• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.189-207
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• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.534-540
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• 2023

일차전지 환원극의 활물질로 널리 사용되고 있는 불화탄소는 낮은 전기 전도도, 표면 에너지 및 전해질 투과도 등의 요인에 의하여 Li/CF_X 일차전지의 율속 성능 저하를 초래한다. 따라서 본 연구에서는 산소 플라즈마를 이용한 표면처리를 통하여 표면이 개질된 불화탄소를 리튬 일차전지의 환원극으로 사용하여 전지 성능을 향상시키고자 하였다. XPS 및 XRD 분석을 통해 산소 플라즈마 처리에 의해 변화된 불화탄소의 표면 화학적 특성 및 결정 구조 변화를 분석하였으며, 이에 따른 리튬 일차전지의 전기 화학적 특성에 대한 변화를 분석하고 고찰하였다. 그 결과, 탄소 대 불소비율(F/C) 비율이 가장 낮은 산소 플라즈마 처리 조건(7.5 min)에서 반이온성 C-F 결합이 가장 많이 형성되었다. 또한, 이 조건에서 제조된 불화탄소를 환원극의 활물질로 사용한 일차전지는 가장 높은 3 C의 율속 특성을 보였으며, 고율속에서도 비교적 높은 용량(550 mAh/g)을 유지하였다. 본 연구를 통하여, 산소 플라즈마 처리를 통해 불화탄소의 불소함량 및 탄소-불소 간의 결합 유형을 조정하여 고율속 성능을 가진 리튬 일차전지를 제조할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.105-112
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO₄)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH₃SO₃H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제34권1호
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• pp.28-53
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• 2024

원자력발전에 따라 필수적으로 발생하는 고준위방사성폐기물은 원자력발전이 시행된 나라 내 처분이 원칙이다. 고준위방사성폐기물의 심층처분을 위한 처분 지역과 모암의 결정은 과학적 방법뿐만 아니라 정치, 경제, 사회적으로 중요한 이슈이다. 현재까지 전 세계적으로 처분 모암으로 고려되는 암종은 결정질암, 퇴적암인 이암, 화산암인 응회암, 암염 등이 있다. 그러나 국내의 경우 지질학적으로 암염을 제외한 다양한 암종이 복잡하게 분포하고 있다. 본 논문에서는 고준위방사성페기물처분장의 처분 모암에 대한 다양한 암종 연구의 예비결과와 함께 전국규모의 지질학적, 암석역학적 특성을 분석하였을 뿐만 아니라, 후보 암종에 대한 심부 시추조사 사례들을 통하여 특성을 검토하고 처분 모암으로서 다양한 암종들의 가능성을 제시하고자 하였다. 또한 전국규모의 광역적 특성 분석, 문헌 조사, 상세 사례분석 등을 통하여 고준위방사성폐기물 심층처분을 위한 후보 암종으로 결정질암인 쥐라기 화강암과 백악기 퇴적암 중진주층과 진동층을 도출하였다. 그러나 본 논문에서 도출된 후보 암종들에 대해 연구된 자료의 양이 적기 때문에 처분심도, 지역적 특성, 다학제적인 검토 등에 대한 추가적이고 상세한 분석이 수행된 후 신중히 처분 암종이 결정되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제69권2호
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• pp.88-96
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• 2024

영농형 태양광 하부에서 재식밀도를 달리하여 벼를 재배하고 생육 및 수량 변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 영농형 태양광 하부 벼 재배 시 차광에 의해 포기당 이삭수가 감소하였으며 재식밀도가 감소하면서 감소폭은 낮아지는 경향이었다. 2. 현미완전립 분석결과 일반재배에서는 재식밀도에 따른 큰 차이는 없었으나 영농형 태양광 하부에서 재식밀도가 낮아짐에 따라 현미완전립 비율이 증가하는 경향이었다. 3. 일반 노지에서 벼 80주 이앙에 비해 영농형 태양광 하부에서 60주 및 80주로 이앙 시 완전미수량성은 차이가 없었으며 100주 이앙시 추적형에서 크게 감소하였다. 4. 영농형 태양광 하부에서 60주로 벼 이앙 시 줄기단위 길이별 무게가 80주 및 100주 이앙에 비해 크게 증가하는 경향이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.3-14
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• 2024

