굴착공 저면에 형성된 슬라임은 현장타설말뚝의 과도한 침하 및 지지력 감소를 야기하므로 콘크리트 타설 전 해당 슬라임에 대한 조사가 요구된다. 본 연구에서는 굴착공 내 전기적 특성을 이용하여 굴착공 저면에 형성된 슬라임을 평가하기 위한 기법으로써 슬라임미터(slime meter)를 개발하였다. 슬라임미터는 전극 및 온도센서가 설치된 프로브 및 로터리엔코더가 설치된 프레임으로 구성되어 굴착공 심도에 따라 온도영향이 고려된 전기비저항을 평가할 수 있다. 슬라임미터의 적용을 위하여 직경 3m, 심도 46.9m의 굴착공에 대해 시험시간 및 위치가 서로 다른 총 3회의 현장실험이 수행되었다. 3회의 현장실험 모두 굴착공 내 유체에서 일정한 전기비저항이 측정되었으나 슬라임 표면이 존재하는 심도에서 전기비저항이 급격히 증가하는 결과를 보였으며, 해당 심도 및 지반 굴착심도의 차를 이용하여 슬라임의 두께를 산정할 수 있었다. 슬라임 두께 산정 결과, 동일 실험위치에서의 슬라임 두께는 시간 경과에 따라 증가하였으며 가장자리에서의 슬라임이 중앙부의 슬라임보다 두껍게 평가되었다. 본 연구에서 개발된 슬라임미터는 간소화된 장비구성으로 굴착공 내 전기비저항을 평가하여 슬라임 두께를 산정하므로 향후 굴착공 저면의 슬라임 평가를 위한 기법으로써 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
본 연구는 심층혼합공법 시공시 발생되는 슬라임의 공학적 특성에 대한 연구내용이다. 슬라임의 공학적 특성은 문헌 고찰과 일축압축 시험, 투수시험, 슬라임 분리침강시험을 통하여 알아보았다. 슬라임 발생에 대한 현장 조사 결과 교반 날개가 지반에 관입된 후 슬라임이 발생하기 시작하였고, 그 양은 관입이 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였다. 현장에서 채취한 슬라임 시편의 일축압축강도 시험 결과 $929.7{\sim}3,509.8kN/m^2$의 범위로 측정되었고, 일축압축강도는 흙, 시멘트, 주입재의 혼합비에 따라 크게 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 투수시험 수행 결과 혼합재가 불투수 막으로 작용하여 $4.53{\times}10^{-7}{\sim}6.62{\times}10^{-6}cm/sec$의 범위로 나타났다. 이에 투수계수 또한 주입재의 혼합율에 따라 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 실내에서 제작한 슬라임 시료를 고화한 결과 실트와 점토를 혼합한 것과 비교할 때 사질토가 밀실한 개량체가 형성되어 양질의 혼합물을 얻을 수 있었다.
동전해 과정중 비소를 제거하는 과정에서 생성된 함비소 동슬라임으로부터 비소의 희수와 고순도 비소의 제조를 위한 기초적인 자료를 얻기 위하여 함비소 슬라임의 염산침출실험을 행하였다. 함비소 슬라임은 Cu와 As의 금속간화합물인 $\beta-Cu_3As$가 주이며, 그밖에 미량의 $CU_2O$dhkCusAs가 혼재되어 있었다. 함비소 슬라임의 최적 염산침출조건은 슬라임입도 -140 mesh, 반응온도 $60^{\circ}C$ 염산과 슬라임의 비 3:1, 산소유량 1.25l/min, 침출반응시간 150분이었으며, 위의 침출실험조건에서 비소의 최대 침출들은 98%이었다.
