• Title/Summary/Keyword: pore-filled

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수중 원통형 다공성 모래퇴적물의 음향특성 (Acoustic Characteristics of Sand Sediment with Circular Cylindrical Pores in Water)

  • 윤석왕;이용주;노희설
    • 한국음향학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.110-119
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    • 2002
  • 수중퇴적물의 투과음향특성을 실험실 조건에서 고찰하였다. 물로 포화된 입자지름 0.5 mm이하의 모래퇴적물을 (재질의 두께가 1 mm이고 부피가100mm×100m×42m인 아크릴상자 안에) 형성시켜 수중모래퇴적물 시료를 제작하였다. 수중 모래퇴적물 시료의 다공율을 조절할 수 있도록 퇴적물 내부에 내경 3 mm, 길이 42 mm인 원통형 관들을 이용하여 물로 채워진 관을 위치시켜서, 원통다공율이 각각 0 %, 5%, 11%, 18%, 26%인 다섯 개의 수중 모래퇴적물 시료를 만들었다. 수중 모래퇴적물 시료의 음향특성을 다공율과 0.3 MHz에서 4 MHz의 구간에서 주파수의 함수로 분석하였다. 수중 모래퇴적물 시료를 투과한 음향신호는 시료 전체로부터 나온 첫번째파 (first-kind wave)와 관을 통하여 나온 두번째파 (second-kind wave)를 구분하여 관측하였다. 중심주파수 1 MHz에서는 첫번째파가 지배적이었으나 중심주파수 2.25 MHz에서는 두번째파가 지배적이었다. 첫번째파의 경우, 다공율이 증가되면 음압투과계수는 작아지고 음속은 물의 음속에 가깝게 낮아지며, 주파수가 증가되면 투과계수는 점차 작아지나 음속의 변화는 없었다. 두번째파의 경우, 다공율이 커지면 투과계수가 커지고 음속은 변화가 없었으며, 주파수가 증가되어도 투과계수와 음속의 변화는 없었다.

2차원 한계평형 및 사면안정해석을 통한 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 안정성 분석 (Stability Behavior of Geotextile Tube Composite Structure by Slope Stability and 2-D Limit Equilibrium Analysis)

  • 오영인;신은철;강정구
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.11-18
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    • 2006
  • 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 교량축조를 위한 가도, 여수로 공사를 위한 임시구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 안정거동에 대하여 2차원 한계평형, 침투해석 및 사면안정해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 사면안정해석을 위하여 일차적으로 부정류 침투해석을 통하여 조위변동에 따른 복합구조물내의 간극수압분포를 분석하였다. 최종적으로 범용 사면안정해석 프로그램인 Slope/W를 이용한 침투분석결과와 연동하여 사면안정해석을 수행하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브 복합구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일 튜브 구조물 자체는 수위조건 변화에 대해서는 크게 영향이 없이 안정한 것으로 도출되었다.

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전 바나듐 레독스 흐름전지 응용을 위한 다공성 PTFE 지지체를 사용한 강화 음이온교환막 (Reinforced Anion-exchange Membranes Employing Porous PTFE Support for All-vanadium Redox Flow Battery Application)

  • 문하늘;송현비;강문성
    • 멤브레인
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    • 제31권5호
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    • pp.351-362
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    • 2021
  • 전 바나듐 레독스 흐름 전지(VRFB)는 유망한 대용량 에너지 저장 기술 중 하나이다. 이온교환막은 VRFB의 충·방전 성능 및 내구성을 좌우하는 핵심 구성 요소이다. 본 연구에서는 기존 탄화수소계 이온교환막의 단점을 보완하기 위해 우수한 물리적 및 화학적 안정성을 갖는 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 지지체의 세공에 불소부가 포함된 탄화수소계 이오노머를 충진하는 방식으로 세공충진 음이온교환막(PFAEMs)을 제조하였다. 얇은 다공성 PTFE 지지체의 사용으로 전기적 저항을 현저히 낮출 수 있었으며 PTFE 지지체의 사용과 더불어 충진 이오노머에 불소부를 도입함으로써 막의 산화 안정성을 크게 향상시킬 수 있었다. 충·방전 성능 평가 결과, PFAEM에 불소부의 함량이 증가할수록 높은 전류 효율을 나타내었으며 낮은 전기적 저항으로 상용막 대비 우수한 전압 효율 및 에너지 효율을 보였다. 또한, 산화 안정성 및 충·방전성능의 관점에서 소수성 PTFE 지지체의 사용이 더 바람직함을 확인하였다.

