• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.151-158
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• 2022

본 논문은 활성탄에 의해 작용기가 다른 말라카이트 그린(MG), 다이렉트 레드 81 (DR 81) 및 티오플라빈 S (TS)의 흡착에 대한 파라미터 특성(PH 효과, 등온선, 동역학 및 열역학 파라미터) 및 염료의 경쟁 흡착에 대해 조사하였다. Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온선 모델을 사용하여 염료의 흡착 메커니즘 및 활성탄에 의한 흡착 처리의 적합성을 평가했다. Langmuir 무차원 분리 계수 값은 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 처리가 효과적인 방법임을 나타내었다. 활성탄에 대한 세 가지 염료의 흡착 메커니즘은 Temkin 식에서 계산된 흡착열로부터 물리 흡착임을 확인하였다. 세 가지 염료의 흡착 동역학은 유사 2차 모델에 가까웠으며 잘 일치함을 보여주었다. 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 과정의 속도 지배 단계는 입자내 확산이었다. 양의 엔탈피와 엔트로피 변화는 각각 흡열 반응과 고액계면에서 흡착에 의한 무질서도가 증가함을 나타내었다. 세 가지 염료의 음의 Gibbs 자유 에너지 값은 온도가 증가함에 따라 자발성이 높아지는 것을 나타냈다. 삼성분 경쟁흡착에서 흡착능력이 높은 MG는 혼합용액에서 DR 81과 TS에 의해 약간의 방해를 받았으나, 흡착능력이 낮은 DR 81과 TS는 흡착력이 좋은 MG의 영향을 받아 흡착률이 크게 증가하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.699-707
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• 2021

동해안에 위치한 화진포 석호는 담수와 염수가 혼합되는 환경으로 생물 다양성이 풍부하여 높은 보존 가치를 지니고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 석호의 현재 환경에 대한 분석을 위해 호소수에 영향이 큰 주변 대수층의 지하수 수위 분포와 지하수 흐름의 특성을 파악하였다. 또한 호소수의 염분도가 유지되는 기작으로 추정되는 대수층으로의 해수침투의 영향을 파악하기 위해 수리지구 화학적 변동을 분석하였다. 연구 결과 사주지역의 대수층에 쐐기형태의 담수-염수 경계면이 분포하며, 강우가 적은 기간이 지속되고 온도가 높아 석호의 증발이 일어날 경우 담수-염수 경계면이 상승하여 지하수를 통한 해수의 유입 가능성이 높은 것으로 판단된다. 수리지구 화학적 특성으로는 이온델타(혼합된 지하수의 이론적인 화학조성과 실제 시료가 가지는 값과의 차이) 값을 산출하여 해수 침투에 따른 대수층 내에서 양이온 교환반응 및 침전 반응이 일어난 것으로 추정하였다. 각 지점별로 해수가 혼합된 비율을 계산하기 위해서 산소동위원소와 염소이온을 추적자로 사용하였으며 혼합비의 평균값은 0.3, 최대값은 0.87을 나타내었다. 전체적인 혼합비 결과는 해안에서의 거리에 따라 분포하는 것으로 판단되나, 이론적인 예상과는 상이한 결과가 일부 존재하는데 그 부근의 대수층 특성이 반영된 것으로 판단된다. 더욱 구체적인 분석을 위해서는 계절적인 변화와 해수침투 기작을 모사하는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제31권12호
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• pp.682-689
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• 2021

NbC, HfC, TaC, and their solid solution ceramics have been identified as the best materials for ultrahigh-temperature ceramics. However, their structural stability and elastic properties are mostly unclear. Thus, we investigated structure and elastic properties of (Nb_1-xTa_x)C and (Nb_1-xHf_x)C solid solutions via ab initio calculations. Our calculated results show that the stability of (Nb_1-xTa_x)C and (Nb_1-xHf_x)C increases with the increase of Hf and Ta content, and (Nb_1-xHf_x)C is more stable than (Nb_1-xTa_x)C at the same content of Hf and Ta. The lattice constants decrease with increasing of Hf and Ta content. (Nb_1-xTa_x)C and (Nb_1-xHf_x)C carbides are mechanically stable and brittle. Bulk modulus of (Nb_1-xTa_x)C increases with increasing Ta content. In contrast, bulk modulus of (Nb_1-xHf_x)C decreases with increasing Hf content. Hardness of solid solutions shows the highest values at the (Nb_0.25Ta_0.75)C and (Nb_0.75Hf_0.25)C. In particular, (Nb_0.75Hf_0.25)C shows the highest hardness for the current system. The results indicate that the overall mechanical properties of (Nb_1-xHf_x)C solid solutions are superior to those of (Nb_1-xTa_x)C solid solutions. Therefore, controlling the Hf and Ta element and content of the (Nb_1-xTa_x)C and (Nb_1-xHf_x)C Solid solution is crucial for optimizing the material properties.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.175-183
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• 2022

자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd₂O₃와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd₂O₃의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl₂ 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl₂=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca²⁺의 증착이 관찰되었으며, CaCl₂ 염의 온도가 증가할수록 Ca²⁺의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca²⁺의 확산계수는 5.4(±6.8)×10^-6 cm²/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.352-362
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• 2022

