• 제목/요약/키워드: 이성관계

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메탄올의 이산화탄소 흡수평형 추산에 대한 PC-SAFT모델식과 Two-model approach 모델식의 비교연구 (Comparative Study on the Estimation of CO2 absorption Equilibrium in Methanol using PC-SAFT equation of state and Two-model approach.)

  • 노재현;박회경;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.136-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 $CO_2$ 제거 용매로써 메탄올 수용액을 사용하는 $Rectisol^{(R)}$공정을 모델링하기 위한 열역학 모델식으로는 PC-SAFT(Perturebed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) 상태방정식과 액체활동도계수 모델식을 기본으로 조합된 Two-model approach식{NRTL(Non Random Two Liquid) + Henry + Peng-Robinson}을 비교하였다. 또한 PC-SAFT 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수와 Two-model approach식의 Henry 상수를 새롭게 결정하기 위해서 273.25K과 262.35K에서 $CO_2$와 메탄올 간의 흡수평형실험을 수행하고 회귀분석을 하였다. 그리고 새롭게 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이터의 추산결과를 통해 검증하였다. 이러한 모델식과 검증한 매개변수를 사용하여 $CO_2$ 제거공정을 모델링 하였다. 그 결과 Two-model approach식을 사용한 경우가 PC-SAFT EOS을 사용한 경우에 비해 $CO_2$ 99.00% 제거하기 위해 요구되는 메탄올 용매 유량이 약 43.72% 더 높게 추산되었으며, 증류탑에서의 냉각수 소모량은 39.22%정도, 스팀소모량은 43.09%정도 더 소요됨을 알 수 있었다. 결론적으로 고압에서 운전되는 $Rectisol^{(R)}$ 공정을 Henry관계식의 도움을 받는 액체활동도계수 모델식을 사용하여 모델링을 하는 경우 PC-SAFT 상태방정식을 사용한 경우에 비해서 크게 설계된 다는 것을 알 수 있었다. 이러한 이유는 액상에 대한 용해도가 낮은 가스성분이 일정한 온도에서 액상에 녹아드는 양은 기상의 분압에 비례하여 증가하는 것으로 계산되는 Henry 관계식의 특성 때문에 메탄올에 대해 용해도가 큰 $CO_2$의 경우 메탄올과 $CO_2$간의 흡수특성을 잘 예측하지 못하는 것을 알 수 있었다.

헤르만 F. 폰 퓌클러-무스카우(Hermann Fürst von Pückler-Muskau)의 풍경식 정원론의 형성과정과 의미에 관한 연구 (A Study on Hermann Fürst Pücker-Muskau's landscape gardening theory focused on its development process and meanings)

  • 조경진
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.69-81
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    • 2014
  • 헤르만 F. 퓌클러-무스카우는 1834년 '풍경식 정원의 예시'라는 정원이론서를 출간하고, 무스카우와 브라니츠 정원을 조성한 독일 정원사의 중요한 인물이다. 그는 무스카우 공국의 통치자였으며 작가이자 정원사로서 다면적 활동을 하였다. 그가 영향력을 끼친 독일의 풍경식 정원은 이성으로부터의 해방, 인간 본연의 자유를 추구하는 낭만주의에 기반하고 있다. 당시 지식인들이 풍경식 정원에 관심을 가지게 것은 이상화된 자연을 표상하는 정원의 문화적 의미에서였다. 본 연구에서는 퓌클러-무스카우의 풍경식 정원관의 형성과정을 생애와의 관계 속에서 고찰하고, 이를 통하여 도출된 퓌클러의 풍경식 정원론의 내용과 고유한 설계방식을 살펴본다. 이와 함께 함축하고 있는 혁신성과 현대적 관점에서의 실천적 함의를 고찰한다. 퓌클러가 풍경식 정원에 관심을 갖고 자신만의 정원론을 구축하게 된 것은 여러 나라의 경관과 정원 기행에서 비롯하였다. 계몽적 낭만주의로 대표되는 퓌클러가 살았던 시기의 시대적 배경과 그의 개인적 경험 간의 상호관계는 그의 정원론을 이해하는 기반이 된다. 첫째, 그의 풍경식 정원론은 실제와 이상이 혼재되어 있는데 이는 낭만주의와 문학적 정원의 영향이라고 볼 수 있다. 둘째, 정원 구현 방식에 있어서는 18세기 후반의 표현을 중시하는 영국 풍경식 정원의 영향을 받고 있다. 셋째, 퓌클러의 정원 설계에서는 그의 내면적 성향과 개인 경험이 드러난다. 넷째, 퓌클러가 지역 주민을 위한 정원을 조성하고자한 것은 진보적 사상을 지닌 귀족으로서 모순적 성격의 자기표현이라고 할 수 있다. 퓌클러 풍경식 정원론의 가치는 인문학적 정원의 전통과 사회 조건의 개선을 추구하는 실용적 태도와 깊이 관련된다. 이러한 결과로 나타난 그의 풍경식 정원론은 이상적 공동체와 윤리적인 건강성을 지향하는 경관론이면서, 지역의 생태적, 경제적, 사회적 지속가능성을 고려한 전략을 담고 있다. 또한 개인적 영역에서 공공의 영역에 이르기까지 정원의 개념과 의미를 확장하고, 실용과 미를 동시에 추구하는 종합예술을 지향한다. 이러한 통합적 관점은 오늘날 현대 조경이론과 실천에서 회복되어야 할 가치이며 지향점이기도 하다.

