• 제목/요약/키워드: effective pore size

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고해상도 X-ray CT 를 이용한 토양표면 피막의 공극율 및 포화수리전도도 측정 (Saturated Hydraulic Conductivity of Surface Seals Estimated from Computed Tomography-Measured Porosity)

  • 이상수;;;;;옥용식
    • 한국환경농학회:학술대회논문집
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    • 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.207-222
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    • 2011
  • Relationships between soil saturated hydraulic conductivity ($K_s$) and porosity (${\phi}$) have been developed over many years; however, use of these relationships for evaluating rain-induced seals is limited mainly because of difficulties in estimating seal pore-size characteristics. The objectives of this study were to evaluate the $K_s$ of soil surface seals over a range of thicknesses, where seal thickness was determined using a High-Resolution-Computed-Tomography (HRCT) scanner, and to investigate relationships between $K_s$ and ${\phi}$ of developing seals in samples with equivalent diameters (e.d.) ${\geq}15\;{\mu}m$. A Mexico silt loam soil was packed to a bulk density (${\rho}_b$) of $1.1\;Mg\;m^{-3}$ in cylinders 160-mm i.d. by 160-mm long and subjected to $61-mm\;h^{-1}$ simulated rainfall having a kinetic energy (KE) of $25\;J\;m^{-2}\;min^{-1}$ for 7.5, 15, 30, and 60 min to create a range in seal development. Thicknesses of the seal layers were determined by analysis of HRCT images of seals. The $K_s$ values of the seals were estimated using an effective $K_s$ value ($K_{s-eff}$). The $K_s-{\phi}$ relationship was described by a Kozeny and Carmen equation, $K_s=B{\phi}^n$; where B and n are empirical constants and n = 31. This approach explained 86% of the variation between $K_s$ and ${\phi}$ within the soil seals. Knowledge of surface seal information and hydraulic conductivity can provide useful information to use in management of sites prone to sealing formation.

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PEO 전류밀도 조건에 따른 알루미늄도금 강재상 산화코팅막의 특성 (Characteristics of Coating Films on Hot-Dipped Aluminized Steel Formed by Plasma Electrolytic Oxidation Process at Different Current Densities)

  • 최인혜;이훈성;이명훈
    • 한국표면공학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.366-372
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    • 2017
  • Plasma electrolytic oxidation(PEO) has attracted attention as a surface treatment which has high wear resistance and corrosion resistance. PEO is generally considered as cost-effective, environmentally friendly and superior in terms of coating performance. Most of studies about the PEO processes have been applied to light metals such as Al and Mg. Because the strength of Al and Mg is weaker than that of steel, there is a limit to the application. In this study, PEO process was used to form oxide coatings on Hot dipped aluminized(HDA) steel and the characteristics of the coating film according to the PEO current density were studied. The morphology was observed by SEM and component was analyzed by using EDS. The corrosion behaviors of PEO coating films were estimated by exposing salt spray test at 5 wt.% NaCl solution and measuring polarization curves in deaerated 3 wt.% NaCl solution. With the increase of PEO process current density, the pore size of the coating surface and the thickness of coating increased. It was confirmed that no Fe component was present on the coating surface. PEO coating films obviously showed good corrosion resistance compared with HDA. It is considered that the PEO coating acts as a barrier to protect the base material from external factors causing corrosion.

금화규 함유 에센스가 안면피부에 미치는 영향 (Effect of Essence Containing Abelmoschus manihot on Facial Skin)

  • 이재원;구진숙
    • 대한본초학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate the efficacy of Abelmoschus manihot (A-M) on the facial skin by observing the changes in the skin caused by continuous use of the essence containing A-M. Methods : Fifty-one participants were enrolled, 38 were classified as experimental group and 13 were classified as control group. Before the beginning of the test, the skin condition of the participants was investigated with the facial analyzer. An essence containing A-M was provided to the experimental group, and an essence base not containing Abelmoschus manihot was provided to the control group. Participants were asked to use the product in the morning and evening after washing their face. We checked the skin change status every 2 weeks and performed the test 3 times for 6 weeks. Results : In the case of t-zone oil and pores, there was a significant decrease in the experimental group. In the case of moisture, a significant increase was observed in the control group, but the significance was significantly increased when the essence containing A-M was used. In the case of elasticity, it was found that the experimental group continued to increase with the period of use. Conclusion : It is thought that the essence containing A-M will be effective in preventing skin aging through the reduction of t-zone oil, the size of the pores, and the increase in moisture and elasticity.

