• 제목/요약/키워드: Effective stress increment

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지하수 함양시 최대 주입압력 결정을 위한 연구 (Study on the Determination of the Maximum Injection Pressure for Groundwater Rechargement)

  • 최진오;정현철;정충기;김창용
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.501-508
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    • 2022
  • 지하수위 회복을 위한 함양정 운영시 필요 기술은 지반이 파괴에 도달하지 않는 최대 주입압을 결정하는 것이다. 고전적인 토질역학에 기초한 수치해석과 실내시험을 통하여 사질토와 점성토의 항복에 도달하는 최대 주입압력을 추론하였다. 수치해석에서는 주입압력에 따른 점성토의 구속압력 감소에 따른 파괴시, 사질토는 유출동수 경사에 따른 파이핑 발생시 주입압력을 최대 한계압으로 결정하였다. 실내시험에서는 간극수압이 높아지는 것을 배압 증가를 통하여 구현하였으며, 사질토 경우 유효응력이 0이 되기전 최대 배압의 93 %에서 급격한 체적변형이 발생하였다. 점성토의 경우는 유효응력이 0에 도달할 경우 방사방향 변형율이 1.5 %에 도달하였으나 급격한 체적변형이 발생하지 않았다. 따라서 상기 결과에 근거하여 함양정의 최대 주입압력을 수치해석과 실내시험으로 결정할 수 있었다.

$CO_2$로 포화된 사암의 속도-유효응력 반응 (Velocity-effective stress response of $CO_2$-saturated sandstones)

  • Siggins, Anthony F.
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 세 개의 서로 다른 사암 샘플들 -두 개의 합성 샘플과 한 개의 현장 샘플- 에 대해 현장 저류층의 대표적인 구속압력과 공극압력하에서 초음파 시험이 수행되었다. 세가지 사암 샘플들은 (a) 캘사이트 시멘트(calcite intergranula. cement (CIPS))로 만든 합성사암, (b) 실리카 시멘트(silica intergranular cement)로 만든 합성 사암 (c) Otway Basin 의 Boggy Creek 1 시추공에서 시도되는 $CO_2$ 파일럿 프로젝트의 대상 암석층 중 Waarre 층으로부터 추출한 코아 샘플로 구성되어 있다. 공극률은 각각 32%, 33%, 26%이다. 초기시험은 실내건조(room-dried) 상태에 있는 코아들에 대해 구속응력을 5 MPa 씩 단계별로 65 MPa 까지 증가시키며 이루어졌다. 그리고 나서 모든 코아들에 처음에는 온도 $22^{\circ}C$에서 6 MPa 공극압력으로 기체상의 $CO_2$를, 그 다음에는 온도 $22^{\circ}C$ 에서 7 MPa 부터 17 MPa 까지 5 MPa 씩 증가시키면서 액체상의 $CO_2$를 주입하였다. 구속응력은 10MPa부터 65 MPa까지 달리 하였다. P와 S 초음파 파형들이 유효응력이 증가할 때마다 기록되었다. 속도-유효응력 반응들이 P 파와 S 파에 대해 실험 자료들로부터 계산되었으며, 감쇠(1/Qp)들은 스펙트럼 비 방법을 이용하여 파형들로부터 계산되었다. 각각의 사암들에 대한 이론적인 속도-유효응력 계산은 $CO_2$ 압력-밀도 와 $CO_2$ 체적계수-압력 상 다이어그램(phasediagram), Gassmann 유효 매질 이론(effective medium theory)을 이용하여 구하였다. 기체상의 $CO_2$ 주입은 속도-유효응력에서 건조상태(공기로 포화된 상태)에 비해 거의 무시할만한 변화를 가져왔다. 다양한 공극압력에서 액체상의 $CO_2$ 주입은 공기로 포화된 상태에 비해 속도-유효응력 반응을 평균 약 8% 정도 낮게 한다. 실험자료들은 높은 유효응력에서 Gassmann 계산들과 일치한다. 이러한 이론과 일치하는 "임계" 유효응력은 사암의 종류에 따라 달라진다. 이 차이는 각각의 사암 종류의 미세구조에서 미세 균열 수의 차이에 기인한 것이라 생각된다. 높은 유효응력에서의 이론과 의미있게 일치하였으며, $CO_2$ 주입 시 현장에서의 탄성파 거동을 예상하는데 있어서 어느 정도 확신을 준다.

