• Geomechanics and Engineering
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• 제29권3호
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• pp.349-357
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• 2022

Abnormal climate events are occurring frequently around the world. In particular, cold waves and heavy snow lead to damage and deterioration of facilities, which can cause loss of life or property damage, such as shortening the lifespan of facilities. Therefore, it is very important to prepare an appropriate maintenance system and to establish a strategy to cope with abnormal weather conditions. In this study, laboratory freezing experiments were performed to analyze the freeze-thaw characteristics affecting the tunnel concrete lining, and heat flow analysis was carried out based on the test results. Based on these experimental and theoretical analysis results, quantitative freeze-thaw evaluation criteria for tunnel concrete linings were proposed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권6호
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• pp.593-601
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• 2024

In this paper, the quantitative evaluation method is presented for the durability performance of mountain tunnel concrete linings experiencing freezing and thawing during winter season. To analyze the freeze-thaw characteristics of lining, the freezing time of the concrete lining was measured by the outside temperature. The heat flow analysis was conducted based on the freezing time measured through the indoor experiment, and based on this, the energy required to freeze the concrete lining by the temperature of the outside air could be analyzed. In addition, the temperature change during the winter season was measured through an instrument installed on the actual tunnel concrete lining, and based on the results of indoor and field experiments, criteria for freeze-thaw environment evaluation and progress evaluation were prepared. Also, an equation using the freezing index was proposed through regression analysis.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.121-133
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• 2020

전 세계적으로 이상기후 현상의 빈도와 강도는 높아지고 있는 추세이다. 이는 인명과 재산에 직접적인 피해를 줄 수 있으므로 이상기후에 대응하여 적정한 유지관리 전략을 수립하고 실천하는 것이 중요하다. 한파 또는 폭설이 빈번하게 발생하는 한랭지역에 건설되는 시설물의 경우에는 다른 지역에 위치하고 있는 시설물에 비하여 동결-융해에 의한 피해를 많이 받을 수 있으며, 해를 거듭할수록 그 피해 정도는 증가할 가능성이 매우 높다. 그러나 동결-융해의 피해를 정량적으로 확인할 수 있는 명확한 기준과 이에 대한 대응방안은 아직 제시되고 있지 않은 실정이다. 따라서 실내 동결시험 결과를 기반으로 지역별 기후특성을 고려한 동결조건을 -14℃에서 1일, -7℃에서 2일 또는 -5℃에서 3일 지속될 경우로 선정하였으며, 그 결과, 강원지역의 대관령(8.3회), 철원(5.3회), 태백(4.9회)의 순으로 동결-융해 환경에 노출되어 있는 것으로 판단되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 도로터널의 동결-융해 평가기준을 새롭게 제시하였다. 본 연구에서 제시된 도로터널의 동결-융해 평가기준은 추후 한랭지역 터널의 정량적 평가와 유지관리 전략의 수립 시 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제19권2호
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• pp.143-152
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• 1992