깻잎 분말 첨가와 도체등급이 돈육소시지의 품질 및 기호성에 미치는 영향 (Effects of Addition of Perilla Leaf Powder and Carcass Grade on the Quality and Palatability of Pork Sausage)

  • 정인철;강세주;김종기;현재석;김미숙;문윤희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.350-355
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    • 2003
  • 본 연구는 깻잎 분말의 첨가와 도체 등급이 돈육소시지의 품질 및 기호성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 일반성분, pH, 칼로리, 보수력, 아질산 잔류량, 표면색깔, 조직 특성, 아미노산 조성 및 관능적 특성을 실험하였다. 수분 줄 조회분 함량은 소시지들 사이에 유의한 차이가 없었으나, 조지방은 B등급육 소시지가 E 등급육보다 높았고, 깻잎 분말을 첨가한 B 등급육 소시지가 깻잎 분말을 첨가하지 않은 것보다 낮았다. 그리고 조단백질 함량은 E 등급육 소시지가 B 등급육보다 높았다. 돈육소시지의 pH는 깻잎 분말을 첨가한 E 등급육 소시지가 6.19로 가장 높았으며, 칼로리는 깻잎 분말을 첨가하지 않은 B 등급육 소시지자 2,473 cal/g으로 가장 높았다. 보수력은 깻잎 분말의 첨가와 관계없이 B등급육 소시지가 E 등급육 소시지보다 유의하게 높았다. 아질산 잔류량은 깻잎 분말을 첨가한 돈육소시지가 첨가하지 않은 것보다 낮았다. 돈육소시지의 $L^{*}$ (명도)은 B등급육이 E등급육보다, 깻잎 무첨가구가 깻잎 첨가구보다 높았으며, $a^{*}$ 값(적색도)는 B 등급육보다 E 등급육이, 깻잎 무첨가구가 깻잎 첨가구보다 높았고, $b^{*}$ 값(황색도)은 깻잎 첨가구가 무첨가구보다 높았다. 조직적 특성에서 경도, 탄성, 응집성 및 씹힘성은 소시지들 사이에 유의한 차이가 없었으나, 뭉침성은 깻잎을 첨가한 E등급육 소시지가 644 g으로 가장 낮았다. 그리고 총아미노산 함량은 소시지들 사이 에 유의한 차이가 없었다. 관능적인 색깔 및 조직감은 B 등급육 소시지가 E 등급육 소시지보다 우수하였으나, 향기 및 맛은 등급과 깻잎 분말의 첨가에 영향을 받지 않았고, 전체적인 기호성은 깻잎 무첨가 소시지가 우수하였다.X>9t가 trans 지방산 이성 체중 가장 높은 함량을 보였으며, 냉동피자의 C18:1 $\Delta$9t 함량은 30%를 초과하는 높은 함량을 보였다. 슈크림 빵은 높은 C18:2t 함량을 보였으며(8.26%), 불고기버거와 피쉬버거의 C18:2t trans 지방산 함량은 3.26%와 3.34%로 비슷한 수준이었다. 육가공품 및 튀김류 중 냉동 닭튀김과 냉동 감자튀김의 trans 지방산 함량이 15%~l9%의 수준으로 높았으며, C18:1$\Delta$9t과 C18:2t가 그 주된 성분이었다. 돼지고기구이 (목살)에서는 C18:1$\Delta$9t는 확인되지 않았으며, 냉동감자튀김에서는 C16:1 $\Delta$9t이 검출되지 않았다. 1회 분량 당 trans지방산 함량이 높은 식품은 팝콘, 냉동피자, 감자튀김과 닭튀김, 빵류 등의 순으로 나타났다. 이러한 세 집단을 하나의 제도의 틀로 통합하기 위해서는 국가의 총허용어획량(TAC)을 총 어촌 허용어획량(TAIVCs)과 총 허용 유어 어획량(TARCs) 및 총허용 상업적 어획량 (TACCs)의 세부문으로 나눌 것을 제안한다. 그리하여 다시 TAFVCs와 TARCs, 그리고 TACCs는 어촌별 어획량(ITCQs), 개별 유어 회사별 어획량(IRCQs), 그리고 양도 가능한 개별 상업적 어획량(ITCQs)으로 나누어 관리하도록 한다. 이와 같이 중국의 국가 총허용어획량(TAC)을 IFVQs와 IRCQs, 그리고 ITQCQs의 세부문으로 구분하여 할당하고, 여기에 기초하여 어업을 관리하는 것은 중국에 있어서 사회적 형평성과 경제적 효율성과의 상충관계를 고려하여 고안된 것으로, 중국에 있어서 수산업을 통한 경제적 및 사회적 효과를 동시에 기대할 수 있을 것이다.

