• Title/Summary/Keyword: 최소에너지

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일라이트-스멕타이트 혼합층광물의 단범위적층효과에 대한 고찰 (About Short-stacking Effect of Illite-smectite Mixed Layers)

  • 강일모
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.71-78
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    • 2012
  • 일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)은 속성작용과 열수변질작용에 의해 생성되는 자생광물로 온도와 칼륨이온 농도가 증가할수록 일라이트가 증가하는 I-S 상으로 전이하기 때문에 에너지 및 광물자원탐사분야에서 지온계와 연대측정계로 널리 활용되고 있다. 일반적으로 I-S 층상구조를 이루고 있는 규산염층의 개수가 한정적이기 때문에 (보통 5 ~ 15개) 팽창도라 부르는 스멕타이트 함량(%S)이 이론치보다 낮게 나타나는 특징이 있다(이를 단범위적층효과라 함). 본 연구에서는 기본입자(I-S 결정자를 물리적으로 분리하였을 때 관찰되는 최소 단위체)가 면대면(face-to-face)으로 쌓여 I-S 층상구조를 이룬다는 기본입자모델을 적용하여 적층정도에 따른 팽창도 차이로부터 단범위적층효과를 정량화하고자 하였다(${\Delta}%S=%S_{Max}-%S_{XRD}$; $%S_{Max}$ = 기본입자가 무한적층을 하였을 때 팽창도, $%S_{XRD}$ = 기본입자가 제한적층을 하였을 때 팽창도로 통상 X-선 회절분석을 이용하여 측정함). 본 연구를 위하여 금성산화산암복합체(경북 의성)에서 산출되는 11개 I-S 시료로부터 1 ${\mu}m$ 이하 입도를 분리하여 $%S_{XRD}$와 평균부합성산란두께(average coherent scattering thickness)를 측정하였으며 이 두 값을 활용하여 평균기본입자두께($N_f$)와 $%S_{Max}$를 유도하였다. 연구결과, 팽창도가 20 $%S_{XRD}$ 지점에서 단범위적층효과가 최대로 발생하는 것을 관찰할 수 있었으며 이는 대략적으로 평균 3개의 규산염층으로 구성된 기본입자($N_f{\approx}3$)가 쌓여 I-S 층상구조를 이루고 있는 경우에 해당하였다. Kang et al.(2002)의 $%S_{XRD}$$N_f$ 다어그램을 이용하여 각 질서도(Reichweite)에 대한 $%S_{XRD}$ 범위를 유추해본 결과, 단범위적층효과로 인하여 $%S_{XRD}$값의 범위가 적층확률(junction probability)을 통하여 유도한 이론치보다 더 낮은 쪽으로 이동하는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한, I-S 층상구조를 구성하는 기본입자의 두께가 I-S 질서도를 결정하는 주요 인자임을 재확인할 수 있었다.

환경정화 미생물에 의한 갯벌의 생물학적 정화에 대한 파일럿 규모의 연구 (A Study Bioremediation of Tidal Flat by Microorganism in Pilot Scale Test)

  • 최혜진;한영선;박두현;오보영;허명제;조남규;김용희;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1110-1117
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    • 2014
  • 갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.

천식 환아에서 흡입용 스테로이드의 사용이 골밀도와 골대사에 미치는 영향 (Effects of inhaled corticosteroids on bone mineral density and bone metabolism in children with asthma)

