• 제목/요약/키워드: Gas Flow

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동방결절 활동전압에 대한 아데노신 효과 (Effects of Adenosine on the Action Potentials of Rabbit SA Nodal Cells)

  • 김기환;호원경
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제18권1호
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    • pp.19-35
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    • 1984
  • Since the first report of Drury and $Szent-Gy{\ddot{o}}rgyi$ in 1929, the inhibitory influences of adenosine on the heart have repeatedly been described by many investigators. These studies have shown that adenosine and adenine nucleotides have overall depressant effects, similar to those of acetylcholine. Heart beats become slow and weak. It is also well known that adenosine is a potent endogenous coronary vasodilator. Many investigations on the working mechanisms of adenosine have been focused mainly on the effects of the coronary blood flow. However, the cellular mechanisms underlying the inhibitory action of adenosine on sinus node are not well understood yet. Thus, this study was undertaken to examine the behavior of rabbit SA node under influence of adenosine. In these series of experiments three kinds of preparations were used: whole atrial pair, left atrial strip, and isolated SA node preparations. The electrical activity of SA node was recorded with conventional glass microelectrodes 30 to 50 $M{\Omega}$. The preparations were superfused with bicarbonate-buffered Tyrode solution of pH 7.35 and aerated with a gas mixture of $3%\;CO_2-97%\;O_2$ at $35^{\circ}C$. In whole atrial pair, adenosine suppressed sinoatrial rhythm in a dose-dependent manner. Effect of adenosine on atrial rate appeared at the concentration of $10^{-5}M$ and was enhanced in parallel with the increase in adenosine concentration. Inhibitory action of adenosine on pacemaker activity was more prominent in the preparation pretreated with norepinephrine, which can steepen the slope of pacemaker potential by increasing permeability of $Ca^{+2}$. Calcium ions in perfusate slowly produced a marked change in sinoatrial rhythm. Elevation of the calcium concentration from 0.3 to 8 mM increased the atrial rate from 132 to 174 beats/min, but over 10 mM $Ca^{+2}$ decreased. The inhibitory effect of adenosine on sinoatrial rhythm developed very rapidly. Atrial rate was recovered promptly from the adenosine-induced suppression by the addition of norepinephrine, but extra $Ca^{+2}$ was less suitable to restore the suppression of atrial rate. Adenosine suppressed also atrial contractility in the same dosage range that restricted pacemaker activity, even in the reserpinized preparation. In isolated SA node preparation, spontaneous firing rate of SA node at $35^{\circ}C$(mean{\pm}SEM, n=16) was $154{\pm}3.3\;beats/min. The parameters of action potentials were: maximum diastolic potential(MDP), $-73{\pm}1.7\;mV: overshoot(OS), $9{\pm}1.4\;mV: slope of pacemaker potential(SPP), $94{\pm}3.0\;mV/sec. Adenosine suppressed the firing rate of SA node in a dose-dependent manner. This inhibitory effect appeared at the concentration of $10^{-6}M$ and was in parallel with the increase in adenosine concentration. Changes in action potential by adenosine were dose-dependent increase of MDP and decrease of SPP until $10^{-4}M$. Above this concentration, however, the amplitude of action potential decreased markedly due to the simultaneous decrease of both MDP and OS. All these effects of adenosine were not affected by pretreatment of atropine and propranolol. Lowering extra $Ca^{2+}$ irom 2 mM to 0.3 mM resulted in a marked decrease of OS and SPP, but almost no change of MDP. However, increase of perfusate $Ca^{2+}$ from 2 mM to 6 or 8 mM produced a prominent decrease of MDP and a slight increase of OS and SPP. Dipyridamole(DPM), which is known to block the adenosine transport across the cell membrane, definately potentiated the action of adenosine. The results of this experiment suggest that adenosine suppressed pacemaker activity and atrial contractility simultaneously and directly, by decreasing $Ca^{2+}-permeability$ of nodal and atrial cell membranes.