다공성 매체의 차원 분열 모델 적용에 의한 토양과 상토의 공극분포와 보수력 비교 (Comparison in Porous Structure and Water Eetention with the Different Porous Media by Fractal Fragmentation Model)

  • 오동식;김이열;정영상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.189-195
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    • 2007
  • Riew와 Sposito의 차원 분열 모델을 적용하여 토양과 상토를 대상으로 다공성 매체의 공극 분포와 보수력 비교를 시도하였다. 토양 시료는 라이시메터에서 2" 코아로 채취하였다. 상토 시료는 코코피트, 제올라이트 및 펄라이트를 혼합하여 아크릴 코아(100 mL)에 충진하여 조제하였다. 식 D=log(N)/log(1/r)를 포함한 차원 분열 모델에 의한 계산 Excell 프로그램을 작성하고, 이에 의해 분획된 다공성 매질을 이루는 보다 작은 크기(부피)의 매질 분획 상수인 N 값과 자기유사 비율 r 값을 얻었다. 이에 의해 대상 토양과 상토의 공극 분포와 빈도에 대한 자료를 얻을 수 있었다. 그 결과 라이시메타 토양은 상토 보다 더 넓은 공극 분포를 갖으며, 이에 비해 평균 공극크기는 상토 보다 라이시메타 토양에서 적은 것으로 해석되었다. 또한 공극크기(${\gamma}$) 분포에 따른 토양, 상토의 보수력은 토양은 상당한 단계의 토양수분이 빠져 나갔을 때 포장용수량(FC, 30kPa) 상태에 이르고, 상토는 비교적 적은 단계에서 포장용수량에 이르는 것으로 나타났다.

식물성 유지 및 폐식용유를 사용한 고강도 콘크리트의 자기수축 및 공학적 특성 (Autogenous Shrinkage and Engineering Properties of the High Strength Concrete Using Soybean and Waste Edible Oil)

  • 한민철;이동규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.110-117
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    • 2011
  • 본 연구에서는 콩기름과 자원 재활용 차원의 폐식용유의 새로운 자기수축 저감방안으로서의 가능성을 검토하고자 수축저감제 및 팽창재와 비교 분석하였는데, 그 결과는 다음과 같다. SO 및 WO는 Plain에 비해 유동성이 소폭 저하되었으나 공기량에서는 큰 차이를 보이지 않았고, 강도결과는 재령 28일에 유지류에서 약간의 저하가 발생하였지만 대부분의 수준에서 양호한 결과를 나타냈다. 자기수축 저감효과는 SO와 WO가 RS 및 EA보다 우수함을 확인할 수 있었는데, 이는 SO과 WO의 지방산이 시멘트 수화물 중 $Ca(OH)_2$와 가수분해 반응을 진행하여 지방산 칼슘염을 생성하게 되는데, 이러한 생성물들이 콘크리트 경화체내의 모세관 공극을 충전시켜 수축완화 작용에 기인한 것으로 사료된다. 공극분포 측정결과 SO 및 WO의 경우 치환율에 상관없이 $0.01{\sim}0.1{\mu}m$ 사이즈의 공극이 0 ml/g으로 나타났으며, $10{\sim}100{\mu}m$ 사이즈의 공극이 매우 적은 것으로 나타나 유지류가 콘크리트의 미세공극을 충전해주는 역할을 하는 것으로 판단된다.

