• 제목/요약/키워드: Pore space

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다공질 사암의 층리에 따른 국부적 공극특성 변화와 수리 이방성 특성 (A Study of Locally Changing Pore Characteristics and Hydraulic Anisotropy due to Bedding of Porous Sandstone)

  • 양화영;김한나;김경민;김광염;민기복
    • 터널과지하공간
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    • 제23권3호
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    • pp.228-240
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    • 2013
  • 퇴적암에서 나타나는 이방성은 층리에 의한 영향이 크며, 암석의 수리적 특성에도 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 층리가 발달한 다공질 사암을 대상으로, 층리구조에 의해 발생한 공극구조 이방성이 사암의 수리 이방성에 미치는 영향을 분석하였다. 사암의 공극구조 이방성 파악을 위해 X-ray CT(computed tomography)를 이용하여 내부 공극률의 변화양상을 분석하였다. 층리방향에 따른 수리이방성은 층리면과 수평면이 이루는 각도를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $15^{\circ}$간격으로 코어링한 샘플을 제작하여 투수실험을 통해 파악하였다. 투수실험 결과 층리면과 투수방향이 수직인 경우 투수율이 가장 작은 값을 나타낸 반면, 층리면과 투수방향이 평행일 때 가장 높은 투수율을 나타내었으며, 평균 수리이등방비($k_{90^{\circ}}/k_{0^{\circ}}$)가 1.8로 층리에 따른 수리 이방성이 확연하게 나타났다. 또한, 이러한 사암의 수리이방특성은 층리에 의해 공극특성이 서로 다른 층상구조가 형성되기 때문임을 확인하였다.

유체 주입 중단이 유발 지진 규모에 미치는 영향에 대한 수리역학적 기초 연구 (A Hydro-Mechanical Basic Study on the Effect of Shut-in on Injection-Induced Seismic Magnitude)

  • 임주휘;민기복
    • 터널과지하공간
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    • 제32권3호
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    • pp.203-218
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    • 2022
  • 본 연구에서는 유체 주입 중단과 유발 지진 규모의 관계에 대하여 수리역학적으로 분석하였다. 수리적 해석을 통해 공극압의 구배가 유체 주입 중단으로 인해 완만해짐과 동시에 주입 중단 이후에도 수 시간 동안 압력 선두에서 상당한 임계 공극압에 도달하면서 더 넓은 영역에서 추가적인 전단을 일으킬 수 있음을 확인하였다. 수리역학 복합 해석을 단순화된 균열모델에 적용함으로써 유체 주입 중단 후에 최대 규모의 지진이 발생하는 것을 모사하였고, 유체 주입을 유지하는 경우와의 비교를 통해 급작스런 유체 주입 중단이 지진 유발에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 공극압의 분포 이외에도 단층 간의 기하학적 관계와 응력 재분배 등에 의해 임계 공극압의 구배가 변하며 이것이 유발 지진의 규모 평가에 중요하게 고려되어야 함을 확인하였다.

다공성 촉매 분리막을 이용한 수증기 개질 반응 특성 연구 (A Study on the Reaction Characteristics of Steam Reforming Reaction over Catalyzed Porous Membrane)

  • 홍성창;이상문
    • 공업화학
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    • 제25권2호
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    • pp.198-203
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Ni metal foam 플레이트의 수증기 개질반응 및 표면 특성을 조사하였다. 전처리를 통하여 Ni의 산화상태를 변화시킬 수 있었으며, 활성 site로서 표면에 노출된 metallic Ni 종은 수증기 개질 반응활성에 중요한 역할을 한다. 또한 Ni metal foam 플레이트의 기공제어 및 촉매 기능을 부여하기 위하여 Ni metal foam 플레이트와 Ni-YSZ 촉매를 혼합하여 다공성 촉매 분리막을 제조하였다. SEM 분석 결과 metal foam 플레이트의 기공을 제어할 수 있었으며, 표면에 Ni-YSZ 촉매는 고르게 잘 분포되어 있었다. Ni 기반 다공성 촉매 분리막은 공간속도에 상관없이 상용촉매와 유사한 수증기 개질 활성을 가진다.

점도 변화에 따른 유류오염 모래의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Oil Pollution Sand Due to Changes in the Viscosity of Oil)

  • 홍승서;배규진;김영석
    • 지질공학
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    • 제25권4호
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    • pp.577-585
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    • 2015
  • 본 연구에서는 유류로 오염된 모래의 지반공학적 특성에 대하여 분석하였다. 오염물로 사용한 유류는 점도특성을 고려하여 등유, 원유, 자동차 엔진오일을 선정하였고, 모형지반은 주문진 표준사를 사용하였다. 실내시험은 다짐시험, 투수시험, 직접전단시험을 유류의 오염비율에 따라 수행하였다. 투수시험에서 유류의 함유비가 증가할수록 오염되지 않은 지반에 비해 투수계수가 점진적으로 저하되었다. 내부마찰각은 오염되지 않은 지반보다 상대적으로 감소하였다.

