• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.353-362
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• 2014

다공질 암석의 공극구조는 그 암석의 수리-역학적 거동에 매우 큰 영향을 미친다. 다공질 암석의 공극구조 특성을 표현하는 대표적인 방법은 공극률, 공극크기분포, 방향성 등이 있다. 암석의 유효공극률은 실험적으로 비교적 쉽게 구할 수 있지만, 공극의 크기분포 특성을 파악하는 것은 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 X-ray CT를 이용하여 대표적 다공질 암석인 베레아 사암의 공극구조 중 공극크기분포를 이미지 기반으로 평가하였다. 공극크기분포 평가를 위해 본 연구에서는 이미지 필터링, 이진화, 골격화 등의 이미지 기반 처리 작업을 수행하였으며, 국부 두께평가 및 star chord를 이용하여 베레아 사암의 공극크기분포를 구하였다. 본 연구에서 제시된 X-ray CT 기반의 공극크기분포 평가방법을 이용하여 향후 다공질 재료의 공극구조 평가에 새롭고 효율적인 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.27-34
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• 2022

지반내 물의 흐름은 입자 사이의 공극 분포에 의존하므로 입자의 크기를 이용한 수리학적 물성치의 예측은 정확도가 낮다. 본 논문은 Silveria의 방법을 이용하여 입도분포곡선으로부터 수축 공극크기분포를 산정하고, 포화-불포화 수리학적 물성치를 산정하는 방법을 제시하였다. 입도분포가 양호한 흙은 단봉의 공극크기분포를 보이고, 입도분포가 불량한 흙은 쌍봉의 공극크기분포를 보였다. 공극크기분포를 이용한 이론적 포화투수계수 모델식 중에서 Marshall 모델이 실내실험결과와 가장 부합되었다. 불포화토 수리해석에 필요한 함수특성곡선과 불포화투수계수에 대한 모델식을 공극크기분포를 이용하여 제안하였다. 개발된 모델식을 다양한 흙에 적용하여 수리학적 물성치의 예측에 적합한 모델을 선정하는 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.176.1-176
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• 2003

제주지역 양조산업의 산업화 기술 개발의 일환으로 제주지역의 대표적인 전통 좁쌀 약주 제품에 대하여 유통 과정 중에 발생하는 침전 형성을 방지하는 기술을 개발하기 위하여 여과 공정 개선에 관한 연구를 실시하고 개선 방안을 제시하였다. 각종 공극 크기의 유리 막 여과지와 중공사막 카트리지 여과 연구 결과, 이 좁쌀 약주 제품에서 대부분이 침전 형성 가능한 입자들은 1.2$\mu\textrm{m}$여과 매질 공극 크기에 의한 여과에 의하여 제거 되여 보통의 소비에 문제가 되는 침전은 잘 않되는 것으로 조사되었다. 현재 제품 제조 현장에서 사용되고 있는 l$\mu\textrm{m}$ 공극 크기 원통형 정밀 여과기인 경우 이론적으로는 합당하나 여과 매질에 대한 산업 인 공극 크기에 대한 오차 한계인 $\pm$20-30% 때문에 일부제품에서 침전 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 4$^{\circ}C$와 실온을 48시간씩 반복하면서 3개월간 저장 중 유리 막 여과지인 경우는 0.7$\mu\textrm{m}$ 공극크기의 여과에서도 세밀한 관찰에 의하여 침전형성이 관찰되었으나 중공사막인 경우에는 0.45$\mu\textrm{m}$에서도 전연 침전형성이 관찰되지 않았다. 따라서 완벽한 침전 형성 방지를 위해서는 최종 여과공정에 중공사막 여과 시스템 도입이 효과적이며, 설계 기준은 0.45$\mu\textrm{m}$ 공극과 내경 1mm정도의 중공사막을 유효 여과 면적 1$m^2$정도를 가지도록 하는 중공사막 여과 시스템인 경우 여과 능력은 약400ι/hr로 계산되었다.