Preliminary study on colloidal partitioning and speciation of trace metals in acid mine drainage

  • Kwon, Jang-Soon;Lee, Jeong-Ho;Yun, Seong-Taek;Jung, Hun-Bok;Chang, Min-Kyoung;Lee, Pyeong-Ku
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.100-101
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    • 2004
  • Many researches in Korea have been performed to understand the pollution of stream waters by acid mine drainage. However, few studies have been conducted regarding the effect of particulate and colloidal fractions on the transport of trace metals. To estimate harmful effects of trace metals, it is important to evaluate the particulate and colloidal metals as well as dissolved metals, because particulate and colloidal fractions of trace metals play an important role in transport of trace metals and may adversely affect habitats and organisms in riverine system. Colloids are solids with effective diameters in size range from 0.001 $\mu$m to 1 $\mu$m. According to Jone et al. (1974), metals in surface water, like Al, Fe, and Mn, require filtration with pore-size membranes smaller than 0.45 $\mu$m to define dissolved concentrations. The main objective of this study is to understand the effects of particulate, colloidal, and truly dissolved fractions on the transport and fate of trace metals in acid mine drainage. This study was conducted for the Onjeong creek in the Uljin mine area. Sampling was carried out in 13 sites, spatially covering the area from mine dumps to the downstream Onjeong reservoir. To examine the metal partitioning between particulate, colloidal, and truly dissolved fraction, we used successive filtration techniques consisting of conventional method (using 0.45 $\mu$m membranes) and tangential-flow ultrafiltration (using 0.001 $\mu$mm membranes). Ultrafiltration may seperate much smaller particles from aqueous phase (Josephson, 1984; Hernandez and Stallard, 1988). The analysis of metals were performed by inductively coupled plasma - atomic emission spectrometer (ICP-AES: model Perkin Elmer OPTIMA3000XL). Anions such as SO$_4$, Cl and NO$_3$ were measured with ion chromatograph (IC: model Dionex 120). Sample analysis is still in progress. The preliminary data show that the studied creek is severely polluted by Al, Fe, Mn, Pb and Zn. Toward upstream sites with relatively lower pH, less than 50% of Al and Fe occur in the sorbed form on particles or colloids, whereas more than 80% of Al and Fe occur in the sorbed form in downstream sites or tributaries with relatively higher pH. Less than 30% of Zn is present in particle or colloidal forms in the whole range of creek. Truly dissolved fraction of trace metals is negatively correlated with pH. The Kd values for Al, Fe and Zn consistently increase with increasing pH and decrease with increasing particle concentration.

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콜라겐 코팅된 결정화 하이드록시아파타이트 담체를 이용한 골아세포의 성장 (The Effect of Collagen Coating in Crystallized Hydroxyapatite Scaffold)

