천연가스 배관에서 배관 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 내압에서 발생하는 원주방향응력으로부터 계산된다. 이외에도 매설배관에는 토양, 차량, 열팽창, 지반침하등도 작용되는데 이에 대한 평가가 필요하다. 매설가스배관에 걸리는 응력을 계산하는데는 두 가지방법이 있다. 첫째는 유한요소법(FEM)으로 배관형상이나 경계조건의 복잡함에 관계없이 응력을 계산할 수 있으나, 많은 비용과 시간이 걸린다. 두 번째는 수식을 이용하는 방법으로 매설가스배관의 응력을 계산하는 적절한 수식을 개발하여 배관설계와 안전성평가에 사용하고 있으나, 비전문가가 사용하고 이해하기에는 어려운 면이 많다. 본 연구에서는 여러 외부인자들이 매설 천연가스배관의 응력에 미치는 영향을 파악하기 위해 응력해석 비전문가가 쉽게 사용이 가능한 컴퓨터 프로그램을 개발하고자 하였다. 응력은 수식과 FEM에서 유도된 그래프에서 유추한 값으로 계산하였다. 전체논문은 두편으로, 본 논문에서는 우선 프로그램에 사용된 수식을 설명하였다.
The Yonghwa gold-silver deposits are emplaced along $N15^{\circ}{\sim}25^{\circ}W$ trending fissures in middle Cretaceous porphyritic granite or Precambrian Sobaegsan gneiss complex. The results of paragenetic studies suggest that vein filling can be subdivided into four identifiable stages; state I: the main sulfide stage, characterized by base-metal sulfide minerals, iron oxides and minor electrum, stage II: electrum stage, stage III: electrum and silver-bearing sulfosalts stage, stage IV: post ore stage of carbonates and quartz. The ore mineralogy suggests that depositional temperature of the formation of the gold and silver minerals are estimated as 200 to $250^{\circ}C$ and 140 to $180^{\circ}C$, respectively. Sulfur fugacity of the formation of the gold and silver minerals are estimated as $10^{-14.0}$ to $10^{-12.2}$ atm and $10^{-18.5}$ to $10^{-17.2}$ atm, respectively. A consideration of the pressure regime during ore deposition bases on the fluid inclusion evidence of boiling suggests lithostatic pressure of less than 180 bars. This range of pressure indicate that vein system lay at depth of 700m below the surface at the time during mineralization. Salinities of ore-bearing fluids range from 0.4 to 6.9 wt.% equivalent NaCl. The sulfur and carbon isotopic data reveal that these elements were probably derived from a deep-seated source. The ${\delta}^{18}O$ of the hydrothermal fluid was determined from ${\delta}^{18}O$ values of quartz and calcite. Oxygen and hydrogen isotopic studies reveal that meteoric water dominate over ore-bearing fluid.
Mesozoic granitic rocks in the Korean peninsula contain $H_2$, $CH_4$, CO and rare $C_2H_6$. The Jurassic Daebo granites mostly belonging to the ilmenite series are predominated in $CH_4$. Meanwhile, the magnetite series Bulguksa granites of Cretaceous age in the Kyongsang basin and Okchon zone are relatively enriched in $CO_2$. The older granites have a wide variation of $CH_4/CO_2$ ratios (0.1~1.0) compared to those of the younger ones (0.1~0.5). This characteristics of gas compositions suggest that the Jurassic granites are principally derived from the partial melting of metasedimentary rocks with much reducing materials in the lower continental crust. On the other hand, the mantle source granitic magmas might be responsible for the Cretaceous granites characterized by dominant and homogeneous $CO_2$ gas compositions. Liquid-vapor homogenization temperatures of quartz in the Jurassic and Cretaceous granites range from 108 to $539^{\circ}C$ (av. $324^{\circ}C$) and 160 to $556^{\circ}C$ (av. $358^{\circ}C$), respectively. Their salinities are between 0.2 and 16.3 wt.% NaCl for the Jurassic granites and 0.4, and 15.6 wt.% NaCl for the Cretaceous ones. Fluid inclusions with solid daughter minerals lying on or near the halite equilibrium curve represent inclusion fluids from the magmatic stage. The type I and II fluid inclusions which are plotted apart from the equilibrium curve are considered to trap in late hydrothermal alteration stage with a increasing influx of metedric water.
