해양 유정의 시추를 위한 드릴링이 진행되는 동안 원활한 드릴링 작업을 진행하기 위하여 드릴링 시스템을 순환하는 머드에 벌크가 Shear mixer을 통하여 첨가된다. 이러한 벌크 투입으로 조절된 머드의 물성치는 드릴링시스템 전반의 안정성에 영향을 주며, 머드와의 혼합이 이루어지는 Shear mixer의 성능개선은 전체 드릴링 시스템의 성능향상과 관계된다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 Shear mixer내 혼상유동의 특징을 알아보기 위해 파이프형상의 관내 고체-액체 혼상유동 실험에서 측정된 고체 침전도결과(Gilles et al., 2004)를 시뮬레이션 결과와 비교검증을 수행한 후, 이를 통해 얻어진 관내 액체-고체 혼상유동 시뮬레이션 조건을 바탕으로 Shear mixer의 혼합효율을 개선시킬 수 있는 최적형상에 관한 시뮬레이션 기반 설계를 수행하였다.
Yellow loess, Tidal plat sediment, and mud are blown to be high in adsorption though they have great distinction according to the ratio of clay minerals content and their kinds. Thus one of the samples for this study can be obtained by drying of Yellow loess, Tidal plat sediment, and the mud which is semifinished products that are from the progress of heat treatment and making homogeneity which can be found everywhere in our county. Another sample can be prepared by reducing pollutants with the adsorbent and by homing heavy metals of their on. With the samples, noxious heavy metals such as Pb, Cd, and essential trace elements such as Cu, Fe, Mn by each concentration is tested for adsorption according to pH, the kinds of adsorbents and the amount of injection. With the help of these steps, this study shows that the adsorbents, which are green, reducing the additional pollution and low in price, can be found. It also shows that the optimal condition for removing pollutants can be found and the basic materials for treating water can be offered. The results were as follows ; Yellow loess shows the rates of adsorption by more than 50% and Tidal plat sediment and Mud show it by more than 90%. Thus Tidal plat sediment and Mud are higher than Yellow loess the rates of adsorption. The pH should be treated in natural condition because the rates of adsorption of Pb, Cd, Cu, Mn excepting Fe in mud is higher in pH 7 than in pH 3 of Yellow loess, Tidal plat sediment, and Mud. The drying adsorbents are good to use because the rates of adsorption of heavy metals has tendency to be higher in the drying method than in the burning method. It is considered that the more the mont of the injection of the adsorbent is , the higher the rates of adsorption is, and one gram is reasonable for the amount of the injection of Tidal plat sediment and mud. Yellow loess is suitable for the treatment of the water that includes low concentration of heavy metals because it has the lower rate of adsorption as the concentration of noxious heavy metals is higher. It is thought that Tidal plat sediment and Mud is proper for the treatment of the water that includes high concentration of heavy metals because the rates of adsorption has not been changed as the concentration of heavy metals increases.
강화 남부 갯벌의 장기적인 퇴적환경 변화를 파악하기 위하여 1997년과 2011년 여름철 표층 퇴적물의 분포와 1998년 4월과 2013년 3월의 갯벌 고도를 비교하였다. 표층퇴적물은 1997년에 동부의 펄, 서부의 모래 펄 퇴적물이 우세하였으나, 2011년에는 동부의 선두리와 동검도 갯벌은 펄과 모래 펄, 중부의 동막리 갯벌은 모래 펄, 그리고 서부의 여차리와 장화리 갯벌은 모래와 펄 모래 퇴적물이 우세하게 분포하였다. 지난 14년 동안 펄 퇴적물 면적은 감소하였으나, 모래와 펄 혼합 퇴적물의 면적은 동쪽으로 확장되었다. 갯벌의 장기적인 지형 변화는 지난 15년 동안 동막리와 여차리 갯벌은 퇴적, 장화리 갯벌은 침식된 것으로 나타났다. 이러한 변화들은 1990년대 이후 강화 남부 갯벌 주변에 여러 종류의 인공구조물건설에 의하여 지역적인 수리적 변화가 영향을 주었을 것이다.
