• 제목/요약/키워드: 355nm

검색결과 190건 처리시간 0.028초

형광체를 이용한 연소기 표면온도 측정기술 (Measurement of combustor surface temperature using phosphor thermometry)

  • 김용규;이석환;김성훈;양인영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.228-231
    • /
    • 2017
  • 항공기 엔진 등 연소기의 표면온도는 연소성능과 관련된 중요한 측정인자 중의 하나이나 통상적인 온도측정 기술로는 연소화염이나 진동, 분진 등의 열악환경으로 인해 측정오차가 매우 큰 측정량이다. 이를 해결하기 위한 기술로 형광체의 온도에 따른 감쇠광의 파장변화 혹은 감쇠시간 변화를 이용하여 실시간으로 연소기 표면온도를 측정할 수 있는 기술이 개발되었다. 본 연구에서는 스크렘젯 연소기 내부 표면온도르르 in-situ 상태에서 측정할 수 있는 기술을 개발하기 위한 일환으로 355 nm 파장의 레이저로 여기된 Dy:YAG 형광체의 온도에 따른 분광특성을 최대 $800^{\circ}C$까지 측정하였고, 전기로 내에서 교정된 열전대를 이용하여 형광온도계의 교정곡선을 구하였다.

  • PDF

Targeting Risk Factors for the Control of Central Line-Associated Bloodstream Infection in the Neonatal Intensive Care Unit: A Single Tertiary Center Experience

  • Jeong, Jiyoon;Kwun, Yoojin;Kim, Min-ju;Choi, Sang-Ho;Jung, Euiseok;Lee, Byong Sop;Kim, Ki-Soo;Kim, Ellen Ai-Rhan
    • Neonatal Medicine
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.116-123
    • /
    • 2021
  • Purpose: The aim of this study was to estimate the effect of targeting risk factors for the control of central line-associated bloodstream infection (CLABSI) among high-risk infants in a tertiary neonatal intensive care unit (NICU). Methods: Infants admitted to the NICU and diagnosed with CLABSI from January to December 2013 were eligible for inclusion to the study. The CLABSI group (n=47) was matched in a 1:2 ratio to the control group (n=94) based on gestational age, birth weight, and Score for Neonatal Acute Physiology-II. Risk factors for CLABSI were identified using the Cox proportional hazard model, and analysis of the effect of these risk factors targeting infection control was performed. Results: The risk factors associated with CLABSI were prolonged central line dwell days (adjusted hazard ratio [HR], 1.028; 95% confidence interval [CI], 1.011 to 1.045; P=0.001), use of a silicone catheter (adjusted HR, 5.895; 95% CI, 1.893 to 18.355; P=0.002), surgical treatment (adjusted HR, 3.793; 95% CI, 1.467 to 9.805; P=0.006), and less probiotic supplementation (adjusted HR, 0.254; 95% CI, 0.068 to 0.949; P=0.042). By targeting these risk factors with a quality improvement initiative, the mean CLABSI incidence rate per 1,000 catheter-days decreased from 6.6 to 3.1 (P=0.004). Conclusion: Targeting risk factors for infection control significantly reduced the rate of CLABSI among high-risk infants in the NICU.

이산화탄소 원격 계측을 위한 광 계수 방식의 라만 라이다 장치 개발 (Development of a Raman Lidar System Using the Photon-counting Method to Measure Carbon Dioxide)

  • 박선호;최인영;윤문상
    • 한국광학회지
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.71-80
    • /
    • 2024
  • 이산화탄소 원격 계측을 위한 라만 라이다 장치를 개발하기 위해 라만 라이다 장치의 소형화를 진행하고, 이에 스캐닝 장치를 결합하여 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 개발한 시스템의 성능 검증을 위하여 가스 챔버를 약 87 m 거리에 위치시킨 후, 이산화탄소의 농도 변화에 따른 라만 산란 신호를 계측하였다. 그 결과 개발된 라만 라이다 장치를 이용하였을 때 약 0.67-40 vol% 사이의 농도에서 높은 선형성을 나타냄을 확인하였다.

