• 제목/요약/키워드: Coupled Analysis

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초음파 세척법을 이용한 사용 후 태양광 셀로부터 Si 회수 연구 (A Study to Recover Si from End-of-Life Solar Cells using Ultrasonic Cleaning Method)

  • 이동헌;고민석;왕제필
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권5호
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    • pp.38-48
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    • 2021
  • 본 연구에서는 사용 후 태양광 셀을 HCl 용액 및 초음파세척기의 cavitation효과를 사용하여 셀 표면의 불순물(Al, Zn, Ag 등)을 제거하여 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건을 찾기 위한 연구를 진행하였다. 태양광 셀에서 Si을 선택적으로 회수 하기 위해 HCl 용액 및 초음파세척기를 사용하여 침출을 진행하였고, 반응이 끝난 태양광 셀은 증류수로 세척 후 건조 오븐에 건조를 실시하였고, 반응된 HCl 용액은 감압 여과 실시 후 여과된 용액은 ICP-Full Scan 분석을 실시하였다. 또한, 건조 된 태양광 셀은 유발을 사용하여 파쇄 후 XRD, XRF, 및 ICP-OES 분석을 실시하였으며, 이를 통해 Si의 순도 및 회수율을 알 수 있었다. 실험은 산용액 농도, 반응 온도, 반응 시간, 초음파 세기를 변수로 두고 실험을 진행하였다. 위 과정을 통해 최종적으로 태양광 셀로부터 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건은 산용액 농도 3M HCl, 반응 온도 60℃, 반응 시간 120min, 초음파 세기 150W인것을 알 수 있었고, 최종적으로 Si의 순도는 99.85%, 회수율은 99.24%로 측정되었다.

스위스 Mont Terri 지하연구시설 단층 내 유체 주입시험 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B(Step 2) (Numerical modelling of Fault Reactivation Experiment at Mont Terri Underground Research Laboratory in Switzerland: DECOVALEX-2019 TASK B (Step 2))

  • 박정욱;;;;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제29권3호
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    • pp.197-213
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    • 2019
  • 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

방사분석과 분광학을 이용한 Am(III) 가수분해와 옥살레이트 착물 화학종 연구 (Radioanalytical and Spectroscopic Characterizations of Hydroxo- and Oxalato-Am(III) Complexes)

  • 김희경;조혜륜;정의창;차완식
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.397-410
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    • 2018
  • 아메리슘(Am)은 사용후핵연료의 장기 방사성 독성에 크게 영향을 주기 때문에 고준위 방사성 폐기물 처분의 장기 안전성 평가에 필수적으로 고려되어야 할 원소이다. 분광학적 방법을 이용한 일부 악티나이드 원소의 화학반응 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 아메리슘에 대한 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이 연구에서는 고순도의 시료를 필요로 하는 화학반응 연구를 위하여 $^{241}Am$ 시료를 정제한 후, 액체섬광계수기와 감마선 및 알파선 스펙트럼을 이용하여 정량과 정성분석을 하였다. 액체 광도파 모세관 셀을 이용한 고감도의 UV-Vis 흡수 분광학과 시간분해 레이저 형광 분광학을 이용하여 Am(III) 가수분해물과 옥살레이트(oxalate, Ox) 착물반응을 조사하였다. 산성조건에서 $Am^{3+}$은 503 nm에서 최대 흡수봉우리를 보이며, 몰흡광계수는 $424{\pm}8cm^{-1}{\cdot}M^{-1}$임을 확인하였다. 중성 이상의 pH 조건에서 형성되는 $Am(OH)_3(s)$ 콜로이드 입자에서는 506-507 nm 파장에서 최대 흡수봉우리가 관측되었다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$ 착물은 $Am^{3+}$에 비교하여 흡수 및 발광스펙트럼이 각각 4와 5 nm정도 장파장으로 이동하였고 몰흡광계수와 발광세기도 크게 증가하였다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$의 발광수명은 23에서 56ns으로 증가하였고 이는 Am(III)의 내부권에 결합하고 있던 약 여섯 개의 물분자가 옥살레이트의 카르복실기로 치환되었음을 의미한다. 이 결과로부터 ${Am(Ox)_3}^{3-}$은 각 옥살레이트 리간드가 두 자리 결합(bidentate)을 하고 있다는 것을 제안하였다.