레드머드는 보오크사이트 원광석에서 생산되는 알루미나의 선광과정에서 발생되는 무기질 부산물이다. 레드머드를 활용하고자하는 연구가 국내에서 이루어지고 있다. 강알칼리성의 레드머드를 건설산업용 촉진제로서 활용하고자 하는 연구로서 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트가 국내외적으로 발표되고 있다. 본 논문은 레드머드 대체율에 따른 알칼리활성화 슬래그-레드머드 건식 흙포장재의 최적함수율, 압축강도, 흡수율, 백화발생 특성에 대하여 비교 검토하였다. 그 결과 레드머드 대체율이 증가할수록 알칼리활성화 슬래그-레드머드 흙포장재의 최적 함수비, 흡수율, 백화면적은 증가하고 압축강도는 감소하였다.
알루미나를 생산하는 Bayer 공정에서 발생하는 레드머드는 환경과 인간에게 심각한 위험요인이 되고 있어, 알루미늄 산업에서 레드머드의 발생량을 줄이거나 또는 재활용 하는 것은 매우 시급한 문제이다. 본 연구에서는 초음파 강도, 반응온도, 반응시간 및 산성용액 농도 등 4가지 변수가 레드머드 내의 철과 알루미늄의 침출에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 레드머드로부터 금속 성분의 용출에 미치는 가장 중요한 변수는 초음파 강도와 반응온도로 나타났다. 초음파를 조사할 경우, 철과 알루미늄의 회수율은 초음파를 조사하지 않은 경우보다 각각 1.72배와 1.28배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 알루미나로부터 금속성분을 회수하기 위한 적정 조업조건은 초음파 강도 150 W, 황산 용액의 농도 4-6N, 반응온도 $70^{\circ}C$, 반응시간 2시간 등이었다.
충무부근 굴 양식장의 노화정도를 구명코져 1978년 5월부터 11월까지 진해만의 가조도부근과 고성만의 읍도부근 그리고 거제만의 어구양식장에서 저질 및 저층수의 수질을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저이중의 COD와 유화물량은 대체로 여름에 많았는데, COD는 가조도부근에서 38.1mg/g, 읍도부근에서 32.3mg/g, 그리고 어구양식장에서 25.1mg/g 이었고, 유화물량은 가조도부근에서 0.313mg/g, 읍도부근서 0.517mg/g, 그리고 어구양식장에서 0.132 mg/g 이었다. 2. 저이중의 COD와 유화물량으로 보아, 가조도 부근 양식장과 읍도부근 양식장은 다 함께 COD의 부영양 최고치인 30.0mg/g을 초과하였고, 초화물량은 상한치인 0.30mg/g을 상회하여 이미 과영양수역에 속하는 반면, 어구양식장은 비교적 양호한 편이었다. 3. 저층수의 수질은 저질처럼 양식장간의 뚜렷한 차이가 없었다. 단, 9월중 가조도부근에서 유화물이 1,07mg/l로 많은 양이었는뎨 이는 8월중에 있었던 적조의 영향 때문이라고 추측된다.
Landsat TM 영상을 이용하여 곰소만 간석지의 미지형을 분류하고, 현지조사를 통하여 분류된 각 미지형의 퇴적물 입도 특성과 지형특성을 밝혔다. 내만 쪽의 mud flat는 갯골과 갯골 사이의 평탄지로 이루어져 있으며, 평균입경이 $4{\phi}$ 이하의 세립질이고 분급은 1 S.D. 이상이며, positive skewness를 보인다. 만구쪽에 분포하는 sand flat는 갯골이 없이 평탄한 지형을 이루며 ripple mark가 발달해 있다. 분급이 좋은 모래로 대부분 구성되어 있고 negative skewness를 보인다. mixed flat는 mud flat 와 sand flat와의 중간적 특징을 보인다.