식도암 수술에서 식도내시경초음파(EUS) 진단의 효용성 (Effectiveness of Esophageal Ultrasonography Surgical Therapy of Esophageal Cancer)

  • 정재승;이성호;조성준;손호성;선경;김광택;김형묵
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권2호
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    • pp.91-97
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    • 2003
  • 식도암의 치료에서 병기에 맞는 다양한 치료법의 도래로 정확한 병기설정은 매우 중요하게 되었다. 식도내시경초음파는 식도암의 국소적 진단에 필요하며 특히 T, N 병기설정에 중요하다고 알려져 있다. 이 연구의 목적은 식도내시경초음파의 진단적 효용성을 밝히고 예후와 EUS 소견과의 관계를 평가하기 위하여 고안되었다. 대상 및 방법 : 식도암으로 1991년 1월부터 2001년 7월까지 경흉부 식도절제술과 경부 식도위문합술을 시행한 88명의 환자에 대해 후향적 조사를 시행하여 식도내시경초음파 소견과 조직학적 검사 결과를 비교 분석하였으며 식도초음파내시경 병기에 따른 생존율을 분석하여 병기와 생존율의 상관관계를 분석 였다. 결과: 남자가 83명, 여자가 5명이었으며 평균나이는 61.3세 였다. T 병기설정의 정확성은 59.0%를 나타내었으나 74 병기를 제외한 T 병기 진단의 정확도는 74.9%로 높은 정확도를 보이고 있었다. N 병기의 정확도는 76.0% 를 나타내었다. 식도내시경초음파에 의한 각각의 T와 N 병기의 예후 추정에서 통계학적 유의성은 발견되지 않았지만 전체 병기를 대상으로 병기와 예후의 추정은 통계학적으로 의미가 있는 결과를 얻었다. 결론 . 식도내시경초음파는 식도암의 병기설정에서 T 병기 와 N 병기 매개변수에 대해 비교적 높은 정확도를 보여주었다. 또한 식도내시경초음파 병기와 환자의 예후 간에 통계적 유의성을 보여주어 식도내시경초음파 병기로 환자의 예후 추정이 가능하였다 따라서 EUS는 수술전 환자의 정확한 병기를 판단하는데 도움이 될 뿐만 아니라 예후의 추정에 중요한 역할을 한다고 생각된다.

임신돈 사료 내 만삼추출분말의 첨가 급여가 모돈과 자돈의 생산성 및 면역력에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Codonopsis pilosula Extract Powder on the Productivity and Immunity in Sows and Piglets)

