• 대한환경공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.61-71
• /
• 2000

수용액 속에 강력초음파를 조사(照射)하면 공동화기포 (cavitation bubble) 속의 매우 높은 온도의 열에 의해 수증기가 해리되어 OH (hydroxyl radical) 과 H (hydrogen radical) 이 생성되고 그것들이 수용액 속에 함유되어 있는 물질들을 산화 또는 환원시켜 분해시키며, 한편으로는 과산화수소를 생성한다. 따라서 생성된 과산화수소의 양과 유기물질의 초음파 분해반응메카니즘과는 상관관계가 있을 것임을 예측할 수 있으며, 이러한 예측을 확인하기 위해 공기로 포화시킨 증류수와 그 증류수에 각각 TCE, Benzene, 그리고 2,4-DCP 등 세 가지 유기물질들을 용해시킨 수용액으로부터 생성된 과산화수소의 양을 측정하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 생성된 과산화수소의 양은 증류수>TCE수용액>2,4-DCP수용액 >benzene수용액의 순으로 많고 유기물질의 농도가 낮을수록 적어 TCE는 높은 온도의 수용액에서는 고온과 고압인 공동화기포내와 그 공동화기포가 파열될 때 그 주위에서 직접 열분해되고 저농도의 수용액에서는 라디칼반응에 의해 분해되며, 벤젠과 2,4-DCP는 열분해 및 라디칼반응에 의해 분해된다고 제안된 초음파 분해반응메카니즘과 일치함을 나타내었다. 사용한 실험변수인 초음파의 주파수와 음향출력, 그리고 시료물질의 농도 등의 영향은 주파수가 높고 음향출력이 낮을수록 과산화수소의 생성량이 적어 수중에 강력초음파를 조사(照射)하였을 때의 에너지원인 공동화와 이들 변수와의 관계에 대한 초음파이론과 일치하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.203-207
• /
• 2009

최근 산업화에 따른 다양한 신종 미량유해물질의 등장과 지속적인 오염물질의 증가로 수질오염의 심각성과 그 위해성에 대한 관심이 커지고 있다. 특히 응집공정을 통하여 유기오염물질 제거를 좀 더 효율적으로 증가시킬 수 있는 방법들이 모색되고 있다. 본 연구는 도시하수 및 호소수를 대상으로 실험하였다. 응집공정에 사용하기 위해 응집 보조제로서 사용될 수 있는 지르코늄 실리케이트($ZrSiO_4$)의 특성을 연구 하였다. 응집공정에서의 지르코늄 실리케이트의 주입방법에 따른 유기물 제거율을 PDA (Photometric Dispersion Analyzer)를 통하여 평가하였다. 지르코늄 실리케이트는 pH 7에서 zeta-potential이 -32.22 mv였고 산성에 가까울수록 낮은 음(-)전하 값을 보였으며 지르코늄 실리케이트를 주입하지 않은 도시하수보다 주입하였을 때 $UV_{254}$ 값이 더 높은 특성을 나타내었다. 또한 PDA실험을 통하여 확인한 결과 지르코늄 실리케이트의 주입은 floc의 성장을 도와주는 것을 확인할 수 있었다. Alum을 이용한 응집공정에 대한 지르코늄 실리케이트의 주입방법을 선 주입, 동시 주입, 후 주입의 3가지 방법으로 실험을 수행하였다. 실험 결과 Alum과 지르코늄 실리케이트를 함께 주입한 경우 Alum을 단독으로 주입한 경우보다 유기물 제거율이 15% 이상 증가하였다. 특히 Alum 20 mg/L과 지르코늄 실리케이트 10 mg/L를 함께 사용한 경우 90% 이상의 높은 유기물제거율을 보였다. PAC (Poly Aluminium Chloride)와 PACS (Poly Aluminium Chloride Silicate)를 응집제로 이용하는 경우에도 지르코늄 실리케이트를 함께 주입 시 $COD_{Cr}$의 제거효율이 15% 이상 향상되었다. 결과적으로 지르코늄 실리케이트를 응집제와 동시에 주입한 방법이 전, 후로 주입한 경우보다 $COD_{Cr}$ 제거효율이 5~10% 높게 나타났으나, 용존성 물질은 시주입 시, 더 낮은 제거효율을 보였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2009