시멘트 제조공정 중 예열 및 소성 공정은 시멘트 반제품인 클링커를 생산하는 주요 공정으로, 고온의 열에너지를 발생시키기 위해 많은 양의 화석연료를 사용한다. 하지만, 최근 환경오염 문제의 심각성으로 인해 시멘트 산업에서 화석연료로부터 기인하는 탄소 배출량을 저감하고자 하는 시도가 지속되고 있다. 대표적인 해결 방안으로 화석연료 대신 폐기물 유래 연료(RDF, Refuse-Derived Fuel)와 같은 대체연료의 사용량을 증대시키기 위한 선행 연구 사례들이 많다. 대체연료는 탄소뿐만 아니라 질소산화물 발생량 또한 저감시킬 수 있고 폐기물을 매립하는 대신 예열실 및 소성로에서 연소시켜 처리할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다양한 성분으로 구성된 대체연료의 특성상 열량을 추정할 수 없다는 문제점이 있으며, 이로 인해 대체연료 사용량을 증대시키고 안정적으로 예열실을 제어하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 심층 신경망을 기반으로 예열실 온도를 예측하는 모델을 개발하여 미래의 예열실 온도에 대한 비교적 정확한 예측 값을 제공하고, 설명가능 인공지능을 활용하여 최적의 연료 투입량을 제시하는 솔루션을 제안하였다. 제안된 솔루션은 실제 예열 공정 현장에 적용되어 화석연료 사용량 5% 감소, 대체연료 대체율 5%p 증가, 예열실 온도 변동 35% 감소하는 성과를 달성할 수 있었다.

• 대한미생물학회지
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• 제21권3호
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• pp.311-329
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• 1986

The experimental exposure of animals to sources of ultraviolet radiation (UVR) which emit their energy primarily in the UVB region (280-320nm) is known to result in a number of well-described changes in the recipient's immune competence. Two such changes include a depressed capacity to effectively respond immunologically to transplants of syngeneic UVR tumors and a markedly reduced responsiveness to known inducers of delayedtype (DTH) and contact hypersensitivity (CH) reactions. The results of experiments that were designed to elucidate the mechanisms responsible for UVR-induced immunomodulation have implicated: 1) an altered pattern of lymphocyte recirculation, 2) suppressor T cells(Ts), 3) deviations in systemic antigen presenting cell (APC) potential. 4) changes in the production of interleukin-1-like molecules, and 5) the functional inactivation of epidermal Langerhans cells in this process. The exposure of skin to UVR, therefore, causes a number of both local and systemic alterations to the normal host immune system. In spite of this seeming complexity and diversity of responses, our recent studies have established that each of the UVR-mediated changes is probably of equal importance to creating the UVR-induced immunocompromised state. Normal animals were exposed to low dose UVR radiation on their dorsal surfaces under conditions where a $3.0\;cm^2$ area of skin was physically protected from the light energy. Contact sensitization of these animals with DNFB, to either the irradiated or protected back skin, resulted in markedly reduced CH responses. This was observed in spite of a normal responsiveness following the skin sensitization to ventral surfaces of the UVR-exposed animals. Systemic treatment of the low dose UVR recipients with the drug indomethacin (1-3 micrograms/day) during the UVR exposures resulted in a complete reversal of the depressions observed following DNFB sensitization to "protected" dorsal skin while the altered responsiveness found in the group exposed to the skin reactive chemical through directly UVR-exposed sites was maintained. These studies implicate the importance of EC as effective APC in the skin and also suggest that some of the systemic influences caused by UVR exposure involve the production of prostaglandins. This concept was further supported by finding that indomethacin treatment was also capable of totally reversing the systemic depressions in CH responsiveness caused by high dose UVR exposure (30K joules/$m^2$) of mice. Attempts to analyze the cellular mechanisms responsible established that the spleens of all animals which demonstrated altered CH responses, regardless of whether sensitization was through a normal or an irradiated skin site, contained suppressor cells. Interestingly, we also found normal levels of T effector cells in the peripheral lymph nodes of the UVR-exposed mice that were contact sensitized through normal skin. No effector cells were found when skin sensitization took place through irradiated skin sites. In spite of such an apparent paradox, insight into the probable mechanisms responsible for these observations was provided by establishing that UVR exposure of skin results in a striking and dose-dependent blockade of the efferent lymphatic vessels in all peripheral lymph nodes. Therefore, the afferent phases of immune responses can apparently take place normally in UVR exposed animals when antigen is applied to normal skin. The final effector responses, however, appear to be inhibited in the UVR-exposed animals by an apparent block of effector cell mobility. This contrasts with findings in the normal animals. Following contact sensitization, normal animals were also found to simultaneously contain both antigen specific suppressor T cells and lymph node effector cells. However, these normal animals were fully capable of mobilizing their effector cells into the systemic circulation, thereby allowing a localization of these cells to peripheral sites of antigen challenge. Our results suggest that UVR is probably not a significant inducer of suppressor T-cell activity to topically applied antigens. Rather, UVR exposure appears to modify the normal relationship which exists between effector and regulatory immune responses in vivo. It does so by either causing a direct reduction in the skin's APC function, a situation which results in an absence of effector cell generation to antigens applied to UVR-exposed skin sites, inhibiting the capacity of effector cells to gain access to skin sites of antigen challenge or by sequestering the lymphocytes with effector cell potential into the draining peripheral lymph nodes. Each of these situations result in a similar effect on the UVR-exposed host, that being a reduced capacity to elicit a CH response. We hypothesize that altered DTH responses, altered alloresponses, and altered graft-versus-host responses, all of which have been observed in UVR exposed animals, may result from similar mechanisms.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.961-972
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• 2008