Extended Use of Extracorporeal Membrane Oxygenation for Acute Respiratory Distress Syndrome: A Retrospective Multicenter Study

  • Kim, Won-Young;Park, SeungYong;Kim, Hwa Jung;Baek, Moon Seong;Chung, Chi Ryang;Park, So Hee;Kang, Byung Ju;Oh, Jin Young;Cho, Woo Hyun;Sim, Yun Su;Cho, Young-Jae;Park, Sunghoon;Kim, Jung-Hyun;Hong, Sang-Bum
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제82권3호
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    • pp.251-260
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    • 2019
  • Background: Beyond its current function as a rescue therapy in acute respiratory distress syndrome (ARDS), extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) may be applied in ARDS patients with less severe hypoxemia to facilitate lung protective ventilation. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of extended ECMO use in ARDS patients. Methods: This study reviewed 223 adult patients who had been admitted to the intensive care units of 11 hospitals in Korea and subsequently treated using ECMO. Among them, the 62 who required ECMO for ARDS were analyzed. The patients were divided into two groups according to pre-ECMO arterial blood gas: an extended group (n=14) and a conventional group (n=48). Results: Baseline characteristics were not different between the groups. The median arterial carbon dioxide tension/fraction of inspired oxygen ($FiO_2$) ratio was higher (97 vs. 61, p<0.001) while the median $FiO_2$ was lower (0.8 vs. 1.0, p<0.001) in the extended compared to the conventional group. The 60-day mortality was 21% in the extended group and 54% in the conventional group (p=0.03). Multivariate analysis indicated that the extended use of ECMO was independently associated with reduced 60-day mortality (odds ratio, 0.10; 95% confidence interval, 0.02-0.64; p=0.02). Lower median peak inspiratory pressure and median dynamic driving pressure were observed in the extended group 24 hours after ECMO support. Conclusion: Extended indications of ECMO implementation coupled with protective ventilator settings may improve the clinical outcome of patients with ARDS.

Exposure to Particles and Nitrogen Dioxide Among Workers in the Stockholm Underground Train System

  • Plato, N.;Bigert, C.;Larsson, B.M.;Alderling, M.;Svartengren, M.;Gustavsson, P.
    • Safety and Health at Work
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    • 제10권3호
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    • pp.377-383
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    • 2019
  • Objectives: Exposure to fine particles in urban air has been associated with a number of negative health effects. High levels of fine particles have been detected at underground stations in big cities. We investigated the exposure conditions in four occupational groups in the Stockholm underground train system to identify high-exposed groups and study variations in exposure. Methods: $PM_1$ and $PM_{2.5}$ were measured during three full work shifts on 44 underground workers. Fluctuations in exposure were monitored by a real-time particle monitoring instrument, pDR, DataRAM. Qualitative analysis of particle content was performed using inductively coupled plasma mass spectrometry. Nitrogen dioxide was measured using passive monitors. Results: For all underground workers, the geometric mean (GM) of $PM_1$ was $18{\mu}g/m^3$ and of $PM_{2.5}$ was $37{\mu}g/m^3$. The particle exposure was highest for cleaners/platform workers, and the GM of $PM_1$ was $31.6{\mu}g/m^3$ [geometric standard deviation (GSD), 1.6] and of $PM_{2.5}$ was $76.5{\mu}g/m^3$ (GSD, 1.3); the particle exposure was lowest for ticket sellers, and the GM of $PM_1$ was $4.9{\mu}g/m^3$ (GSD, 2.1) and of $PM_{2.5}$ was $9.3{\mu}g/m^3$ (GSD, 1.5). The $PM_1$ and $PM_{2.5}$ levels were five times higher in the underground system than at the street level, and the particles in the underground had high iron content. The train driver's nitrogen dioxide exposure level was $64.1{\mu}g/m^3$ (GSD, 1.5). Conclusions: Cleaners and other platform workers were statistically significantly more exposed to particles than train drivers or ticket sellers. Particle concentrations ($PM_{2.5}$) in the Stockholm underground system were within the same range as in the New York underground system but were much lower than in several older underground systems around the world.

