• 제목/요약/키워드: Surface layer current

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EIS를 활용한 철근 부식에 따른 콘크리트 손상 모니터링 (Monitoring of Concrete Deterioration Caused by Steel Corrosion using Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS))

  • 우성엽;김제경;이정재;기성훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.651-662
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    • 2022
  • 이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(Rc)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm2 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 Rc값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(Cdl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10-6μF/cm2 에서 250×10-6μF/cm2 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 Cdl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.

수괴특성에 따른 춘계 황해의 영양염 분포 특성 (Springtime Distribution of Inorganic Nutrients in the Yellow Sea: Its Relation to Water Mass)

  • 김경홍;이재학;신경순;배세진;유신재;정창수;현정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권3호
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    • pp.224-232
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    • 2000
  • 춘계 황해에서 해수의 물리적 특성과 연관된 영양염 분포양상을 파악하기 위해 1996년 4월에 한국과 중국연안을 포함하는 황해내 약 40정점에서 수온, 염분, 무기영양염류 및 엽록소-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$)의 분포양상을 조사하였다. 춘계의 조사해역내 수괴는 연안수, 황해난류수, 양자강희석수로 분류되었으며 수괴들은 수직적인 혼합이 잘 이루어진 동계의 특성을 나타내 저층에서 표층으로의 영양염 공급이 원활히 일어나는 것으로 나타났다. 표층으로의 영양염 공급과 호전된 광조건으로 야기된 식물플랑크톤 대증식은 표층수에서 영양염을 고갈시켜 영양염의 수직적인 농도구매를 형성하였다. 춘계에는 양자강희석수의 세력약화로 고온,고염의 황해난류수가 황해 중앙해역으로 유입되어 황해 중앙해역의 저층에 존재하는 낮은 영양염 농도(정점 D9, 질산염: <2 ${\mu}$M, 인산염: <0.3 ${\mu}$M)에 영향을 미치고 있었으며, 중국 및 한국연안의 높은 영양염농도는 하천의 유입과 조석에 의한 수직혼합의 영향으로 높은 영양염 농도를 나타내는 연안수의 분포와 연관되어 있었다. 지역적인 조석전선의 형성(정점 D6)은 영양염의 이동을 제한하여 수평적인 영양염 분포에 영향을 미치는 한편, 전선수역의 높은 식물플랑크톤의 생체량(Chl-${\alpha}$=12.38 ${\mu}$gL$^{-1}$)은 표층수에서 영양염을 고갈시켰다. 결론적으로 춘계 황해는: (1)광역적으로는 영양염의 농도가 낮은 황해난류수의 유입과 영양염 농도가 높은 한국 및 중국연안의 연안수의 분포에 의해 영향을 받으며 (2) 지역적으로는 수직적인 수괴의 혼합, 식물플랑크톤의 서식분포, 그리고 조석전선이 영양염 분포에 영향을 미치고 있었다.$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편,

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당알코올로 코팅한 껌의 제조특성과 색택변화에 관한 연구 (Manufacturing Characteristics and Its Color Change of Chewing Gum coated Various Polyols)

  • 이수한;이종록;김정환
    • 한국조리학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.303-311
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    • 2015
  • 무설탕 원료로서 xylitol, maltitol, isomalt, erythritol 및 sorbitol을 껌의 코팅 재료로 사용하여 코팅 공정 중 제조특성과 외관을 비교하였고, 코팅 후 표면 균일성, 색택 변화, 코팅시간, 건조시간 등을 비교하였을 때 maltitol이 가장 우수하였으며, erythritol과 sorbitol은 코팅품질과 코팅시간이 길어지는 등의 생산성과 품질면에서 껌의 코팅 소재로는 부적합하였다. 이에 maltitol, xylitol 및 isomalt로 코팅한 껌을 고온 저장하면서 코팅층의 색택 변화를 분석한 결과, maltitol 코팅껌의 경우 $80^{\circ}C$, 1일간 저장시 ${\Delta}E$값은 2.88로 상온보관 시료와 비교하여 색상의 변화가 비교적 작았으나, xylitol과 isomalt 코팅껌은 색상의 변화가 크게 나타났다. 또한, maltitol 코팅껌을 polypropylene 포장재에 넣고 저장 중 색택의 변화를 관찰한 결과, $40^{\circ}C$이하에서는 색택의 변화가 적었으며, $60^{\circ}C$에서도 30일간 저장시 색차는 3 이하로 나타나 유통과정 상 품질의 변화가 적을 것으로 판단되었다. 그러나 본 실험은 색상변화로만 저장 중 변화를 평가하였던 바, 향후 당알코올류를 코팅제로 사용한 코팅껌의 저장 중 품질에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