  • 김태곤;박원용;김용하;김연정;최식영
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제36권3호
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    • pp.247-253
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    • 2009
  • Purpose: Hydroxyapatite(HA) has been widely used due to its chemical similarity to bone and good biocompatibility. HA is composed of macropores and micropores. Too much irregularities of the micropores are ineffective against the adhesion and proliferation of osteoblast. Many efforts have been tried to overcome these drawbacks. HA crystal coating on the irregular surface of HA scaffold, crystallized HA, is one of the method to improve cell adhesion. Meanwhile, the collagen has been incorporated with HA to create composite scaffold that chemically resembles the natural extracellular matrix components of bone. The authors proposed to examine the effect of collagen - coated crystallized HA on the adhesion and proliferation of osteoblast. Method: HA powder containing $10{\mu}m$ pore size was manufactured as 1 cm pellet size. For the making crystallized HA, 0.1 M EDTA solution was used to dissolve HA powder and heated $100^{\circ}C$ for 48 hours. Next, the crystallized HA pellets were coated with collagen (0.1, 0.5, and 1%). The osteoblasts were seeded into HA pellets and incubated for the various times (1, 5, and 9 days). After the indicating days, methylthiazol tetrazolium (MTT) assay was performed for cell proliferation and alkaline phosphatase (ALP) activty was measured for bone formation. Result: In SEM study, the surface of crystallized HA pellet was more regular than HA pellet. MTT assay showed that the proliferation of osteoblasts increased in a collagen dose - dependent and time - dependent manner and had a maximum effect at 1% collagen concentration. ALP activity also increased in a collagen dose - dependent manner and had a highest effect at 1% collagen concentration. Conclusion: These data showed that crystallization and collagen coating of HA was effective for osteoblast proliferation and ALP activity. Therefore, our results suggest that crystallized - HA scaffold with collagen coating is may be a good strategy for tissue engineering application for bone formation.

반복삼축압축시험을 이용한 국내 모래지반의 액상화 거동 특성 비교 (Analysis of the Characteristics of Liquidization Behavior of Sand Ground in Korea Using Repeated Triaxial Compression Test)

  • 서혁;김대현
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.493-506
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    • 2021
  • 액상화 현상이란 지반이 포화된 느슨한 사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 급속히 작용할 때 과잉간극수압이 발생하고, 지반이 유효응력을 상실하고 액체화 되는 현상을 말한다. 액상화 평가를 위한 실내반복시험은 반복삼축압축시험과 반복전단시험을 통하여 확인이 가능하다. 이와 관련하여 본 연구에서는 반복삼축압축시험을 이용한 모래의 상대밀도와 입도분포에 따른 액상화 저항 강도를 확인하고자 하였고, 실험장비의 신뢰도 검증과 결과의 타당성을 확인하고자 기존의 선행연구와 대조하여 비교·분석하였다. 실험결과, 흙의 분류에 상관없이 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 저항 강도가 높아짐을 확인하였고, 모래의 입도분포에 따른 액상화 저항강도는 SW에 가까운 SP시료의 액상화 저항강도가 상당히 높게 확인되었다. 또한 세립분 0% 대비 세립분 30%를 분석한 결과, 상대밀도 40~70%까지 증가함에 따라 액상화 저항강도가 5~20% 가까이 감소하였고, 국내 풍화토 지반이 주문진 표준사 대비 액상화 저항 강도가 세립분이 10%일 때는 30% 이상, 세립분이 30%일 때는 50% 이상 낮게 측정되었다.

혐기성 생물반응기에 의한 축산폐수의 처리 (Treating Swine Wastewater by Anaerobic Bioreactors)

  • 이국희;김종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.54-60
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    • 1999
  • 축산폐수의 효율적 처리와 최적 메탄발생을 위하여 AF 그리고 이단의 ASBF-PR과 ASBF-SP 실험실적 생물반응기를 구성하고 $35^{\circ}C$ 항온조에서 수리학적체류시간 $1{\sim}2$일 그리고 유기물부하 $1.1{\sim}63kg-COD/m^3{\cdot}d$까지 연속 운전하여 처리효율을 비교, 분석하였다. 하수종말처리장의 혐기성 소화조 잉여 슬러지에 의한 혐기성 생물반응기의 식종은 효과적이었으며, 적응 기간은 약 40일 정도가 소요되었다. 생물반응기는 COD 제거율 $66.4{\sim}84.9$% 그리고 바이오 가스 발생량은 제거된 COD 기준 $0.333{\sim}0.796m^3/kg-COD{\cdot}d$. 으로 축산폐수의 처리에 효율적이었으며 유입 COD의 증가와 수리학적체류시간의 감소에 의한 유기물부하 증가의 경우 COD 제거율은 감소하고 바이오가스 발생량은 증가하였다. 높은 유기물부하에서 AF와 ASBF-PR의 처리효율은 비슷하였으며 ASBF-SP보다 우수하였다. 생물반응기에 충진된 미디어의 공극율과 공극의 크기가 비표면적에 비교하여 유기물질 제거능력 향상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 유입수 TKN 농도가 $1,540{\sim}1,870mg/L$ 범위에서 메탄발효 미생물의 활동은 저해영향을 받아 생물반응기의 처리효율과 바이오가스 발생량은 각각 50% 이하로 감소되는 것으로 나타났으므로 혐기성 소화가 축산폐수의 처리에 주 공정으로 응용된다면 전처리에 의한 TKN의 제거는 필수적이다.