$Dy^{3+}$$Eu^{3+}$ 함량비가 $Ca_{2-1.5x}SiO_4 $형광체의 발광 특성에 미치는 영향

  • 김동균;조신호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.170-170
    • /
    • 2013
  • 형광체를 조명과 디스플레이 산업에 응용하기 위해서는 충분히 밝은 빛을 제공하는 형광체의 발광 세기가 중요한 변수이다. 이러한 발광 특성은 주로 모체 격자에 도핑 되는 활성제의 농도, 입자의 형상과 크기 분포의 균일성, 결정성에 따라 달라진다. 본 연구에서는 Ca2SiO4 모체 결정에 도핑한 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온의 농도를 변화시키면서 고상 반응법을 사용하여 높은 발광 효율을 갖는 Ca2-1.5xSiO4::Eux3+ 적색 형광체와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 백색 형광체를 합성하였다. 특히, 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온 농도의 변화가 형광체의 결정 구조, 소성 온도, 입자의 표면 형상, 광학 스펙트럼의 발광 효율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 합성 조건을 결정하였으며, 회절 신호의 반치폭과 발광 세기의 상호 관계를 조사하였다. Ca2-1.5xSiO4::Eux3+와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 초기 분말 시료는 CaO (99.9% 순도), SiO2 (99.9%), Dy2O3 (99.9%)와 Eu2O3 (99.9%)인 화학 물질을 구입하여 초정밀 저울로 화학양론적으로 측정하였다. 이때 Eu와 Dy의 함량비는 x=0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2 mol로 변화 시키면서 합성하였다. Ca2-1.5xSiO4: Dyx3+ 형광체 분말 시료의 경우에 소결 온도를 각각 $1000^{\circ}C$$1100^{\circ}C$로 달리하여 흡광과 발광 스펙트럼의 세기를 비교해 본 결과, 서로 다른 두 소결 온도에서 합성한 두 형광체 분말은 동일하게 Dy3+의 몰 비가 0.05 mol일 때 주 발광 스펙트럼의 세기는 최대값을 나타내었다. 파장 355 nm로 여기시킨 Dy3+ 함량비에 따른 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 Dy3+ 함량비에 관계 없이 581 nm에서 가장 강한 황색 발광을 보였다. 함량비가 증가함에 따라 발광 스펙트럼의 변화가 관측되었는데, Dy3+의 몰 비가 0.01 mol~0.05 mol인 영역에서는 발광 세기가 증가하여 0.05 mol에서 최대를 나타내다가 Dy3+의 몰 비가 더욱 증가함에 따라 발광세기는 현저히 감소하는 경향을 나타내었는데, 이 현상은 농도 소광 현상으로 해석 할 수 있다. 이외에도, Eu3+와 Dy3+ 이온의 함량비와 소결 온도가 결정 입자의 크기와 흡광 스펙트럼에 미치는 결과를 조사하였다.

  • PDF

Glucose-Ammonia 및 Glucose-Glycine 갈색화(褐色化) 반응액(反應液)에서 얻어진 Ethanol 추출물(抽出物)의 항산화효과의 비교(比較) (Comparison of Antioxidant Activity of Ethanol-Extracts obtained from a Glucose-Ammonia and a Glucose-Glycine Browning Mixtures)

  • 이향희;김동훈
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.350-355
    • /
    • 1978
  • Glucose-ammonia(각 0.2M)와 glucose-glycine(각 0.2M) 갈색화(褐色化) 반응액(反應液)의 색깔을 측정하고, 또한 이들의 ethanol 추출물(抽出物)들이 함유된 대두유(大豆油)의 POV, TBA가(價) 및 산가(酸價)를 정기적으로 측정하여 그항산화작용(抗酸化作用)을 비교하였다. Glucose-ammonia 반응액(反應液)의 2, 5시간후의 absorbance (470 nm)는 각 1.88 및 3.42였으며, 후자(後者)의 경우 0.02와 0.07였다. 반응액(反應後) 2,15 및 40시간이 경과한 glucose-ammonia 및 glucose-glycine 반응액(反應液)에서 얻은 추출물(抽出物)들이 들은 기질(基質)$(42.3{\pm}2.6^{\circ}C)$의 30일간 저장후의 과산화(過酸化) 물가(物價)는 15.8, 14.2, 12.6과 17.4, 16.1, 15.8였으며 control의 경우 82.1였다. TBA가(價)및 산가(酸價)도 비슷한 추세를 보였다. Glucose-ammonia반응액(反應液)의 ethanol추출물(抽出物)의 항산화작용(抗酸化作用)은 glucose-glycine 반응액(反應液)의 경우보다 다소 컸으며, 다같이 반응초기(反應初期)에 이미 항산화물질(抗酸化物質)들이 형성(形成)된듯 했다. 한편, 전자(前者)의 경우, 형성(形成)된 갈색물질(褐色物質)들은 그항산화작용(抗酸化作用)에는 크게 기여(寄與)하지 않는듯 했다.