  • 최익선;변정혜;이승민;라경숙;오연정;유영;이기형;정지태
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권7호
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    • pp.811-817
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    • 2009
  • 목 적 : 소아 천식에서 흡입용 스테로이드의 장기간 사용이 골밀도와 골대사에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 고려대학교 안암병원 소아청소년과에서 천식으로 진단되어 최소 6개월 이상 ICS를 사용 중인 만 6세에서 12세 사이의 환아(ICS군: 26명)를 대상으로 하였다. 대조군으로 연령 및 성별이 일치하면서 LTRA만을 사용한 천식 환아(LTRA군: 15명)와 골밀도에 영향을 미칠 만한 기저 질환이 없는 정상 소아(정상군: 30명)를 선정하여 이중 에너지 X-선 흡수법으로 요추와 대퇴골 상부에서 골밀도를 측정하고, 골대사에 대한 영향은 혈청 골-특이 알칼리인산효소(BALP)를 측정하여 평가하였다. 결 과 : ICS군의 요추 골밀도는 $0.57{\pm}0.07g/cm^2$으로 LTRA군($0.55{\pm}0.06g/cm^2$) 및 정상군($0.58{\pm}0.07g/cm^2$)과 유의한 차이를 보이지 않았고(P=0.254), 대퇴골 상부의 골밀도도 ICS군에서 $0.70{\pm}0.07g/cm^2$로 LTRA군($0.66{\pm}0.06g/cm^2$)및 정상군($0.70{\pm}0.07g/cm^2$)과 유의한 차이가 없었다(P=0.297). 골밀도 Z-점수 또한 세 군에서 유의한 차이를 보이지 않았다(요추: ICS군 $-0.22{\pm}0.78$ vs. LTRA군 $-0.16{\pm}0.47$ vs. 정상군 $-0.19{\pm}0.83$, P=0.963; 대퇴골 상부: ICS 군 $-0.12{\pm}0.93$ vs. LTRA군 $0.16{\pm}0.59$ vs. 정상군 $-0.04{\pm}0.67$, P=0.560). 혈청 BALP 농도는 ICS군과 LTRA군에서 정상군에 비해 유의하게 높은 소견을 보였다(P=0.021). ICS군에서 ICS의 최근 6개월간 사용량, 총 축적 용량, 사용 기간, 투여 시작 연령과 골밀도 Z-점수는 유의한 상관관계를 보이지 않았다(모두 P>0.05). 결 론 : 천식 환아에서 저용량의 ICS 사용은 골밀도에 유의한 영향을 미치지 않음을 확인하여, ICS의 부작용에 대한 과도한 우려를 막고 치료 순응도를 높이는데 도움이 될 것으로 생각한다.

무창자돈사의 환기시스템 정립 및 환기효율 평가 (Evaluation of Ventilation Systems in an Enclosed Nursery Pig House)

  • 송준익;최홍림
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권1호
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    • pp.123-134
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    • 2002
  • 본 실험은 우리 나라에 무분별하게 시설되어 있는 무창자돈사의 환기시스템을 네 종류(NA : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 지붕배기, NB : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 지붕 배기)로 대별하여 적정 환기시스템을 정립하고자 환기 및 현장실험을 통하여 검증하고자 하였다. 실험은 겨울철과 여름철로 나누어 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 실험돈사에서 겨울철(12월-2월)과 여름철(6월-8월)로 나누어 실시하였다. 1. 각 돈방에 공기가 입기될 수 있는 덕트이기 때문에 여름철 예비실험 결과 NC시스템은 각 돈방 전체에서 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 7.0-8.08 m/s, 1.2 m (중앙)지점에서는 0.5 m/s 이상, 자돈체고(하부)에서는 0.2 m/s 이상 감지되어 다른 시스템에 비하여 우수하였다(p$<$0.05). 2. 최소환기 수준인 겨울철 예비실험 결과 NC 시스템은 NA, NB, ND와 달리 덕트 천공아래(상부)의 공기속도는 1 m/s 이상, 1.2 m(중앙) 지점에서는 0.5 m/s 이하, 자돈체고(하부)에서는 평균 0.07 m/s 정도 감지되었다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 자돈사의 환기시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템이 적합한 것으로 판단되며, 배기시스템은 지붕배기보다는 측벽배기가 효율이 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.