역학손상모델을 이용한 1차원 기체 주입 시험 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task A Stage 1A (Numerical Modelling of One Dimensional Gas Injection Experiment using Mechanical Damage Model: DECOVALEX-2019 Task A Stage 1A)

  • 이재원;이창수;김건영
    • 터널과지하공간
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    • 제29권4호
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    • pp.262-279
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    • 2019
  • 고준위방사성폐기물처분장의 공학적 방벽에서는 다양한 원인으로 인해 기체가 발생한다. 만약 기체 생성 속도가 기체 확산 속도보다 빠를 경우 기체의 압력이 증가하게 되고, 기체 유입 압력(gas entry pressure)을 넘어서게 되면 기체가 급격히 벤토나이트 완충재를 통과하는 기체 이동 현상(gas migration)이 발생하게 되며 이는 사람과 주변 환경을 방사능에 노출시킬 수 있기 때문에, 공학적 방벽의 장기 건전성 확보 측면에서 기체 이동 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 매우 중요한 기체 흐름 현상인 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 공학적 방벽에서의 기체 이동 현상을 모사하고자 역학 손상 모델 및 손상도를 고려한 2상 유동 모델을 개발하였으며, 일정 체적 경계 조건 하에서의 1차원 기체 주입 시험 모사를 통해 개발된 모델의 적용성을 검토하였다. 수치 해석 결과 공극 수압 및 응력, 기체 유출량이 팽창 흐름 발생 시 급격히 증가하는 현상을 모사할 수 있었다.

유통 채소류의 아피제닌 및 루테올린 함량 조사 (Determination of the Contents of Apigenin and Luteolin in Vegetables)

  • 강경자;김범호;김대환;윤희정;조영선;한나은;최종철;이성남;최옥경
    • 한국식품영양학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.233-241
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    • 2021
  • The purpose of this study was to investigate the contents of apigenin and luteolin in vegetables mainly distributed and consumed in Korea. In this study, the contents of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside in vegetables were surveyed by using liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS). According to the analysis of 27 items (91 samples) in vegetables, the content of total apigenin (the sum of apigenin and apigenin-7-O-glucoside) was quantified in 8 out of the 27 items in vegetables, followed by pepper leaves, parsley, celery, chamnamul, foremost mugwort, and perilla leaves. The content of total luteolin (the sum of luteolin and luteolin-7-O-glucoside) was found in 11 of the 27 items in vegetables, followed by pepper leaves, dandelion, celery, red lettuce, foremost mugwort, and perilla leaves. Celery was divided into stalks and leaves for comparing the contents of apigenin and luteolin. Celery showed higher contents of apigenin and luteolin in leaves than in stalks.

입자기반 개별요소모델을 통한 결정질 암석 내 균열의 역학적 거동 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2023 Task G(Benchmark Simulation) (Grain-Based Distinct Element Modelling of the Mechanical Behavior of a Single Fracture Embedded in Rock: DECOVALEX-2023 Task G (Benchmark Simulation))

  • 박정욱;박찬희;윤정석;이창수
    • 터널과지하공간
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    • 제30권6호
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    • pp.573-590
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    • 2020
  • 본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 연구 현황과 현재까지 수행된 benchmark 해석 결과를 소개하였다. Task G의 명칭은 'Safety ImplicAtions of Fluid Flow, Shear, Thermal and Reaction Processes within Crystalline Rock Fracture NETworks(SAFENET)'로, 결정질 암반 내 균열의 생성과 성장 메커니즘 및 균열에서 발생하는 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. Task G의 첫 번째 연구 테마는 결정질 암석 내 단일 균열의 역학적 거동에 대한 해석해(analytical solution)를 바탕으로 각 연구팀의 수치모델링기법을 개발 및 검증하는 Benchmark 해석이다. 본 연구에서는 3차원 입자기반 개별요소모델을 이용하여 단일 균열을 포함한 암석의 역학적 거동 특성을 모델링하고자 하였다. 이 모델에서는 상호독립적으로 거동하는 개별입자의 집합체를 통해 암석의 구조적 특징을 모사하고, 입자와 입자간 접촉에서 발생하는 역학적 거동을 개별요소해석모델인 3DEC을 통해 계산하게 된다. 해석 결과, 도메인의 경계응력으로 인해 균열에 유도되는 수직응력과 전단응력 수준은 변위 구속과 응력 재배치로 인해 이론적인 수치보다 낮게 나타났다. 그러나 수치모델에서 계산된 수직변위와 전단변위는 실제 균열의 유도 응력을 통해 추정된 해석해와 비교할 때 상당히 유사한 결과를 보였으며 균열의 응력-변위 관계를 합리적으로 재현할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 다양한 조건의 실내시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