이 연구의 목적은 KURT(KAERI underground research tunnel) 지하수 내에 금속이온을 환원시키는 미생물의 존재 여부를 확인하고 배양하여, 이들의 활동에 따른 철과 망간 환원의 관찰과 환원물의 광물학적 특성을 연구함으로써, 금속환원미생물에 의한 산화상태로 존재하는 철과 망간의 환원과 광물 상전이 가능성을 확인하는 것이다. KURT 지하수 내 금속을 환원하는 미생물은 전자공여체로 포도당, 초산, 젖산, 개미산, 피루브산을, 전자수용체로 Fe(III)-citrate를 사용하여 농화배양 하였으며, 16S rRNA 분석을 통해 종 다양성을 확인하였다. 농화배양된 금속환원미생물에 의한 철과 망간의 환원과 생광물화작용을 알아보기 위해 전자공여체로 포도당, 초산, 젖산, 개미산, 피루브산을, 전자수용체로 철수산화물인 아카가나이트(akaganeite, ${\beta}$-FeOOH)와 망간산화물(manganese oxide, ${\lambda}-MnO_2$)을 이용하여 금속환원 실험을 실시하였다. 미생물 활동에 의해 형성된 환원물의 광물학적 특성은 SEM, EDX, XRD 분석을 통해 확인되었다. 연구 결과 KURT 지하수에서 금속을 환원하는 혐기성 미생물로는 Fusibacter, Desulfuromonas, Actinobacteria, Pseudomonas sp. 등이 확인되었고, 이 미생물들은 체외에서 철과 망간을 환원하여 이들 광물의 상전이를 확인하였다. 철(Fe)은 $Fe^{3+}$을 포함한 아카가나이트(${\beta}$-FeOOH)에서 $Fe^{2+}/Fe^{3+}$를 포함한 자철석($Fe_3O_4$)으로 환원되었고, 망간(Mn)은 $Mn^{4+}$를 포함한 망간산화물(${\lambda}-MnO_2$)에서 $Mn^{2+}$을 포함한 능망간석($MnCO_3$)으로 환원되었다. 이러한 지하 140 m의 KURT 지하수에서 서식하는 미생물들에 의해 철과 망간이 환원됨은 다른 중금속과 핵종원소의 환원 가능한 환경이 조성되었을 뿐 만 아니라, 미생물에 의하여 환원된 철의 재산화에 의해서도 주변 핵종원소가 환원될 수 있음을 의미한다. 따라서 이러한 직 간접적인 산화-환원 반응에 의해 KURT 지하수 내에서는 금속환원미생물들이 유해금속물질을 침전시켜 이동성을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 고준위 폐기물에서 유해물질의 유출시 핵물질의 확산을 막는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.
Retardation effect of heavy metals in soils caused by adsorption onto the surfaces of solids particles is well known phenomena. The adsorption of metal ions has been recognized more strong in clay mineral and organic matter contents rather than sands and gravels. In this study, we investigated the retardation effect in two sandy soils by conducting batch and column tests. The column tests were conducted to obtain the relationship between concentration and time known as breakthrough curve (BTC). We applied pulse type injection of ZnCl$_2$solution on the inlet boundary and monitored the effluent concentration at the exit boundary under steady state condition using EC-meter and ICP-AES. Batch test consisted of an equilibrium procedure for fine fractions collected from two sandy soils for various initial ZnCl$_2$concentrations, and analysis of Zn ions in equilibrated solution using ICP-AES. The results of column test showed that i) the peak concentration of Zn analyzed by ICP was far less than that detected by EC-meter for both soils and ii) travel times for peak concentration were more less identical for two different monitoring techniques. The first result can be explained by ion exchange between Zn and other cations initially present in the soil particles since ICP analysis showed a significant amount of Ca, Mg ions in the effluent. From the second result, we found that retardation effect was not present in these soils due to strong cation exchange capacity of Zn ion over other cations since we did not apply a solution containing more adsorptive cations such as Al. The result of batch test also showed high distribution coefficients (K$_{d}$) for two soils supporting the dominant ion exchange phenomena. Based on the retardation factor obtained from the Kd, we predicted the BTC using CDE model and compared with the BTC of Zn concentration obtained from ICP The predicted BTC, however, disagreed with the monitored in terms of travel time and magnitude of the peak concentrations. The only way to describe the prominent decrease of Zn ion was to introduce decay or sink coefficient in the CDE model to account for irreversible decrease of Zn ions in liquid phase.e.
