• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.515-515
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• 2017

하천에서 취수원을 개발하는데 있어 지층의 구성으로 물리, 화학적 여과, 흡착 등을 통해 자연 정화되는 간접 취수 방식이 활발히 도입되고 있다. 양질의 취수원을 공급할 수 있는 간접 취수 방식은 수량 확보 측면에서의 불확실성과 유지관리상의 어려움 때문에 많은 시행착오가 발생된다. 이와 같은 단점을 개선하기 위해 하상을 개착하여 불균질한 대수층을 치환하고 스크린을 통해 간접 취수원을 개발하는 하상여과 방식이 도입되고 있다. 대수층을 치환하여 여재를 구성함에 있어 오염물질 및 탁도의 저감 효율을 극대화하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 개착식 하상여과에서 치환하는 여재의 구성에 따른 탁도의 저감 효율을 분석하기 위해 축소 모형실험으로 구성하였다. 각각의 여재의 구성에 대해서는 상수도 시설기준을 통해 축소된 입경의 매질로 구성하였다. 실험실 규모의 모형 수조($1500mm{\times}500mm{\times}1700mm$)를 구성하고 하부에는 내경 80mm이고 길이 1300mm인 기능성 스크린이 부착된 취수관을 설치하였다. 모형 수조에서 여재의 두께는 총 1000mm로 구성하였고, 각각의 층에 대해서는 250mm로 하여 4개의 층을 구성할 수 있도록 하였다. 치환하는 여재의 매질에는 자갈, 왕사, 중사, 화산석을 사용하였고, 각각의 입경은 5-10mm, 2-5mm, 1-2mm, 2-5mm이고, 탁도를 유발하는 물질로는 입경이 $20{\mu}m$인 황토를 사용하였다. 단일매질 구성을 통해 각각의 여재 종류에 따른 탁도 저감 효과에 대해서 분석하였고, 세 가지의 혼합매질 구성을 통해 치환층 여재의 배치에 따른 탁도 저감 효과를 분석하였고, 각각의 구성은 중사-왕사-자갈-화산석, 화산석-중사-왕사-자갈, 중사-왕사-화산석-자갈로 하였다. 주입수는 30-50NTU를 유지하였으며 유출수의 탁도를 통해 저감 효율을 분석하였다. 분석된 결과를 통해 개착식 하상여과 방식의 여재 구성에 대해서 탁도 저감에 효율을 극대화할 수 있을 것으로 보여진다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.51 no.2
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• pp.99-111
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• 2018

In this study three target radionuclides ($^{60}Co$, $^{137}Cs$, and $^{125}Sb$) were reacted with solid samples collected from the nuclear facility sites to investigate their sorption and mobility behaviors for preparing unexpected nuclear accidents. The highest sorption distribution coefficients ($K_{ds}$) of target radionuclides ($^{60}Co=947mL/g$, $^{137}Cs=2105mL/g$, $^{125}Sb=81.3mL/g$) were found in topsoil layer under groundwater condition, and the $K_d$ values of three radionuclides decreased in the order of fractured rock and bedrock samples under the same groundwater condition. High $K_d$ values of $^{60}Co$ in topsoil layer and fracture rock resulted from the clay minerals present, and the $K_d$ values decreased 58-69 % under seawater condition due to high ionic strength. $^{137}Cs$ sorption was controlled by the ion exchange reaction with $K^+$ on flayed edge sites (FES) of mica. The $^{137}Cs$ sorption was the most affected by seawater (89-97 % decrease), while $^{125}Sb$ sorption was not much affected by seawater. As the results of column and batch experiments, the retardation factors (R) of $^{137}Cs$, $^{60}Co$, and $^{125}Sb$ were determined about 5400-7400, 2000-2500, and 250-415, respectively, indicating no significant transport for these radionuclides even in fractured zone with groundwater. These results suggest that even in the case of severe nuclear accident at the nuclear facilities the mobility of released radionuclides ($^{60}Co$, $^{137}Cs$, and $^{125}Sb$) can be significantly retarded by the topsoil layer and fractured rock. In addition, the results of this study will be used for the safety and environmental performance assessment of nuclear facilities.