2008년 1월에 대구지하철 1호선 총 30개 역사에 대해 각 역사별로 공기여과장치에서 포집된 먼지를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 농축계수를 이용한 미량원소성분의 발생원을 평가한 결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V 성분은 암석풍화, 토양재비산 등과 관련된 자연적인 발생원의 영향을 받았고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn 성분은 연료연소, 폐기물소각 등과 관련된 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원에서 유래되는 성분이 높았고, 인위적인 발생원에서 유래되는 성분이 낮았다. 인위적인 발생원 성분의 기여도는 실내먼지가 실외먼지에 비해 높았다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 실내먼지는 실외먼지에 비해 중금속으로부터 오염된 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 상관성을 분석한 결과, 실내와 실외먼지에서 공통적으로 자연적-인위적발생원 성분간, 인위적-인위적발생원 성분간, 자연적-자연적발생원 성분간의 순으로 유의하게 양호하였다. 그리고 실외먼지는 실내먼지에 비해 미량원소성분간의 유의한 상관성이 많았다. 또한 지하깊이, 이용객수, 실외먼지 등이 실내먼지의 성분에 미치는 영향을 분석한 결과, 실내먼지는 지하깊이나 이용객수의 영향보다는 실외먼지의 직접적인 영향을 많이 받고 있는 것으로 추정되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제36권3호
• /
• pp.30-38
• /
• 2008

현재 국내에서 목질계 판상재를 생산하기 위해 사용되고 있는 석유화학계 접착제의 제조비용 상승과 포름알데히드 방산 문제로 대체 접착제의 개발이 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 대체 접착제 개발 방안의 하나인 bio-based 접착제 개발을 위하여 유기폐기물인 두부비지의 원료화 가능성을 확인하였다. 먼저 두부비지의 이화학적 성질을 조사하였고, 두부비지를 황산 또는/그리고 가성소다로 화학적으로 개량한 후 phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 조제하였으며, 그 접착제를 합판 제조에 사용하였다. 또한 제조된 합판의 접착강도 및 포름알데히드 방산량을 측정하여 합판용 접착제로서 사용가능성을 확인하였다. 본 연구에서 원료로 사용된 두부비지의 고형분 함량 및 pH는 각각 20% 내외, 약산성이었으며, 화학적 조성은 탄수화물의 함량이 가장 높았으며 다음으로 단백질을 많이 함유하고 있었다. 두부비지를 이용하여 조제된 접착제를 이용하여 제조된 합판의 인장전단강도는 KS 규격의 보통합판 품질기준을 상회하였으나, 목파율은 기준에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 또한 포름알데히드 방산량도 KS 규격의 E1 기준보다 높은 것으로 나타났다. 따라서 두부비지가 환경친화적인 목질계 판상재료용 접착제의 원료로서 사용될 수 있다는 가능성을 보여 주었으나 접착강도의 향상과 포름알데히드 방산량 저감을 위해 두부비지의 생물학적 개량방안과 가교제로 사용된 PF prepolymer에 대한 좀 더 많은 연구가 필요하다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.836-848
• /
• 2019