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가정산소치료의 보험급여 실시 이후 처방 실태: 다기관 조사 -만성기도폐쇄성질환 임상연구센터 제3세부과제 만성기도폐쇄성질환 진료지침 개발/보급 연구- (Long-term Oxygen Therapy for Chronic Respiratory Insufficiency: the Situation in Korea after the Health Insurance Coverage: a Multi-center Korean Survey -Study for the Development and Dissemination of the COPD Guidelines, Clinical Research Center for Chronic Obstructive Airway Disease-)

  • 박명재;유지홍;최천웅;김영균;윤형규;강경호;이승룡;최혜숙;이관호;이진화;임성철;김유일;신동호;김태형;정기석;박용범
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제67권2호
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    • pp.88-94
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    • 2009
  • Background: From November 2006, The national health insurance system in the Republic of Korea began to cover prescribed long-term oxygen therapy (LTOT) in patients with chronic respiratory insufficiency. This study examined the current status of LTOT after national health insurance coverage. Methods: Between November 1, 2006 and June 30, 2008, the medical records of patients who were prescribed LTOT by chest physicians were reviewed. The data was collected from 13 university hospitals. Results: 197 patients (131 male and 66 female) were prescribed LTOT. The mean age was 64.3${\pm}$13.0 years. The most common underlying disease was chronic obstructive pulmonary disease (n=103, 52.3%). Chest physicians prescribed LTOT using arterial blood gas analysis or a pulse oxymeter (74.6%), symptoms (14%), or a pulmonary function test (11.2%). The mean oxygen flow rate was 1.56${\pm}$0.68 L/min at rest, 2.08${\pm}$0.91 L/min during exercise or 1.51${\pm}$0.75 L/min during sleep. Most patients (98.3%) used oxygen concentrators. Only 19% of patients used ambulatory oxygen supplies. The oxygen saturation before and after LTOT was 83.18${\pm}$10.48% and 91.64${\pm}$7.1%, respectively. After LTOT, dyspnea improved in 81.2% of patients. The mean duration of LTOT was 16.85${\pm}$6.71 hours/day. The rental cost for the oxygen concentrator and related electricity charges were 48,414${\pm}$15,618 won/month and 40,352${\pm}$36,815 won/month, respectively. Approximately 75% of patients had a regular visit by the company. 5.8% of patients had personal pulse oxymetry. 54.9% of patients had their oxygen saturation checked on each visit hospital. 8% of patients were current smokers. The most common complaint with LTOT was the limitation of daily activity (53%). The most common complaint with oxygen concentrators was noise (41%). Conclusion: The patients showed good compliance with LTOT. However, only a few patients used an ambulatory oxygen device or had their oxygen saturation measured.

만성 폐성심의 원인 질환 빛 예후 인자에 관한 연구 (Etiologies and Prognostic Factors of Chronic Cor Pulmonale)

  • 박융인;김상현;하재경;김성호;안병재;배우형;이현국;전국진;홍택종;박순규;신영우
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제47권5호
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    • pp.609-617
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    • 1999
  • 연구배경: 본원을 방문한 만성 폐성심 환자를 대상으로 만성폐성심의 원인 질환과 생존율 및 예후 인자에 대해 밝히고자 하였다. 방 법: 1990년 1월부터 1999년 3월까지 부산대학교 병원을 방문한 만성 폐성심 환자를 대상으로 병력지의 검토를 통해 후향적 조사가 이루어졌으며 만성 폐성심의 원인이 될 수 있는 기저 폐질환을 확인하고, 임상적으로 급성 폐성심이 의심되는 경우는 조사대상에서 제외하였다. 만성 폐성심의 진단은 일차적으로 심초음파 검사를 시행하여 우심실의 확장 또는 비대가 관찰되는 경우로 하였다. 그와 내원 당시의 임상 증상, 진찰 소견 및 각종 검사 수치를 정리 분석하였다. 결 과: 대상 환자는 총 103명이었고 남녀비는 약 1.9:1로 남자에서 많았다. 연령은 평균 $55.8{\pm}14.2$세였으며, 남자 $57.9{\pm}14.0$세, 여자 $52.0{\pm}14.1$세로 남자에서 연령이 높았다. 원인 질환으로는 폐결핵이 61명(59.2%)으로 가장 많았고, 만성폐쇄성 폐질환이 29명(28.2%)으로 다음을 차지하였다. 생존율은 1년 생존율 57%, 2년 생존율 45%, 3년 생존율 34%였다. 생존율에 미치는 변수들에 대해서는 단변량 분석 결과 최대 자발성 호흡량, 노력성 폐활량, 1초간 노력성 호기량, 혈청 나트륨, 폐활량, 혈청 알부민, 최대 호기량 등이 통계적으로 유의하였고, 다변량 분석을 통해서는 혈청 알부민(p=0.0144) 과 폐활량(p=0.0078)만이 통계적인 유의성을 가지는 변수들로 판명되었다. 결 론: 본 연구를 통해 만성 폐성심의 원인 질환으로서 폐결핵이 가장 중요하며, 만성 폐성심의 생존율은 1년 생존율 57%, 2년 생존율 45%, 3년 생존율 34%였다. 혈청 알부민(p=0.0144)과 폐활량(p=0.0078)이 통계적으로 의미있게 생존율에 영향을 미치는 변수들로 판명되었다.