• Economic and Environmental Geology
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• v.55 no.4
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• pp.377-388
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• 2022

Laboratory-scale experiments were performed to identify the As removal mechanism of the residual slag generated after the mineral carbonation process. The residual slags were manufactured from the steelmaking slag (blast oxygen furnace slag: BOF) through direct and indirect carbonation process. RDBOF (residual BOF after the direct carbonation) and RIBOF (residual BOF after the indirect carbonation) showed different physicochemical-structural characteristics compared with raw BOF such as chemical-mineralogical properties, the pH level of leachate and forming micropores on the surface of the slag. In batch experiment, 0.1 g of residual slag was added to 10 mL of As-solution (initial concentration: 203.6 mg/L) titrated at various pH levels. The RDBOF showed 99.3% of As removal efficiency at initial pH 1, while it sharply decreased with the increase of initial pH. As the initial pH of solution decreased, the dissolution of carbonate minerals covering the surface was accelerated, increasing the exposed area of Fe-oxide and promoting the adsorption of As-oxyanions on the RDBOF surface. Whereas, the As removal efficiency of RIBOF increased with the increase of initial pH levels, and it reached up to 70% at initial pH 10. Considering the PZC (point of zero charge) of the RIBOF (pH 4.5), it was hardly expected that the electrical adsorption of As-oxyanion on surface of the RIBOF at initial pH of 4-10. Nevertheless it was observed that As-oxyanion was linked to the Fe-oxide on the RIBOF surface by the cation bridge effect of divalent cations such as Ca²⁺, Mn²⁺, and Fe²⁺. The surface of RIBOF became stronger negatively charged, the cation bridge effect was more strictly enforced, and more As can be fixed on the RIBOF surface. However, the Ca-products start to precipitate on the surface at pH 10-11 or higher and they even prevent the surface adsorption of As-oxyanion by Fe-oxide. The TCLP test was performed to evaluate the stability of As fixed on the surface of the residual slag after the batch experiment. Results supported that RDBOF and RIBOF firmly fixed As over the wide pH levels, by considering their As desorption rate of less than 2%. From the results of this study, it was proved that both residual slags can be used as an eco-friendly and low-cost As remover with high As removal efficiency and high stability and they also overcome the pH increase in solution, which is the disadvantage of existing steelmaking slag as an As remover.

• Korean Journal of Poultry Science
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• v.32 no.1
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• pp.43-48
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• 2005

An experiment was conducted to investigate the effects of mineral extract from granite on the performance, ammonia production from the litter, components of blood, Newcastle Disease (ND) titer and intestinal microflora in broiler chickens. Nine hundred sixty one-day-old broiler chickens (Ross) were assigned to five treatments: C; control, Zeolite; control + zeolite 1$\%$, AM10: control + active mineral water $10\%$ adsorbed zeolite $1\%$, AM20; control + active mineral water $20\%$ adsorbed zeolite $1\%$ and AM30; control + active mineral water $30\%$ adsorbed zeolite $1\%$. Each treatment consisted of four replicates with 48 broiler chicks for feeding trial. In order to test the effect of ND vaccine on the components of blood, ND titer and intestinal microflora, a separate group of 48 broiler chicks were assigned to the same 5 treatment as the feeding trial plus one negative control (No ND vaccine). Weight gain, feed intake, feed conversion and mortality were not significantly affected by dietary treatments but AM30 tended to be higher than other treatments in weight gain and feed intake, especially during later period (4 to 5 weeks of age). Ammonia production from the litter of AM30 treatment was significantly (P<0.01) lower than the control. Components of blood and ND titer in serum of broiler chickens were not significantly affected by treatments but MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration) of blood was significantly lower (P<0.05) in Zeolite treatment compared to others. The colony forming unit (CFU) of Clostridium perfringens in the small intestinal content of all zeolite and AM treated groups was significantly (P<0.01) lower than the control while the CFU of Escherichia coli was not significantly affected. The CFU of Lactobacilli in AM30 treatment was significantly (P<0.05) higher than the control. In conclusion, dietary supplement of active mineral water adsorbed to zeolite at $30\%$ level (AM30) tended to improve growth performance of broiler chickens and significantly reduced ammonia production from the litter. It also significantly increased CFU of intestinal Lactobacilli.