이 연구는 북서태평양에서 여름철(7-9월) 동안 발생하는 태풍 빈도를 예측하기 위한 다중회귀모델을 4가지 원격패턴을 이용하여 개발하였다. 이 패턴은 4-5월 동안 동아시아 대륙에서의 시베리아 고기압 진동, 북태평양에서의 북태평양 진동, 호주근처의 남극진동, 적도 중앙태평양에서의 대기순환으로 대표된다. 이 통계모델은 이 모델로부터 예측된 높은 태풍발생빈도의 해와 낮은 태풍발생빈도의 해 사이에 차를 분석함으로써 검증되었다. 높은 태풍발생빈도의 해에는 다음과 같은 4가지의 아노말리 특성을 나타내었다: i) 동아시아 대륙에 고기압성 순환 아노말리(양의 시베리아 고기압진동), ii) 북태평양에 남저북고의 기압계 아노말리, iii) 호주 근처에 저기압성 순환 아노말리(양의 남극진동), iv) 봄부터 여름 동안 니뇨3.4 지역에 저기압성 순환 아노말리. 따라서 적도 서태평양에서 무역풍 아노말리는 양반구의 아열대 서태평양에 위치한 저기압성 순환 아노말리에 의해 약화되었다. 결국, 이러한 기압계 아노말리의 공간분포는 열대 서태평양에 대류를 억제하는 대신 아열대 서태평양에 대류를 강화시켰다.
금강 하구에서 관찰되는 황색 수색대의 발생 원인과 성상을 규명하기 위하여 92년 5월, 7월, 8월, 10월, 93년 2월 금강 하구해역 18개 정점에서 행한 연구 조사 결과를 요약하면 금강 하구 해역에 나타나는 황색 수색대의 수색은 수색계급 9에 해당되며 보통 조사점 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15 및 17에서 연중 계속 존재하였다. 금강하구 해역의 일반수질은 해역환경기준 I 등급에 해당하는 양호한 상태이나 유기오염물은 증가되고 있으며 영양염 농도는 황색 수색대 안쪽 해역이 바깥쪽 해역보다 높은데 총무기질소 안쪽 해역에서 보면 총무기질소는 해역환경기준 III등급을 초과하였고 인산인 농도는 III등급이었으며 바깥쪽 해역에서는 총무기질소 농도와 인산인 농도 모두 II등급에 해당하는 부영양 상태였다. 그러나 금강하구 해역은 유속이 빠르고 총부유물질로 인한 광투과 저하 때문에 식물성 프랑크톤의 대량증식에는 부적합한 지역이었다. 또한, 금강하구 해역에 나타나는 황색 수색대의 형성 원인 총부유물질 중 $85\%$ 이상을 점유하는 토사때문이었다.
삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.