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PET과 Acetazolamide 부하 $^{123}I-IMP$ 뇌혈류 SPECT를 이용한 혈역학적 부전의 평가 (Evaluation of Hemodynamic Failure with Acetazolamide Challenged $^{123}I-IMP$ Brain SEPCT and PET)

  • 천경아;조인호;원규장;이형우;하야시다 코헤이
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.94-102
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    • 2003
  • 목적: 아세타졸아마이드를 이용한 뇌혈류 SPECT는 폐쇄성 뇌혈관질환이 있는 환자에서 혈역학적 부전을 평가 하는데 유용하다. 본 연구는 아세타졸아마이드 부하 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하여 뇌국소부위의 혈역학적 부전의 정도를 정확히 평가할 수 있는지를 살펴보았다. 대상 및 방법: 뇌혈관 질환이 의심되는 18명의 (남: 16, 여: 2, 평균연령 61세) 환자를 대상으로 하였다. 뇌국소부위의 혈관확장 예비능을평가하기 위하여 아세타졸아마이드 투여후 $^{123}I-IMP$ SPECT를 실시하였다. PET은 SPECT 검사 전후로 2주 이내의 간격을 두고 실시하였으며, 뇌혈류, 산소추출분획, 뇌산소대사율 및 뇌혈액량을 구하였다. 모두 46개의 직사각형의 관심영역 (ROIs)을 4개의 다른 뇌단층면에서 직접그리고 병변 부위의 관심영역내에서의 $^{123}I-IMP$ 섭취와 반대측의 동일영역의 관심영역에서 $^{123}I-IMP$ 섭취비율인 AI 를 구하여 PET 에서 얻어진 자료들과 비교하였다. 결과: 18명의 환자의 414 개의 해부학적 영역에서의 뇌의 혈역학적인 평가는 각 환자의 산소수출분획과 뇌혈류/뇌혈액량에 따라 정상 (n=107), stage I (n=117) 또는 stage II (n=140) 로 나누었다. 혈관 확장 예비능을 나타내는 ${\triangle}AI$ (아세타졸아마이드투여시 AI 값-기저상태의 AI 값) 의 값은 정상, stage I 및 stage II 에서 각각 $-6.25{\pm}7.77%,\;-10.38{\pm}10.41%$$-13.30{\pm}10.51%$으로 세군간에 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 뇌혈관 협착이 있는 대뇌반구에서 ${\triangle}AI$와 뇌혈류량, 산소추출분획 및 뇌혈액량/뇌혈류량의 상관계수는 각각 0.20, -0.28 및 -0.28로 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 결론: 정상인과 stage I 그리고 stage II 의 혈역학적부전 환자들간의 뇌혈관확장 예비능에 유의한 차이가 있었으며, 이러한 결과로 볼 때 아세타졸아마이드 부하에 대한 국소뇌혈류의 변화는 뇌관류압에 대한 보상적 혈관확장의 정도를 비교적 정확히 반영할 수 있다고 볼 수 있다.