본 글은 오늘날 과학기술 분야에서 큰 영향을 미친 사이버네틱스와 이를 계승한 인지과학, 인공지능, 이로 인해 촉발된 포스트휴먼 담론으로 이어지는 맥락을 살펴보고자 한다. N. 위너에 의해 주창된 사이버네틱스는 현대정보과학과 뉴런망(網) 개념을 배태하는데 큰 역할을 하였으며 인간의 정신(mind)을 디지털 부호화하려는 현대 뇌신경과학에 많은 영향을 주었다고 말해진다. N. 위너는 인간은 커뮤니케이션의 동물이라고 전제하고 피드백에 입각한 정보이론을 정립하고자 하였다. 위너는 기존 인간의 부정적인 국면들(폭력성, 야만성 전쟁 등)과 전체주의적인 선동 선전에 의해 정보의 엔트로피가 증가했기 때문이라고 보았다. 이러한 부정적인 정보의 엔트로피를 제거하기 위해서 사이버네틱스, 즉 자동제어 장치를 통해 정보가 자유롭게 유통되는 시스템을 고안한 것이다. 이제 인간 사회는 피드백 효과에 바탕을 둔 정보이론과 그 시스템에서 서로 소통하게 되는 것이다. 그러나 위너는 인간이 기계가 되고 매체가 과잉 정보로 인해 정보가 전달하는 메시지가 단지 되풀이되는 것을 경계하였다. 그럼에도 불구하고 사이버네틱스는 닫혀진 시스템으로서 복합성에 의해 비판 받게 되었다. 그 이후 사이버네틱스 개념은 이를 계승한 인지과학의 영역에서 인지주의(Cognitivism)를 낳았고 이는 오늘날 인공지능 개발의 기반 인식을 형성하고 있다. 인지주의의 단적인 예는 인간 뇌를 뉴런 개념으로 파악하여 뉴런을 디지털 부호화 함으로써 '뉴런인간'(장 피에르 샹죄)을 탄생시키는 것이다. 뉴런 인간의 개념은 인간과 기계를 동일시하고 인간의 탈신체화, 인간 신체의 탈문질화 가능성을 열어 놓았다는 점에서 의미심장하다. 다른 한편 인간 뇌의 디지털 부호화와 신체의 탈물질화는 N. K. 헤일즈가 말하는 '포스트휴먼'의 이상에 가깝다. 도나 J 헤러웨이의 '사이보그 선언'도 포스트휴먼의 이상을 사이보그로 구현하려 한다. 디지털 혁명으로 촉발된 포스트휴먼 개념은 기존 인간에 대한 정의와 위상, 인간과 기계의 관계와 경계를 근본적이고 급진적인 방식으로 질문한다. 인간의 이상과 인류의 오랜 염원은 인간 존재를 불멸화하는 것이다. 18세기 계몽주의자 콩도르세가 말하는 완벽가능성의 이상은 완벽하게 만들어진 인간에 대한 환상과 신화이다. 귄터 안더스는 인간이 완벽하게 만들어지지 않고 불완전한 인간으로 태어난 것을 부끄럽게 여긴다고 말한다. 인간의 자가제조를 통한 완벽성의 꿈과 환상은 삶의 지평에서 - 불멸을 꿈꾸면서 - 죽음을 후퇴시키고 삶으로서의 세계(Lebenswelt)를 축출한다. 삶의 세계는 삶의 풍요로운 의미의 근원이자 실존적 지평이다. NBIC 기술, 사이버네틱스, 인공지능, 뇌신경과학의 다양한 형태의 결합은 '호모 아티피시알리스'(Homo Artificialis, 인공인간)를 창발함으로써 오랜 시간 속에서 숙성된 인문적 성찰과 지혜, 그것이 사유한 삶의 근원으로서의 실존적 지평을 근본적으로 뒤흔들고 있는 것이다. 이러한 급진적인 과학기술적 변화의 맥락에서 떠오른 '포스트휴먼' 개념은 - 역설적이게도 - 인간(휴먼)의 위상, 삶의 의미, 존재의 지평 등 가장 인간(학)적 형이상학적 실존적인 질문들을 재점화하고, 깊은 인문적 성찰을 요구하고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.1383-1392
• /
• 2021

호장근, 적하수오, 대황, 알로에 등과 같은 생약재의 주요 약리 활성 성분인 emodin은 항산화, 항균, 항염, 항암, 간보호 등에 효능이 있는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 emodin의 피부 질환 및 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 염증 개선과 피부장벽기능 개선 관련 활성을 확인하였다. human keratinocyte인 HaCaT 세포에 대하여 항염효과를 관찰하기 위해 cytokine억제능은 ELISA kit로, 단백질 발현은 western blot으로 확인하였다. TNF-α (10 ng/mL)/IFN-γ (10 ng/mL)로 활성화된 HaCaT 세포에서 emodin을 농도별(5, 10, 20, 40) µM로 처리한 결과 TNF-α, IL-1β 및 IL-6의 생성량은 emodin의 농도가 증가함에 따라 감소됨을 확인하였다. 염증관련 단백질인 iNOS, COX-2 발현량에 대한 실험결과에서도 emodin 20 µM 농도에서 control 대비 iNOS는 48%, COX-2는 29%가 저해됨을 확인하였다. 피부장벽기능 개선의 지표로써 filaggrin, involucrin, loricirn의 mRNA 발현 정도와 filaggrin, involucrin, loricirn의 생성량을 확인한 결과 에모딘 농도에 의존적으로 증가하는 우수한 결과가 얻어졌다. 특히 20 µM 농도에서 대조군 대비 2배의 생성량 증가를 보인 filaggrin은 천연보습인자인 NMF의 형성에 관계되는 단백질로 각질층의 보습에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 결론적으로 emodin의 피부 질환 및 기능성 소재로서의 활용 가능성 중 염증 개선 및 피부장벽기능 개선 소재로 활용될 수 있음을 확인하였으며 향후 추가적인 연구가 수행되면 그 활용 범위가 더 넓어질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.427-436
• /
• 2018