• 한국농공학회지
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• 제26권3호
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• pp.100-107
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• 1984

농축산 배설물을 호기성 환기처리하여 토양에 환원이용을 목적으로 컴포스트(Compost)화 할 때에 공극률(Pore space)에 미치는 물리적인 자 성설의 상화관계를 공명하고져 실험을 수행하였다. 본 연구는 여러가지 수준의 압축력에 따른 첨가 재료의 공극률 변화 과정 측정하고 이와 동시에 서로 다른 5종류의 재료별 입자 크기에 대하여 영수률, 용적 중량, 용적 밀도 및 입자 대소가 공극률에 미치는 영향을 조사분석 하였으며 그 결과는 아래와 같다. 1. 세립자 재료의 용적 밀도는 세립자보다 더욱 크게 나타났다. 2. 염수률과 용적 중량이 증가하면 용적밀도는 커지나 공극률은 감소하였다. 3. 공극률은 영수률과 용적 중량보다 첨가재료의 입자크기와 대소분포에 더욱 커다란 영향을 받고 있었다. 4. 영수률이 55~65%이고, 용적중량이 0.25~0.38g/cm2이며 입자크기가 1.5~5cm인 범위내의 효율적인 콤포스트화에 있어서 공극률은 65~80%의 범위를 형성하고 있음을 알 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.557-563
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• 2022

극세 공극 직물의 알레르겐 투과율을 측정하기 위해서는 극세 공극 직물의 공극을 측정하는 편리하고 적절한 실험 장치의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 중량 감소율을 측정하여 극세 공극 직물의 공극 크기를 측정하기 위한 간단하고 경제적인 실험 방범을 개발하였다. 또한, 개발된 미세 입자 투과 장치를 사용하여 다양한 직물의 공극 크기를 측정하여 알레르겐 차단 성능을 평가하였다. 본 연구에 의하면 극세 공극 직물의 공극의 크기는 중량 감소 비율을 측정함으로써 구할 수 있었다. 또한 중량 감소 비율의 값은 입자 투과 장치를 통과하는 흡입 압력이 작을수록, 흡입 시간이 길수록 큰 값을 나타났으며, 이 값으로부터 직선 삽입 방법을 통하여 실험 직물의 공극 크기를 측정 할 수 있었다. 개발된 실험 장치 및 방법은 집먼지 진드기 차단 침구에 사용되는 극세 공극 직물에 대하여 그 효과를 검증하는 품질 관리 방법의 실험 기준으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2003년도 추계학술발표논문집
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• pp.121-134
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• 2003

최근의 많은 연구로부터 인쇄광택에 대한 코팅구조의 영향이 보고되고, 거론되고 있다. 그러나, 다각적이고, 다양한 잉크량 범위에서 인쇄광택의 개별적 인자에 대한 독립적 영향은 보고된 바 없다. 본 고에서는 다양한 코팅재료와 이어진 캘린더링 공정을 조합하여 Full-factorial실험설계에 준한 모델시료를 제작하고, 특성화하였다. 더불어 공극이 없지만 넓은 범위의 거칠음 수준을 가진 필름을 포함하였다. 통계도구를 사용하여 각 인자의 독립적인 영향을 추출하므로써, 각 구조인자의 함수로서 인쇄광택의 정량적인 반응도를 얻을 수 있었다. 결과는 60도와 75도 광택으로 표현하였다. 잉크공급량의 증가는 코팅층 거칠음의 영향을 약화는 시키되 배제시킬 수는 없었다. Matte급의 코팅층에 대한 인쇄광택은 코팅거칠음이 가장 큰 영향인자로 나타났다. 이는, 잉크필름의 Leveling을 저해하는, 큰 잉크필름의 분열형태와 코팅면을 따라 흐르며 형성되는 잉크필름 때문으로 생각되었다. 공극구조의 영향은 전반적으로 높은 잉크량과 백지광택수준에서 가장 크게 나타났다. 전체적으로는 코팅거칠음이 인쇄광택에 가장 강한 인자였으며, 공극크기, 공극부피가 뒤를 이었다. 그러나, 광택지 영역에서는 공극크기가 가장 강한 영향인자로 구분되었으며, 거칠음, 공극부피가 뒤를 이었다. 이러한 결과는 인쇄품질 측면에서 코팅을 최적화하는데 활용될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.669-676
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• 2007