우리나라 동해와 남해 연안에 주로 분포하는 게바다말의 수온 상승에 따른 탄소수지 변화를 예측하기 위하여 5℃에서 30℃까지의 수온에서 5℃ 간격으로 광합성과 호흡률을 측정하였다. 광합성 매개변수 중 광합성 효율(α)을 제외한 최대광합성률(P_max)과 보상광도(I_c), 포화광도(I_k)가 수온이 상승함에 따라 증가하였으며, 호흡률(R) 또한 수온 상승에 따라 증가하였다. 가장 높은 수온(30℃)에서 P_max와 I_k는 급격히 감소하였으나, 반면에 I_c와 호흡률은 지속적으로 증가하였다. P_max :R ratio는 가장 높은 수온(30℃)에서 최소값을, 가장 낮은 수온(5℃)에서 최대값을 보였다. 이러한 결과를 토대로 게바다말이 양의 탄소수지를 유지하기 위해 필요한 일일 포화광도 시간(H_sat)을 계산한 결과, 5℃에서는 2.50시간 이상, 30℃에서는 10.61시간 이상이 요구되어, 수온이 상승할수록 더 많은 시간의 포화광도(H_sat)가 요구되는 것으로 나타났다. 따라서 수온이 꾸준히 상승되어 여름철 고수온이 장기간 지속되면 우리 연안 게바다말 생육지의 분포에 부정적인 영향을 미칠 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.901-908
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• 2006

안전성 관련 구조물인 원자력 격납건물은 시간의 흐름에 따라 콘크리트와 텐던의 물리적 성질 변화로 구조거동의 미세한 변화를 가져오기 때문에 주기적 점검을 통한 구조건전성 검증이 필요하다. 본 연구에서는 국내 부착식 텐던 격납건물인 CANDU형의 월성 원전을 대상으로 미세 구조거동 분석이 가능한 'SAPONC-CANDU' 프로그램을 개발하였으며, 이는 온도와 시간종속성 영향인자들 즉, 크리프, 건조수축, 텐던의 인장력 하에서 격납건물 콘크리트 속에 매립되어 있는 진동식 와이어 변형률 게이지의 변형률 변화량에 대한 예측값을 계산하는 알고리즘에 기초한다. 개발된 프로그램의 구동을 위해서 변형률 게이지의 계측값이 입력데이타로 사용되고 최종적으로 각각의 변형률 게이지에 대해서 변형률 변화량의 예측값, 예측선, 예측폭이 그래프 형태로 제공되기 때문에 국내 원자력발전소 CANDU형 격납건물의 구조건전성을 평가하는 현장 관리자가 이를 손쉽게 활용할 수 있다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제44권2호
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• pp.71-82
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• 2024

함경북도의 개간된 경사지의 작물 생산성과 지속 가능성을 증가시키기 위해 두과 조사료를 활용하는 것이 유리하다. 특히, 함경북도에서 두과 조사료인 알팔파를 대상으로 재배 가능지역을 파악하는 것이 미래를 대비한 사료작물 재배 관련 정책 결정에 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 작물의 기후적합도를 예측하는 Fuzzy Union 모형을 사용하여 현재와 미래조건에서 함경북도 내 알팔파의 기후적합도를 분석하고자 하였다. Fuzzy Union 모형으로 예측된 기후적합도와 미국 북부 지역의 실제 알팔파 재배 면적을 비교하였다. 또한, 전지구 기후모형 11종으로부터 얻어진 기후자료를 기후적합도를 계산하기 위한 입력자료로 사용하여 미래 기후변화 조건에서의 예측 불확도를 확인하였다. 미국 북부 지역을 대상으로 기후적합도의 주별 면적은 실제 알팔파 재배면적 변이의 약 44%를 설명하였다. 미래 기후조건에서 알팔파의 기후적합도는 함경북도 대부분의 지역에서 감소할 것으로 전망되었다. 예를 들어, 온성군과 경원군의 경우 현재 기후조건에서 기후적합도가 88 이상으로 분석되었지만 2090년대에 약 66%가 감소하였다. 본 연구에서 Fuzzy Union 모델을 사용하여 기후변화에 따른 알팔파 재배 적합지의 변동을 공간적으로 확인할 수 있었다. 특히, 21세기 후반에는 함경북도 지역에서 알팔파의 기후적합도가 하고현상으로 인해 크게 감소할 것으로 분석되었다. 추후에는 토양 조건을 반영하여 알팔파의 재배 적합지를 예측하고, 이와 함께 헤어리베치 등의 타 두과 사료작물의 기후적합도의 예측하는 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 1985