패턴분류를 위한 위락시설지역의 비점오염원 유출특성분석 (Analysis of Non-Point Source Pollution Discharge Characteristics in Leisure Facilities Areas for Pattern Classification)

  • 김용구;진영훈;박성천;김정민
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권12호
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    • pp.1029-1038
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    • 2010
  • 우리나라는 기상학적으로 연중 총강수량의 약 2/3가 6~9월에 편중해서 내리고 있고, 지형적으로 국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 경사가급해 수해를 입을 가능성이매우 크다. 또한 산업화 및 도시화로인해 불투수층의 증가로 강수량의 대부분이 직접유출로 기여해 강우초기에 노면상의 오염물질을 급속히 하천으로 이동시켜 오염을 가중시키고 있다. 특히 위락시설지역은 도시화에 따른 인구집중으로 지역민들에게 휴식공간 및 공원기능의 제공으로 비점오염원의 이동능력도 증가하여 수질관리가 절실히 필요하다. 따라서 본 연구는 위락시설지역의 비점오염원 유출특성분석을 위해 SOM(Self-Organizing Map) 이론을 도입하여 시험유역에서 측정된 유출 및 BOD, TOC자료에 대해 패턴분류를 수행하여 분할구역별 자료의 특성을 분석하였다. 그 결과 BOD 농도는 4개 TOC 농도는 각각 4개, 6개 분할구역으로 구분되었으며 BOD 농도의 경우 Cluster1과 Cluster2가 TOC 농도의 경우 Cluster4와 Cluster5가 비점오염원 유출 연구에 있어서 매우 중요한 요소인 초기강우 양상을 나타내었다. 또한 유출량 자료 수집과정에서 불가피하게 발생하는 이상치 자료를 정상적으로 측정된 수위와 유출량관계를 통해 추정된 회귀식을 이용하여 보완하여 이상치 자료를 활용하였다.

엘리뇨/라니냐와 정상 기간 동중국해 북부해역의 자치어의 군집구조 비교 (Comparison of Community Structure of Fish Larvae in the Northern East China Sea in Normal and El Niño/La Niña Periods)

  • 유준택;최정화;김진영;김종빈;최광호
    • 한국수산과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.907-916
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    • 2013
  • The aim of this study was to compare community structure of larval fish species in the northern East China Sea during normal meteorological conditions in autumn 2009, during the El Ni$\tilde{n}$o period in 2009-2010, and during the La Nina period in 2010. Fifty taxa were recorded during the study period; the most dominant species were Benthosema pterotum and Gobiidae spp. In October 2008 during the normal period, warm water from the Tsushima Warm Current (TWC) intruded more into the surface and middle layers, and cold water affected by the Yellow Sea Cold Water (YSCW) intruded into the bottom layer. In October 2009 during the El Ni$\tilde{n}$o period, intrusion of the China Coastal Water (CCW), which has low salinity (<32.2 psu), was more apparent than intrusion of the TWC or YSCW. In October 2010 during the La Nina period, intrusion of the TWC and CCW was relatively weak, resulting in the lowest temperature and highest salinity observed during the study period in the eastern part of the study area. Hierarchical cluster, one-way ANOSIM (analysis of similarities), and SIMPER (similarity-percentages procedure) analyses provided two main results. First, the abundance of the most dominant larval fish species in autumn of the normal period was greater than that in autumn of the El Ni$\tilde{n}$o/La Nina periods, resulting in a significant difference in ichthyoplankton community structure between the periods. The abundance of Benthosema pterotum increased in the normal period, possibly influenced by the intrusion of cold water from the YSCW; the abundance of species residing in Korean waters (e.g., Gobiidae spp.) probably decreased during the El Ni$\tilde{n}$o/La Nina periods. The second finding was that the abundance of subtropical larval fish in autumn of the normal period was generally larger than that during autumn of the El Ni$\tilde{n}$o/La Nina periods. This could have been induced by the stronger intrusion of warm water from the TWC during the normal period. Although differences in oceanographic conditions between El Ni$\tilde{n}$o and La Nina periods were observed, the differences in ichthyoplankton community structure between the two periods were not significant.

