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The Characteristics of Hydrogeological Parameters of Unconsolidated Sediments in the Nakdong River Delta of Busan City, Korea

  • Khakimov, Elyorbek;Chung, Sang Yong;Senapathi, Venkatramanan;Elzain, Hussam Eldin;Son, JooHyeong
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권3호
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    • pp.27-41
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    • 2017
  • This study dealt with the characteristics and the interrelations of hydrogeological parameters such as hydraulic conductivity, dispersivity and effective porosity of unconsolidated sediments for providing the basic data necessary for the planning of the management and preservation of groundwater quality in the Nakdong River Delta of Busan City, Korea. Groundwater quality in this area has been deteriorated due to seawater intrusion, agricultural fertilizer and pesticide, industrial wastewater, and contaminated river water. The physical properties (grain size distribution, sediment type, sorting) and aquifer parameters (hydraulic conductivity, effective porosity, longitudinal dispersivity) were determined from grain size analysis, laboratory permeability test and column tracer test. Among 36 samples, there were 18 Sand (S), 7 Gravelly Sand (gS), 5 Silty Sand (zS), 5 Muddy Sand (mS), and 1 Sandy Silt (sZ). Hydraulic conductivity was determined through a falling head test, and ranged from $9.2{\times}10^{-5}$ to $2.9{\times}10^{-2}cm/sec$ (0.08 to 25.6 m/day). From breakthrough curves, dispersivity was calculated to be 0.35~3.92 cm. Also, effective porosity and average linear velocity were obtained through the column tracer test, and their values were 0.04~0.46 and 1.06E-04~6.49E-02 cm/sec, respectively. Statistical methods were used to understand the interrelations among aquifer parameters of hydraulic conductivity, effective porosity and dispersivity. The relation between dispersivity and hydraulic conductivity or effective porosity considered the sample length, because dispersivity was affected by experimental scale. The relations between dispersivity and hydraulic conductivity or effective porosity were all in inverse proportion for all long and short samples. The reason was because dispersivity was in inverse proportion to the groundwater velocity in case of steady hydrodynamic dispersion coefficient, and groundwater velocity was in proportion to the hydraulic conductivity or effective porosity. This study also elucidated that longitudinal dispersivity was dependent on the scale of column tracer test, and all hydrogeological parameters were low to high values due to the sand quantity of sediments. It is expected that the hydrogeological parameter data of sediments will be very useful for the planning of groundwater management and preservation in the Nakdong River Delta of Busan City, Korea.

높은 안정성을 갖는 초미립 폴리에틸렌이민-금 나노입자 (Ultrasmall Polyethyleneimine-Gold Nanoparticles with High Stability)

  • 김은정;염정현;김한도;이세근;이가현;이현주;한상익;최진현
    • 폴리머
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    • 제35권2호
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    • pp.161-165
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    • 2011
  • 본 연구는 수계에서 오랜 시간 동안 안정한 생체적합 금 나노업자의 제조에 관한 것으로, 환원제와 안정제의 역할을 동시에 수행하는 폴리에틸렌이민을 이용해 응집성이 낮은 초미립 폴리에틸렌이민 금 나노입자를 상온의 수용액 상에서 합성하였다. 폴리에틸렌이민 금 나노입자의 평균 입자크기는 8~12 nm이었고, 수계의 나노콜로이드 %에서 50nm 내외의 클러스터를 형성하였으며, 매우 뛰어난 안정성을 보였다. 상대적으로 낮은 금속 전구체의 농도에서 나노입자를 제조하였을 때, 입자의 크기가 두드러지게 감소하는 경향을 나타내었다. 폴리에틸렌이민-금 나노입자의 X-선 회절분석 결과, 금에서 나타나는 전형적인 결정 피크가 발견되었다. 또한 세포배양실험 결과, 폴리에틸렌이민과는 달리 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 98%의 세포 생존율을 보여 세포독성은 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 합성된 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 CT 조영제 등으로의 활용이 기대된다.