서태평양 마샬제도 Lomilik와 Litakpooki 해저산 망간각의 조직 및 지화학적 특성 (Textural and Geochemical Characteristics of Ferromanganese Crusts from the Lomilik and Litakpooki Seamounts, Marshall Islands, West Pacific)

  • 우경식;박숭현;정회수;문재운;이경용;최윤지
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제6권1호
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    • pp.13-26
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    • 2001
  • 망간각의 조직 및 지화학적 특성과 코발트 연대측정법(Co-chronometry)을 이용하여, 망간각 형성 이후의 서태평양 지역 고해양환경 변화를 파악하기 위하여 마샬제도 배타적 경제수역 내 Lomilik과 Litakpooki 해저산에서 채취된 6개의 망간각을 분석하였다. 망간각은 조직과 지화학적 성분 차이에 의해, 치밀한 조직(층 1), 퇴적물이나 철산화물이 충진되어 있는 다공성 조직(층 2),그리고 탄산염불화 인회석(Carbonate Fluoapatite)이 충진 또는 치환하고 있는 흑색의 균질한 조직(층 3)의 3개 층으로 구분된다. 층 1은 층 2에 비해 Mn, Co, Ni, Mg의 함량이 높고, 층 2는 Fe, Al, Ti, Ba, Cu, Zn의 함량이 높다. 층 3은 Ca, p의 함량이 층 1과 층 2에 비해 현저히 높으며, Mn, Fe, Co, Ni등의 함량은 층 1과 층 2에 비해 낮다. 코발트 연대측정법 결과에 근거할 때, 연구지역의 망간각은 최소 56~31 Ma(초기 에오세${\sim}$올리고세)전에 형성되기 시작한 것으로 추정된다. 층 1과 층 2, 층 2와 층 3의 경계면은 7${\sim}$3 Ma, 26${\sim}$14 Ma정도이다. 층 3은 층 2가 형성되기 이전의 인산화 작용으로 Ca와 P의 함량이 높으며, 미세조직들이 잘 보존되어 있는 것으로 보아 층 3의 철${\cdot}$망간산화물들이 아산화(suboxic)환경에서 재결정되었다고 보기는 힘들다. 또한 층 3에서 Mn에 비해 상대적으로 더 낮은 Co 함량 등을 고려할 때 과거 지질시대동안 Co 공급량이 일정치 않았을 가능성도 있다. 다공성 조직의 층 2는 약 26${\sim}$9 Ma 동안 형성되었다. 공극사이에 유공충을 포함한 생물기원퇴적물이 포함되어 있으며, Ba, Cu, Zn 등 수층 생물과 관련된 원소의 함량이 높은 것으로 보아 층 2는 고에너지환경에서 형성되었음을 시사한다. 또한 층 2에서 Al의 증가는 쇄설기원 물질의 유입에 의한 것으로 추정된다. 플라이오세 이후에 형성된 층 1은 치밀한 조직을 보이며, 형성 이후 속성작용을 받지 않았다.

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셀레늄함유 청보리 급여가 거세비육돈의 생산성, 혈액 및 도체특성, 조직 내 셀레늄 축적에 미치는 영향 (Influences of Feeding Seleniferous Whole Crop Barley on Growth Performance, Blood and Carcass Characteristics, and Tissue Selenium Deposition in Finishing Barrows)

  • 황보순;조익환;김국원;최창원;이성훈;한옥규;박태일;최인배
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.828-834
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    • 2012
  • 본 연구는 증가하는 수준의 셀레늄함유 청보리 사료를 비육돈에 급여 시 비육돈의 생산성, 혈액성상, 도체형질 및 조직 내 셀레늄함량에 미치는 영향을 조사하였다. 시험은 거세비육돈 40두를 공시하였고, 처리구는 셀레늄 수준에 따라 4처리구(0.1 ppm(대조구), 0.2 ppm, 0.4 ppm, 0.6 ppm)로 나누어 처리구당 5 pen씩, pen당 2두씩 배치하여, 6주간 사양시험을 실시하였다. 각 시험사료는 셀레늄 함유 및 셀레늄무시비 관행 청보리를 조합하여 배합비의 5%를 배합하였고, 조단백질 및 가소화에너지 함량은 처리구 간 유사하도록 배합하였다. 실험사료 내에 셀레늄함유 청보리의 수준증가는 사료섭취량과 증체에 영향을 미치지 않았고, 혈중 총지질 농도는 셀레늄 수준이 증가할수록 유의하게 낮아졌으며(p<0.05), 혈중 총콜레스테롤은 대조구가 0.4와 0.6 ppm 셀레늄 시험구보다 유의하게 높았다(p<0.05). 혈중 중성지방농도는 사료내 셀레늄수준이 증가함에 따라 유의하게 낮아졌고(p<0.05). 혈중 면역글로블린 G와 셀레늄 농도는 사료 내 셀레늄수준이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 도체율, 등지방 두께, 육량 및 육질등급은 셀레늄급여로 인한 효과가 나타나지 않았다. 신장, 간장 및 등심 내 셀레늄함량은 사료 내 셀레늄함유 청보리 급여수준이 증가함에 따라 유의하게 직선적으로 증가하였다. 이상의 결과에서 셀레늄함유 청보리급여는 비육돈의 지질대사관련 혈액성상을 개선시켰고, 셀레늄강화 돈육의 생산이 가능하였다. 본 연구에서 조직 내 셀레늄수준을 강화시키기 위한 사료내 적정셀레늄수준은 0.4 ppm인 것으로 나타났고, 생산된 돈육 등심 100 g이 소비자에게 제공되었을 때, 세계보건기구(WHO, 1996)에서 제안한 성인기준 1일 최소셀레늄권장량(40 ${\mu}g$)이 충족되는 것으로 나타났다.