2004년 기준, 온실가스(GHG; Greenhouse Gas) 총 배출량 약 5억9,060만톤(t)$CO_2$로 배출량 세계 10위권인 우리나라는 국제 환경의 변화를 볼 때 향후 반드시 GHG를 감축해야한다. 2004년 국내 에너지 부문 중, 전력 발전 및 산업 부분에서 배출된 이산화탄소(CO$_2$)량은 총 2억9,685만t으로 우리나라 GHG 전체 발생량의 53.3%를 차지하여 이 두 분야에서 CO$_2$ 배출을 감축시키는 것이 가장 시급하고 중요한 문제이다. 또한 이 두 분야는 산업의 특성상 CCS(Carbon Capture and Storage) 기술을 적용하여 효율적으로 CO$_2$를 저감할 수 있는 가장 잠재력이 높은 분야이다. 두 분야에서 효율적으로 적용될 수 있는 CCS 기술로 단기적으로는 amine을 이용한 화합흡수법이, 중, 장기적으로는 ATR(Autothermal reforming), 또는 MSR-H2(Methane steam reformer with hydrogen separation membrane reactor)가 장착된 연소 전 기술과, SOFC+GT(Solid oxide fuel cell-Gas turbine) 같은 순산소 연소 기술이 가장 유리 할 것으로 예상된다. 이와 같은 최신 연소 전 및 순산소 연소 기술을 이용하면 향후 CO$_2$ 포집 비용을 $US 8.5-43.5/tCO$_2$로 줄일 수 있으며 이를 이용하여 전력 발전 및 산업 부분에서 발생하는 CO$_2$의 10%만을 감축하더라도 약 3,000만t의 CO$_2$를 저감할 수 있겠다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제20권2호
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• pp.352-361
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• 1987