해상태양광 구조물용 부유식 방파제의 파랑저감성능 평가 (Parametric Study on Effect of Floating Breakwater for Offshore Photovoltaic System in Waves)

  • 김현성;김병완;이강수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.109-117
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    • 2022
  • 기존 화석 연료의 고갈 및 환경오염의 문제와 대용량 발전을 위하여 해양환경 및 자원을 이용한 친환경에너지 발전에 대한 연구 및 개발이 증가하고 있으며, 이 중 높은 발전 효율을 가진 해상태양광 발전에 대한 연구가 크게 증가하고 있다. 환경하중이 비교적 약한 내수조건과 달리, 환경하중이 강한 해양에서의 태양광 발전을 위해서는 더 강한 강성의 구조재를 사용해야 한다. 하지만, 구조재의 생산 가능성, 무게를 포함한 구조물 특성 및 경제적 효율성 등의 제약조건이 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 부유식 방파제를 설치함으로써 태양광구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시켜 구조재의 강성 강화를 최소화하고자 하였다. 부유식 방파제의 크기 및 구조물로부터의 거리를 변화하여 이에 따른 파랑하중 및 구조재 응력의 감소 정도를 확인하였다. 다수 부력체의 상호간섭을 고려한 파랑하중의 경우, 고차경계요소법(Higher-Order Boundary Element Emthod)을 이용해 산정하였으며, 구조재에 작용하는 응력은 유한요소법(Finite Element Method)을 통해 평가하였다. 각 조건에서의 최대응력을 분석 및 비교함으로써 해상태양광 발전 시스템에 대한 부유식 방파제의 영향을 확인하였으며, 부유식 방파제의 크기가 파랑하중 및 구조재 응력 감소에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

기선기현강의 연구 1, 재래식 어구의 유구저황과 그물꼴에 관하여 (STUDY ON THE ANCHOVY BOAT SEINE 1. On the Hydrodynamic Resistance and Performance of the Conventional Gear)

  • 이병기;양룡림;서영태;손부일
    • 한국수산과학회지
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    • 제4권3_4호
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    • pp.79-91
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    • 1971
  • 자루 입구의 둘레가 력자망지 150골(75m)되는 권현망어구의 $\frac{1}{10}$ 크기의 모형을 제작하여, 어구의 유분저항과 린망중의 그물꼴에 관하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 모형 어구로부터 환산된 실물어구의 유분저항은 (R은 kg, v는 m/sec) 전저항 $$R_1=30,000\;v^{1.2}\;(0.2{\leqq}v{\leqq}1.0)$$ 자루 저항 $$R_2=16,000\;v^2\;(0.2{\leqq}v{\leqq}0.6)$$ 2. 예망중의 그물꼴은 (1) 오비기(extension wing) 발줄의 전 길이 중, 앞 끝부터 약 $70\%$ 까지는 직선상으로 깊어지며, 해저에 나란한 부분은 안쪽 약 $30\%$ 정도이다. (2) 수비(inside-wing)의 마깥 언저리는 예망속도가 0.2 m/sec이상 되면, 자루와 수비의 연결부 보다 더 뒤로 쏠려서, 어군을 자루로 유도하는 데 합리적인 형상이 아니다. 이것을 시정하기 위해서는, 수비의 깊이 방향의 코스를 $\frac{1}{2}\~\frac{2}{3}$ 정도로 줄이거나, 또는 그물코의 크기를 그런 정로로 줄임과 동시에, 자루 입구에서 오비기 발줄로 가는 힘줄을 넣어서 수비에는 예망장력이 적게 미치도록 하는 것이 좋다고 생각된다. (3) 앞치마(lower bosom)는 예망속도가 0.2m/sec이상 되면, 뒤끝치 들어 올려져서 수심이 깊은 어장에서는 수비에까지 유도된 어군도 이리로 해서 도피할 우려가 있다. (4) 문턱(upper bosom)의 계관 상의 경사 각도는 $35\~40^{\circ}$이다. 이것은 어군을 자루그물로 유도하게 유도하기에는 너무 크다고 보아진다. 따라서, 문턱은 좀 더길게 해서 경사 각도를 작게 하는 것이 좋다고 생각된다. (5) 자루(bag net)의 모양은 예망속도가 0.2m/sec 이상 되면, 뒤쪽이 앞쪽보다 좁아져서, 구성상 앞쪽보다 뒤쪽을 넓게한 의도가 나타나지 않는다. 따라서 자루 그물은 전체 모양이 길다란 원통형이 되게 구성하는 것이 합리적이라고 생각된다.