본 논문에서는 긴 파이프 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 거동특성에 관한 모형시험과 수치해석 연구를 수행하였다. 대상 부이 구조물은 긴 파이프를 기본 뼈대로 하여, 상부구조물, 부력재, 중력식 앵커로 구성된 아티큘레이트(Articulated)형 부이 구조물이다. 대상 해역인 서해에서의 본 부이 구조물의 생존성을 평가하기 위하여, 축척비 1/22의 축소 모형을 제작하여 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 일련의 모형시험을 진행하였다. 이 때 50년 재현주기의 극한파 조건을 고려하였으며, 또한 조류 및 주기 효과를 검토하기 위하여 추가적인 실험을 수행하였다. 생존성 평가를 위한 주된 평가항목으로는 구조물의 거동, 앵커 지지력, 침수 횟수를 고려하였다. 모형시험 결과와의 상호검증을 수행하기 위하여 상용계류해석 프로그램인 OrcaFlex를 이용하여 수치 시뮬레이션을 병행하였다. 평가결과로써 먼저 조위차에 따른 본 부이 구조물의 거동 특성에 대해 살펴보았다. 고조위와 저조위 조건에서의 종동요 응답, 앵커지지력의 변화를 살펴보았으며, 수치 시뮬레이션 결과와의 직접 비교 검토하였다. 두 번째로는 파도 주기와 조류의 유무에 따른 부이 구조물의 응답 특성 변화에 대해 고찰하였다. 세 번째로는 상부구조물의 침수와 관련하여 비디오 분석을 통한 침수 횟수를 수치해석 결과와 비교 제시하였다. 마지막으로 모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답과 관련하여 수치 시뮬레이션 결과를 제시하고, 극한파 중 구조적 안전성에 대해서 논하였다. 일련의 생존성 평가 연구를 통하여 본 부이 구조물의 극한파 중 거동 특성에 대해 살펴볼 수 있었으며, 파도, 조류, 조위차에 따른 민감도 특성을 통해 본 부이구조물의 취약점 및 활용성에 대해 고찰해 보고자 하였다.

• 한국습지학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.398-409
• /
• 2018

최근 유기농법이 확산되며 벼농사와 더불어 맛과 영양소 측면에서 월등하게 높은 가치를 평가받는 미꾸리를 활용한 생태농법이 농업과 어업이 결합된 차세대 산업으로 급부상하고 있는 추세이다. 본 연구는 복합생태농업이 식생다양성 기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 연구방법은 식생조사를 통한 식물학적 분류를 통해 분석하였다. 전체 연구대상지에서 식생조사 결과 38과 100속 107종 20변종 127종류가 출현하였다. 둠벙이 있는 복합생태논에서는 출현하였으나 둠벙이 없는 대조논에서 출현하지 않은 종은 총 15종류(Taxa)의 차이로 확인되어 둠벙의 유무에 따라 식생의 수분요구도 차이로 나타난 결과로 판단된다. 또한 생활형 분석결과 둠벙의 유무에 따라 접지, 일년생, 수생식물의 차이도 확인되었다. 출현한 귀화식물도 전국적으로 널리 분포하는 종으로 분석되었다. 습지출현빈도 분석결과 둠벙이 있는 복합생태논이 대조논에 비해 절대습지식물과 임의습지식물의 비율이 높게 나타났다. 본 연구결과 생육환경이 다양할수록 식생다양성은 높아질 것으로 판단된다. 하지만 유형별 통계적 유의성은 확인되지 않아 식생다양성 및 생물다양성 증진을 위해서 향후 둠벙의 유무, 면적, 둠벙의 깊이, 수문, 수질환경, 토양환경 등 다양한 환경적 요인 찾는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.118-131
• /
• 2019

