• 제목/요약/키워드: Low Permeability

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일정변형률 시험을 이용한 재성형 광양 해성점토의 압밀특성 연구 (A Study on the Consolidation Characteristics Using the Constant Strain Rate Test of Remolded Gwangyang Marine Clay)

  • 장정민;김진영;정운기;최진;진영식;강권수;백원진;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.33-43
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    • 2014
  • 최근 들어 연약지반상에 구조물을 건설하는 경우가 증가하고 있으며, 사회기반 시설의 유지관리 및 건설 비용의 절감을 위해 사전압밀공법 및 연직배수공법과 같은 기존의 방법을 이용하여 지반 개량이 행해지고 있다. 이와 같이 연약점성토 지반상에 다양한 개량공법이 적용 될 때, 점성토의 낮은 투수계수로 인한 장기간에 걸친 압밀침하가 중요하게 된다. 압밀침하와 관련된 기존 연구결과에 따르면, 기존의 표준압밀시험의 재하기간은 압밀정수 산정에 최소한 10일 이상의 시간을 요하게 된다. 따라서 이 연구에서는 서남해안의 대표적인 연약지반으로 구성된 광양만 재성형 해성점토를 이용하여 표준압밀시험과, 일정변형률 압밀시험의 변형률 속도를 변화시킨 실험을 수행하였다. 실내시험결과를 통해 등변형률 속도에 따른 압축특성, 변형률-유효응력관계, 재하속도에 따른 간극수압 변화특성, 압밀정수와 등변형률 속도의 관계를 비교/분석하였다.

고분자 분리막을 이용하여 $SF_6/N_2$ 혼합 기체에서 $SF_6$ 분리 (Separation of $SF_6$ from $SF_6/N_2$ Mixtures Using Polymeric Membranes)

  • 고영덕;이형근;홍성욱
    • 멤브레인
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    • 제22권1호
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    • pp.72-76
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    • 2012
  • 육불화황($SF_6$)은 매우 큰 지구 온난화 효과를 가진다. 따라서, $SF_6/N_2$의 사용을 줄이고 이것을 대기 중으로 방출하는 것을 억제하기 위한 노력이 있어 왔다. 전기 기구에서 $SF_6$의 사용량을 줄이는 한 가지 방법은 $SF_6/N_2$ 혼합 기체를 사용하는 것이다. 혼합 기체에서 $SF_6$의 농도는 10~60%까지 변화가 가능하다. 그러나, 기구를 분해하거나 수리할 경우에 혼합기체에서 $SF_6$를 회수하여야 한다. $SF_6$의 끓는점이 $-60^{\circ}C$ 정도로 매우 낮으므로 액화법은 적용하기가 어렵다. 한 가지 가능한 대안은 분리막을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 5가지 고분자에 대해서 육불화황과 질소의 투과 성질에 대해서 조사하였다. 예를 들면 $25^{\circ}C$에서 이축연신 폴리프로필렌(BOPP)에 대한 질소의 투과도는 0.19 barrer인 반면에 육불화황의 투과도는 0.0012 barrer로써 선택도는 158이었다. $SF_6/N_2$ 혼합기체에 대한 upper bound가 처음으로 제안되었는데 n = -1.33 and k = 160 (barrer)이었다.

콘크리트의 내구성 증진을 위한 코팅재의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Coating Materials for Improving the Durability of Concretes)

  • 김성수;최춘식;남용혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.99-107
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    • 2003
  • 일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위한 방법으로 사용되어 진다. 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 코팅뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 낮은 자외선 투과성과 불연성 등이다. 반면, 유기계 코팅의 장점은 이산화탄소, 이산화황 및 물 등의 낮은 투과성이며 무기계 코팅보다 더 우수한 철근 콘크리트 보호성능을 가지고 있다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 여러 가지 원인에 의해 장기 접착강도가 감소되고 형성된 코팅 막의 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크리트의 습한 표면에 적용될 경우 접착의 문제점을 갖고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물을 보호하고 유기계 코팅의 문제점을 해결하기 위해 폴리머와 시멘트계 재료를 합성시킨 코팅재(WGS-Eco)를 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 코팅재와 이전에 사용되었던 코팅재의 물리 성능 및 내구 성능을 평가하였으며, 그 결과 개발된 코팅재는 유기계 코팅재에 비해 성능이 뒤떨어지지 않았다. 따라서 개발된 코팅재는 유기계와 무기계 코팅의 장점을 갖으면서 콘크리트를 보호하기 위한 적합한 코팅재라고 판단되었다.