  • 김기현;김광식;김조은;정현정;이성대;사수진;홍준기;허태영;박준철;김영화
    • 한국유기농업학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.423-435
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    • 2013
  • 본 연구는 만삼추출분말의 모돈 사료 내 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 면역력과 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 20두의 F1 임신돈(Landrace ${\times}$ Yorkshire)을 옥수수와 대두박을 기초로 하는 임신돈 기초사료 급여구와 만삼추출분말 0.5% 첨가 급여구로 나누어 각각 10두씩 배치하여 공시동물로 이용하였다. 실험사료를 분만예정일 40일 전부터 분만 후 이유 시(25일)까지 급여하였다. 만삼은 항산화 효과와 더불어 면역증강 효과가 있는 것으로 알려져 있어, 모돈 사료 내 만삼추출분말의 급여는 모돈의 면역능력을 증강시켜 결과적으로 자돈의 면역력 상승효과를 가져올 것으로 예상하였다. 또한 면역력 상승에 따른 보상효과로 자돈의 생산성 및 성장 촉진을 기대하였다. 본 연구의 결과에서는 만삼추출분말의 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 면역력과 생산성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 초유 내 IgG 함량과 자돈 혈액 내 IgG 함량 사이의 상관관계는 유의적이지는 않았지만, 양의 상관관계(correlation coefficient, 0.435 P=0.102)를 나타내어, 초유 내면역력의 상승은 자돈에 이로운 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 이상의 결과로부터, 면역항진 기능을 가진 만삼추출분말의 생리활성 물질은 임신 모돈의 생체 내에서 충분한 면역촉진효과를 나타내지 않은 것으로 사료된다. 따라서, 면역증강제로써 임신돈 사료 내 만삼추출분말의 이용 가능성을 평가하기 위해서는, 만삼추출분말 내 생리활성 물질의 생체내 대사 메커니즘과 작용기전을 검토할 필요가 있는 것으로 판단된다.

N, K, Ca의 한정된 이온센서 이용을 전제로 한 순환식 수경재배에서 P, Mg의 조절 방법 (Control of Mg and P Ion Concentration as a Precondition to Use N, K and Ca Ion Sensors in Closed Hydroponics)

  • 최경이;여경환;이한철;이성찬;이중섭;강남준;김학진;정대현
    • 원예과학기술지
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    • 제34권6호
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    • pp.871-877
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    • 2016
  • 일반적인 순환식 수경재배에서는 배액을 원수로 희석하여 EC기준으로 제어하기 때문에 순환되는 배양액은 필연적으로 이온 불균형이 발생한다. 따라서 이 연구는 상용 가능성이 높은일부 이온센서(N, K, Ca)를 이용한다는 전제 하에 작물의 필수원소인 N, P, K, Ca, Mg를 이온 단위로 자동제어 할 수 있을지 검토하고자 수행하였다. 상추를 재료로 배양액 내 이온 흡수량을 2회 조사하여 양분흡수패턴과 흡수된 이온간의 흡수 상관관계를 분석하였다. $PO_4$는 N과, Ca는 Mg와 비슷한 흡수패턴을 나타났고 센서로 측정 가능한 이온들 중에서 $PO_4$는 N와 Ca는 Mg간의 상관계수도 가장 높았다. 회귀분석의 결과 도출된 $N-PO_4$간의 회귀계수는 두 번의 시험의 결과가 1.04와 0.55로 다르게 나타났으나 Ca-Mg는 0.35와 0.40으로 거의 유사한 수치를 나타내었다. 청경채, 장미를 이용하여 상관관계 적합성을 검증하고 더불어 작목확대 가능성을 검토하고자 추가 시험을 수행하였다. 청경채의 $N-PO_4$, Ca-Mg 이온간의 $R^2$은 모두 0.86과 0.86이었고 장미는 각각 0.87, 0.73으로 이었다. 회귀계수는 청경채는 0.56, 0.24이고 장미는 0.51, 0.16이었다. 종합적으로 판단했을 때 $N-PO_4$는 상추에서 반복 시험간의 결과 일치하지는 않았음에도 전체적으로는 상추, 청경채, 장미가 회귀계수가 0.55~0.58로 유사하게 나타나 모든 작물에 공통적으로 적용가능성이 있지만 Ca-Mg는 작물별로 다른 계수가 필요하다고 판단되었다. 순환식 수경재배에서 개별 이온의 실시간 제어를 위하여 센서와 장비 개발에 관한 연구가 지속적으로 이루어지겠지만 단기간에 이온제어가 실용화되기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이 연구는 먼저 상용화 가능한 센서를 이용하여 상용화가 어려운 이온의 조절은 다른 방법으로 순환 식수경 재배에서 꼭 해결되어야 할 과제에 접근하였다는데 의의가 있다.