Respiratory Sinus Arrhythmia: Methods of Measurement and Interpretations of Tonic and Dynamic Vagal Cardiac Drive Index in Psychophysiology of Emotions

  • Estate M.Sokhadze;Lee, Jong-Mi;Park, Mi-Kyung;Sohn, Jin-Hun
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.81-87
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    • 2000
  • Beat-to-beat changes in heart period (heart period variability, HPV) are mediated by fluctuations in autonomic activity. Spectral analysis is used to quantify such fluctuations in the range of 0.15-0.40 Hz (high frequency, HF), which are influenced primarily by parasympathetic factors. These fluctuations are often referred to as RSA (respiratory sinus arrhythmia), the physiological phenomenon extracted by spectral analysis and other methods including histograms of heart rate ( HR), deviations of HR etc. Respiratory sinus arrhythmia indexing with peak-to-valley method suggested by Grossman et at., (1981) yields a simple range statistic and is quantified on breath-by-breath basis, thus being quite sensitive and less dependent on recording time as compared to spectral analysis. It is strongly recommended to use at least 1 min epoch to asses HF component of HPV and at least 2 min fer low frequency (LF) of HPV and even 5 min far valid clinical assessment. Peak-to-valley statistic is limited to RSA index only, but has its pragmatic advantages. Most important is possibility of its application far relatively small epoch analysis. We used short periods (20,30, 40 sec only) and off-line analysis of RSA using ECG and respiration curve this method of assessment and proved that this method is more practically effective. The RSA index was not so far dependent on respiration pattern differences and reflected actual vagal control of HR and were accompanied by low HR under some high stress conditions and in an aversive affective visual stimulation experiments. Another factor that might modulate cardiac chronotropic response is the interaction of sympathetic and parasympathetic inputs on sino-atrial (SA) node level, because responses to vagal influences are known to be proportional to ongoing sympathetic activity, that is so called accentuated antagonism. Since sympathetic outflow (increment of influences on SA) under negative emotions or stress was high in almost all physiological responses, vagal effects on HR could be therefore potentiated, leading to masking of output cardiac response seen in HPV, In the case of moderate sympathetic activation, on the other hand, autonomic interactions in cardiac control appear to be minimal. Thus RSA index appears to be an effective alternative method to assess and measure spectral HPV.

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NADH요구 산소대사관련 효소가 bifidobacteria의 산소스트레스 제거에 미치는 영향 (Effect of NADH-Dependent Enzymes Related to Oxygen Metabolism on Elimination of Oxygen-Stress of Bifidobacteria)

  • 안준배;박종현
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.951-956
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    • 2005
  • Bifidobacteria의 효과적인 이용을 위해서는 산소에 내성을 갖는 균주를 선발하는 연구 외에도 산소 스트레스에 대한 방어 기작에 대한 기초적인 연구가 필요하다. 인체로부터 분리된 산소 내성 bifidobacteria는 산소제거활성을 가지고 있었으며 이는 열처리 및 극단적인 pH(pH 2.0)하에서 산소제거활성이 소실되는 것으로 보아 효소가 관여 할 가능성을 확인하였다. 또한 산소제거활성을 보이는 주된 효소를 탐색해본 결과 NADH를 공급하였을 때만 산소제거활성을 보여 NADH oxidase가 주된 역할을 하는 효소임을 알 수 있었다. 또한 산소 내성 균주는 높은 NADH peroxidase 활성을 보유한 것으로 보아 NADH oxidase의 작용에 의해 생성되는 $H_2O_2$는 NADH peroxidase에 의해 무독화 되는 것으로 판단되었다. 배양 중 산소를 공급하여 산소스트레스를 주었을 경우 NADH oxidase와 NADH peroxidase 활성이 1시간 이내에 급격히 증가하였고 산소 공급 후 2시간 동안 배양액 중 용존 산소가 크게 증가하지 않았다. 산소공급 후 2시간 이상이 경과하면 NADH oxidase와 NADH peroxidase활성이 감소하고 용존 산소가 급격히 증가하였고 산소스트레스에 대한 방어 체계가 붕괴되는 현상이 관찰되었다. 즉, 산소 내성 bifidobacteria는 일정 한계까지는 환경중의 산소를 NADH oxidase로 제거하고 생성되는 $H_2O_2$는 NADH peroxidase에 의해 제거시키는 방어 체계를 갖고 있음을 알 수 있었다.

The Effects of Self-Efficacy Promoting Cardiac Rehabilitation Program on Self- Efficacy, Health Behavior, and Quality of Life