수압(水壓)과 압축력(壓縮力)을 받는 평판(平板)의 좌굴(挫屈) 및 최종강도(最終强度) 추정식(推定式) (Simple Formulae for Buckling and Ultimate Strength Estimation of Plates Subjected to Water Pressure and Uniaxial Compression)

  • 백점기;김창렬
    • 대한조선학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.69-80
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    • 1988
  • 본(本) 논문(論文)에서는 미소(微小)한 초기(初期)처짐을 가진 실제적(實際的)인 판요소(板要素)를 대상(對象)으로 수압(水壓)과 압축력(壓縮力)을 동시(同時)에 받는 경우의 탄성좌굴(彈性挫屈) 및 최종강도(最終强度)를 평가(評價)하기 위한 간이추정식(簡易推定式)을 이론적(理論的)으로 도출(導出)한다. 좌굴강도추정식(挫屈强度推定式)의 도출(導出)에 있어서는 최소 (最小)포텐샬에너지 원리(原理)를 적용(適用)하여 종횡비(縱橫比)와 수압(水壓)의 크기를 변화(變化)시킨 시리즈 계산(計算)을 수행(遂行)하고, 이 결과(結果)를 바탕으로 하중(荷重)과 종횡비(縱橫比)에 관한 연속함수(連續函數)로서 근사추정식(近似推定式)을 도출(導出)한다. 한편, 최종강도추정식(最終强度推定式)의 도출(導出)에 있어서는 막응력분포(膜應力分布)를 explicit form으로 나타내기 위하여 수압(水壓) 또는 압축력(壓縮力)을 단독으로 받는 판요소(板要素)에 대한 탄성대변형(彈性大變形) 해석(解析)에 의하여 각각(各各)의 응력분포(應力分布)를 구(求)하고, 이들의 선형합(船型合)에 의하여 수압(水壓)과 압축력(壓縮力)이 동시에 작용(作用)하는 경우의 전체적(全體的)인 응력분포(應力分布)를 계산(計算)하며, Mises의 항복조건(降伏條件)을 적용(適用)하여 추정식(推定式)을 도출(導出)한다. 본(本) 제안식(提案式)에 의한 좌굴(挫屈) 및 최종강도추정치(最終强度推定値)는 비교적(比較的) 작은 수압작용하(水壓作用下)에서는 실험(實驗)이나 다른 해석결과(解析結果)와 잘 일치(一致)하고 있으나, 큰 수압작용하(水壓作用下)에서는 최종강도(最終强度)를 다소과대평가(多少過大評價)하는 경향(傾向)을 나타내고 있다. 이것은 수압(水壓)과 압축력(壓縮力)이 동시(同時)에 작용(作用)하는 경우의 응력분포(應力分布)를 각각(各各)의 선형합(船型合)에 의하여 구(求)하고, 상관관계(相關關係)를 고려(考慮)하지 않은데 주원인(主原因)이 있다. 그러나, 실제선박(實際船舶)의 판요소(板要素)에 작용(作用)하는 수압(水壓)의 크기는 슬래밍등에 의한 충격압(衝擊壓)을 제외(除外)하고는 비교적(比較的) 작으므로, 본제안식(本提案式)은 실용적(實用的)인 범위내(範圍內)에서는 충분(充分)한 정도(精度)의 결과(結果)를 준다고 생각된다.