비타민 C 산화반응에 대한 단백질의 공존효과 (Effects of Various Proteins on the Autoxidation of L-Ascorbic Acid)

  • 김미옥;장상문
    • 한국식품영양학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.294-301
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    • 2004
  • AsA 수용액 중에서 중금속이온 비존재, Fe(III)이온 존재, 그리고 Cu(II)이온 존재 하에서의 AsA 자동산화반응에 대한 단백질 공존 효과에 대하여 살펴보았다. 수용액 중에서의 AsA 산화반응은 중금속 이온이 존재 하지 않는 경우보다 Fe(III)이온 및 Cu(II)이온이 존재하는 경우에 AsA 잔존율이 낮은 것으로 나타났다. 또한 5 $\mu$M Fe(III)이온 보다 약 50배 낮은 농도인 0.1 $\mu$M Cu(II)이온이 존재하는 경우가 AsA 산화반응 정도가 더욱 큰 것을 알 수 있었다. 이러한 AsA자동산화 반응에 대해 효소 단백질로서는 SOD 및 CAT, 비효소 단백질로서는 BSA, ovalbumin, v-globulin, lysozyme를 이용하여 AsA산화반응에 미치는 영향을 조사하였다. AsA 수용액에 CAT 및 SOD가 존재하는 경우는 Fe (III)이온 및 Cu(II)이온 존재 하에서도 존재하지 않는 경우와 마찬가지로 AsA 산화반응이 억제되는 것을 알수 있었다. 이는 SOD가Ash의 산화반응에서 생긴 $O_2$를 제거하고, CAT가 $O_2$의 불균화반응에 의해서 생기는 $H_2O$$_2$를 제거하는 것 등을 생각할 수 있다. 더욱이, AsA산화반응에 있어서의 CAT혹은 실활 CAT의 존재 하에서도 AsA의 안정화작용이 나타나 Fe(III)이온 및 Cu(II)이온 존재 하에서도 AsA의 산화반응에 대한 CAT의 비특이적인 억제효과를 확인할 수 있었다. 또한, AsA의 산화분해에 미치는 $H_2O$$_2$ 영향을 살펴 보기 위하여 50 $\mu$M AsA 수용액에 50 $\mu$M $H_2O$$_2$를 첨가 하여 산소가스는 통기하지 않고 산화반응을 행한 결과, $H_2O$$_2$존재의 유무에 관계없이 Ash분해속도는 크고 이들 반응은 CAT존재에 의해 현저하게 억제되는 것을 밝혔다. 그리고, 비효소 단백질로서 BSA, oval-bumin, v-globulin, lysozyme를 이용하여 AsA 산화반응을 살펴본 결과 이들 단백질의 공존과 더불어 AsA의 산화율이 낮아지는 경향을 나타내어 AsA에 대한 비특이적인 쾌 강한 안정화작용이 관여하고 있을 것으로 시사되었다. 본 연구는 식품ㆍ생체계에 있어서 AsA의 항산화기전, 특히 중금속이온이 존재하는 경우에 있어서 항산화반응 기전을 해명하기 위한 일부분으로서 AsA대사와 단백질 대사와의 반응에 도움을 주는 중요한 기초자료를 얻을 수가 있었다.

쥐 심폐바이패스 모델에서 심정지액 주입용 열교환기를 이용한 직장체온 유지 (Rectal Temperature Maintenance Using a Heat Exchanger of Cardioplegic System in Cardiopulmonary Bypass Model for Rats)