산화 촉진 조건에서 한우육의 항산화효소 활성, 지방산화 및 향기패턴의 관계 (Relationship of Antioxidant Enzyme Activity, Lipid Oxidation, and Aroma Pattern of Hanwoo (Korean Cattle) Beef under Oxidation-promoted Condition)

  • 강선문;무흘리신;김거유;조수현;박범영;정석근;이성기
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.346-353
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    • 2012
  • 본 연구는 산화 촉진 조건에서 한우육의 항산화효소 활성, 지방산화 및 향기패턴의 관계에 관해 구명하고자 실시하였다. $15^{\circ}C/RH$ 100%와 동일한 이산화탄소의 농도(20%)에서 산소의 농도(0%, 25%, 50% 및 75%)에 따라 8일간 저장하면서 가스의 농도, catalase 및 glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성, TBARS, 육색 및 향기패턴을 분석하였다. 가스의 농도는 산소 처리구들에서 저장기간 동안 산소의 감소와 이산화탄소의 증가를 보였으며, 총감소량과 총 증가량은 25%>50%>75% 순으로 높았다. Catalase활성은 저장기간 동안 산소 농도에 따른 차이를 보이지 않았으나, GSH-Px 활성은 저장 중 산소의 농도가 증가함에 따라 급격히 감소하여 8일째에는 0%>25%>50%>75%순으로 높게 나타났다(p<0.05). TBARS 함량은 산소의 농도가 증가함에 따라 빨리 촉진되어 저장 2일째부터 0%<25%<50%<75% 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 육색은 산소처리구들의 명도($L^*$)가 무산소 처리구보다 높았다(p<0.05).적색도($a^*$)는 저장 0일째에 0%<25%<50%<75% 순으로 높았으나(p<0.05), 2일째부터는 산소 처리구들이 낮았다(p<0.05). 황색도($b^*$)는 산소 처리구들이 높았으며(p<0.05),저장 0일과 8일째에 0%<25%<50%<75% 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 전자코에 의한 향기패턴은 저장 8일째에 무산소 처리구와 산소 처리구들간에 뚜렷하게 분별되었다. 따라서 산소의 농도가 증가함에 따라 한우육의 항산화효소, 지방산화 및 육색의 안정성이 현저하게 저하되었으며, 항산화효소 활성 및 지방산화가 향기패턴의 차이에 영향을 미친다고 사료된다.

흑미 수확시기에 따른 이화학적 특성 및 항산화 활성 변화 (Changes in Physicochemical Properties and Antioxidant Activities according to Different Harvest Times in Black Rice (Oryza sativa L.))

  • 박지영;한상익;허연재;이유영;이병원;심은영;함현미;김병주;이춘우;이성준;오성환
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1653-1659
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    • 2015
  • 본 연구는 흑미 수확시기에 따른 종실의 이화학적 특성 및 항산화 활성 변이를 검토하였는데, 실험에 이용된 흑미 5개 품종(눈큰흑찰, 신농흑찰, 신토흑미, 조생흑찰, 흑진주)의 출수일로부터 각각 35, 40, 45, 50, 55일에 수확을 하여 출수 후 수확일수에 따른 특성을 비교한 결과, 무기성분(칼륨, 칼슘, 마그네슘)은 수확시기에 따른 유의성이 인정되지 않았다. 기능성 성분인 폴리페놀의 경우 흑진주를 제외하고 4개 품종에서 출수 후 35일 이후 시간이 지날수록 감소하는 경향이었고, 플라보노이드도 조생흑찰 및 흑진주를 제외하고 수확시기에 따라 함량이 감소하는 경향이었다. 수확시기와 안토시아닌 함량과의 관계를 분석한 결과 모든 품종이 부의 상관관계를 보였고, 흑진주벼를 제외하고는 $R^2$ 값이 0.8~0.9 정도로 유의성이 인정되었다. 항산화 활성 또한 흑진주 벼를 제외하고는 출수 후 35일경이 항산화 활성이 가장 높았고, 이후 점점 감소하는 경향이었다.