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영가철 및 산업폐기물을 활용한 비소오염토양의 안정화 효과조사 (Investigation of Stabilization Effect on Arsenic Contamination Soils using Zerovalent Iron and Industrial by-products)

  • 유찬;윤성욱;백승환;박진철;이정훈;임영철;최승진;장민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.229-241
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    • 2008
  • In order to investigate stabilization effect on As-contaminated soils treated by zero-valent iron(ZVI) and industrial by-products, batch tests and column tests were carried out with As-contaminated soils collected from farmland around the abandoned mine site. In batch tests, ZVI and industrial by-products(blast furnace slag, steel refining slag and oyster shell powder) were used as treatment materials to reduce As. Industrial by-products were mixed with As-contaminated soils, in the ratio of 1%, 3%, 5% and 7% on the weight base of dried soil. After incubation, all samples showed the reduction of As concentration and it was expected that ZVI and steel refining slag were effective treatment materials to remove As among treatment materials used in batch test. In column tests, columns were made by acrylic with the dimension of diameter=10cm, height=100cm, thickness=1cm and these columns were filled with untreated soils and treated soils mixed with ZVI and steel refining slag(mixing ratio=3%). Distilled water was discharged into the columns with the velocity of 1 pore-volume/day. During test, pH, EC, Eh and As concentration were measured in the regular term(1 pore-volume). As a result, ZVI and steel refining slag were shown 93%, 62% reduction of As concentration respectively by comparison with untreated soils. Therefore, if ZVI and steel refining slag are used as treatment materials in As-contaminated soils, it is expected that the As concentration in soils is reduced effectively.

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안정화 처리된 비소오염토양의 장기 용출특성 (Long-Term Leaching Characteristics of Arsenic Contaminated Soils Treated by the Stabilization Method)

  • 유찬;윤성욱;백승환;박진철;이정훈
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1463-1474
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    • 2008
  • In order to investigate stabilization effect and sustainability on As-contaminated farmland soils which were affected the abandoned mine site and stabilized by zerovalent iron(ZVI) and industrial by-products, batch-scale and pilot-scale tests were carried out. In batch tests, ZVI and industrial by-products(blast furnace slag, steel refining slag and oyster shell powder) were used in treatment materials to reduce the As leaching. Industrial by-products were mixed with As-contaminated soils, in the ratio of 1%, 3%, 5% and 7% on the weight base of dried soil. The results of batch-scale tests was shown that the reduction of As concentration was observed in all samples and it was expected that ZVI and steel refining slag were more effective than other treatment materials to stabilize As compounds. In pilot-scale tests, columns were filled with untreated soils and treated soils mixed with ZVI and steel refining slag in the same mixing ratio of 3%. Distilled water was discharged into the columns with the velocity of 0.3 pore volume/day. During the test, pH, EC, Eh and As concentration were measured in the regular term(1pore volume). after six months, pilot-scale tests were retested to investigate sustainability of treatment materials. As a result, It was shown that the leachate from control column was continuously released during the test period and its concentration was greater than $100ug{\cdot}L^{-1}$ which was exceeded the national regulation of water discharged to river or stream ($50ug{\cdot}L^{-1}$). On the other hand, soil treated with ZVI and steel refining slag showed that the concentrations of leachate were lower than national regulation of water discharged to river or stream. Therefore it was expected that ZVI and steel refining slag could be applied to the farmland site as the alternative treatment materials.

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실란계 혼화제가 혼입된 소수성 시멘트 모르타르의 미세구조 및 강도특성 (Microstructure and Strength Characteristic of Hydropobic Cement Mortar with Silan Admixture)

  • 김영환;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.127-134
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    • 2021
  • PMHS와 PVA를 혼합한 소수성 유액을 시멘트 모르타르에 혼입하여 수화생성물과 미세구조의 변화를 관찰하고, 압축강도와 휨강도를 실험적으로 평가하고자 하였다. 소수성 유액은 메타카올린과 PVA 섬유를 추가하고 교반속도와 순서를 조정하여 쉘형태의 유액을 제조하였으며, 모르타르배합시 혼입하여 내부 공극의 충진과 수화생성물의 변화를 도모하고자 하였다. 소수성 유액이 혼입된 모르타르는 미세공극이 충진되고 수화생성물표면이 유액에 의해 도막이 생성되는 것이 관찰되었다. OPC와 비교하여 유액이 혼입된 모르타르의 전체 기공면적과 기공률이 감소하는 것으로 분석되었으며, 일부 변수에서 기공지름의 중간값의 감소가 나타났다. 유액을 1% 혼입한 경우에 압축강도의 증가가 나타났으며, 2% 혼입시에는 강도의 감소가 발생하였다.