  • 최세훈;김화룡;백인혁;문현종;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권7호
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    • pp.505-510
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    • 2006
  • 배경: 쥐를 이용한 심폐바이패스 모델은 시간 및 비용의 절감, 관리의 용이, 큰 실험실의 불필요, 그리고 반복실험의 용이 등 많은 장점이 있으나 기술적인 어려움 또한 크다. 열교환기를 이용한 효율적인 중심체온 유지 및 조절 역시 이러한 문제점 중의 하나이다. 이에 본 연구에서는 쥐 심폐바이패스 모델을 위해 기존의 상용화된 산화기를 소동물용으로 개조한 뒤 심정지액 주입용 소형 열교환기를 이용하여 충전액을 최소화한 상태에서 인공심폐기에 의한 효율적인 체온 유지가 가능한지를 보고자 하였다. 대상 및 방법: 수컷 쥐(Sprague-Dawley,평균 530 g) 10마리를 각 5예씩 나누어 열교환기를 사용한 군과 사용하지 않은 군으로 구분하였다. 열교환기는 심정지액 주입용 열교환기를 개조하여 사용하였으며 산화기를 포함한 전체 정지 충전용량은 40 cc였다. 열교환기를 사용하지 않은 군에서는 저혈조 주위에 온수를 순환시켰다. 실험동물 마취 후 동맥 삽관은 대퇴동맥 및 내경동맥에 정맥 삽관은 외경정맥에 시행하고 부분 심폐바이패스(40 ml/kg/min)를 20분간 유지하였다. 두 군간의 비교 분석을 위해 직장 체온을 각각 마취 직후, 동정맥 삽관 후, 심폐바이패스 후 5, 10, 15, 20분에 측정하였다. 심폐바이패스 후 5, 15분에는 헤모글로빈 및 동맥혈 가스분석을 동시에 측정하였다. 결과: 쥐에서의 심폐바이패스 운용은 안정적으로 유지되었으며, 심폐바이패스 후 5분부터 두 군간의 체온 차이는 유의하였다(p<0.01). 20분 후 체온은 각각 $36.16{\pm}0.32^{\circ}C$$34.22{\pm}0.36^{\circ}C$였다. 결론: 본 연구는 소동물 심폐바이패스 모델에서 심정지액 주입용 열교환기를 이용하여 충전액에 대한 영향을 최소화하면서 효율적인 체온유지가 가능함을 증명하였다. 이러한 실험 결과는 향후 저체온 심폐바이패스 운용에 관한 실험 모델로 쥐를 폭넓게 이용할 수 있다는 가능성을 제시한다는 점에서 그 의의가 크다.

소음영 진폐증 환자에서의 등기류용량(Volume of Isoflow)의 변화 (Change of Volume of Isoflow in Pneumoconiosis Patients with Small Opacity)

  • 오상용;김지원;정장영;김경아;윤임중
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권5호
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    • pp.540-547
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    • 1993
  • 연구배경 : 통상적인 폐기능 검사에 이상이 없는 초기단계의 단순 진폐증 환자들에서 세소기관지의 기능장애를 조기발견하는데 유용한 방법으로 알려진 등기류용량을 측정하여 분진작업에 기인한 세소기도 장해 여부를 알아보고 진폐증 환자들을 조기 관리하는데 등기류용량 측정의 적용에 대한 타당성 여부를 알아보고자 하였다. 방법 : FEV1 80% 이상, FEV1/FVC 75% 이상인 분진폭로군 67명과 분진폭로력이 없는 20명을 대상으로 실내 공기 흡입 및 80% Helium과 20% 산소의 혼합가스 흡입 후 측정한 각각의 최대호출기류량곡선(maximal expiratory flow volume cuve)에서 ${\Delta}V_{max50},\;{\Delta}V_{max75},\;V_{iso}V/VC$을 구하여 진폐증 category 별로 대조군과 비교하였다. 결과: 1) 대조군에 비하여 전체 분진폭로군에서 ${\Delta}V_{max50}$${\Delta}V_{max75}$은 유의한 차이가 없었지만 $V_{iso}V/VC$은 현저하게 (p<0.01)증가되어 $V_{iso}V/VC$이 세소기도의 기능장해를 조기발견하는데 가장 유용한 지수임을 알 수 있었다. 2) 비흡연자를 포함한 분진폭로군과 흡연자만으로 이루어진 분진폭로군에서 $V_{iso}V/VC$의 분석결과가 매우 상이한 것으로 보아 흡연이 세소기관지병변을 초래하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 4) 분진폭로군에서 흉부방사선사진상 진폐음의 조밀도가 증가함에 따라 $V_{iso}V/VC$이 증가되었으나 각각의 categry에서는 서로간에 유의한 차이가 없어 진폐음영의 조밀도와 세소기도 장해와는 유의한 연관성이 없었다. 4) 분진작업에 종사한 근무 기간과 $V_{iso}V/VC$의 증가와는 유의한 연관성이 없었다. 결론 : 단순진폐중 환자들에서 통상적인 폐기능검사에 이상소견이 없는 경우 등기류용량($V_{iso}V/VC$)을 측정하여 세소기도의 기능장애를 파악함으로써 진폐증의 조기관리에 도움이 될것으로 생각된다.

