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파랑-지반 상호작용에 의한 해저지반의 동적응답 수치해석법 검증 (Verification of Numerical Analysis Technique of Dynamic Response of Seabed Induced by the Interaction between Seabed and Wave)

  • 강기천;김성웅;김태형;김도삼;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.5-14
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    • 2015
  • 해저지반에 고파랑이 장시간 지속적으로 작용하는 경우 과잉간극수압이 크게 발생할 수 있고, 이로 인한 유효응력의 감소로 최악의 경우는 액상화를 유발할 수 있다. 따라서, 파작용에 의한 발생되는 해저지반의 동적응답을 정확히 예측할 수 있는 수치해석방법이 필요하다. 본 연구에서는 복합모델(2D-NIT 모델 & FLIP 모델)을 사용한 새로운 수치 해석법을 제안하였다. 해저지반과 파동장이 접하는 경계면상에서 작용하는 파압과 유속을 2D-NIT모델로부터 산정하고, 이를 해저지반상의 외력으로 입력하여 FLIP으로부터 해저지반의 동적응답 거동을 조사하는 것이다. 복합모델의 신뢰성 확보를 위해 본 연구에서는 2D-NIT & FLIP 모델에 의한 수치해석결과를 기존의 Yamamoto 이론해 및 Chang 실험결과와 비교하였다. 그 결과 2D-NIT & FLIP 해석값과 차이는 있지만, 전체적으로 깊이에 따라 지반내의 유효응력 증분과 과잉간극수압증분의 변화양상이 상당히 잘 일치하고 있기 때문에 본 연구에서 제안된 2D-NIT & FLIP모델이 상당한 타당성을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.

소수성 중공사 모듈에 의한 액-액 추출에 관한 연구 (A Study on the Liquid-Liquid Extraction by Use of Hydrophobic Hollow Fiber Module)

  • 김영일;박동원
    • 공업화학
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    • 제7권2호
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    • pp.237-244
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    • 1996
  • 미세공의 중공사 모듈을 이용한 액-액추출은 단위부피당 표면적이 크므로 기존 추출장치들에 비해 신속히 진행된다, 모듈내에서 추출제와 원료액은 빠른 속도로 접촉하며 두 흐름이 완전히 독립적이므로 부하나 편류현상이 일어나지 않는다. 본 연구에서는 소수성 중공사 모듈을 사용하여 수용액 중에 미량으로 존재하는 Fe(II)와 Ni(II)을 추출하기 위해 TOA 및 EHPNA를 추출제로 사용하여, 그 추출선택성을 고찰하였다. 또한, 중공사 모듈에서의 율속단계를 결정하기 위해 막 내 외부 유속의 영향을 검토하였다. 이로부터, 소수성 중공사 내에서 분배계수가 큰 계에 대한 추출조작의 경우는 막내부에서의 물질전달과정이 총괄물질전달을 지배함을 확인하였으며, 본 연구를 통한 $K_w$와 소수성 중공사 내부유속 $v_t$와의 상관관계는 $K_w{\frac{d}{D}}=6.22\(\frac{d^2v_t}{LD}\)^{1/3}$과 같았다. 반면, 분배계수가 낮은 경우, 세공 내에서의 추출반응이 원활하지 못하기 때문에 막내부 저항의 영향이 막저항의 영향보다 작았다. 따라서, 분배계수가 큰 계에서는 소수성 막을 사용하는 것이 효과적임을 예측할 수 있었다.

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FRP 보강근을 주근으로 사용한 일방향 콘크리트 슬래브의 거동 (Behaviour of One-Way Concrete Slabs Reinforced with Fiber Reinforced Polymer (FRP) Bars)

  • 서대원;한범석;신성우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.763-771
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    • 2007
  • 철근부식은 철근콘크리트 구조물의 내구수명을 현저히 저하시키며, 유지보수 비용의 증가를 가져온다. 이와 같은 문제의 해결을 위해 피복두께의 증가, 고성능콘크리트의 사용, 에폭시 코팅 철근의 사용 등이 연구되었으나 완전한 해결책은 되지 못하고 있다. 최근 철근부식 문제를 근본적으로 해결하기 위한 새로운 대안으로 대두되고 있는 것이 FRP (fiber reinforced polymer) 복합재료를 이용한 철근대체제의 사용이다. 그러나 취성적 거동과 낮은 탄성계수로 인하여 철근콘크리트와는 다른 거동을 보이며 이에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 FRP 보강근을 사용한 일방향 슬래브의 구조 실험을 통하여 철근콘크리트 슬래브와 거동 특성을 비교하였다. 균열 및 파괴모드, 처짐, 연성 등의 평가를 통하여 철근 대체제로서의 가능성을 평가하였으며, 해외의 제안식들을 사용하여 처짐 및 균열예측에 대한 식의 적정성을 평가하였다.