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Efficient simulation method for a gas inflow to the central molecular zone

  • Shin, Jihye;Kim, Sungsoo S.;Baba, Junichi;Saitoh, Takayuki R.;Chun, Kyungwon;Hozumi, Shunsuke
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.59.1-59.1
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    • 2015
  • We present hydrodynamic simulations of gas clouds that inflowing from the disk to a few hundred parsec region of the Milky Way. Realistic Galactic structures are included in our simulations by thousands of multipole expansions that describe 6.4 million stellar particles of a self-consistent Galaxy simulation (Baba, Saitoh & Wada, in prep.). We find that a hybrid multipole expansion model with two different basis sets and a thick disk correction well reproduces the overall structures of the Milky Way. We find that the nuclear ring evolves into 240 pc at T~1500 Myr, regardless of the initial size. For most of simulation runs, gas inflow rate to the nuclear region is equilibrated as ~0.02 Msun/yr, and thus accumulated gas mass and star formation activity is stabilized as $6{\times}10^7Msun$ and ~0.02M/yr, respectively. These stabilized values are in a good agreement with estimations for the CMZ. The nuclear ring is off-centered to the Galactic center by the lopsided central mass distribution of the Galaxy model, and thus an asymmetric mass distribution is arose accordingly. The lopsidedness also leads the nuclear ring to be tilted to the Galactic plane and to precess along the Galaxy rotation. In early evolutionary stage when gas clouds start to inflow and form the nuclear ring, the z-directional oscillations of the gas clouds results in the twisted, infinity-shaped nuclear ring. Since the infinity-shaped feature is transient only for first 100 Myr, the current infinity-shape observed in the CMZ may indicate that the CMZ forms quite recently.

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하구의 염수침입을 해석하기 위한 연직 2차원 수치모형 개발 (Development of a Laterally Averaged 2-Dimensional Model for Saltwater Intrusion in Estuary)

  • 이종욱;이봉희;조용식;윤태훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.19-30
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    • 2001
  • 하폭으로 평균된 2차원 동수역학 수치모형을 수입하였다. 수심방향으로 좌표변환하여 자유수면과 하상의 불규칙성에 대한 영향을 최소화하였다. 지배방정식의 이송항은 풍상차분기법을 이용하여 유속과 염분의 이송현상이 잘 표현되도록 하였다. 또한 흐름방향으로는 양해법을, 수심방향으로는 음해법을 사용하여 수심방향 격자증분이 매우 작기 때문에 야기되는 시간증분의 제약에서 벗어나도록 하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위해 자유수면변위, 속도 및 염도분포에 관한 계산결과 하구둑 건설이전의 금강하구의 관측치를 비교하였다. 계산결과는 관측자료와 잘 일치한다.

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Fabrication of Compound K-loaded Polymeric Micelle System and its Characterization in vitro and Oral Absorption Enhancement in vivo

  • Hong, Sun-Mi;Jeon, Sang-Ok;Seo, Jo-Eun;Chun, Kyeung-Hwa;Oh, Dong-Ho;Choi, Young Wook;Lee, Do Ik;Jeong, Seong Hoon;Kang, Jae Seon;Lee, Sangkil
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권11호
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    • pp.3188-3194
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    • 2014
  • Compound K (CK) was formulated as polymeric micelles (PM) using Pluronic$^{(R)}$ F-127 to enhance the oral absorption of CK, an intestinal bacterial metabolite of ginseng protopanaxadiol saponin. The physicochemical properties of Ck-loaded PM were characterized and an in vitro transport study using the Caco-2 cell system as well as an in vivo pharmacokinetic study using SD rats was carried out. The hydrodynamic mean particle size of CK-loaded PM (CK-PM) was $254{\pm}23.45nm$ after rehydration and the drug loading efficiency was ca. 99.9%. The FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy data supported the presence of a new solid phase in the PM. The $P_{app}$ value of in vitro Caco-2 cell permeation of CK-PM and the oral absorption of CK was enhanced about 1.2-fold and 2.6-fold compared to CK suspension, respectively, showing that the present PM formulation enabled an enhancement of oral CK absorption.