During the period of May 10 to June 6, 1987, we have conducted the survey about the number of the food daily taken and the intake of nutrition of the 83 pregnant women who have registered at Sudong Myun and Mikum-myun, Yangchu-gun which are demonstration area of the public health and medicine of the College of Medicine, Ewha Women's University, and of the 100 pregnant women who have been to the University Hospital attached to the above School. The result of the survery is as follows: 1) Among the above pregnant women, primigravida constituted 91 women and multigravida 92 women. As for the month of pregnancy, those who have been pregnant for ten months numbered 43 women (23.5%), which was the highest number. As for age, those who were 25 to 29 years old constituted 63.9% , which was the highest in percentage. 2) As for the level of education, those who graduated from high school constituted 49.2%, which was the highest in percentage. As for occuptation, those who were entirely in charge of household affairs as housewives were 89.6% , which comprised most of the jobs held by the above women. 3) As for the composition of a family in environmental food and nutrition, one generation was 68.3%, and two member family was 42.6% which was the highest. As for those taking rare of cooking and serving meals, housewives constituted 95.1%. 4) As for the economic situation of dietary life, those who were in the highest level (A level), were 47.0% in an urban area and 41.0% in a rural area, which were the highest in percentage. 5) The food which the above people selected after being pregnant was fruit not only in an urban area, but also in a rural area. And in terms of the percentage of fruit, an urban area and a rural area showed 44.0% and 54.2% respectively. As for milk, and urban area and a rural area showed 28.0% and 8.4% respecitively, which disclosed that the rate of a rural area was much lower than that of an urban area. 6) As for the number of food intake, 10-14 was 54.0% in an urban area, which was the highest. And 5-9 was 73.5% in a rural area, which was the highest. 7) As for the composition of food taken according to the number of food taken, meat showed the lowest rate in 5-9 group. (p<0.05) As the number of food taken increased, the rate of food taken (points) increased (2.4). Milk and milk products showed a low rate in 5-9 group and 15-19 group (p<0.05). Fruit intake showed a similar rate in all groups. As for vegetables, the rate of intake was high, as the number of food taken increased. Cereals showed a similar rate in all groups. Ans the points of intake was high. As for fat, the rate of intake was high, as the number of food taken increased. 8) In 5-9 group in the number of food intake, energy was 79.9% of RDA, protein was 64.9%, fat was 90.0%, carbohydrate was 81.6%, iron was 83.0%, calcium was 71.1%, vitamin A was 94.3%, vitamin $B_1$ was 77.8%, vitamin $B_2$ was 79.2%, and vitamin C was 88.2%, so that it showed the lowest sufficiency rate RDA. 15-19 group maintained the balance in energy and all nutrients nealy. In 20-24 group, fat was 142.4%, vitamin $B_2$ was 105.6% and vitamin C was 102.2%, so that it exceeded RDA.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.165-173
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• 2010

본 연구에서는 TeraScan시스템에서 산출되는 NOAA/AVHRR 해수면온도(SST) 자료의 신뢰도를 부여하기 위한 방법으로 구름 영향 정도를 단계별로 나누는 방법을 소개한다. TeraScan시스템에서 구름탐지는 주간과 야간에 따라 다른 파라미터와 경계값을 사용한다. 주간 구름탐지에서는 채널 2번(가시채널)과 4번(적외채널)을 이용하며, 채널 4번 휘도온도의 공간일관성(ch4_delta)과 채널 2번 알베도의 공간일관성(ch2_delta) 및 알베도 경계값(ch2_max) 검사를 수행한다. 야간의 경우, 가시채널을 사용할 수 없기 때문에 채널 3번(단파적외채널)과 4번(적외채널)을 사용하여 각 화소에 대한 차이값(ch3_minus_ch4)을 비교하고, 채널 4번 휘도온도 공간일관성(ch4_delta) 및 경계값(min_ch4_temp) 평가가 이루어진다. 여기서는 주야에 따른 변화를 보기 위해 2009년 5월 13일 00시 48분(UTC)과 21시 00분(UTC) 에 수신된 자료를 사용했다. TeraScan시스템을 통해 총 6가지 경계치를 검토했고, ch4_delta는 우리나라 주변 수온 전선에서 발생하는 구름 탐지 오류가 발생하지 않는 값으로 주야간 각각 5와 3.5로 결정되었다. 주간 파라미터로 사용되는 ch2_delta는 여러 값에 대한 적용 결과 2로, ch2_max는 3부터 8까지의 범위가 적절한 것으로 나타났다. 야간에 사용되는 ch3_minus_ch4는 -2부터 2까지의 범위, min_ch4_temp는 0으로 결정되었다. 즉, 구름의 영향 정도는 주간 ch2_max와 야간 ch3_minus_ch4의 경계값을 4 단계로 나눠 해수면온도자료를 산출하였다. 본 연구에서 사용한 경계값은 5월 자료에 대해 설정된 값이며, 향후 한반도 주변 해역의 특성과 시간별, 공간별, 계절별로 적절한 경계값을 설정하는 연구가 장기적으로 필요하며, 위의 특성들을 감안한 자료동화용 SST 생산프로세스 정립 및 결과분석 연구가 필요하다.