노각나무 6개 천연집단(天然集團)의 엽형질(葉形質) 변이(變異) (The Variation of Leaf Characterics in 6 Natural Populations of Stewartia koreana Nakai)

  • 김영중;김기철;이병실;이갑연;조경진;강진택;김태동
    • 한국산림과학회지
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    • 제94권6호
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    • pp.446-452
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    • 2005
  • 노각나무의 천연분포지의 집단간 변이를 알아보기 위하여 조사지의 집단별 엽형질 형태적 특성을 분석한 결과, 엽병장과 거치수를 제의한 엽장, 엽폭, 엽면적, 엽맥수에서 금산 집단이 타 집단보다 비교적 적게 나타나는 경향을 보였다. 각 형질중 엽병장과 엽면적을 제외한 형질의 변이 계수는 11.6~17.4%로 비교적 변이의 폭이 적은 반면, 엽병장과 엽면적은 집단간 변이계수가 각각 34.9%, 28.4%로 그 변이가 심하였으며, 이들 형질의 집단내 변이계수도 엽병장이 29.5~42%, 엽면적은 27.7~40.7%의 범위로 변이폭이 크게 나타났다. 또한, 12개 엽특성간 단순상관 분석결과, 엽폭과 엽면적이 상관관계가 가장 높고(r=0.975) 다음이 엽장${\times}$엽면적, 엽장${\times}$엽폭이 각각 상관계수 0.971과 0.969로 매우 높았으며, 엽저각과 엽형지수간에는 높은 부의상관(r=-0.843)을 나타내어 엽저각이 커질수록 엽형지수는 작아지는 관계를 나타냈다. 양적 질적 측정치의 유이성(similarity)에 대한 척도로서 선발집단의 엽특성을 대상으로 군집분석을 실시한 결과, 거리수준 0.4에서 제 1군은 조계산, 가야산 집단, 제2군은 백운산집단, 제 3군은 운문산, 무등산집단 그리고 제 4군은 금산집단으로 4개의 군으로 구분할 수 있었다. 거리수준 0.6에서 2군으로 구분할 수 있었으며, 제 1군은 금산집단, 제 2군은 무등산, 운문산, 백운산, 가야산, 조계산 집단으로 구분되었다. 특히, 금산 집단은 엽장, 엽족, 엽면적 그리고 엽맥수의 엽형질 특성에 있어서 나머지 5개의 집단과 분명한 차이를 보이고 있었다. 추출된 12개 주성분 중에서 고유값(eigenvalue)이 1.0이상으로 의미를 갖는 주성분은 5가지 나타났으며, 전체분산에 대한 상위 2개 주성분의 설명력은 52.7%로 엽장, 엽폭의 엽형질이 기여도가 가장 높게 나타났으며, 5개 주성분을 모두 포함할 경우의 설명력은 91.3%였다.

지질매체 공극 구조에 대한 구성 엔트로피와 상자집계 프랙탈 차원의 지구물리학적 의미 및 응용: 무작위 패킹 시뮬레이션 연구 (Geophysical Implications for Configurational Entropy and Cube Counting Fractal Dimension of Porous Networks of Geological Medium: Insights from Random Packing Simulations)

  • 이범한;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.367-375
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    • 2010
  • 지구물질로 이루어진 공극 구조와 이를 채우고 있는 유체의 상호작용에 대한 이해는 지표 및 지구내부의 다양한 지질학적 현상의 설명에 필수적이다. 본 연구에서는 지구물질과 유체의 상호작용을 보다 잘 이해하기 위해, 비표면적과 공극률이 다공성 매질의 공극 구조를 설명하는 매개변수에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 입자의 지름과 공극률을 다양하게 하여 동일한 크기의 구형의 입자로 이루어진 다공성 매질에 대한 삼차원 공극 구조를 무작위 패킹 시뮬레이션으로 얻었고, 이에 대해 구성 엔트로피와 삼차원 상자집계 프랙탈 차원 분석을 하였다 구성 엔트로피 분석 결과, 엔트로피 길이는 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 0.8에서 0.2 mm로 감소하고, 최대 구성 엔트로피는 공극률이 0.33 에서 0.46으로 증가할수록 0.94에서 0.99로 증가하는 뚜렷한 경향을 보인다. 구성 엔트로피와 공극률의 관계로부터 구성 엔트로피가 맨틀 용융체의 탄성과 점성도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다. 삼차원 상자집계 프랙탈 차원은 비표면적이 같을 때 공극률이 증가함에 따라 증가하고, 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 2.65에서 2.98로 증가한다. 이러한 삼차원 상자집계 프랙탈 차원과 비표면적, 공극률의 관계로부터 삼차원 상자집계 프랙탈 차원이 지진파 감쇠와 맨틀용융체를 포함한 다양한 지질매체의 구조와 무질서도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다.