  • PDF

한국산 왕대, 솜대, 맹종죽, 조릿대 및 오죽의 항산화 효과 (Antioxidative Effects of Korean Bamboo Trees, Wang-dae, Som-dae, Maengjong-juk, Jolit-dae and O-juk)

  • 이민자;문갑순
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제35권6호
    • /
    • pp.1226-1232
    • /
    • 2003
  • 국내산 대나무 다섯 종의 줄기와 잎을 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 이들의 항산화 효과를 TEAC법을 이용하여 측정한 결과 다섯 종의 대나무 모두 높은 항산화 효과를 보였으나 왕대>조릿대>솜대>맹종죽>오죽의 순으로 TE 값이 높게 나타났다. 줄기와 잎을 비교하였을 때 잎 보다 줄기의 항산화 효과가 높았으며 열수 추출물에서의 항산화능이 70% 에탄올 추출물에서 보다 큰 것으로 나타났다. 한편, 왕대 70% 에탄올 추출물을 용매 극성별로 분획하여 항산화 효과를 측정한 결과 디클로로메탄>에틸아세테이트>부탄올>물>핵산의 순으로 TE 값이 높았는데 특히, 디클로로메탄층의 TE 값은 1.713으로서 다른 식물성 추출물 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. DPPH를 이용하여 유리기 소거 효과를 측정한 결과와 nitrite 소거 활성을 측정한 결과도 항산화 효과와 같은 경향을 나타내어서 줄기가 잎보다 높은 소거 활성을 나타내었으며 왕대 용매별 분획물의 활성은 디클로로메탄층에서 가장 높았다. 대나무 열수 추출물의 높은 항산화 효과, 유리기소거 효과 및 nitrite 소거 효과는 메일라드 반응 생성물과 관련이 있을 것으로 여겨져 환원당 함량을 측정한 결과 70% 에탄올 추출물보다는 열수 추출물에서 높게 나타났으며 특히, 왕대 열수 추출물의 환원당 함량이 가장 높았고 조릿대>맹종죽>오죽>솜대의 순이었으며 420nm에서의 갈색도도 이와 같은 경향을 나타내었으며 높은 상관관계를 나타내었다. 따라서, 당 함량이 높은 식물 추출물의 항산화 효과, 유리기 및 nitrite 소거 활성 검정에는 메일라드 반응에 의한 효과가 부가되는 것으로 나타났다.cetone 추출물 200ppm에서 98.19%의 강한 저해효과를 나타내었다.9mg$의 함량으로 S3(279.29mg), S1(188.23mg), S2(180.52mg), S6(179,60mg)의 순으로서 S3(한국하), S1(한국상), S2(한국중)의 순으로 높게 나타났고 한국 말차가 Ca 함량이 더 높았다. Mg의 경우는 시료 100g당 $346.63{\sim}590.03mg$로 S3(590.03mg), S4(530.00mg), S2는 346.63 mg으로 매우 낮은 수치를 나타내었다. P의 함량은 S4 (398.47mg), S5(373.90mg), S6(371.55mg), S2(355.40mg), S1(346.66mg), S3(237.38mg)의 순으로서 $237.38{\sim}398.47mg$의 분포를 보여 S4(일본 상), S5(일본 중)의 순서로 높게 나타났다. Na은 $141.78{\sim}231.54mg/100g$로서 S2(231.54mg), S1(292.95mg), S5(191.31mg)로 의 순으로 한국산 말차에 함량이 높았고, K은 $1,357.70{\sim}2,716.12mg/100g$으로 S4(2,716.12mg), S5(2,254.20mg), S6(2,221.45mg), S1(2,148.16mg), S2(1,842.36mg), S3(1,357.70mg)의 순으로 일본산이 훨씬 높은 함량을 나타내었으며, Fe함량은 $17.60{\sim}24.34\;mg/100g$으로서 S6 (24.34mg), S5(21.