Space holder 공정으로 제조된 치과 임플란트용 타이타늄 다공체의 파손 분석 (Fracture Analysis of Porous Titanium for Dental Implant Fabricated by Space Holder Process)

  • 이승미;장진만;이원식;변재원
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제16권2호
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    • pp.104-109
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    • 2016
  • Purpose: The purpose of this study is to analyze fracture behavior and failure mechanism of porous titanium for dental implant fabricated by space holder process. Method: Three porous titanium specimens with a specific volume fraction of open pore were test by 3 point bending and compression stress condition, respectively. Fracture appearance was observed by scanning electron microscope and discussed in relation with oxygen content. Results: For compression-tested specimens, two specimen showed brittle failure, while the other one showed normal failure after deformation. High oxygen content was detected in the brittle-fractured specimen. Several micro-cracks initiated at the struts propagated down to the bottom of the specimen resulting in normal failure. Conclusion: Oxygen contamination during the fabrication process can leads brittle premature failure, and hence quality problem of the porous titanium for dental implant.

유도분극을 활용한 해저터널 굴착면 전방 지반상태 예측: 실내실험 (Utilization of induced polarization for predicting ground condition ahead of tunnel face in subsea tunnelling: laboratory test)

  • 박진호;이강현;이성원;유영무;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.383-392
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    • 2015
  • 해저터널 건설 중 터널 굴착면 전방에 존재하는 고수압 조건의 함수대 (또는 포화상태의 파쇄대)의 상태를 정확히 예측하는 것은 터널 안전시공의 핵심적인 요소이다. 이 연구는 해저터널 굴착면에서 전방지반의 상태를 예측하기 위해 유도분극(Induced Polarization, IP) 탐사의 활용 가능성을 입증하였다. 모래지반에서의 충전성(chargeability)을 산정하기 위해 간극모델을 제안하고, 충전성과 이에 영향을 미치는 변수들 사이의 관계식을 유도하였다. 관계식을 사용하여 매개변수 분석을 실시하였으며 그 결과 입자 사이의 간극 중 좁은 간극($r_1$)의 크기와 간극수의 염도가 충전성에 가장 큰 영향을 미쳤다. 또한, 실내실험으로 유도분극 현상에 영향을 미치는 지반조건을 파악하기 위해 간극수의 염도와 파쇄대의 두께 변화 그리고 가우지(gouge) 존재 여부에 따른 충전성과 전기비저항의 변화 추이를 규명하고자 하였다. 그 결과 파쇄대의 절리 사이에 가우지가 충진된 경우, 해수조건에서도 충전성이 높게 나타났다. 이는 가우지가 좁은 간극($r_1$)의 크기를 감소시키기 때문이라고 판단된다.

쉴드 TBM 굴진에 따른 포화 점성토 지반의 침하거동을 고려한 한계 굴진면압과 한계 뒤채움압 (Critical face pressure and backfill pressure of shield TBM considering surface settlements of saturated clayey ground)

  • 김기석;오주영;이효범;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.433-452
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    • 2018
  • 쉴드 TBM 공법은 터널 굴착으로 인한 터널 굴진면과 굴착면의 변형을 억제하여 지반의 변형을 최소화할 수 있는 공법이다. 이를 위해 쉴드 TBM의 운전 조건들을 적절히 제어하는 것은 매우 중요하다. 쉴드 TBM 공법의 여러 가지 운전 조건 중 굴진면압과 뒤채움주입압은 지반에 직접 압력을 가하는 과정으로 굴착에 인한 지반변위의 억제 뿐만 아니라, 지반 내 유효응력 및 간극수압의 변화에 영향을 미치는 요인이다. 굴진면압과 뒤채움압의 작용에 대한 지반의 반응은 지반의 강성 및 투수성에 따라 상이하다. 특히, 포화된 연약 점성토의 경우 굴진면압과 뒤채움압에 의한 지반 내 응력 변화의 영향이 장시간동안 잔류하므로 이에 대한 반응은 투수성이 큰 지반과 구별되는 거동을 보인다. 따라서 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 응력-간극수압 연계 매개변수해석을 통해 포화 점성토 지반에서 쉴드 TBM 운전 조건과 지반의 강성과 투수성이 지표침하에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과, 점성토 지반의 지표침하는 즉시침하와 압밀침하로 구분할 수 있었으며, 특히 압밀침하 거동은 지반의 투수성과 강성의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한, 굴진면압과 뒤채움압의 증가가 항상 지표침하 감소로 이어지지는 않고, 임의 크기의 압력(한계 압력) 이상으로 증가된 굴진면압과 뒤채움압은 역으로 지표침하를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음이 확인되었다.