호안 건설 후 광양만 조간대 퇴적물의 퇴적학적 특성 (Sedimentologic Characteristics of Tidal Flat Sediments after the Construction of Sea Dyke in Kwangyang Bay, South Coast of Korea)

  • 류상옥;신용식
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.659-669
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    • 2006
  • 광양만에서 호안 건설 후 조간대 퇴적물의 분포 및 변화를 조사하기 위하여 표층 퇴적물의 조직 특성과 퇴적률에 대한 모니터링을 실시하였다. 퇴적물의 평균 입도는 가을에 조립하고 겨울, 봄, 여름으로 갈수록 세립해지며, 여름에는 초기에 일시적으로 조립한 후 세립해지는 계절적 변화를 보였다. 퇴적률은 봄에 퇴적되고 여름과 가을에 주로 침식되어 호안이 건설퇴기 이전인 2001-2003년 동안 관측한 결과와 매우 비슷한 양상을 보였다. 그러나 연평균 퇴적률은 북측 조간대에서는 2001-2003년 동안 관측한 결과와 유사한 경향을 보였으나, 주변에 호안이 건설된 서측 조간대는 퇴적 환경에서 침식 환경으로 변화된 양상을 보였다. 이와 같은 퇴적 환경의 변화는 아마도 호안 건설에 따른 수류의 변형에 기인하는 것으로 판단된다.

Effects of the Lift Valve Opening Area on Water Hammer Pump Performance and Flow Behavior in the Valve Chamber

  • Saito, Sumio;Dejima, Keita;Takahashi, Masaaki;Hijikata, Gaku;Iwamura, Takuya
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.109-116
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    • 2012
  • Water hammer pumps can effectively use the water hammer phenomenon for water pumping. They are capable of providing an effective fluid transport method in regions without a well-developed social infrastructure. The results of experiments examining the effect of the geometric form of water hammer pumps by considering their major dimensions have been reported. However, these conventional studies have not fully evaluated pump performance in terms of pump head and flow rate, common measures of pump performance. The authors have focused on the effects on the pump performance of various geometric form factors in water hammer pumps. The previous study examined how the hydrodynamic characteristics was affected by the inner diameter ratio of the drive and lift pipes and the angle of the drive pipe, basic form factors of water hammer pumps. The previous papers also showed that the behavior of water hammer pump operation could be divided into four characteristic phases. The behavior of temporal changes in valve chamber and air chamber pressures according to the air volume in the air chamber located downstream of the lift valve was also clarified in connection with changes in water hammer pump performance. In addition, the effects on water hammer pump performance of the length of the spring attached to the drain valve and the drain pipe angle, form factors around the drain valve, were examined experimentally. This study focuses on the form of the lift valve, a major component of water hammer pumps, and examines the effects of the size of the lift valve opening area on water hammer pump performance. It also clarifies the behavior of flow in the valve chamber during water hammer pump operation.

선박 프로펠러 표면의 생물부착물이 프로펠러 유체역학적 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Hydrodynamic Effect of Biofouling on Marine Propeller)

  • 서광철;;구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 프로펠러 표면의 생물 부착이 프로펠러 성능에 상당한 영향을 미치지만 프로펠러 표면 거칠기와 관련된 연구는 상대적으로 선체 표면에 비하여 많지 않다. 본 연구에서는 Schultz(2007)가 발표한 Granville's similarity-law scaling 절차에 기초하여 실선 7 m 크기의 탱커 프로펠러에 표면 부착물 상태가 서로 다른 3가지 경우를 고려하여 프로펠러 단독 효율의 감소의 변화를 Lifting surface code를 사용하여 수치적 계산을 수행하여 효율을 비교하였다. 본 논문에서의 결과는 표면 거칠기가 큰 석회질 부착물($k_s=0.001$)은 선박 설계 속도(J=0.5)에서 최대 15 %의 프로펠러 효율 감소를 보였음을 확인하였으며 이는 선박 운항 시 생물 부착에 의한 효율 감소에 대한 평가가 고려되어야 한다는 점을 나타내고 있다.