본 연구에서는 박테리아를 활용하여 콘크리트 구조체를 코팅할 수 있는 기초 기술을 개발하는데 중점을 두었다. 박테리아의 자기정화 능력과 함께 콘크리트 내구성 향상을 함께 도모하기 위하여 슬라임 막을 형성하는 박테리아(Rhodobater capsulatus)를 선정하고 이를 흡착하기 위한 기술을 제시하였다. Rhodobater capsulatus의 배지별 슬라임 생성량 및 생장속도 평가결과로부터 최적의 배지조건은 maltose로 평가되었다. 제시된 배지를 기반으로 배양된 Rhodobater capsulatus의 고정화를 위해 흡착제를 활용하였으며 이를 image analysis 통해 흡착특성을 평가하였다. Rhodobater capsulatus 흡착을 위해서는 고 다공성 수지가 추천될 수 있었다.
최근 들어 박테리아를 이용하여 콘크리트의 수복하거나 박테리아 대사를 이용한 보수재료에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구는 박테리아 대사를 이용하여 슬라임을 형성하며 이를 이용한 보수재료의 개발에 대한 기초적 연구로서 박테리아 슬라임을 포함한 시멘트 코팅재의 내구성 평가를 다루고 있다. 기초연구를 위해 4가지 박테리아(Rhodobacter capsulatus, Rhodopseudomonas palustris, Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis)과 2가지 배양조건이 고려되었으며, 제조된 코팅재를 사용하여 황산 5% 수용액에 노출에 따른 강도 변화, 염화물 확산계수, 초음파속도 평가가 수행되었다. 박테리아가 혼입된 코팅재의 경우 강도가 개선되었으며, 황산 5% 수용액 침지 이후에도 7일까지는 강도가 개선되었다. 염화물 확산계수도 Rhodopseudomonas palustris를 제외한 경우 충분한 염해저항성능을 나타내었으며, 초음파 속도 역시 우수하게 평가되었다. 장기열화에 대한 슬라임의 저항과 박테리아의 수명을 연장할 수 있는 호기성 환경이 유지된다면 대상 박테리아는 열화환경에 노출된 콘크리트 구조의 보수재 적용에 사용될 수 있는 공학적 가능성을 보여준다.
이 연구의 목적은 ASMR(autonomous sensory meridian response)이 고등학생의 심리적 안정에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 1학년 학생들(341명)을 대상으로 ASMR에 관한 인식을 설문 조사하였으며, 설문 응답(279명)을 분석한 결과, 약 75%의 학생들이 ASMR에 대해 경험을 했으며, 68%의 학생들이 ASMR이 도움이 된다고 응답하였다. 또한 ASMR이 편안함, 집중력 강화, 수면에 도움 등의 순으로 도움이 된다고 응답하였으며, 빗소리(39%), 먹방 (23%), 목소리(15%) 순으로 ASMR 유형을 선호하였다. H고등학교 학생들을 대상(20명)으로 사전 심장박동수를 측정하고 대표적인 4개 ASMR(먹방, 슬라임, 펜촉, 빗소리)를 1분 동안 들려준 후, 사후 심장박동수를 측정하였다. 분석 결과, 4가지 종류 ASMR(먹방, 슬라임, 펜촉, 빗소리) 중, 먹방 ASMR이 고등학생의 심리적 안정에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.
본 연구에서는 구리와 귀금속이 함유된 PCB 스크랩을 양극동으로 사용하여 $H_2SO_4$농도, 전류밀도 변화에 대하여 전해정련 실험을 수행하였다. 전해정련 실험을 통해 각 전극에서 회수된 Cu와 slime에 대하여 농도 분석을 하고 원소들의 거동을 확인하였으며, 전류효율도 계산하였다. $H_2SO_4$ 농도가 증가할수록 전류효율과 Cu의 순도는 감소하였지만 양극 슬라임 내에 귀금속은 2.0 M $H_2SO_4$ 조건에서 최대로 농축되었다. 또한 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하였고 Cu의 순도는 증가하는 경향을 나타내었으며 양극 슬라임 내에 귀금속은 $300A/m^2$ 조건에서 최대로 농축되었다. Pilot scale 실험 결과, 양극 슬라임에 Au 함량은 8,705 mg/kg, Ag 함량은 35,092 mg/kg으로 나타났고, 초기의 함량과 비교했을 때 Au는 약 16배, Ag는 약 14배 농축이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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