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해양지중에 저장된 이산화탄소의 단층을 통한 누출 위험 평가에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the CO2 Leakage Through the Fault During Offshore Carbon Sequestration)

  • 강관구;허철;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.94-101
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    • 2015
  • $CO_2$ 배출을 줄이기 위해서 최근 $CO_2$ 포집 및 저장 기술에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 국내에서는 해양퇴적층을 대상으로 한 $CO_2$ 저장 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 $CO_2$ 저장 연구에서 가장 중요한 요소 중 하나는 안전성 확보이다. 지중저장의 안전성 확보를 위해서 저장 $CO_2$의 누출 가능성과 누출 특성을 예측하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 해양지중에 저장된 $CO_2$가 단층을 통하여 누출될 수 있는 시나리오를 가정한 후, 지중공간 내 $CO_2$ 확산 및 누출 거동을 TOUGH2-MP ECO2N을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 대상 저장지는 150 m 수심의 대륙붕 해저 825 m 지점에 있는 두께 150 m의 대염수층이고, 누출이 진행되는 경로는 주입정에서 1,000 m 떨어진 단층이다. 저장된 $CO_2$는 주입 압력과 밀도차에 의한 부력에 의해서 이동하게 된다. $CO_2$가 해수면으로 누출되기 위해서는 주입정에서 인가된 압력차가 $CO_2$를 단층 하단에 도달할 수 있게 할 만큼 충분히 커야 한다. 단층 하단에 도달한 $CO_2$는 추가적인 압력 구배가 없어도 부력에 의해서 누출된다. $CO_2$ 주입과 동시에 공극수는 $CO_2$가 누출되기 전까지 지속적으로 해저면으로 누출된다. $CO_2$가 해저면에 도착하면 공극수의 누출은 중단되고, 누출되는 $CO_2$질량에 상응하는 해수가 부력의 반대 작용으로 인해 단층으로 유입되는 것으로 계산되었다. 주입량이 누출에 미치는 영향을 평가하기 위하여 연간 $CO_2$ 주입량 100만 톤, 75만 톤, 50만 톤 에 대한 민감도분석을 수행하였으며, 누출이 일어난 시점은 주입 후 각각 11.3 년, 15.6년, 23.2년으로 계산되었다. 또한, 주입이 종료 된 이후에도 누출은 특정 기간 동안 지속되는 것으로 계산되었다. 누적 주입량 대비 누적 누출량은 연간 $CO_2$ 주입량이 100만 톤, 75만 톤, 50만 톤인 경우, 각각 19.5%, 11.5%, 2.8% 이다.

대전지역 도심하천의 수리화학적 및 동위원소적 특성 (Hydrochemical and Isotopic Characteristics of Major Streams in the Daejeon Area)