광반응성 작용기를 주사슬에 갖는 폴리아미드의 합성과 특성 분석 및 액정분자의 배향 특성 (Synthesis and Characterization of Polyamide Having Photoreactive Group in the Backbone and its Liquid Crystal Aligning Property)

  • 정은영;이태진;이승우
    • 폴리머
    • /
    • 제35권4호
    • /
    • pp.350-355
    • /
    • 2011
  • 고분자의 주사슬에 광반응을 할 수 있는 phenyldiacryloyl 그룹을 가지고, 곁사슬에 액정분자와 비슷한 메조겐인 biphenyl을 에테르 결합을 통해서 도입된 가용성 광반응성 폴리아미드를 합성하였다. 합성된 폴리아미드 고분자는 0.65 dL/g의 대수점도를 가지며, 일반적인 코팅 방법으로 여러 기질의 표면에 잘 도포되는 성질을 보였다. 광반응성 폴리아미드 고분자의 화학 구조는 $^1H$ NMR과 Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy를 이용해서 확인하였다. 합성된 고분자의 유리전이온도는 $150^{\circ}C$까지 관측되지 않았으며, 열분해 온도는 $280^{\circ}C$로 관측되어, 열안정성이 높음을 확인하였다. 합성된 폴리아미드 고분자 박막을 비편광된 자외선을 노광시켜 노광하는 에너지에 따른 변화를 조사했을 때, 좋은 광반응성을 보였다. 광반응성 폴리아미드를 이용하여 선편광된 자외선을 노광하여 제작한 액정 셀 내에서, 액정분자들은 노광된 선편광 자외선의 electric vector 방향의 수직으로 배향되는 것이 관측되었으며, 이러한 현상은 선편광 자외선의 노광량에는 무관함을 보였다. 액정 셀 내에서 액정분자들의 pretilt angle은 선편광된 자외선의 노광량에 따라 약간의 차이를 보이며 $0.2^{\circ}$에서 $0.5^{\circ}$사이의 값을 보였다.

맞춤형화장품 베이스로서 나노에멀젼 앰플의 물성 평가 및 피부타입에 따른 만족도 평가 (Evaluation of Physical Properties of Nanoemulsion Ampoule as Customized Cosmetic Bases and Evaluation of Satisfaction According to Skin Type)

  • 김세연;안형근;김자영;윤경섭
    • 대한화장품학회지
    • /
    • 제48권4호
    • /
    • pp.343-355
    • /
    • 2022
  • 맞춤형화장품은 사회환경 변화와 개성을 중시하는 트렌드에 따른 화장품으로서 지속해서 언급되고 있다. 이에 본 연구에서는 나노에멀젼 제형과 앰플 제형의 비율을 달리함으로써 피부타입에 대응한 나노에멀젼 앰플 4 종을 제조하여, 맞춤형화장품 베이스로서의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 휘발잔분량을 달리한 나노에멀젼 앰플 4 종에 대해, 90 일 동안의 시간에 따른 입자크기, 다분산지수, 제타전위 및 점도를 측정하였으며, 콜로이드 분산계의 안정성 평가방법으로 터비스캔을 측정하였으며, 마지막으로 인체 사용성 만족도를 평가하였다. 결과, 나노에멀젼 앰플 4 종은 지성용 시험품보다 건성용 시험품에서 휘발잔분량이 많음을 확인하였다. pH는 6.41 ~ 6.88 범위이며, 입자크기는 170 ~ 174 nm 범위로 90 일 경과 후 변화는 최대 1.2% 이내로서 입자크기 안정성에는 특이점이 없었다. 다분산지수는 모든 시험품에서 0.21 보다 작은 수치 내에서의 변화를 나타냄으로써 거의 일정하며, 단분산에 가까운 입도 분포를 보이는 것으로 확인하였다. 제타전위는 초기에 4종의 시험품 모두 -63 mV 이상이며, 시간에 따라 약간 감소 경향을 보이나 최대 2.5% 감소하는 정도로 변화가 거의 없었다. 점도는 초기에 4,100 ~ 5,100 cps 범위로 시간에 따라 감소 경향을 보여 최대 37.7% 감소하였다. 터비스캔 측정에서는 안정성의 척도인 turbiscan stability index가 모두 1.0 이하로 분산 안정성을 보였다. 피부타입에 대응한 나노에멀젼 앰플 4 종의 사용성 만족도 평가(6 점법)에서는 지성용 시험품(5.42 ± 0.67 점) > 중지성용 시험품(5.36 ± 0.67 점) > 중건성용 시험품(5.15 ± 0.69 점) > 건성용 시험품(4.75 ± 0.75 점)의 순으로 평가되었다. 나노에멀젼 앰플 4 종은 물성적으로 안정하며, 피부타입에 따른 맞춤형화장품 베이스로서 적용 가능성을 확인하였으며, 다양한 방법으로 확장 가능성도 기대된다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
    • /
    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
    • /
    • pp.45-46
    • /
    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