담지된 금속염 혼합물 촉매의 표면 연구 (Surface Study on the Supported Molten Salt Catalyst)

  • 김종팔;이광현
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.381-385
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    • 2009
  • 비균일계 촉매의 일반적인 형태는 촉매로서 활성이 있는 금속 혹은 금속 화합물을 표면적이 넓은 다공성 물질인 지지체에 분산 담지시켜서 금속의 표면적을 높이고 이로부터 금속의 분산이 높아지면서 촉매로서의 활성도 높아져 일반적인 반응에 응용되고 있다. 그러나 본 연구에서는 금속염을 이용한 액상 촉매의 제조 및 응용에 초점을 맞추었다. 일반적인 금속염들은 높은 온도에서도 용융되지 않지만 이 금속염 화합물에 다른 금속염 화합물을 함께 섞어 혼합시키면 이 혼합물이 보통의 비균일 촉매 반응온도인 $200^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$의 범위에서 액상으로 존재할 수 있게 된다. 고온에서 액상형태가 되는 용융된 금속염 혼합물(molten salt)을 지지체의 세공 내에 담지시켜 담지된 액상 촉매로서의 가능성을 알아보고 이들의 촉매 제조와 표면 연구에 초점을 맞추었다. 이들 금속염 혼합물은 종류가 매우 다양하여 여러 종류의 금속에 대하여 혼합염을 선택하여 응용할 수 있다. 본 연구에서는 일반적인 촉매로 많이 이용되고 있는 구리를 선정하고 이의 염화물인 염화구리(CuCl)와 함께 혼합되어 용융될 수 있는 금속염 혼합물을 만들기 위해 칼륨 염화물을 선택하여 CuCl-KCl 혼합염을 촉매 제조에 이용하였다. 이 금속염 혼합물을 지지체에 첨가시킨 양은 담지 시킬 알루미나 세공 부피의 약 25%로 하여 용융된 금속염의 표면적이 넓어지도록 하였고 제조 후의 표면은 SEM와 EDS를 이용하여 분석하였다. 금속염 혼합물은 염산 수용액을 이용하여 함침법으로 담지 시켰으며 제조한 직후와 제조한 후 금속염 혼합물을 용융점 이상으로 3 h 동안 열처리 한 후의 표면을 비교하였다. 실험 결과 표면에서의 CuCl-KCl의 조성은 일정하지 않았지만 이 열처리가 표면에서 금속염 혼합물의 형성을 촉진시키고 있음을 알 수 있었다.

포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술의 임상적 고찰 (The clinical Analysis of the Intermittent Warm Blood Cardioplegia by Admixing Potassium Only)

  • 송현;임한중;제형곤;유양기;소르킨;마주다;주석중;이재원;송명근
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제34권3호
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    • pp.224-230
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    • 2001
  • 배경: 지속적인 온혈 심성지액을 이용한 심금 보호술이 소개된 이수, 이를 토대로 많은 임상결과가 발표되고 있다. 그러나 지속적 심정지액 주입에 따른 적정한 수술시야 확보와 역행성 관류법에 따른 우심실 보호에 대한 문제들이 제기 되고 있다. 이에 Antonio 등은 포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술을 이용하여 만족할 만한 임상결과를 보고 하였다. 본 임상연구는 포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술을 이용하여, 개심술을 시행 받은 70례의 환잔의 임상결과를 분석하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1998년 5월부터 1999년 1월까지 포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술을 이용하여 관상동맥 우회술 및 판막수술을 시행한 70명의 환자와 같은 기간 간헐적 냉혈액 심성지술을 이용하여 동일 술자에 의해 수술을 시행한 70명의 임상결과를 비교 분석하였다. 결과: 총 심폐기 사동 시간(98.7$\pm$6.0분, 114.3$\pm$7.5분, p=0.018),수술중 심정지를 위해 필요한 심정지액의 양(1463.0$\pm$68.0cc, 3584.0$\pm$179.0cc, p<0.001), 의식이 회복될 때까지의 시간(3.5$\pm$0.4시간, 4.9$\pm$0.8시간, p=0.044), 기관 삽관의 제거까지의 시간(10.8$\pm$0.8시간, 13.2$\pm$0.6시간, p=0.017), 부정액으로 리도케인(Lidocaine)의 도움이 필요한 경우(75.2$\pm$6.8mg, 114.5$\pm$7.2mg, p=0.006)등에 있어서는 포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술이 유의성의 있었고, 술수 심근효소의 상승, 사망률과 이환율에 있어서는 두군간의 유의성은 없었다. 결론: 관상동맥 우회술 및 판막수술에 있어 포타슘만을 이용한 간헐적 온혈액 심정지술은 적어도 간헐적 냉혈액 심정지술과 같은 정도의 심근 보호를 할 수 있었으며, 기존의 warm heart surgery의 장점인 심폐기 가동시간이 짧고, 의식회복이 빠른 점과 함께 용적과부학(volume loading)를 줄일 수 있는 장점이 있어 유용한 심근 보호술의 하나로 사료된다.