  • 정관호;문병진
    • 자원환경지질
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    • 제42권4호
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    • pp.315-333
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    • 2009
  • 이 연구에서는 대전지역 주요 도심하천인 갑천, 유등천, 대전천을 대상으로 하천수의 수리화학적 특성과 산소, 수소, 황, 탄소 동위원소 특성을 분석하였다. 하천수 시료는 풍수기와 갈수기 2차례 채취되었다. 하천의 수리화학적 특성은 상류에서는 Ca(Mg)-$HCO_3$ 유형을 보이다가 도심권을 통과하면서 Ca(Mg)-$SO_4(Cl)$유형으로 전이되고 하류에서는 Na(Ca)-$HCO_3$(Cl, $SO_4$) 유형으로 변하였다. 이와 같은 화학적 유형의 변화는 자연적 영향뿐만 아니라 하수처리장의 방류수와 인위적 오염물질의 유입에 의한 영향이 관여된 것으로 해석된다. 전반적으로 풍수기에 비해 갈수기에 하천수의 전기전도도 값이 높은 특성을 보여준다. 갑천하류는 하수종말처리장의 방류수가 합류되면서 수질이 급격하게 변화한다. 하천수의 pH는 상류에서 중성을 보이다가 도심권을 지나면서 최고 pH 9.8의 고알카리성을 보인다. 이는 현장조사결과 아파트의 우수관을 통한 세제 유입에 기인하는 것으로 보인다. 하천수의 산소-수소 동위원소 관계식은 ${\delta}D=6.45{\delta}^{18}O-7.4$으로 Craig의 순환수선보다 다소 하향 이동되어 도시된다. 이는 기단의 변화와 하천수의 표면 증발 효과에 의한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 상-하류사이에 고도효과를 반영하는 동위원소 조성 값의 차이를 보여준다. 하천수의 ${\delta}^{13}C$ 값은 $-19.5{\sim}-7.8%o$ 범위로 대기중 이산화탄소와 유기물 기원의 범위에 해당된다. 전반적으로 하천수의 상류에서 하류로 향할수록 ${\delta}^{13}C$값이 높아지므로 $CO_2$의 기원이 상류에서는 주로 유기물기원에서 도심권에서는 오염된 대기와 지하수의 기저유출로 인한 무기기원의 비율이 높아지기 때문으로 해석된다. ${\delta}^{34}S-SO_4$함량 관계도에서 하천수를 4개 그룹(갑천중 상류, 유등천, 대전천, 갑천하류)으로 구분하였다. 황산염의 농도는 갑천중상류<유등천<대전천<갑천하류의 순서로 높아지는 반면 ${\delta}^{34}S$값은 감소하는 경향을 보인다. 이는 하천별 황산염의 증가에 따른 공급원이 다르다는 것을 의미한다. 하천수내 황의 기원은 대기기원을 중심으로 황산염의 농도가 높아질수록 황철석의 영향이 큰 것으로 해석된다. 그러나 하천수에 유입되는 생활하수 등에 대한 황동위원소 자료가 없으므로 이에 대한 영향에 대해서는 향후 연구되어야할 과제이다.

친환경에너지타운에서 보어홀지중열 저장(BTES) 활용 융복합 열에너지 공급 시스템 사례 연구 (International Case Studies on the Eco-friendly Energy Towns with Hybrid Thermal Energy Supply System and Borehole Thermal Energy Storage (BTES))

  • 심병완
    • 자원환경지질
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    • 제51권1호
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    • pp.67-76
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    • 2018
  • 본 연구는 해외 친환경에너지타운에서 보어홀 지중열 저장(BTES) 기술을 활용한 융복합 열에너지 공급 시스템의 3가지 사례로서 캐나다의 ADEU(Alexandra District Energy Utility) 및 DLSC(Drake Landing Solar Community)와 덴마크의 Brædstrup Solpark를 조사하였다. 이들 지역 냉난방 시스템들은 효율과 지속가능성을 높이기 위하여 다중 에너지원을 활용하고 있다. ADEU는 리치몬드시에서 726 개의 지중열교환기로 이루어진 지열필드 및 천연 가스 백업 보일러를 이용한 대규모 지역에너지 공급을 위해 개발되었다. 그리고 캘거리시 인근 Okotoks에 위치한 DLSC는 여름철에 풍부한 태양열 에너지를 144 개의 지중열교환기를 통하여 지중에 저장하고 겨울철 난방을 위해 각 주택에 열에너지를 분배하는 계간축열 방식의 지역난방 시스템이다. Brædstrup Solpark 지역난방 시스템은 태양열, 히트 펌프, 보일러 플랜트 및 계간축열을 위한 48 개의 지중열교환기로 구성되며 다중 에너지원을 이용하여 열을 저장한다. BTES 시추공의 심도와 축열량은 지하수 유동과 지반의 열물성에 따라 영향을 많이 받는다. 이러한 시스템들은 경쟁력 있는 에너지 가격으로 장기적인 에너지를 공급함으로서 신뢰성과 경제성을 평가 받았다. 그리고 ADEU와 Brædstrup Solpark는 서비스 영역 확장을 위한 장기 에너지 공급 계획을 기반으로 확장이 진행중이다. 본 조사를 통하여 이러한 시스템들은 사회 경제적인 이익 뿐만아니라 환경적인 관점이 설계에 반영되어 있는 것을 알 수 있었다. 국내에서도 이러한 프로젝트를 실시하기 위해서는 지방 정부 또는 관련 기관의 에너지 정책 지원 뿐만아니라, 관리 기관 설치를 통한 장기적인 협력이 필요하다.