$(Na^++K^+)-ATPase$은 ${\alpha}$ 와 ${\beta}$의 두 subunits로 구성되어 있으며, 분자량이 약 300,000 daltons 정도되는 것으로 보아 ${\alpha}_2{\beta}_2$의 형태로 존재할 것으로 알려져 왔다 한편, 사람 적혈구막에 있는 $Na^+,\;K^+\;Pump$는 glycolytic enzymes과 complex를 이루고 있으리라는 보고도 있다. 우리는 이 실험에서 in situ상태의 사람 적혈구막$(Na^++K^+)-ATPase$의 분자량을 측정하기 위하여, 소위 말하는 ‘Target theory’를 radiation에 의한 ouabain sensitive한 $\Na^+$이동과, intact한 cells과 ghosts에서의 ATP가수분해능력의 inactivation data에 적용하였다. Intact한 cells은 cryoprotective agent의 존재하에서, ghosts는 직접적으로 액화질소의 용기속에 담고 온도를 $-45^{\circ}C$에서 $-50^{\circ}C$로 유지시키면서 1.5 MeV의 electron beam으로 조사한 후에 Pump의 기능내지 효소의 활성도를 측정하여 radiation에 따르는 inactivation의 정도를 측정하였다. 이득 활성도는 radiation의 양에 따라 simple exponential function으로 inactivation되었으며, 이로부터 radiation sensitive volume(target size)를 계산하였다. Target size는 intact한 cells을 사용하였을 경 우$(Na^++K^+)-ATPase$나 $Na^+,\;K^+\;Pump$ 모두 600,000 daltons으로 계산되었으며, 이 값은 만약 cells을 strophanthidin으로 먼저 처치하고 측정하면 약 325,000 daltons으로 감소하였다. Ghosts를 사용했을 경우에도$(Na^++K^+)-ATPase$의 target size는 역시 약 325,000 daltons이었다. 이상의 결과로 미루어 보아 intact한 cells에서는 $(Na^++K^+)-ATPase/Na^+,\;K^+\;Pump$가 $(\alpha\beta)_2$의 dimer 상태로 존재하거나 혹은 $(\alpha\beta)_2$의 monomer에 glycolytic enzymes과 같은 다른 enzymes이 붙어 functional한 구조를 이루고 있는 것이 아닌가 사료된다. 또한 실헐성적은 이러한 dimeric association 혹은 heterocomplex association은 ghost를 만드는 과정에서나 strophanthidin의 처치로 부서질 수 있음을 암시하고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권4호
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• pp.176-184
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• 2011

본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.

• 대한지리학회지
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• 제41권2호
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• pp.212-226
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• 2006

도시분석에서 평면 데이터는 지리학적 혹은 사회적 현상의 연속적인 분포를 표현하는데 사용된다. 예를들면, 어떤 지역의 온도분포, 인구밀도 등의 다양한 인문활동 및 자연현상이 평면 데이터로 표현될 수 있다. 앞서 언급된 현상들이 평면 데이터 형식으로 주어졌을 때, 두 평면간의 비교를 통해 평면간의 상호관계 혹은 평면간의 차이를 이해할 수 있게된다. 평면간의 비교 방법에 의한 기존 연구들로는 시각화기법, 정량적 방법 및 정성적 방법이 존재한다. 하지만, 이들 방법은 평면간의 차이를 국한된 측면에서 구분한다는 제한점이 있다. 특히, 평면간의 공간적 특성에 의한 차이점은 명확하게 구분하지 못한다. 이와같은 문제점을 해결하기위해, 본 연구에서는 평면의 공간적 특성에 입각한 차이점을 구분해내는 비교방법을 제안하고자 한다. 평면 비교 방법론의 기본 개념은 토목공학에서 주로 사용되는 토량계산 문제에 근거하고 있으며, 본 연구에서는 이를 변형하여, 최소 평면 변환으로 부르기로 한다. 최소평면 변환의 목적은 서로 다른 두 평면이 있을 때, 한 평면을 다른 평면으로 변환시키고, 그 과정에서 발생하는 평면값의 총 이동량을 최소화함에 있다. 평면의 변환과정에서 발생하는 평면값의 이동의 총합 및 레스터 형식으로 표현된 평면의 각 셀에서 발생한 이동 평면값을 통해, 평면간의 정량적 및 공간적 차이를 구분할 수가 있다. 제안된 방법은 가상 데이터 및 실제데이터에 적용되었다. 가상 데이터를 적용한 결과, 제안된 방법으로 두 평면 데이터 간의 정량적 차이 및 공간적 차이가 구분됨을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 데이터를 적용한 결과에서 볼 때, 평면 변환과정에서 얻어진 평면값의 총 이동량이 시간대별로 점차 작아짐을 알 수가 있었다. 이는 실제 분석대상 지역의 인구밀도 변화율이 점차 줄어드는 사실을 반영하는 결과로, 제안된 방법을 통해 얻어진 결과가 실제 상황을 제대로 기술하고 있음이 파악되었다. 또한, 제안된 방법론에서 제시된 평면 데이터간의 공간적 차이를 구분하기 위한 기준인 평면변환 과정에서 발생한 평면값의 이동 분포를 통하여, 단순히 두 평면값을 각 셀 단위에서 뺄셈을 한 경우의 분포보다 두 평면 데이터간의 평면값 이동의 흐름이 보다 자세히 기술되어, 인구이동의 흐름이 대상지역에서 어느 방향으로 발생되었는지를 알 수 있다.