• Journal of the KSME
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• v.27 no.6
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• pp.504-514
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• 1987

복잡한 전자부품의 조립시에 필요한 열적 디자인에 관한 정보는 오래전부터 실험을 통하여 얻어지고 있다. 실험적 데이터를 이용하여 무차원 파라미터로 표시된 실험결과는 꼭 같지는 않지만 현상적으로는 비슷한 상황에 응용될 수 있다. 여기서는 학술문헌에 나타나 있는 자연대류에 관한 실험적인 상관관계식들과 프레임에 수직으로 꽂혀있는 균일가열 전자회로기판의 모델에서 얻어진 무차원 자료들을 비교하고자 한다. 대부분의 자료들은 수정채널 Rayleigh수(Ra")가 15~100범위에 속하며, 이러한 범위는 부품이 조밀하게 배치된 기관이 서로 좁은 채널을 이루고 있으며, 동시에 상당한 전력을 소비하고 있는 경우에 해당한다. Wirt와 Stutzman, Bar-Cohen과 Rohsenow의 일반상관관계식은 AT'||'&'||'T Bell 연구소에서 개발된 전자기기를 이용하여 수집한 실험데이터를 잘 표현하고 있으며 10 < Ra" <1,000범위에서 추천될 수 있다. 두개의 유사한 상관관계식과 비교할 때 상당히 좋은 예측을 보였으며 또한 Sparrow와 Gregg의 연구결과와도 잘 일치하므로 Ra" < 10인 경우에 Aung의 완전발달층류의 채널유동방식, Ra" > 1,000인 경우에는 Aung등의 단일 수직평판 근사식이 추천될 수 있다. Coyne의 알고리즘에 의한 계산치는 10

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.294-294
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• 2008

동시 증발 증착법 화합물의 구성원자를 독립적으로 증발시켜서 기판에 증착하는 방법이다. 각 물질은 온도에 따른 증기압을 가지는데 각 물질의 온도를 조절하여 증착률을 조절한다. 보트에서 떠난 원자가 기판에 도달할 확률은 챔버의 진공도, 보토와 기판과의 거리 등에 의하여 영향을 받는다. 진공도가 나쁠수록, 보트와 기판과의 거리가 멀수록 기판에 도달할 확률이 떨어진다. 동시증발 증착법을 이용한 SmBCO 초전도층 증착에서 각 물질의 기판에 도달하는 원자비를 조절하기 위하여 QCM(증착률 측정장치), QCM 가이드를 사용하였다. QCM sensor 입구에 튜브형태의 QCM 가이드를 설치하고 QCM 가이드가 특정한 물질의 증발보트를 향하도록 배치하였다. 따라서 각 보트에서 떠난 원자들은 특정한 QCM sensor에 도달하게 되고 결국 3원소(Sm, Ba, Cu)의 증착률의 비를 조절함으로써 조성비를 조절할 수 있게 된다. QCM 증착률의 비와 실제 조성비는 여러 가지 변수에 의하여 영향을 받는 다. 대표적인 변수는 챔버의 진공도, QCM 가이드의 직경 및 길이, QCM 센서와 보트와의 거리 등이 있다. 진공도가 높을수록 특정 보트에서 떠난 원자들이 QCM 가이드 입구에 도달할 확률이 낮아지고, QCM 가이드의 직경이 좁을수록 가이드 내벽에 흡착될 확률이 높아진다. 또한 QCM센서와 보트와의 거리가 멀수록 챔버내 잔류가스의 원자들과 충돌확률이 높아지므로 도달확률이 줄어들게 된다. 동시 증발 증확법에서 조성비의 재현성을 높이기 위해서는 매회 증착실험에서 진공도가 일정해야 하며, QCM 가이드와 보트와의 거리를 되도록 최소화 하고, QCM 직경을 크게 하는 것이 유리하다.