INTENSITY AND DOPPLER VELOCITY OSCILLATIONS IN PORE ATMOSPHERE

  • Cho, Kyung-Suk;Bong, Su-Chan;Nakariakov, Valery;Lim, Eun-Kyung;Park, Young-Deuk;Chae, Jongchul;Yang, Heesu;Park, Hyung-Min;Yurchyshyn, Vasyl
    • 천문학회보
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    • 제39권2호
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    • pp.98-98
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    • 2014
  • Due to the simple vertical structure of magnetic field, pores can be exploited to study the transport of mechanical energy by waves along the magnetic field to the chromosphere and corona. For a better understanding of physics of pores, we have investigated chromospheric traveling features running across two merged pores from their centers at the speed about 55 km s-1, in the active region AR 11828. The pores were observed on 2013 August 24 by using high time, spatial, and spectral resolution data from the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) of the 1.6 meter New Solar Telescope (NST). We infer a LOS velocity by applying the bisector method to the Ca II $8542{\AA}$ band and $H{\alpha}$ band, and investigate intensity and the line-of-sight velocity changes at different wavelengths and different positions at the pores. We find that they have 3 minutes oscillations, and the intensity oscillation from the line center is preceded by that from the core ($-0.3{\AA}$) of the bands. There is no phase difference between the intensity and the LOS velocity oscillations at a given wavelength. The amplitude of LOS velocity from near the core spectra is greater than that from the far core spectra. These results support the interpretation of the observed wave as a slow magnetoacoustic wave propagating along the magnetic field lines in the pores. The apparent horizontal motion and a sudden decrease of its speed beyond the pores can be explained by the projection effect caused by inclination of the magnetic field with a canopy.

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삼축압축시험에 의한 모래-점토 복합시료의 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior for Sand-Clay Composite by Triaxial Test)

  • 이진수;김재일;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.19-25
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    • 2006
  • 모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반의 보강정도 및 효과에 대해서도 시험이 이루어 졌다. 삼축압축시험 결과, 모래기둥의 직경과 밀도가 커질수록 전단강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나, 모래기둥을 보강재료로 감싼 경우의 전단강도 증가가 매우 크다. 그리고 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 뚜렷하게 나타나고 모래의 전단거동과 유사하다. 간극수압계수는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과에서와 같이 배수간격비가 3~4이하에서는 그 감소 정도가 크다.

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Shape-Selective Catalysis over Zeolite. An Attempt in the Alkylation of Biphenyl

  • Sugi, Yoshihiro;Komura, Kenichi;Kim, Jong Ho
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.235-242
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    • 2006
  • Liquid phase alkylation of biphenyl (BP) was studied over large pore zeolites. Selective formation of the least bulky products, 4,4'-diisopropylbiphenyl (4,4'-DIPB) occurred only in the isopropylation of BP over some large pore molecular sieves. H-mordenites (MOR) gave the highest selectivity among them. The dealumination of MOR enhanced catalytic activity and the selectivity of 4,4'-DIPB because of the decrease of coke-deposition. Non-selective catalysis occurs on external acid sites over MOR with the low $SiO_2/Al_2O_3$ ratio because severe coke-deposition deactivates the acid sites inside the pores by blocking pore openings. The selectivity of DIPB isomers was changed with reaction temperature. Selective formation of 4,4'-DIPB was observed at moderate temperatures such as $250^{\circ}C$, whereas the decrease of the selectivity of 4,4'-DIPB occurred at higher temperatures as $300^{\circ}C$. However, 4,4'-DIPB was almost exclusive isomer in the encapsulated DIPB isomers inside the pores even at high temperatures. These decreases of the selectivity of 4,4'-DIPB are due to the isomerization of 4,4'-DIPB on the external acid sites. Some 12-membered molecular sieves, such as SSZ-24, MAPO-5 (M:Mg, Zn, Si), SSZ-31, and ZSM-12, which have straight channels, gave 4,4'-DIPB with moderate to high selectivity; however; SSZ-55, SSZ-42, and MAPO-36 (M: Mg, Zn) gave lower selectivity because of cages in 12-membered one dimensional channels. Three dimensional H-Y and Beta zeolites also yield 4,4'-DIPB in low yield because of their wide circumstances for the isopropylation of BP. The increasing the size of alkylating agent enhanced the shape-selective alkylaiton even for the zeolites, such as UTD-1. The ethylation of BP to ethylbiphenyls (EBPs) and diethylbiphenyls (DEBPs) over MOR was non-selective. The ethylation of BP to EBPs was controlled kinetically. However, there was difference in reactivity of EBPs and DEBPs for their further ethylation. 4-EBP was ethylated preferentially among the isomers, although the formation of 4,4'-DEBP was less selective. The least bulky 4-EBP and 4,4'-DEBP have the highest reactivity among EBPs and DEBPs for the ethylation to polyethylbiphenyls (PEBPs). These results show that the environments of MOR pores are too loose for shape selective formation of the least bulky isomers, 4-EBP and 4,4'-DEBP in the ethylation of BP, and that MOR pores have enough space for the further ethylation of 4,4'-DEBP.