한반도 동남부에 위치하는 백악기 경상분지의 지구조적 진화에 대한 이해를 위해 기존에 발표되었던 층서퇴적학, 고생물학, 고지자기학 및 지구물리학 자료들이 재검토되었다. 이들 자료와 분지 내 화성활동 및 광화작용에 대한 지질연대 자료와의 통합을 통해 경상분지에 대한 새로운 층서틀 및 경상분지 형성과 변형에 관한 구조적 모델이 제안 되었다. 새로운 층서틀은 경상분지 내 퇴적층이 전열개, 동시열개, 변형 I, 변형 II, 변형 III단계로 대표되는 5개의 층서단위로 세분될 수 있다는 것을 지시한다. 경상분지는 쥬라기 말 남-북 방향의 신장응력에 의한 전열개 단계와 전기 백악기의 동서 방향의 신장응력에 의한 동시열개 단계를 거쳐 분지가 형성되었다. 후기 백악기에 들어오면서 남-북 및 북서-남동, 동-서 방향의 3단계 순차적인 압축응력에 의해 분지가 변형되었다. 이러한 경상분지의 발달사는 백악기 동안에 북에서 북서 방향으로 전이되어진 이자나기판의 이동 방향의 변환에 의해 지배된 것으로 나타난다 .전기백악기에 이자나기판은 북쪽을 향하여 유라시아판 밑으로 섭입을 시작하였으며, 한반도 남부에 좌수향의 주향이동성 단층계를 형성시켰다. 이 주향이동성 단층계의 좌수향 이동에 의해 한반도 동남부에 동서 방향의 신장응력이 발생되어 경상분지와 같은 인리형 분지들이 발달되었다. 그러나 후기 백악기 동안에 일어난 이자나기판의 북서 방향으로의 섭입은 분지 내 광범위한 화산활동과 함께 순차적인 변형을 주도하였던 것으로 판단된다. 본 연구의 결과로 제시된 경상분지에 대한 새로운 층서틀 및 분지발달 모델은 한반도 백악기 경상분지에 대한 새로운 지사의 정립과 함께 분지 내 부존되어 있는 유용자원의 탐사와 개발에 있어 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대되며, 향후 인접 지역에 위치하는 백악기 퇴적분지들과의 시간 및 공간적 대비를 통해 동아시아 백악기 지체규조운동 발달사 연구를 위한 새로운 지질학적 사고의 틀을 제공한다.
토용분(士龍粉)의 영양효과(營養效果)를 알아보고자 평군 체중 (male)72.3${\pm}$1.7g, (female)71.8${\pm}$1.4g인 흰쥐를 암수 구별하여 대조군(對照群), 2% 토용분(土龍粉)을 3일(日)마다 첨가급식군(添加給食群), 2% 토용분(土龍粉)을 매일첨가급식군(每日添加給食群)으로 나누어 6주간(週間) 사육하면서 사료섭취량, 체중증가(體重增加), 식이효율(食餌效率), 단백질효율(蛋白質效率), 장기중량(臟器重量) 등과 혈액중(血液中)의 hematocrit, hemoglobin, total protein, albumin, A/G ratio, glucose, total cholesterol 함량(含量)등의 변화를 관찰(觀察)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 사료섭취량은 암쥐의 매일토용분(每日土龍粉) 첨가급식군(添加給食群)이 대조군(對照群)에 비해 높은(p<0.05) 경향을 보였다. 2. 체중증가량(體重培加量)은 숫쥐의 매일토용분(每日土龍粉) 첨가급식군(添加給貪群)이 대조군(對照群)에 비해 높았다(p<0.05). 3. 식이효율(食餌效率), 단백질효율(蛋白質效率)은 암수 모두 2% 토용분(土龍粉) 첨가급식(添加絡食)으로는 큰 영향을 미치지 않았다. 4. 숫쥐에서 매일토용분첨가급식군(每日土龍粉添加緖食群)의 심장(心臟)과 폐(肺)의 중량(重量)이 대조군(對照群)에 비해 높은(p<0.05) 경향을 보였으나 간(肝), 신장(腎臟), 비장(脚臟)은 대조군(對照群)과 비슷한 경향이었다. 5. Hematocrit 치(値)는 암쥐에서 실험군(實驗群)들이 대조군(對照群)에 비해 높은 (p<0.05) 경향을 보였고, 숫쥐에서는 대조군(對照群)과 비슷한 경향이었다. 6. 혈액중(血液中) hemoglobin과 혈청중(血淸中) total protein, albumin, A/G ratio, total cholesterol, glucose 등은 대조군(對照群)과 실험군(實驗群)들이 비슷한 함량을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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