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바이오디젤 생산을 위한 리파아제 고정 부직포의 효소활성화 (Enzyme Activity of Lipase Immobilized Non-Woven Fabric for Biodiesel Production)

  • 김예진;이성해;홍성규;김민;박상진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 효소법을 이용한 바이오디젤의 생산에서의 효소(lipase) 활성화를 최적화함에 있다. 효과적인 방법으로 효소를 고정하기 위해 방사선 그라프트 중합법을 이용한 부직포에 음이온 교환기인 ethanolamine과 diethylamine을 도입시켜 음이온 교환 부직포(이때 얻어진 부직포는 EtA, DEA-EtA 부직포라 함)를 합성하였다. 기존에 사용하던 다공성 중공사막의 경우 시간이 지남에 따라 막힘 현상에 따라 유속이 현저하게 줄어드는 점을 보완하고자 기공(pore size)이 $300{\mu}m$인 부직포를 선택하였다. 이 부직포에 음이온 교환기가 도입된 EtA, DEA-EtA 부직포의 최적효소 흡착 특성과 효소 활성도에 대하여 고찰하였다. 그 결과 효소 흡착량은 EtA, DEA-EtA 부직포가 비슷하였으나(EtA non-woven fabric: 15.69 mg/g, DEA-EtA non-woven fabric: 14.45 mg/g) 기름을 투과시킨 결과 효소 활성화는 DEA-EtA 부직포가 EtA 부직포에 비해 현저히 떨어짐(EtA non-woven fabric: $3.50mol/h{\cdot}kg$, DEA-EtA non-woven fabric: $0.38mol/h{\cdot}kg$)을 알 수 있었다. 이 음이온교환기를 이용해 효율적인 바이오디젤 생산을 위한 온도, 효소고정량, 기름과 알코올과의 관계 등의 최적의 조건을 도출하였다.

활성슬러지 수용액 내 침지식 중공사막의 역세척 및 사인파형 연속투과 운전방식에 따른 막간차압 (Transmembrane Pressures with Respect to Backwashing and Sinusoidal Flux Continuous Operation Modes for the Submerged Hollow Fiber Membrane in the Activated Sludge Solution)

  • 정도인;정승희;이솔;정건용
    • 멤브레인
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    • 제25권6호
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    • pp.524-529
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    • 2015
  • 본 연구에서는 사인파형 투과유속 운전방식을 중공사형 분리막에 적용하여 운전시간에 따른 막간차압(TMP)을 측정하였다. 유효 막면적이 $100cm^2$이고 공칭 세공크기가 $0.45{\mu}m$인 중공사막 모듈을 MLSS 5,000 mg/L 활성슬러지 용액으로 투과 실험하였다. 연속적인 단계별 투과유속 변화법으로 임계 투과유속을 측정하였으며 그 값은 $26.6L/m^2{\cdot}hr$이었다. 여과운전/정지이완(FR), 정지이완시 역세척(FR/BW) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식에 따른 TMP를 측정하였다. 임계 투과유속보다 낮은 15, 20 및 $25L/m^2{\cdot}hr$에서는 SFCO 운전방식이 FR 및 FR/BW에 비하여 효과적이었다. 그러나 임계 투과유속 이상에서는 FR/BW 운전방식이 SFCO보다 효과적으로 막오염을 제어할 수 있음을 확인하였다.

이태리 포플러의 화학적 전처리 공정을 통한 효소가수분해 영향 인자 분석 (Study on Affecting Variables Appearing through Chemical Pretreatments of Poplar Wood (Populus euramericana) to Enzymatic Hydrolysis)

  • 구본욱;박나현;여환명;김훈;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.