낙동강 매리지역 원수에 대해 유기물 성상분석을 한 결과, 소수성 물질이 43%, 친수성 물질이 39%, 반친수성 물질이 18%를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 각각의 유기물질에 대한 분자량 크기 분포 특성을 살펴보면 소수성 > 반친수성 > 친수성 물질의 순으로 분자량 분포특성을 보였다. 막 공극 크기에 따른 영향을 살펴본 결과 막 공극 크기가 증가할수록 공극 내에서 공극 막힘현상과 공극 흡착현상이 막오염의 주된 메카니즘으로 작용하여 투과 flux 감소율이 크게 나타나는 것으로 조사되었다. 막의 재질에 따른 영향을 살펴본 결과 소수성 막의 경우 친수성 막에 비하여 소수성 상호반응(hydrophobic interaction)에 의하여 유기물에 의한 막 오염 현상이 발생하여 투과 flux 감소율이 더 크게 나타나고 초기 투과 flux 감소율도 빠르게 진행되었다. 원수에 대한 막의 재질과 막의 공극크기에 따른 막오염 메카니즘 분석결과 소수성 재질의 막에서 막표면 오염을 나타내는 Kc, 막의 공극흡착현상을 나타내는 Ks, 막의 공극 막힘현상을 나타내는 Ki 값이 상대적으로 크게 나타났다. 막의 공극 크기에 따른 막 오염 메카니즘 분석결과 막의 100 kDa 이상의 공극이 큰막의 경우에는 소수성 계열의 유기물이 막의 공극 내부에서 막 오염을 유발하였으며, 10 kDa 정도로 공극이 작은 막의 경우 소수성과 친수성 계열 유기물이 막 표면에서 막 오염을 유발하는 메카니즘이 주원인으로 작용하였다

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.51-61
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• 2013

본 논문에서는 지오텍스타일 공극 크기 분포를 이미지 분석방법을 이용하여 정량적으로 산출하였다. 연구과정은 실내시험을 통해 지오텍스타일-지오멤브레인 층으로 된 재료를 에폭시 레진으로 포화시킨 후, 양생, 절단하여 그 표면을 디지털 광학현미경으로 관찰하고 정량화함으로 이루어졌다. 여기서는 재료공학에서 주로 사용하는 공간학(stereology)의 개념을 사용하였으며, 지오텍스타일 필라멘트에 의해 둘러싸인 공극의 크기를 최대내접공극크기분포(LIOS)로 표현하였다. 지오텍스타일 내부 축적빈도 50%에 해당하는 공극직경이 압축응력이 10kPa에서 300kPa로 증가함에 따라 $45{\mu}m$가량 감소하였으며, 다시 압축응력을 10kPa로 되돌렸을 경우 초기치의 90%정도 수준으로 회복하였다. 마찰형 지오멤브레인 표면에서 연직응력 100, 300 kPa을 받으며 전단되었을 경우 평균 공극의 크기가 각가 32, 16.5% 감소하였다. 본 논문의 시험 및 분석 결과는 지오텍스타일 내부의 최대내접공극 크기분포가 표면거칠기가 다른 지오멤브레인 표면에서 압축 및 인터페이스 전단됨에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권1호
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• pp.84-90
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• 2006

이 연구의 목적은 강화지역의 한국인 아동의 유치열기에서의 공극과 총생의 빈도를 조사하고, 치아 크기와 치열궁간의 관계를 조사하는 것이다. 102개의 취학전 아동(남자 57명, 여자 45명, $4{\sim}5$세)의 석고모형을 조사하여 치아의 크기, 견치간 폭경, 구치부 폭영, 치열궁 장경을 측정하였다. 유치열기의 공극 빈도는 남자에서 63.2%, 여자에서 57.8%로 나타났다. 공극의 빈도는 남자에서, 하악보다는 상악에서 더 높게 나타났다. 공극이 있는 경우보다 총생을 보이는 치열에서 치아 크기는 크고 치열궁 폭경은 더 작게 나타났다 (p<0.05). 전치부 공극의 존재 여부는 치아의 크기, 견치간 폭경과 관련이 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.414-414
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• 2020

고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙_j)와 면적공극(𝜓_k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.