전기로(電氣爐) 산화(酸化)슬래그 잔골재를 이용한 폴리머 속경성(速硬性) 시멘트 콘크리트 기초물성(基礎物性) 연구(硏究) (Study of Polymer Rapid Setting Cement Concrete Using Electric Arc Furnace Oxidizing Slag Aggregate)

  • 정원경;길용수;강승희
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권1호
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    • pp.30-40
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    • 2012
  • 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소 제강과정에서 용융상태로 배출되는 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제하여 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트포장 관련 보수재로 그 효과가 인정된 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트(polymer rapid set cement concrete : PRCC)용 잔골재로 사용하기 위한 기초물성을 검토하였다. 본 연구에서는 콘크리트용 전기로 산화슬래그 잔골재를 100% 치환하였으며 기존 보수재 대비 단위시멘트 20%, 라텍스 혼입률 50%를 저감시킨 최적배합을 도출하였다. 도출된 최적 배합에 의한 콘크리트 성능 평가결과, 초기 압축강도 35 MPa 이상, 휨강도 7 MPa 이상 등 매우 고강도를 나타내었으며 내구성 평가에서 투수성, 동결융해저항성, 표면박리저항성 모두 기준값 이상의 결과를 나타내는 전기로 산화슬래그 잔골재를 이용한 새로운 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트를 개발하였다.

CA저장 사과를 이용한 Fresh-cut Apple의 제조 및 MAP저장 (Processing and MAP(modified atmosphere packaging) Storage of Fresh-cut Apples using CA Stored Apples)

  • 정헌식;문광덕;최종욱
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.351-356
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    • 1999
  • CA 저장 사과로 제조한 신선절단 사과의 비타민 C 강화와 품질유지기간을 연장하기 위한 방법을 개발하기 위한 일환으로 신선절단 사과를 10% L-ascorbic acid 용액에 침지처리하고 0.03 mm LDPE, 0.04 mm PP 및 0.08 mm Nylon/PE(질소치환) 필름으로 포장하여 1$0^{\circ}C$에서 저장하면서 포장내 기체농도와 품질변화를 조사하였다. 저장 중 포장내 산소는 Nylon/PE 포장구에서 가장 낮게 l~3%로 유지되었고 다음으로 PP, LDPE 포장구 순이었다. 저장초기 포장내 에틸렌 농도의 증가속도는 Nylon/PE 포장구에서 가장 낮았다. 신선절단 사과의 비타민 C 함량은 241mg/100g으로 강화되었으며, 저장 중에는 저산소 조성 포장조건일수록 ascorbic acid 산화를 억제시켜서 Nylon/PE 포장구에서 가장 높게 유지되었다. 절단사과에서 갈변은 저산소 조성 포장조건일수록 억제하는 경향이었으며 LDPE, PP 및 무포장 절단사과는 저장 6일 후부터 발생되었으나 Nylon/PE 포장 절단사과는 저장 14일 후까지도 발생되지 않았다. 절단사과에서 부패와 이취는 LDPE, PP 및 무포장에서는 저장 9일 후에 인지되었으나 Nylon/PE 포장에서는 저장 14일 후까지도 인지되지 않았다. 이상의 결과에서 볼 때 장기간 CA 저장한 사과로 비타민 C 함량이 강화된 신선절단 사과의 제조가 가능하였고 이의 품질유지에 적합한 포장조건은 산소투과도가 낮은 포장재와 산소 제거 후 밀봉하는 것으로 나타났다.

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퇴화염토지 논에서 팽화왕겨 퇴비시용이 토양이화학성에 미치는 영향 (The Effect of Popped Rice Hulls Compost Application on Soil Chemical and Physical Properties in Fluvio-marine plain paddy soils)

  • 류철현;양창휴;김택겸;유진희;김병수;김재덕;정광용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.403-408
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    • 2006
  • 시험에 사용한 팽화왕겨퇴비는 T-N 1.173%, 질소무기화율 33.5%, C/N율 35.4로써 높은 C/N율을 가졌다. 본시험은 전북통의 토양에서 동진 1호를 재배하였으며 2년간 팽화왕겨퇴비를 시용하였다. 팽화왕겨퇴비의 시용은 유기물 및 치환성 칼륨 함량을 증가시켰으며 시용량이 증가할수록 용적밀도 및 공극률이 향상 되는 효과를 나타내었다. 토양 중 $NH_4-N$ 용출양상은 최고분얼기 이전까지는 표준시비구에서 높았다. 시비질소 흡수량은 생육초기 표준시비구에서 많았으나 성숙기에는 팽화왕겨퇴비 시용구에서 다소 많았으며, 팽화왕겨퇴비 시용구들 간을 비교해 볼 때 생육전반에 걸쳐 50% 대체구에서 흡수량이 가장 많았다. 질소 이용률은 팽화왕겨퇴비 시용구에서 전반적으로 높은 이용률을 보였다. 쌀수량은 표준시비에 비해 모든 팽화왕겨퇴비 시용구에서 낮았으나 팽화왕겨퇴비 40% 시용구에서는 표준시비와 거의 비슷한 수준의 수량을 보였다.