Gintonin facilitates brain delivery of donepezil, a therapeutic drug for Alzheimer disease, through lysophosphatidic acid 1/3 and vascular endothelial growth factor receptors

  • Choi, Sun-Hye;Lee, Na-Eun;Cho, Hee-Jung;Lee, Ra Mi;Rhim, Hyewhon;Kim, Hyoung-Chun;Han, Mun;Lee, Eun-Hee;Park, Juyoung;Kim, Jeong Nam;Kim, Byung Joo;Nah, Seung-Yeol
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권2호
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    • pp.264-272
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    • 2021
  • Background: Gintonin is a ginseng-derived exogenous G-protein-coupled lysophosphatidic acid (LPA) receptor ligand, which exhibits in vitro and in vivo functions against Alzheimer disease (AD) through lysophosphatidic acid 1/3 receptors. A recent study demonstrated that systemic treatment with gintonin enhances paracellular permeability of the blood-brain barrier (BBB) through the LPA1/3 receptor. However, little is known about whether gintonin can enhance brain delivery of donepezil (DPZ) (Aricept), which is a representative cognition-improving drug used in AD clinics. In the present study, we examined whether systemic administration of gintonin can stimulate brain delivery of DPZ. Methods: We administered gintonin and DPZ alone or coadministered gintonin with DPZ intravenously or orally to rats. Then we collected the cerebral spinal fluid (CSF) and serum and determined the DPZ concentration through liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis. Results: Intravenous, but not oral, coadministration of gintonin with DPZ increased the CSF concentration of DPZ in a concentration- and time-dependent manner. Gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ was blocked by Ki16425, a LPA1/3 receptor antagonist. Coadministration of vascular endothelial growth factor (VEGF) + gintonin with DPZ similarly increased CSF DPZ concentration. However, gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ was blocked by axitinip, a VEGF receptor antagonist. Mannitol, a BBB disrupting agent that increases the BBB permeability, enhanced gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ. Conclusions: We found that intravenous, but not oral, coadministration of gintonin facilitates brain delivery of DPZ from plasma via LPA1/3 and VEGF receptors. Gintonin is a potential candidate as a ginseng-derived novel agent for the brain delivery of DPZ for treatment of patients with AD.

전기로 제강 환원슬래그 혼합토의 환경적 영향 (Environmental Effect of the Reduced Slag in the Electric Furnace)

  • 나현수;윤여원;윤길림
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • 산화슬래그는 토목분야에 널리 활용되어 왔으나 전기로 제강 환원슬래그는 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 따라서 토목 분야에서의 재활용 방법을 모색하기 위하여 환원슬래그의 성분을 분석하고 이를 바탕으로 토목현장에서 흔히 볼 수 있는 풍화토와 환원슬래그를 중량비 0% 내지 30%로 혼합한 후, 폐합시스템의 Lysimeter에서 1주, 2주, 4주의 주기로 환원슬래그 혼합토의 환경적 특성을 고찰하기 위한 시험을 수행하였다. 환원슬래그를 XRD, XRF를 이용하여 정성 정량적으로 분석한 결과, calcium silicate의 일종인 $Ca_2(SiO_4)$가 주요 결정 광물로 나타났다. 그리고 ICP-OES에 의한 중금속 분석결과 철강 생산 공정에 의한 영향으로 Al, Fe, Mn이 환원슬래그에 포함된 주요 중금속으로 확인되었다. 이를 폐기물관리법에 의한 오염물질 배출허용기준과 비교한 결과 중금속에 의한 오염가능성은 거의 없을 것으로 사료된다. 또한 환원슬래그 혼합토 침출수는 0% 혼합토에서 pH 6.9로부터 30% 혼합토에서 pH 10으로 측정되어 문제가 없음을 확인하였다. 침출수의 순환주기에 의한 pH 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.