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한국 기수산 일본재첩 (Corbicula japonica)의 생식소 발달단계에 따른 폐각근, 내장낭 및 족부 근육의 생화학적 성분의 계절적 변화 (Seasonal Changes in Biochemical Component of the Adductor Muscle, Visceral Mass and Foot Muscle of Corbicula japonica, in Relation to Gonad Developmental Phases)

  • 정의영;김종배;곽오열;이창훈
    • 한국패류학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.111-120
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    • 2004
  • 2003년 1월부터 12월까지 일본재첩의 생식소 발달단계에 따른 생식주기를 조직학적 관찰에 의해 조사하였고, 폐각근과 내장낭 및 족부 근육의 생화학적 성분의 계절적 변화를 조사하였다. 본 종의 생식주기는 초기활성기 (2-4월), 후기활성기 (4-7월), 완숙기 (6-8월), 부분산란기 (7-9월), 퇴화 및 비활성기 (9-3월) 의 연속적인 5 단계로 구분할 수 있었다. ANOVA test 결과, 내장낭 조직과 폐각근 및 족부 근육 모두에서 월 중 총단백질, 총 지질 및 글리코겐 함량들 사이에는 유의한 차이가 있었음을 나타내었다(p < 0.05). 총 단백질 함량은 폐각근 내에서 최대였으나 내장낭에서는 최소로 나타났다. 내장낭과 폐각근의 총단백질 함량은 아무런 상관관계를 보이지 않았으나 (p = 0.208), 폐각근과 족부 근육 사이에서는 강한 양의 상관관계 (r = 0.769, p < 0.001) 를 보였다. 총 지질 함량은 내장낭 내에서 가장 높았다. 그 함량은 폐각근 또는 족부 근육의 함량 보다 2, 3배 더 높았으며, 월별 변화도 내장낭 내에서 가장 크게 변하였다. 총지질 함량은 1월부터 3월까지 감소되었으나 4월에 증가 되어 최대를 이루었으며, 그 후 5월부터 8월까지 점차 감소된 다음 10월까지 다시 증가되었다. 다중비교 결과, 인접하고 있는 두 달 모두에서 내장낭 내 총지질 함량들 사이에는 유의한 차이를 보였다(p < 0.05). 내장낭과 폐각근 사이의 총지질 함량 간에는 강한 음의 상관관계 ( r = 0.678, p < 0.001) 를 나타내었고, 내장낭과 족부 근육 사이에도 음의 상관관계 (r = 0.473, p < 0.008) 를 보였다. 글리코겐 함량 변화는 4월을 제외하고, 내장낭, 폐각근 및 족부 근육 사이에 다소 유사하게 나타났다. 4월에 내장낭 내 글리코겐 함량은 폐각근이나 족부 근육내 함량들 보다 4배나 더 높았다. 폐각근과 족부 근육내의 글리코겐 함량 사이에는 양의 상관관계 (r = 0.686, p < 0.001) 를 보였다. 특히, 총 지질 함량은 폐각근과 내장낭 사이에 음의 상관관계를 보였다. 따라서 이들 결과는 폐각근과 내장낭의 영양물질 함량이 생식소의 에너지 요구에 반응하여 변하고 있음을 시사한다.

