장(擴張)이 더 중요(重要)하다.

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개에서 건삭파열로 유발한 급성 이첨판 폐쇄부전 모델의 혈류역학적 평가 (Hemodynamic Evaluation of Acute Mitral Valve Insufficiency Model induced by Chordae Tendinae Rupture in Normal Dogs)

  • 김세훈;김남수;이기창;김종민;김민수
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.367-370
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    • 2014
  • 본 연구는 개에서 건삭파열로 유발한 급성 이첨판 폐쇄부전 모델의 혈류역학적 변화를 관찰하는 것이다. 이 연구는 10마리의 정상 심장기능을 가진 비글견에서 실시되었다. 직접혈압측정법과 Swan-Ganz 카테터를 통해 건삭을 실험적으로 파열시키는 기간동안 혈류역학적 지표 변화를 진행하였다. 이첨판 폐쇄부전 모델을 만들기 위해 5번 늑간으로 접근하여 관절경에 사용하는 작은 훅나이프를 사용하여 건삭을 파열하였다. 수술 중 칼라 도플러 영상 검사를 통해 이첨판 역류를 확인하였다. 혈류역학적 지표를 측정한 결과 폐모세혈관쇄기압은 유의적으로 증가하였지만, 평균동맥압, 정맥압, 폐동맥압, 심박출량, 심박출 지수는 건삭 파열 후에 유의적으로 감소한다는 것을 발견하였다. 이것은 건산파열로 인해 좌심실로 부터 역류된 혈액이 좌심방에 과부하를 일으킨다는 것을 나타내는 것이다. 본 연구를 통해 개에서 급성 이첨판 폐쇄부전 모델을 만드는데 있어 건삭파열방법이 효과적인 것을 알 수 있었고, 이첨판 역류 유발 후 시간이 지나면 만성 이첨판 부전증으로 진행할 수 있을 것으로 생각되며, 차후 판막의 만성적 변화 양상을 연구하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각됩니다.

전분반죽의 점도에 미치는 수분함량의 영향 (Effect of Moisture Content on Viscosity of Starch Dough)

  • 이부용;이창호;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.582-592
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    • 1995
  • 옥수수전분과 찰옥수수전분을 사용하여 중간 수분계의 수분함량으로 반죽을 제조하고 수분함량과 가열온도, 가열시간에 따른 전분 반죽의 물성 변화와 호화양상을 밝혀보고자 하였다. 이를 위하여 먼저 전분반죽과 같은 반고체(semi-solid) 물질의 물성을 측정할 수 있는 Extrusion Capillary Viscometer(ECV)를 자체 제작하였다. ECV를 사용하여 수분함량 $36{\sim}52%$ 범위로 제조된 옥수수전분과 찰옥수수전분 반죽의 물성측정 시 반죽의 열전달 특성은 가열온도 $60{\sim}100^{\circ}C$ 범위에서 수분함량이 36%에서 52%로 증가할수록 반죽의 중심온도가 원하는 가열온도에 도달하는데 걸리는 시간이 220초에서 140초로 크게 단축되었다. 가열 후 ECV로 물성을 측정한 결과, 수분함량과 가열온도의 모든 범위에서 반죽은 의가소성 유체의 흐름 특성을 나타내었다. 동일한 전단속도에서는 반죽 수분함량이 증가할수록 전단응력과 전단점도가 전체적으로 감소하여 수분함량 증가에 따른 반죽의 유동성(flowability) 증가 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 그러나 44% 이상의 동일 수분함량 내에서는 $80^{\circ}C$ 이상의 가열온도부터는 동일한 전단속도에서 $80^{\circ}C$ 이하로 가열한 반죽에 비해 전단응력과 전단점도가 증가하는 경향을 보여 주었다. 반죽의 점도에 미치는 수분함량의 영향은 수분함량이 증가할수록 반죽의 유동성의 크기가 증가하여 전체적으로 전단응력이나 점도가 감소하는 것으로 나타나지만, 가열온도가 호화온도 이상인 $80^{\circ}C$부터는 전분호화에 의한 점도 증가에 의하여 수분함량에 따른 농도 의존성지수(B)값이 크게 감소하고 $60^{\circ}C$$70^{\circ}C$ 가열온도보다도 수분함량의 영향이 적게 미치는 것으로 나타났다.