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Cumulus Free 생쥐 성숙란의 초자화 동결-융해 후 Simple Media에서의 수정 및 배 발달 (In vitro Fertilization and Embryo Development in Simple Media of the Frozen-Thawed Cumulus-free Mouse Oocytes Cryopreserved by Vitrification)

  • 정수경;김성건;이정재;오지현;이용호;김선행
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제29권3호
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    • pp.201-207
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    • 2002
  • Objective: To observe the capability of fertilization and embryo development including blastocyst formation of the oocytes in simple media after thawing of the cryopreserved cumulus-free mouse oocytes by vitrification method. Methods: Oocytes were collected from 5 to 6 weeks old ICR female mice, and were denuded from the cumulus cells by 0.1% hyaluronidase. Recovered mature oocytes in study group were cryopreserved by vitrification method using EM grid for $5{\sim}7$ days. In brief, oocytes were exposed in dPBS containing 1.5 M EG and 5.5 M EG+1 M sucrose for 2.5 minutes and 20 seconds each, and then executed vitrification by plunging in LN2 after loading on EM grid. Thawing treated by exposure of 1, 0.5, 0.25 and 0.125 M sucrose solution for 2.5 minutes each in order and used for experiments. Spermatozoa aspirated form the epididymis of 12 weeks old ICR male mice were used for insemination after capacitation. T6 media containing 0.4% BSA were used for fertilization and development. Results: Survival and fertilization rates after thawing were 76.9% and 79.6% respectively. Fertilization rate was lower (p<0.005) than that of control group (92.9%). There was no difference in embryo developmental rates from 2-cell to morula, however, the blastocyst formation rate and mean cell numbers of blastocysts in study group (63.3%, $58.9{\pm}9.2$) were lower compared with those of control group (76.1%, $63.5{\pm}8.9$). Conclusion: Vitrification is an effective method for mouse mature oocyte cryopreservation with high survival and fertilization rate after thawing. And in simple media, fertilization rates and embryo development of frozen-thawed mouse oocytes are satisfactory.

질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템 선정 (Selection of Optimum System in Constructed Wetlands for Treating the Hydroponic Waste Solution Containing Nitrogen and Phosphorus)

  • 박종환;서동철;김성헌;이충헌;최정호;김홍출;이상원;하영래;조주식;허종수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.764-771
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    • 2012
  • 질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템을 선정하기 위해 처리조의 연결방식을 달리하여 최적 system을 선정하였고, 선정된 최적조건하에서 폐양액 부하량에 대한 적응성을 평가하였다. 현장 폐양액처리장에서 시스템별 정화효율을 평가한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88, 77, 94, 54 및 94%로서 다른 시스템에 비해 가장 높은 정화효율을 보였다. 현장 폐양액처리장에서 폐양액 부하량별 수처리 효율을 조사한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 각각 87-89, 76-79, 93-94, 52-55 및 91-94%로 전반적으로 높고 안정적으로 처리되었다. 하지만 T-N의 처리효율은 55% 정도 수준으로 폐수배출기준을 안정적으로 만족하기 위해서는 질소처리효율을 좀 더 향상시킬 필요가 있을 것으로 판단된다.

캐올리나이트 표면에서의 구리 수착 메카니즘 : 전자상자성공명 및 EXAFS 연구 (Copper(II) Sorption Mechanism on Kaolinite : An EPR and EXAFS Study)