The present experiments were focussed to modify a short slow-cooling protocol used for freezing of early stage embryo(Testart et al., 1986) and also to apply the modified method for the cryopreservation of hamster oocytes with Zona or without. The protocol was modified by changing the 4-step equilibration into 1-step and the 1-step thawing into 2-step. The oocytes were added in 1.5M PROH and 0.1M Sucrose, seeded at $-7^{\circ}C$, slow cooled($0.3^{\circ}C$/min) to $-30^{\circ}C$ before plunging to $-196^{\circ}C$. The oocytes were thawed at $23-25^{\circ}C$ air(20sec/150sec) and/or 33-35 water(10sec). The survival of the frozen-thawed oocytes was determined by morphologic criteria and their fertilizing ability was also estimated by Sperm Penetration Assay(SPA) system(Chang et al, 1990) using fertile men semen sample. One-step equilibration showed slightly higher survival rate(83.9% vs. 71.0%) and fertilization rate(83.9% vs. 71.0%) compared with four-step(p>0.05). And two-step thawing(air & water exposing) of oocytes frozen after 1-step equilibration showed significantly higher survival rate(96.3%) than one-step thawing at air(85.2%) or water(65.0%) only(p<0.05). Therefore, by the modified method(l-step equilibration & 2-step thawing), Zona-intact(ZI) and Zona-free(ZF) oocytes were frozen and thawed. ZI-oocytes showed significantly higher survival rate(95.4%, 308/323 vs. 67.6%, 240/355) than ZF-oocytes(P<0.01). But the survival of ZF-oocytes was as high as ZI-oocytes in fourteen of twenty-four replicates. ZI-oocytes was also significantly higher fertilization rate($92.4{\pm}8.9%$ vs. $63.7{\pm}18.5%$) and higher mean number of penetrated sperm($6.2{\pm}4.2$ vs. $3.9{\\pm}3.3$) than ZF-oocytes, but not higher than control(fresh oocytes;$99.3{\pm}2.4%$, $8.4{\pm}4.2$)(P<0.001). Conclusively, this modified method will contribute to freeze effectively the hamster oocytes for simplifing of the logical consideration of performing SPA and also to freeze the human and other animal oocytes.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.13-22
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• 2008

다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.49-62
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• 2017

지반의 동결-융해 과정에 의한 지반구조물의 거동 특성을 이해하기 위해서는 지반내 간극수의 상변화와 지반과 구조물의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 모듈러 도로시스템의 동결융해의 영향에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. Neumann의 동결-융해 이론식을 이용하여 기본 지반 물성치와 지중과 지표면의 온도조건에 대한 동결심도와 히빙량을 예측할 수 있으나, 지반의 완전포화 및 완전동결의 제한된 경우에만 적용할 수 있다. 동결지수에 따른 모듈러 도로시스템의 수치해석은 다양한 지반조건과 지하수위에 대하여 수행되었다. 동결 히빙량은 화강풍화토이나 모래지반에 비하여 실트질 지반에서 매우 크게 발생하였으며, 지하수위의 저하는 동결 히빙량을 감소시켰다. 실트질 지반에 설치된 도로시스템의 온도이력에 대한 수치해석은 지표면의 동결-융해 과정을 거치면서 지표면에 잔류히빙을 예측하였다. 이는 지반의 강성과 지지력을 급격하게 감소시켜 모듈화 도로시스템의 안정성과 사용성을 저해할 수 있다. 다만, 화강풍화토와 모래지반의 경우는 잔류 히빙량은 미비한 것으로 나타났다. 모듈러 도로시스템은 기존 도로포장 시스템과 달리 지지구조 상부에 설치된 포장 구조물이므로, 포장 구조물의 균등 연직변위와 부등 변형에 대한 엄격한 기준이 적용되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제23권2호
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• pp.115-118
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• 2008

Glycerol is the cryoprotectant most frequently used to freeze semen in several of species. The objective of the present study was to compare the effect of three different glycerol concentrations (4, 6 or 8%, v/v) on frozen-thawed dog sperm survival rate. Ejaculates from 9 dogs collected by digital manipulation were pooled and assessed by macroscopic and microscopic criteria. Semen was divided into 3 aliquots, which were centrifuged and the sperm pellets rediluted with first Tris-glucose-citric acid extender. After 1 h cooling at $4^{\circ}C$, second extender containing 4, 6 or 8% glycerol was added, respectively. The semen was loaded into 0.25 ml straws and frozen and stored in liquid nitrogen and thawed. Sperm vigor, live:dead spermatozoa ratio using HOS test, and sperm morphology using $Spermac^{(R)}$ stain were evaluated. After thawing, there were no significant differences among groups in vigor, viability and morphology. In conclusion, the three glycerol concentrations (4, 6 or 8%) can be used successfully in cryopreservation of canine semen. Therefore the use of 4% glycerol in the extender has less toxic effect and reduces of freezing injuries.