대용량의 8K UHD(Ultra High Definition) 콘텐츠를 지상파 방송으로 제공하기 위해서는 현 지상파 방송 시스템으로는 제한된 대역폭 등 여러 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 UHD 콘텐츠 전송 기술이 연구되었고, 그 중 하나로 지상파 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템이 제안되었다. 해당 기술은 8K UHD 콘텐츠를 영역 분할한 후 계층 분리를 통해 이종망으로 전송하여 지상파 방송망의 제한된 대역폭 문제를 해결하고자 하였다. 지상파 방송망을 통해 FHD(Full High Definition)에 해당하는 기본 계층과 4K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송하고, 통신망으로 8K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송한다. 이러한 방식으로 8K 콘텐츠를 제공할 경우, 지상파로는 최대 4K UHD 방송을 수신 할 수 있고 통신망을 추가로 이용할 경우 8K UHD까지 수신가능하다. 그러나 현재 국내 지상파 UHD 방송의 할당된 비트율 내에서 4K UHD 콘텐츠를 전송하기 위해서는 압축율을 높여 전송하는 상황도 존재하여 일정 수준의 화질열화는 필연적으로 발생한다. 그럼에도 UHD 콘텐츠의 특성상, 화질은어떤 요소보다 최우선적으로 고려되어야 하므로 제한된 비트율 내에서도 화질을 최대한 보장할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 방송 시스템 내의 콘텐츠 생성기의 패킷 스케줄링이 필요하다. 콘텐츠 생성기는 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템내에서 인코딩된 미디어 데이터들을 패킷화하고 다중화기로 송출하는 기능을 수행한다. 다중화기는 콘텐츠 생성기로부터 전달받은 패킷 순서대로 송출하기 때문에 콘텐츠 생성기에서 다중화기로 전송하는 과정의 전송 시간과 전송률을 일정하고 정확하게 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 일정 수준의 UHD 콘텐츠의 화질을 보장할 수 있도록 콘텐츠 생성기와 다중화기 간의 데이터 전송량 가변 전송 스케줄러를 제안한다. 이를 통해 UHD 방송 콘텐츠 종류에 관계없이 일정 수준의 화질을 보장하면서도 UHD 서비스의 끊김이나 지연을 최소화하여 사용자의 QoS(Quality of Service)를 향상시키고자 한다.

• 지질공학
• /
• 제31권1호
• /
• pp.103-118
• /
• 2021

본 연구는 제주도 거문오름동굴계 주변 지역을 개발하는 과정에서 발생되는 발파진동이 용암동굴에 미치는 영향에 대해 분석하고, 용암동굴의 효율적인 관리보존 대책을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 연구지역에서 11개의 시추공을 천공하고, 공내 지발당 장약량을 0.5 kg에서 최대 10 kg까지 변화시켜가며 현장 발파진동시험을 수행하였다. 진동속도와 진동레벨의 상관관계를 분석하여 진동규제 기준을 만족하는 진동속도를 산정한 결과, 주간 허용 진동레벨을 만족하는 진동속도는 0.276 cm/sec 이하로 평가되었다. 시험결과를 토대로 진동속도 추정식을 도출하였으며, 95% 신뢰구간에 해당하는 입지상수(k, n)에 의한 환산거리식을 통해 도출된 k 값은 자승근식에서 130.04, 삼승근식에서 199.71이며, n 값은 자승근식에서 -1.717, 삼승근식에서 -1.711인 것으로 나타났다. 진동속도 추정식을 바탕으로 진동속도에 부합하는 지발당 장약량을 평가한 결과, 일반적인 문화재 진동기준치인 진동속도 0.2 kine과 진동원과의 거리 20~100 m를 적용할 때 거리와 장약량에 따른 진동속도 추정식에서의 지발당 장약량은 0.57~7.42 kg/delay, 자승근식에서 0.21~5.29 kg/delay, 삼승근식에서 0.04~5.51 kg/delay로 나타났다. 또한, 본 연구에서 도출된 삼승근식과 선행 연구의 결과를 종합하여 0.2 kine 기준에 부합하는 상관관계식을 각각 도출하였다. 관계식을 이용하여 진동속도 0.2 kine을 만족하는 거리에 따른 허용 지발당 장약량을 산정한 결과, 50 m에서 1.07 kg/delay, 100 m에서 5.13 kg/delay, 200 m에서 22.26 kg/delay로 평가되었다. 본 연구를 통해 산출된 진동속도별 상관관계식은 거문오름용암동굴계 주변 지반의 지발당 장약량 산정 근거로 활용이 가능할 것으로 판단된다.