Potassium Pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate 유도용질 합성 및 이를 이용한 정삼투 공정 응용 (Potassium Pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate Draw Solute Synthesis and Application of Forward Osmosis Process)

  • 이혜진;최진일;권세이;김인철
    • 멤브레인
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    • 제29권2호
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    • pp.111-121
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    • 2019
  • 정삼투 공정에 유용한 유도용질로서 diethyl malonate를 사용한 citrate 계열의 유기 화합물을 합성하였다. 최종적으로 얻은 potassium pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate는 $^1H-NMR$$^{13}C-NMR$을 통하여 확인하였다. 유도용질의 물성을 확인하기 위해 삼투압, 용해도, 수투과도, 역염 투과도를 측정하였다. 합성한 유도용액을 사용하여 정삼투 공정을 진행한 결과, 동일한 citrate 계열인 trisodium citrate 및 tripotassium citrate보다 높은 수투과량을 나타내었으며 염의 역확산 정도는 NaCl에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. 합성된 유도용질의 삼투압은 NaCl보다 약 25% 낮았으나 물에 대한 용해도는 NaCl의 8.8배인 317 g/100 g water의 값을 나타내었다. 정삼투 종료 후 유도용질의 회수를 위해 상용화된 나노여과막을 사용하였고, 낮은 압력에서 효율적으로 회수가 가능하였다.

프로필렌글리콜에 분산된 나피온 이오노머로 제조된 공기극 촉매층의 연료전지 성능 특성 연구 (Electrochemical Behavior of Cathode Catalyst Layers Prepared with Propylene Glycol-based Nafion Ionomer Dispersion for PEMFC)

  • 우승희;양태현;박석희;임성대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권4호
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    • pp.512-518
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    • 2019
  • 고분자연료전지용 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)의 저가화 및 고성능화를 위하여 촉매층을 구성하는 촉매와 이오노머의 계면 특성에 대한 이해가 중요한 연구주제가 되고 있다. 본 연구에서는 이오노머의 구조 제어를 위하여 상용 이오노머의 용매로 사용되는 물 대신에 프로필렌글리콜(Propylene Glycol, PG)을 용매로 사용하여 단측쇄(Short Side Chain, SSC) 나피온 이오노머가 분산된 현탁액을 제조하고 이를 이용하여 공기극 촉매층을 제조하여 연료전지 성능 특성을 평가하였다. PG 기반 이오노머의 함량을 20~35 wt%로 증가시키면서 제조된 촉매층의 연료전지 성능은 상용 물 기반 이오노머와는 달리 이오노머 함량이 35 wt%까지 증가함에 따라 성능도 지속적으로 증가하였다. PG 기반 이오노머의 작은 입도와 느린 건조 속도는 균일 구조의 촉매층 형성을 유도하여 수소이온전달에는 효과적이었지만 PG 기반 이오노머 필름의 낮은 산소투과도는 MEA 성능을 저하시키는 주요 문제로서 개선이 필요하였다.

스위스 Mont Terri 지하연구시설 단층 내 유체 주입시험 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B(Step 2) (Numerical modelling of Fault Reactivation Experiment at Mont Terri Underground Research Laboratory in Switzerland: DECOVALEX-2019 TASK B (Step 2))

  • 박정욱;;;;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제29권3호
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    • pp.197-213
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    • 2019
  • 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

PBEM-POEM 공중합체와 Poly(ethylene glycol)의 폴리머 블렌드를 이용한 이산화탄소 분리막 제조 (Fabrication of Polymeric Blend Membranes Using PBEM-POEM Comb Copolymer and Poly(ethylene glycol) for CO2 Capture)

  • 문승재;민효준;김나운;김종학
    • 멤브레인
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    • 제29권4호
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    • pp.223-230
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    • 2019
  • 본 논문에서는 이산화탄소 친화적인 PBEM-POEM (PBE) 공중합체를 기반으로 고분자 블렌드 분리막을 제조하는 방법을 제시한다. PBE 공중합체는 자유 라디칼 중합 반응을 통해 손쉽게 합성이 가능하며, 이를 상용 고분자인 PEG와 다양한 비율로 혼합하여 이산화탄소/질소 분리막을 제조하였다. 이산화탄소/질소 분리 성능을 테스트한 결과, PEG의 함량이 높을수록 이산화탄소 투과도는 감소하는 반면 이산화탄소/질소 선택도는 크게 증가하는 상충(trade-off) 관계가 나타났다. 그러나 PBE/PEG (9 : 1)과 PBE/PEG (7 : 3)을 비교하면 이산화탄소 투과도는 단지 8.3% 감소한 반면에 질소 투과도는 69.1%나 감소하였다. 따라서 이산화탄소/질소 선택도가 33.8에서 100.3으로 크게 증가하였다. 이것은 PBE 공중합체의 80%를 차지하는 POEM 사슬이 PEG와 상호작용하여 더욱 조밀한 구조가 되었기 때문이며, 이를 FT-IR, XRD, SEM 분석으로 확인하였다. PBE/PEG (7 : 3) 블렌드 막이 가장 최적의 기체 분리 성능을 가졌고, 이산화탄소투과도는 170.5 GPU, 이산화탄소/질소 선택도는 100.3이었다.