수반모형을 이용한 한반도 남동지역의 오존 전구물질의 오존 생성 민감도에 관한 수치연구 (Numerical Study on the Ozone Formation Sensitivity of Precursors Using Adjoint Model around the South-eastern Area of the Korean Peninsula)

  • 박순영;이순환;이화운;김동혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.669-680
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    • 2013
  • 한반도 동남 지역에서 고농도 오존이 발생한 사례에 대해 $NO_x$에 대한 오존의 수반민감도를 살펴보았다. 사례일에 지배적이었던 국지 순환과 고농도 오존을 모의하기 위해 WRF-CMAQ 모델을 사용하였다. 수반민감도 분석을 위해 CMAQ의 수반 모델을 적용하였다. 본 연구의 목적은 고농도 오존에 주변지역이 미친 영향을 살펴본 수용지 중심의 민감도 분석이다. 또한, 행정 구역별 기여도를 정량적으로 산정하였는데, 대구를 수용지로 하는 민감도 분석 결과 영향지역은 대구에 인접하여 포항으로 이어지는 영역과 남동쪽으로 떨어진 넓은 지역으로 나타났다. 첫 번째 영역은 고농도 사례일 당일에 배출된 $NO_x$의 민감도가 주로 나타났고 두 번째 영역은 전 날 배출에 의한 영향이었다. 반면, 부산을 수용지로 한 경우 사례일 당일 주간의 해풍의 영향으로 같은 날의 $NO_x$ 배출 효과 보다는 전 날 배출되었던 농도에 대한 민감도가 더 중요하였다. 민감도 영향지역에 대한 단면도 분석 결과 지표부근의 $NO_x$ 수송과 함께 상층에서 이류되는 영향도 중요하였다.

전극 촉매 Pt-Ni 및 Pt-Co를 이용한 수전해용 공유가교 CL-SPEEK/HPA 막전극의 특성 (Characteristics of CL-SPEEK/HPA Membrane Electrodes with Pt-Ni and Pt-Co Electrocatalysts for Water Electrolysis)

  • 우제영;이광문;지봉철;정장훈;문상봉;강안수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.26-34
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    • 2010
  • The electrocatalystic prperties of Pt-Co and Pt-Ni with heteropolyacids (HPAs) entrapped in covalently cross-linked sulfonated poly(ether ether ketone) (CL-SPEEK)/HPA membranes were investigated for water electrolysis. The HP As, including molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstophosphoric acid (TPA) were both used as membrane additives and electrocatalysts. The membrane electrode assembly (MEA) was prepared by a nonequilibrium impregnation-reduction (I-R) method. $Pt(NH_3)_4Cl_2$, $NiCl_2$ and $CoCl_2$ as electrocatalytic materials and $NaBH_4$ as reducing agent were used. I order to enhance electrocatalytic activity, the catalyst layer prepared above was electrodeposited (Dep) with HP A. Surface morphologies and physico-chemical properties of MEA were investigated by means of SEM, EDX and XRD. The electrocatalytic properties of composite membranes such as the cell voltage and coulombic charge in CV were in the order of magnitude: CL-SPEEK/MoPA40 (wt%) > CL-SPEEK/TPA30 > Nafion117. In the optimum cell applications for water electrolysis, the cell voltage of Pt/CL-SPEEK-MoPA40/Pt-Co (Dep-MoPA) and Pt/CL-SPEEK-TPA30/Pt-Co (Dep-TPA) was 1.75 Vat $80^{\circ}C$ and $1\;A/cm^2$ and voltage efficiency was 87.1%. Also, the observed activity of Pt-Co (84:16 atomic ratio by EDX) is a little higher than that of Pt-Ni (86: 14). The current density peak of electrodeposited electrodes were better a little than those of unactivated electrodes based on the same membranes.

오끼나와 해곡 주장사료 퇴적물에 대한 저서생 유공충의 군집변화와 지역해 고환경변화 (Assemblage changes of benthic foraminifera and regional paleoenvironmental changes in a piston core from the Okinawa Trough, Japan)

  • 현상민
    • 한국제4기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.48-55
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    • 2009
  • 오끼나와 해곡 (Okinawa Trough)의 고해양 환경변화를 파악하기 위해 동 해역에서 얻어진 주상시료(RN88-PC5)를 이용하여 저서성 유공충의 종조성 및 군집구조를 파악하고 그 외 퇴적학적, 지화학적 연구를 수행하였다. 저탁류 퇴적물(turbidite sediment)을 협재한 주상시료는 같은 코아에서 나타나는 퇴적물인 반원양성 퇴적물 (hemipelagic sediment) 특성과는 다른 천해지역 산호초에 서식하는 저서성 유공충 종을 다량으로 함유하고 있다. 이들 천해역 저서성 유공충은 저탁류 퇴적물이 퇴적될 때 동시적으로 재동, 운반되어 퇴적된 것으로 해석되었다. 주상시료 퇴적물에 대한 입도분석 결과는 저탁류퇴적물과 반원양성 퇴적물과의 뚜렷한 입도변화를 보일 뿐만 아니라 두 퇴적물간에는 화학적 조성차이도 잘 보이고 있다. 부유성 유공충에 대한 산소동위원소 기록은 동 연구지역 표증해양이 홀로세에 들어서서 따뜻해지는 범 지구적인 기록을 공유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학분석 결과와 기존의 연구결과를 종합하여 고찰하면 연구주상시료의 저탁류 퇴적물은 지역해의 고환경 기록인 저탁류 퇴적물의 주기적인 발생을 잠재적으로 지시하고 있는 것으로 해석된다. 연안 산호초지역에 서식하는 천해성 저서 유공충군집이 저탁류 퇴적층에 주기적으로 나타나는 것은 지역해에서 지진과 같은 고해양학적 사건이 주기적으로 일어났음을 지시한다.