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국립수목원의 전나무(Abies holophylla) 조림지의 물 이용 효율의 계절 및 경년 변동 (Seasonal and Inter-annual Variability of Water Use Efficiency of an Abies holophylla Plantation in Korea National Arboretum)

  • 빈두 말라 타쿠리;강민석;장용휘;천정화;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.366-377
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    • 2016
  • 물 이용 효율(water use efficiency, WUE)은 생태계의 에너지-물질-정보의 흐름과 연관된 프로세스-구조 사이의 관계에 대한 정보를 제공하는 중요한 생태학적 지표로 간주된다. 생태계 단위의 WUE 는 총일차생산량(gross primary productivity, GPP)과 증발산(evapotranspiration, ET)의 비로 정의될 수 있다. 이 연구에서는 국립수목원에 위치한 전나무(Abies holophylla) 조림지의 WUE 를 조사하기 위해 KoFlux 에서 장기간(2007-2015) 에디공분산 방법으로 관측된 이산화탄소와 수증기 플럭스를 사용하였다. 연구의 목적은 전나무 조림지의 WUE의 계절 및 경년 변동을 규명하여 탄력(resilience) 평가를 위한 총체적인 생태학적 지표의 개발에 활용하는 것이다. 분석 결과에 따르면, 전나무 조림지의 WUE는 8월에 최소값($1.8-3.3g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$), 2월에 최대값($5.1-11.4g\;C\;(kg\;H_2O)^{-1}$)을 갖는 오목한 형태의 계절 변동을 보였다. 성장기(4 월-10 월)의 WUE 는 평균 $3.5{\pm}0.3g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$ 이었고, 휴면기(11 월-3 월)의 WUE는 평균 $7.4{\pm}1.0g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$로서 경년 변동의 폭이 컸다. 이 전나무 조림지의 WUE 는 문헌에 보고된 다른 온대 지역 침엽수림의 WUE 와 비교했을 때, 상대적으로 높은 범위에 속한다. 성장기는 4 월부터 10 월까지의 기간으로 정의하였으나, 실제 성장기의 길이(growing season length, GSL)는 매년 변화하였고, 이러한 GSL의 변화가 성장기 WUE의 경년 변동의 62%를 설명하였다. 이 연구는 생태계 단위 WUE의 장기 변동을 정량화 한 국내 첫 결과로서, 산림생태계 모형, 위성 알고리즘 및 탄력을 시험하는 데 활용할 수 있다.

고준위폐기물처분시스템 설계 제한온도 설정에 관한 기술현황 분석: 벤토나이트 완충재를 중심으로 (A review on the design requirement of temperature in high-level nuclear waste disposal system: based on bentonite buffer)

  • 김진섭;조원진;박승훈;김건영;백민훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.587-609
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    • 2019
  • 본 연구에서는 고준위폐기물 처분장 내 완충재 로 제시되고 있는 벤토나이트의 재료적인 측면에서 장 단기 처분 안정성을 분석하였으며, 처분효휼 향상을 위한 완충재 디자인 관련 대안개념에 대해 연구동향을 분석하였다. 일반적으로 $150{\sim}250^{\circ}C$ 사이에서 온도증가 및 증기발생 등으로 인해 완충재의 수리전도도와 팽윤능에 비가역적인 변화가 발생한다고 보고된다. 하지만 완충재의 최고온도가 최소한 $150^{\circ}C$를 초과하지 않는다면 온도가 벤토나이트 완충재의 재료적, 구조적 그리고 광물학적 안전성에 미치는 영향은 크지 않는 것으로 분석되었다. 완충재 최고온도 제한은 심층처분장 단위면적에 처분할 수 있는 폐기물의 양을 제한하여 처분효율을 결정하며, 나아가 처분부지의 확보 가능성에까지 영향을 미치는 중요한 설계 인자이다. 따라서 고온이 완충재의 성능에 미치는 영향을 규명함으로써 완충재의 최고온도 제한을 완화하고, 이를 통해 심층처분장의 처분밀도 향상과 처분장 설계의 최적화를 도모할 필요가 있다. 이와 더불어 처분효율을 극대화하기 위해서는 복합소재(흑연, 실리카 등) 및 다중구조(전도층, 절연층 등)의 고기능성 공학적방벽재 개발과 다층처분장(multilayer repository)으로 처분장 레이아웃을 변경하는 방법 등을 병행하여 검토할 필요가 있다. 이는 처분사업의 신뢰성 및 국민 수용성 확보에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.