  • Song, Kyung Ja
    • 대한간호학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.510-518
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    • 2003
  • Background. Ischemic heart disease results from athesclerotic changes of the coronary artery. These changes are aggravated by hypercholesterolemia, smoking, obesity, lack of exercise, coronary-prone personality, and stress. Because these risk factors affect not only the prevalence of the ischemic heart disease but also recurrence of the disease, cardiac rehabilitation programs were introduced to help patients with ischemic heart disease reduce risk factors. Diverse cardiac rehabilitation programs are needed to motivate participation in cardiac rehabilitation and to enhance patients' quality of life. Objectives. To examine the effect of a self-efficacy promoting cardiac rehabiltation program on self-efficacy, health behavior and quality of life of patients with ischemic heart disease. Methods. Data were collected from 45 hospitalized ischemic heart disease patients. Medical records were reviewed to obtain demographic and clinical characteristics. Data regarding self-efficacy, health behavior, and quality of life were obtained from interviews using structured questionnaires. The nonequivalent control group non-synchronized design was used to conduct this study. One session of conventional group education was given to patients in the control group while they were in the hospital. Patients in the experimental group participated in a newly developed cardiac rehabilitation program. It focused on strengthening self-efficacy with four self-efficacy sources-performance accomplishment, vicarious experiences, verbal persuasion and physical status using two individualized in-hospital education sessions and four weekly telephone counseling follow-up calls after discharge. Results. Four weeks after discharge, the increment of total self-efficacy score was significantly higher in the experimental group than in the control group (p<.0l). There was also a significant difference in the total quality of life scores increments between the two groups (p<.0l). However, no significant changes were noted in the increments of total health behavior scores between the two groups. Conclusion. A cardiac rehabilitation program focusing on promoting self-efficacy was effective in improving self-efficacy, and quality of life of patients with ischemic heart disease.

Undrained shear strength and microstructural characterization of treated soft soil with recycled materials

  • Al-Bared, Mohammed A.M.;Harahap, Indra S.H.;Marto, Aminaton;Abad, Seyed Vahid Alavi Nezhad Khalil;Ali, Montasir O.A.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권4호
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    • pp.427-437
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    • 2019
  • Waste materials are being produced in huge quantities globally, and the usual practice is to dump them into legal or illegal landfills. Recycled tiles (RT) are being used in soil stabilisation which is considered as sustainable solution to reduce the amount of waste and solve the geotechnical problems. Although the stabilisation of soil using RT improved the soil properties, it could not achieve the standard values required for construction. Thus, this study uses 20% RT together with low cement content (2%) to stabilise soft soil. Series of consolidated undrained triaxial compression tests were conducted on untreated and RT-cement treated samples. Each test was performed at 7, 14, and 28 days curing period and 50, 100, and 200 kPa confining pressures. The results revealed an improvement in the undrained shear strength parameters (cohesion and internal frication angle) of treated specimens compared to the untreated ones. The cohesion and friction angle of the treated samples were increased with the increase in curing time and confining pressure. The peak deviator stress of treated samples increases with the increment of either the effective confining pressures or the curing period. Microstructural and chemical tests were performed on both untreated and RT-cement treated samples, which included field emission scanning electron microscopic (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The results indicated the formation of cementation compounds such as calcium aluminium hydrate (C-A-H) within the treated samples. Consequently, the newly formed compounds were responsible for the improvement observed in the results of the triaxial tests. This research promotes the utilisation of RT to reduce the amount of cement used in soil stabilisation for cleaner planet and sustainable environment.

Influence of Alkali and Silane Treatment on the Physico-Mechanical Properties of Grewia serrulata Fibres

  • JAIN, Bhupesh;MALLYA, Ravindra;NAYAK, Suhas Yeshwant;HECKADKA, Srinivas Shenoy;PRABHU, Shrinivasa;MAHESHA, G.T.;SANCHETI, Gaurav
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제50권5호
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    • pp.325-337
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    • 2022
  • Grewia serrulata fibres were chemically treated with 3%, 6%, and 9% NaOH for the duration of 4 h. Additionally, the NaOH-treated fibres were also treated with 3 - (trimethoxysilyl) propyl methacrylate (silane). Properties such as density and tensile strength of the treated fibres were compared against the untreated fibres. The highest density was obtained in the case of 9% NaOH + silane treated fibres, which was 26.47% higher than untreated fibres, implying effective removal of hemicellulose. Likewise, the highest tensile strength was also obtained in the case of 9% NaOH + silane treated fibres. The increment observed in the tensile strength of the natural fibres was related to the removal of impurities, hemicellulose, and stress-raisers as well as deposition over the fibre surface that smoothed it. These observations were further validated by estimating changes in chemical constituents due to chemical treatment along with characterization techniques such as scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis.