본 연구에서는 red mud(RM)를 0.1, 1, 그리고 5M 의 H$_3PO_4$ 용액으로 화학적 표면처리하여 에폭시/RM 나노복합재료를 제조하였으며, RM 표면의 pH, 표면 산-염기도, 표면적, 그리고 기공도를 이용하여 표면처리에 의한 영향을 분석하였다. 또한, 임계응력 세기인자(K$_{IC}$)를 통하여 제조된 복합재료의 기계적 계면물성을 조사하였다. 실험결과로부터, 표면처리에 의한 RM의 표면은 hydroxyl 등의 산성관능기 그룹의 생성과 금속산화물의 반응으로 인하여 표면 산도가 증가하고, 미세기공 및 중기공 구조가 발달하여 비표면적이 증가되었다. K(IC)를 이용한 RM의 기계적 계면성질은 비표면적이 증가함과 동시에 표면산도가 증가함으로 염기성 매트릭스와의 계면결합력이 증대되어 순수 에폭시와 처리되지 않은 에폭시/RM 복합재료보다 더 우수한 기계적 계면물성을 나타내었다.
This study employed field measurements and biogeochemical analysis to examine the effects of seasonal conditions (e.g., temperature and precipitation) and human intervention (e.g., dam or weir construction) on the chemical composition of dissolved organic matter, flocculation kinetics of suspended particulate matter, and formation of the fluid mud layer on riverbeds. The results indicated that a water environment with a substantial amount of biopolymers offered favorable conditions for flocculation kinetics during an algal bloom period in summer; a thick fluid mud layer was found to be predominated with cohesive materials during this period. However, after high rainfall, a substantial influx of terrigenous humic substances led to enhanced stabilization of the particulate matter, thereby decreasing flocculation and deposition, and the reduced biopolymer composition served to weaken the erosion resistance of the fluid mud on the riverbed. Moreover, a high-turbulence condition disaggregated the flocs and the fluid mud layer and resuspended the suspended particulate matter in the water column. This study demonstrates the mutual relationship that exists between biogeochemistry, flocculation kinetics, and the formation of the fluid mud layer on the riverine area during different seasons and under varying hydrological conditions. These findings are expected to eventually help inform the more optimal management of water resources, which is an urgent task in the face of anthropogenic stressors and climate change.
본 연구에서는 갯벌의 콘크리트용 혼화재 및 채움재로써의 활용 가능성에 대한 기초적 연구를 실시하였다. 먼저, 혼화재로서의 활용 가능성에 대해 화학 성분 분석을 실시한 결과 잠재수경성 및 포졸란 반응에 필요한 성분들이 함유되어있었지만 플라이애시 및 고로슬래그의 성분 분석 결과와 비교한 결과 성분 함유량이 소량으로 반응을 하기에는 부족한 양이었다. 또한, 물리적 실험 분석 결과 갯벌 치환율이 증가할수록 압축강도 및 인장강도가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 갯벌의 혼화재로서의 활용 가능성은 화학 성분분석에서 예상한 결과와 마찬가지로 낮은 것으로 나타났다. 채움재로서의 활용 가능성에 대한 시험을 실시한 결과 재령 28일 압축강도를 측정한 결과 갯벌의 채움재로서 활용가능성에 대한 분석을 통해 갯벌 치환율 10~30% 까지 벽돌의 압축강도 기준인 8MPa 이상의 강도를 발현하여 벽돌 등 2차 제품에 활용 가능할 것으로 판단되며, 향후 벽돌제작 등의 추가적인 실험이 필요할 것으로 판단된다. 플로우 시험결과에서는 갯벌 치환율이 증가할수록 플로우 값이 감소하는 것으로 나타났으며, 염화물 함유량 분석 결과를 통해 갯벌 자체의 염분 함유량이 많아 갯벌을 치환할 경우 철근 사용구조물에는 적용하기에는 부적합한 것으로 판단되며, 내장벽돌 등 철근을 사용하지 않는 제품에 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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