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정밀여과 모세관 막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성 (Characteristics of Flux Decline in Microfiltration Capillary Membrane of Bentonite Colloidal Suspensions)

  • 남석태;한명진
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.52-61
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    • 2005
  • 폴리에틸렌 정밀여과 모세관막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 운전시간이 경과하면서 투과유속이 감소되는 원인은 막표면 위에서 케익층의 성장과 입자들에 의한 세공막힘 때문이었으며, 운전시간이 경과하여 정상상태에 도달하면 투과유속은 케익여과 모델에 의해 지배받는다. 운전압력이 높은 경우의 투과유속 감소는 세공막힘과 케익층이 치밀해졌기 때문이다. 운전압력이 증가함에 따라 J/J₁는 감소하였으며, 0.5 kg/sub f//㎠일 때의 45%, 2.0 kg/sub f//㎠일 때 38%로 감소하였다. 운전압력 0.5 kg/sub f//㎠에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 14.6%, 완전세공막힘 23.4% 그리고 케익여과 62.0% 이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 그 효과는 운전압력이 1.0 kg/sub f//㎠일 때가 운전압력 2.0 kg/sub f//㎠ 경우보다 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 투과유속은 세공의 크기가 0.24 ㎛인 막보다 컸으며, 용액의 농도에 따른 투과유속은 농도가 낮은 용액이 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 막오염 형태는 유사하지만 농도가 200 ppm인 용액의 경우 1000 ppm인 용액에 비하여 상대적으로 미약한 세공막힘 현상을 보였다.

밤전분 수용액의 리올로지 특성 (Rheological Properties of Chestnut Starch Solution)

  • 박홍현;김성곤;변유량;이신영
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.815-819
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    • 1989
  • 밤전분 현탁액(3% 및 4%)의 유동특성을 모세관 점도계로 분석하였을 때 $30-65^{\circ}C$에서 항복응력이 존재하지 않는 딜라탄트유체의 거동을 보였다. 그러나 3% 전분 현탁액은 $70^{\circ}C$에서, 4% 전분현탁\액은 $65^{\circ}C$ 이상에서 의가소성 유체의 거동을 보였다. 밤전분 현탁액의 점조도지수의 활성화에너지는 $50^{\circ}C$이하에서는 0.56kcal/mole, $60-70^{\circ}C$에서는 51.9-80.8 kcal/mole 이었다. 전분 호화액(4%)의 유동특성을 회전점도계로 측정하였을 때 가열온도 및 시간에 관계없이 겉보기 점도는 지수적으로 감소하여 의가소성을 나타내었다. 밤전분 호화액을$65-80^{\circ}C$로 가열했을 때의 겉보기 점도의 대수값은 동일온도에서의 전분의 팽화력과 밀접한 관계를 보였다. 가열온도 $70-80^{\circ}C$에서의 겉보기 점도의 활성화 에너지 값은 13.9kcal/mole이었다. 상압$(90^{\circ}C)$ 및 가압$(121^{\circ}C)$ 호화액은 측정온도의 증가에 따라 겉보기 점도가 감소하였으나, 가압호화액은 측정온도의 증가에 따라 겉보기 점도가 감소하였으나, 가압호화액의 겉보기 점도는 동일온도에서 상압호화액의 겉보기 점도보다 높은 값을 보였다.

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골프코스를 조성할 폐염전 매립지의 지하수위에 따른 토양산도 및 전기전도도 변화 (Changes of Salt Concentration by the Height of Ground Water Table on Disused Saltpan for Golf Course Construction Site)

  • 이동익;김기동;주영규
    • 아시안잔디학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.143-150
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    • 2009
  • 폐 염전 매립지를 활용한 골프코스 조성에 있어서 중요한 것은 고농도의 염이 식물 생육의 제한 요인으로 작용한다는 것이다. 높은 농도의 염류를 조절하는 것이 필수적이며, 건설 부지의 토양을 개량하기 위해서는 토양 및 지하수 내 염 농도에 대한 체계적인 지표를 필요로 한다. 이에 본 연구는 지하수위에 따른 pH 및 염 농도의 변화를 조사하였다. 이는 골프코스 조성 시 지반공사를 위한 기초자료가 될 뿐만 아니라 공사 후 식재지반의 효율적이고 합리적인 관리에도 유익한 자료가 될 것으로 사료된다. 대상지역의 토양 물리 화학성 분석 결과, 건설부지 내 토양의 대부분은 염분 함량이 높고 약 알칼리성의 식토(clay soil)로 분류되었다. 지하수 수위변화는 갈수기(6월 중 하순), 장마기(2006년 7월 초 중순), 장마후기(7월 말)로 측정 시기를 구분한 결과 1.3m, 3.3m 및 2.8m로 장마기 지하수위는 평균 지면높이 2.9m에 비해 약 0.4m 높은 것으로 측정되었다. 전기전도도의 변화를 측정한 결과 갈수기에는 전체 측정지역에서 $4.0dS{\cdot}m^{-1}$ 이상으로 측정되었고, 지역에 따라서 $20dS{\cdot}m^{-1}$ 이상으로 나타났다. 장마기 ECe 측정간은 $1.2{\sim}15.0dS{\cdot}m^{-1}$로 갈수기에 비해 상대적으로 낮은 EC값을 나타냈다. 따라서 폐 염전 매립지를 이용한 골프코스 조성에 있어 고농도의 염을 함유한 지하수와 식재지반과의 모세관 연결을 차단시키는 것이 중요하다. 이를 실현하기 위하여는 최고 지하수위 보다 높은 지점에 차단층(자갈층)을 포설한 후 식재층을 포설하여 토양 내 모세관 작용을 차단함으로써 염성분의 식재지반으로 이동을 차단한다면 염해에 의한 식물생육의 장애를 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