  • Sung Pil Hyun;Kim F Hayes
    • 한국광물학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 캐올리나이트(KGa-lb) 표면에 수착된 구리를 전자상자성공명(electron paramagnetic resonance) 과 EXAFS (extended X-ray absorption fine structure) 분광법을 이용하여 연구하였다. 수착된 구리는 상온에서 $g_{iso}\;=\;2.19$의 등방성 전자상자성공명 흡수 신호를 보여 준다. 77 K에서 이러한 등방성 신호는 $g_{\$\mid$}\;=\;2.40,\;g_{\bot}\;=\;2.08$, 그리고 $A_{\$\mid$}\;=\;131\;G$의 전자상자성공명 파라미터를 가지는 축대칭 이방성 신호로 바뀐다. 전자상자성공명 분석 결과로부터 수착된 구리 이온이 찌그러진 $CuO_{6}$ 팔면체 구조의 외부권착물을 형성함을 알 수 있다. 수착 실험에서 용액의 pH가 증가함에 따라 수착된 구리의 양은 증가하였다. 그러나 등방성 신호는 수착된 구리의 양에 단순 비례하지는 않았다. 수착된 구리 이온이 높은 pH조건에서 표면 침전을 형성함을 가정함으로써 이러한 불일치를 해소할 수 있다. EXAFS 결과로부터 이러한 표면 침전의 존재를 확인할 수 있었다. 최적의 fitting 결과는 수착된 구리 이온이 $1.96\;{\AA}$ 거리에 결합된 4개의 수평 방향 산소와 $2.31\;{\AA}$ 거리에 결합된 2개의 축 방향 산소로 이뤄진 첫 번째 산소 껍질과 함께 $3.08\;{\AA}$ 거리에 평균 6.8개의 구리 이웃 원자들을 가짐을 보여준다. 이 연구는 캐올리나이트에 수착된 구리 이온의 국소 환경이 용액의 pH와 표면 농도에 따라 변화하며 그러한 변화를 연구하는데 전자상자성공명과 EXAFS가 효과적으로 활용될 수 있음을 보여 준다.

비선형 모델에 의한 다차원 압밀의 수치해석 (Numerical Analysis of Multi-dimensional Consolidation Based on Non-Linear Model)

  • 정진섭;강병선;남궁문
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권1호
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    • pp.59-72
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    • 1985
  • 본 논문은 Biot의 압밀이론을 유한요소법에 의해 해석하는 데 있어 수정 Cam-clay model과 해석 기법으로서는 Christian Boehmer방법을 사용한 것이다. 특히 본 해석에 있어서 압밀의 시간간격과 요소의 분할은 정도와 경제성의 관점에서 연구하였다. 나아가 본 프르그램의 정확을 조사하기 인하여 본 프로그램에 Terzaghi의 정해에 의한 일차원추밀의 해석을 시도하여 그 정상성을 확인하고 또한 Magnan이 연구목적으로 수행한 프랑스의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻은 주요결론은 다음과 같다. 1. 일차원압밀의 평우에 배수층에 가까이 갈수록 요소를 세분하면 수치해석에서 더 높은 결과를 얻을 수 있다. 2. 상간간격에 대해서는 1 log cycle당 20회로 하면 안정된다. 3. 긴 배수거리를 갖는 요소에서는 Mandel-cryer 효과가 시간지연과 더불어 일어난다. 4. 본 프로그램에 의해 예측된 초기하중 단계에서 축변위는 성토하중으로 산하는 것 보다도 강성을 주는 Mesh화한 것이 관측치와 잘 일치한다. 5. 본 프로그램에 의해 예측된 간극수압은 Magnan결과와 비교해 볼 때 관측치와 더 잘 일치 한다.

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지오데식 돔의 구조최적화에 대한 연구 (A Study on the Structural Optimization for Geodesic Dome)

  • 이상진;배정은
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.47-55
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    • 2008
  • 이 논문은 지오데식 돔 구조물의 구조최적화에 대한 연구내용과 관련이론 그리고 수치해석결과를 기술하고 있다. 지오데식 돔의 공간 효율성을 알아보기 위해 돔의 기저인 정이십면체의 외피면적과 내부공간의 비율을 계산하고 건축구조물에서 나타나는 다른 입방체의 값과 정량적으로 비교하였다. 지오데식 돔을 형성하기 위한 절차를 세부적으로 정리하고 이를 프로그래밍하여 설계최적화프로그램 ISADO-OPT에 연동하였다. 본 연구에서는 반구 형태의 지오데식 돔이 집중하중에 효율적으로 저항할 수 있는 최적의 부재크기 패턴을 조사하기 위하여 수학적 프로그래밍 기법을 도입하였다. 이때 최소화해야하는 돔 전체 부재의 중량을 목적함수로 이용하고 하중이 가해지는 절점에서 발생하는 변위 값과 각 부재에서 발생하는 응력 값을 허용치 이하로 제한하는 제약조건으로 사용하였다. 목적함수와 주어진 제약조건을 만족하는 최적 설계변수값을 검색하기 위해 설계변수에 대한 목적함수의 민감도 값을 유한차분법을 이용하여 계산하였다. 본 연구에서 기술한 지오데식돔을 위한 설계최적화 기본이론을 바탕으로 도출한 최적 부재패턴은 향후 돔의 최적설계에 기본 벤치마크테스트결과로 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

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