  • PDF

해수 중에서 자연상태 황토입자의 침강특성 (Settling Characteristics of Natural Loess Particles in Seawater)

  • 김성재
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.706-712
    • /
    • 1999
  • 해수 중에서 자연상태의 황토입자의 침강특성에 관한 연구의 요약은 다음과 같다. 1. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 PSD 곡선은 0 min. 침강시간에서 정규분포곡선을 나타내었고 평균입도는 31.6$\mu$m, 변동계수는 $75,6\%$로써 매우 광범위한 입도의 분포상태를 보여 주었다. 그러나 침강시간이 경과함에 따라 비정규분포곡선의 양상을 나타내었다. 한편 무게누적분포곡선에서 거의 $100\%$의 입자가 20$\mu$m 보다 큰 입자로 구성되어 있었다. 2. 해수 중에서 황토입자에 대한 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 입자의 크기가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하였으며, 1 $\mu$m 입자를 중심으로 이 이상은 $V_s$$(D_{bm})^{1/2}$보다 크고 이 미만은$(D_{bm})^{1/2}$$V_s$ 보다 큰 값을 나타내었다. 20$\mu$m 크기의 입자에 대하여 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 2,355이었다. 3. 해수 중에서 황토입자는 매우 엷은 EDL 두께 (0.4$\mu$m)를 나타냄으로써 EDL repulsive force가 거의 존재하지 않았으며, 상호 접근하는 황토입자는 모든 간격에서 LVDW attractive force가 EDL repulsive force보다 큰 값을 나타내어 항상 용이하게 floc을 형성할 수밖에 없는 조건에 있었다. 4. 해수 중의 황토입자의 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값과 total interaction energy로부터 자연상태의 황토입자는 해수 중에서 외부의 강력한 전단력이 없이는 매우 확산되기 어려운 상태에 있으며, 조류의 수평운동이 적은 내만에서는 입자의 물리적 거동은 침강에 의하여 지배되는 것으로 나타났다. 5. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 침강실험에서 대략 $22.5\%$의 황토는 격렬한 교반에도 불구하고 즉시 침강하였다. 황토농도가 400, 2,000, 10,000mg/$\ell$으로 증가함에 따라 침강특성은 개별입자침강(Type I settling or discrete settling)에서 응결침강(Type II settling or flocculation settling)의 상태로 바뀌었다. 이것은 실제 해양에서 황토입자들 끼리 floc을 형성할 정도로 많은 양의 황토를 적절한 분산장치 없이 살포하는 것은 지양해야 하며 동시에 동일한 농도의 황토용액도 살포방법에 따라 분산의 크기가 달라질 수 있음을 의미하는 것이다. 6. PVD 그래프로부터 자연상태의 황토는 급격하게 침강하는 입자와 장시간 부유하며 천천히 침강하는 입자로 구성되어 있었고 후자의 양이 전자의 양에 비하여 매우 적은 상태로 나타났다. 7. 황토를 이용하여 적조를 효과적으로 제거하기 위해서는 자연상태의 황토를 그대로 사용하기보다는 (1) 미세한 입자상태로 분쇄하고, (2) 적절한 살포장비와 분산장비를 사용하여 해수 중에서 황토입자가 넓게 부유 분산하여 적조생물과 충분한 충돌을 일으키도록 해야한다. 이것은 적어도 황토입자를 이용하여 적조를 응집 제거하려고 할 경우 피할 수 없는 기본적 원리가 되며 동시에 황토 사용량을 줄일 수 있는 하나의 방법이 된다. 8. 일반적으로 입자의 크기는 응집 및 흡착반응에 매우 중요한 인자가 된다. 황토입자는 크기가 작을수록 용이하게 분산시킬 수 있으며 더욱 효과적으로 Cochlodinium 적조를 제거할 수 있다. 실제로 어떤 황토입자의 크기가 적조 제거에 효과적인가는 현장실험을 통하여 침강속도, 수평분산범위, 적조제거효율 등을 조사하여 반드시 결정하여야 한다.

  • PDF