육계 및 하고초의 향기성분 분석과 항균 활성 연구 (Study on Antimicrobial Activity and Analysis of Essential Oil Components of Cinnamomum cassia and Prunellae Herba)

  • 이종록;박숙자;정대화;박문기
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.157-164
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    • 2014
  • The essential oil obtained by steam distillation from medicinal plants of Cinnamomum cassia and Prunellae Herba. Analysis of essential oils were performed on GC/MS selective detector. Separations were performed fused silica capillary column. The carrier gas was ultra pure helium with a flow of 1 $m{\ell}/min$ and the splitless injector temperature was set as $280^{\circ}C$. The column temperature program was as follows: initial temperature of $70^{\circ}C$ for 4 min, and increased by $2^{\circ}C/min$ 70 to $100^{\circ}C$ (held 2 min), After that the temperature was varied from 100 to $200^{\circ}C$ at $5^{\circ}C/min$ (held 20 min), increase to $280^{\circ}C$ (held 5 min) at $10^{\circ}C/min$, in a total run time of 73 min. Ten volatile flavor components were identified from C. cassia and ten volatile flavor components were identified from Prunellae Herba. Strong inhibition of growth of Vibrio parahaemolyticus was obtained with all doses of C. cassia tested. Moreover, antimicrobial activity of C. cassia occurred in a dose dependant manner.

Study of Sugarcane Pieces as Yeast Supports for Ethanol Production from Sugarcane Juice and Molasses Using Newly Isolated Yeast from Toddy Sap

  • Babu, Neerupudi Kishore;Satyanarayana, Botcha;Balakrishnan, Kesavapillai;Rao, Tamanam Raghava;Rao, Gudapaty Seshagiri
    • Mycobiology
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    • 제40권1호
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    • pp.35-41
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    • 2012
  • A repeated batch fermentation system was used to produce ethanol using $Saccharomyces$ $cerevisiae$ strain (NCIM 3640) immobilized on sugarcane ($Saccharum$ $officinarum$ L.) pieces. For comparison free cells were also used to produce ethanol by repeated batch fermentation. Scanning electron microscopy evidently showed that cell immobilization resulted in firm adsorption of the yeast cells within subsurface cavities, capillary flow through the vessels of the vascular bundle structure, and attachment of the yeast to the surface of the sugarcane pieces. Repeated batch fermentations using sugarcane supported biocatalyst were successfully carried out for at least ten times without any significant loss in ethanol production from sugarcane juice and molasses. The number of cells attached to the support increased during the fermentation process, and fewer yeast cells leaked into fermentation broth. Ethanol concentrations (about 72.65-76.28 g/L in an average value) and ethanol productivities (about 2.27-2.36 g/L/hr in an average value) were high and stable, and residual sugar concentrations were low in all fermentations (0.9-3.25 g/L) with conversions ranging from 98.03-99.43%, showing efficiency 91.57-95.43 and operational stability of biocatalyst for ethanol fermentation. The results of the work pertaining to the use of sugarcane as immobilized yeast support could be promising for industrial fermentations.

소결윅 히트파이프의 제작 및 작동성능 (Manufacturing and Operating Performance of the Heat Pipe with Sintered Wick)

  • 윤호경;문석환;고상춘;황건;최태구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권9호
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    • pp.1260-1266
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    • 2002
  • In this study, to make an excellent heat pipe, the manufacturing technology of a sintered wick was investigated. Making a sintered wick is known to be very difficult but it has many advantages. For example, the porosity and pore size can be controlled and the capillary force is great. The mixture of copper and pore former powder was used as a wick material and ceramic-coated stainless steel was used as a mandrel which is necessary for vapor flow. To analyze the feature of the manufactured wick, not only porosity and pore size were measured but also the sintered structure was observed. A heat pipe with sintered wick was manufactured and the performance test of the heat pipe was performed in order to review cooling performance. The performance test results for the 4mm diameter heat pipe with the sintered wick shows the stability since the temperature difference between a evaporator and a condenser of the heat pipe is less than 4.4$^{\circ}C$, and thermal resistance is less than 0.7$^{\circ}C$/W, In the meantime the composite wick that is composed with sintered and woven wire was also examined. The heat transfer limit of the heat pipe with composite wick was enhanced about 51%~60% compare to the one with sintered wick.