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춘계 한국 동해 남부해역에서의 식물 수문학적 수역과 질산염약층의 수직양상 (Phytohydrography and the Vertical Pattern of Nitracline in the Southern Waters of the Korean East Sea in Early Spring)

  • 심재형;앙성렬;이원호
    • 한국해양학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-28
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    • 1989
  • 한국 동해 남부해역에서 봄철의 정량적 식물플랑크톤 시료, 수온, 염분, 용존산소 및 영양소의 자료를 분석하여 나타난 식물플랑크톤 군집과 수문학적 조건과의 밀접한 상관관계로 보아 연구해역이 3개의 식물 수분학적 해역, 즉 1) 한국동부 난수해역(대마해류의 지류), 2) 북한한류 해역, 3) 위 두 해역수의 영향을 받지 않는 외해역으로 구분될 수 있다. 식물플랑크톤의 수직분포는 수층의 안정성과 영양소 농도에 좌우된다. 영양소 농도는 수괴에 따라 특징적인 분포를 보인다. 표층에서 N/P ratio 는 약 3으로서 연구 해역에서의 주 한정 영양소가 질소임을 나타낸다. N/P removal ratio 는 12.54 ($r^2$ = 0.96) 이며 redfield ratio 와 근사하다. 질소약층 중 prirnary nitrite maximum은 식물플랑크톤의 분비로 형성되고 secondary nitrite maximum은 용존산소의 값이 5.2ml/l 이상인 연안 수역에서 나타냈다. 이 secondary maximum 형성의 기작은 용존산소의 값이 0.25 이하인 경우에 나타나는 다른 해역의 경우와는 달리 5.2ml/l 이상인 수역에서 관찰되어, 박테리아 활동에 의한 유기물질의 분해에 기인하는 것으로 보이나, 결론을 내리기에는 더 연구가 요망된다.

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물질 보류 : 안료 코팅 처리를 위한 새로운 시도 (Material Retention: A Novel Approach to Performance of Pigment Coating Colors)

  • McKenzie, Ken;Rutanen, Anne;Lehtovuori, Jukka;Ahtikari, Jaana;Piilola, Teuvo
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2008년도 제33회 펄프종이기술 국제세미나
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    • pp.47-70
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    • 2008
  • Cost efficiency is today the primary requirement in the paper and board industry. This has led therefore, to a greater preponderance of products with specifically designed functionality to take account of current industry needs. Continually increasing machine coating speeds together with these new coating colour components have put more emphasis on the importance of the correct rheology and water retention of the coating colours to achieve good runnability and end product quality. In the coating process, some penetration of the aqueous phase, to the base paper or board must occur to anchor the pre-coating to the base or the topcoat to the pre-coat. The aqueous phase acts as a vehicle not only for the binder, but also for the other components. If this water or material penetration is not controlled, there will be excessive material shift from the coating colour to the base, before immobilization of the coating colour will stop this migration. This can result in poor machine runnability, unstable system and uneven coating layer, impacting print quality. The performance of rheology modifiers or thickeners on the coating color have tended to be evaluated by the term, "water retention". This simple term is not sufficient to explain their performance changes during coating. In this paper we are introducing a new concept of "material retention", which takes note of the total composition of the coating colour material and therefore goes beyond the concept of only water retention. Controlled material retention leads to a more uniform z-directional distribution of coating colour components. The changes that can be made to z-directional uniformity will have positive effects on print quality as measured by surface strength, ink setting properties, print gloss, mottling tendency. Optical properties, such as light scattering, whiteness and light fastness delivery should also be improved. Additionally, controlled material retention minimizes changes to the coating colour with time in re-circulation giving less fluctuation in quality in the machine direction since it more closely resembles fresh coating for longer periods. Use of the material retention concept enables paper and board producers to have more stable runnability (i.e. lower process costs), improved end product quality (i.e. better performance of used chemicals) and/or optimized use of coating colour components (i.e. lower total formulation cost)

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