열-수리-역학적 연계해석을 이용한 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 역학적 안정성 평가 (Geomechanical Stability of Underground Lined Rock Caverns (LRC) for Compressed Air Energy Storage (CAES) using Coupled Thermal-Hydraulic-Mechanical Analysis)

  • 김형목;;류동우;신중호;송원경
    • 터널과지하공간
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    • 제21권5호
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    • pp.394-405
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    • 2011
  • 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 역학적 변형 및 누출 거동의 복합거동을 파악할 목적으로 비등온 다상다성분 유체유동 및 역학적 거동의 연계해석이 가능한 TOUGH-FLAC 해석을 실시하였다. 지하압축공기에너지 저장 공동의 초기 및 장기 운영 과정에서 고압 압축공기 인입 입출에 따른 콘크리트 라이닝 내부에 발생하는 응력 양상을 살펴보고 저장공동 내부 압력 및 온도 변화를 파악함으로써 기밀성능을 평가하였다. 최대 저장공동 운영압력 8 MPa 조건에서 콘크리트 라이닝 내부에서는 공기침투압에 의한 유효응력의 감소와 접선방향의 인장응력의 증가에 따라 인장균열이 발생할 수 있음을 확인하였다. 콘크리트 라이닝 내부의 인장균열 발생에 따른 투과특성 증가 모델을 이용한 해석 결과, 저장공동 천정부 및 측벽부 일부에서 인장파괴가 발생하여 이들 영역에서의 투과계수는 초기 $10{\times}10^{-20}m^2$에서 $5.0{\times}10^{-13}m^2$까지 증가하였다. 한편, 콘크리트 라이닝 내부 인장균열 발생 및 투과특성 증가에도 불구하고 저장공동 내부 압축공기 압력은 주변 암반의 기밀성능으로 인해 일정하게 유지되고 공기누출량은 일일주입량의 0.02%에도 못 미쳐 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 유효성을 확인할 수 있었다.

추출용매가 수용성 사과박 식이섬유의 특성에 미치는 영향 (Effects of Extractants on the Characteristic of Soluble Dietary Fiber from Apple Pomace)

  • 김효중;허재관;허철성;백영진
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.161-165
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    • 2001
  • 농도를 달리한 산과 알칼리용매 및 물로 사과박에서 식이섬유를 추출하여 $24.4{\sim}29.3% 범위의 총 식이섬유를 얻었다. 수용성 식이섬유는 산용매로 6.85%, 알칼리용매로 6.55%를 추출하여 모두 물추출 6.0%보다 높았으며, 산과 알칼리용매의 농도가 높을수록 추출수율이 좋았다. 수용성 식이섬유의 galacturonic acid 함량은 0.01M HCl(77.5%)>0.05M HCl(76.8%)>$H_2O(76.1%)$>0.05M NaOH(73.8%)>0.01M NaOH(69.0%)의 순서로 많았으며, 산용매로 추출시 펙틴의 수율이 가장 우수하였다. 추출액의 색도는 추출용매의 농도가 높을수록 그리고 같은 농도에서는 알칼리추출이 산추출보다 높았고, 색도와 수용성 식이섬유 추출수율 간에는 유의성이 없었다. 그리고 각 시료의 유동특성을 조사한 결과, 전단속도를 $1\;sec^{-1}$에서 $600\;sec^{-1}$까지 증가시킬 때의 전단응력은 galacturonic acid 함량이 많을수록 증가하였다. 산과 물추출에 의한 수용성 식이섬유의 물성은 Newtonian 유동특성을 나타낸 반면에 알칼리추출 시료는 pseudoplastic 유동특성에서 알칼리농도가 증가할수록 항복력을 동반한 Bingham pseudoplastic 유동특성으로 전환되는 경향을 보였다. 겉보기점도와 시간의존성의 관계에서는 알칼리 추출시료에서 hysteresis loop이 관찰되었고 thixotropy 성질을 지님을 알 수 있었다.

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원심모형시험을 이용한 케이슨 안벽의 지진시 거동에 대한 수치해석 검증 (Verification of the Numerical Analysis on Caisson Quay Wall Behavior Under Seismic Loading Using Centrifuge Test)

  • 이진선;박태정;이문교;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권11호
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    • pp.57-70
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    • 2018
  • 본 논문에서는 항만구조물의 성능기반 내진설계 도입을 위해서 액상화를 포함하는 비선형 유효응력해석기법의 검증을 실시하였다. 중력식 케이슨안벽의 지진시 거동에 대해서 수치해석의 결과는 동적원심모형시험의 결과와 원형스케일로 직접 검증되었다. 중력식 안벽의 모형은 강성토조내에 지진시 과잉간극수압의 증가가 발생하는 포화 사질토 지반위에 조성되었으며, 원심가속도 60g하에서 높이 10m, 폭 6m의 케이슨 안벽을 묘사할 수 있다. 원심모형시험의 원형스케일과 동일하게 2차원 평면 변형율 조건하에서 비선형 유효응력 수치해석 모델을 구성하였다. 지반의 비선형 거동모델과 함께 Byrne의 액상화 모델을 사용하였으며, 경계요소를 적용하여 안벽과 지반의 분리거동을 묘사하였다. 검증결과, 안벽의 잔류변위를 포함하여 지반 및 안벽의 수평가속도와 안벽기초 하부 사질토 지반의 과잉간극수압 증가양상 모두 유사한 결과를 나타내었다.