활성탄 흡착탑의 실용화를 위한 최적 유동특성 선정 및 열처리 조건에 따른 황화수소 포집능 향상 연구 (Investigation of Optimum Condition of Heat Treatment and Flow to Improve H2S Adsorption Capacity for Practical use of an Activated Carbon Tower)

  • 장영희;김봉환;김성수
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.91-96
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    • 2021
  • 본 연구에서는 다양한 환경 공정에서 사용되는 황화수소 제거용 흡착탑 효율을 향상시키기 위해 유동 분석 및 흡착성능 향상 연구를 수행하였다. 연구를 위해 상업적으로 이용 가능한 다양한 활성탄에 칼륨(potassium, K)을 담지하여 개질 활성탄을 제조하였다. 또한 열처리 여부에 따라 흡착 성능과 열처리 과정에서 변화된 표면 특성 사이의 높은 상관관계를 고찰하고자 하였다. 함침법을 통해 K로 코팅된 활성탄은 57배 이상의 흡착 성능을 확인하였다. 이는 균일한 기공 형성과 탄소 표면의 K의 강한 결합은 황화수소의 화학적 및 물리적 흡수에 기여한다고 판단하였다. 다양한 상용 활성탄의 표면 구조에 대한 SEM 분석은 열처리를 통한 표면 특성의 변형으로 인해 기공 구조가 파괴되어 흡수 성능이 저하되는 것으로 확인하였다. 각 활성탄의 압력 손실 특성은 입자 크기와 모양에서 가장 낮은 압력 손실이 관찰되었다. 따라서 2~4 mesh 크기의 탄소입자 범위와 불규칙한 모양이 흡착탑의 성능을 향상시키고 경제적 효율성을 확보할 수 있다고 제안하였다.

토양용액 채취를 위한 토성별 한계수분함량 설정 (Determination of moisture threshold for solution sampling in different soil texture)

  • 이창훈;김명숙;공명석;김유학;오택근;강성수
    • 농업과학연구
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    • 제41권4호
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    • pp.399-404
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    • 2014
  • Soil moisture is an important factor for the availability and circulation of nutrients in arable soil. The purpose of this study was to set thresholds moisture content on soil nitrate concentration in the solution for real-time diagnosis. Sandy loam, silt loam, and sandy loam was filled with $1.2g\;cm^{-3}$ at Wagner pots, 0, 100, and $200mg\;L^{-1}$ of $KNO_3$ was saturated. Nitrate in standard solution was recovered about 95% by passing the porous cup. Nitrate concentrations in sampling of soil solution were examined by using a porous cup. The soil solution was higher in accordance with sandy loam> silt loam> clay loam, limited water filled pore space for sampling soil solution was 33.7, 56.4, and 62.2%, respectively. Nitrate concentration in the soil solution was negligible at sandy loam and silt loam during sampling periods, which was decreased about 50~82% in clay loam compared to the initial $NO_3$-N concentration in the saturated $KNO_3$ solution. Over limitation of soil solution sampling, soil EC and $NO_3$-N content were increased with the saturated $NO_3$-N concentration, regardless of soil texture (p<0.05). Conclusively, soil solution by using a porous cup was possible, regardless of the soil texture, which was useful for the diagnosis in nitrate concentration of soil solution. However, because nitrate concentration of soil solution in a clay loam changes, it was necessary for careful attention in order to take advantage for the real-time diagnosis of nitrogen management in soil.