계단형 보와 여수로 같은 수공구조물의 상부에서는 스키밍 흐름 그리고 직하류부에서는 정상파를 포함하는 도수 현상인 파형흐름과 같이 다양한 형태의 흐름이 발생한다. 연구에서는 하이브리드 RANS-LES 난류 모델링 기법과 자유수면 변동을 해석하기 위한 VOF (volume of fluid)기법을 병합한 3차원 부정류 수치모형을 이용하여 계단형 보가 설치된 사각형 개수로에서 발생하는 파형흐름과 스키밍 흐름을 포함하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 시간평균 수치모의 결과와 기존 수리모형 실험 결과를 비교분석한 결과, 수치모의는 보 하류부에서의 평균유속분포의 변화, 정체파와 수면와류를 포함하는 파형흐름의 전반적인 수면 변화, 파형흐름의 파고와 길이, 정체파 하부에서 발생하는 재순환 흐름 영역의 길이 등을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의를 통해서 자유수면과 순간 유속 벡터의 변동, 전단응력과 난류에너지의 분포 그리고 3차원 난류조직구조와 총압력분포의 형태와 변동 자료를 제시하여 스키밍 흐름과 파형흐름 영역에서의 독특한 흐름 거동 특성을 규명하였다.
본 연구는 조류 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb 흡착시 고정화 방법이 흡착특성에 미치는 영향에 관한 것으로, 고정화는 Ca-alginate, K-carrageenan, and polyacrylamide를 이용하여 실시하였다. 연구결과, 고정화에 따라 흡착평형 도달시간의 지연이 나타났으며, Pb의 최대 흡착능(mg/g)은 중금속 농도와 pH가 높을수록, 고정체 투입량이 적을수록 높게 나타났다. 고정화 방법별 흡착능은 Ca-alginate로 고정화한 경우 가장 높은 흡착능을 나타낸 반면, 흡착량이 pH에 가장 민감하게 영향을 받았다. Pb 흡착현상은 Freundlich 등온흡착식에 의해 잘 해석되었고, 흡착속도는 2차 모형식을 따르는 것으로 나타났다. FT-IR분석으로 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb의 생물흡착 메커니즘이 주로 carbo-acid와 amide 그룹에 Pb가 결합되어 일어남을 알 수 있었다. 흡착된 Pb의 탈착은 탈착제 농도가 높을수록 탈착 효율도 높았다. 실험에 사용되어진 여러 탈착제(NTA, HCl, EDTA, $H_2SO_4,\;Na_2CO_3$)중 Ca-alginate과 K-carrageenan로 고정화한 경우 NTA가 가장 높게 나타났으며, polyacrylamide로 고정한 경우 EDTA를 사용한 경우 가장 효과적인 것으로 나타났다. 고정화 방법별 최대 탈착효율은 각각 90.0, 83.0, 80.0% 이었다.
철도차량의 고속화가 가속화되면서 화물을 운송하던 컨테이너 차량이 차륜의 파손에 의하여 탈선하는 사고가 발생하여 많은 물적 피해가 발생하고 있으며, 이러한 철도차량의 사고는 많은 인명 피해와 물적 피해를 가져오는 대형 사고로 발전할 수 있다. 따라서 이에 대한 재발 방지를 위한 차륜의 파손 해석에 대한 연구가 필요한 실정이다. 철도차량의 차륜은 기계적 하중과 열하중를 동시에 받으며, 기계적 하중으로는 철도차량의 무게에 의한 수직하중과 곡선 구간을 운행할 때 차륜과 레일의 접촉부에 수평하중이 발생하며, 철도차량의 제동시 답면제동에 의한 반복적인 열하중을 받는다. 이러한 차륜에 발생하는 기계적 하중과 열하중은 차륜의 균열과 잔류응력 등을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 주행 시의 브레이크 이력과 하중 조건을 고려한 열 구조 연성해석을 수행하여 차륜에 부하되는 최대응력을 추정하였으며, 이 값을 파괴역학 파라미터인 응력확대계수에 적용하여 차륜의 안전성을 평가하였다.
Objectives: Endotoxins in dust generated in occupational settings is known to contribute to the occurrence of respiratory illness among workers. The relationship between the level of endotoxins in total dust or respirable particulates collected from swine farms and immunological markers related with respiratory allergy was evaluated among swine husbandry workers. Materials and Methods: Peripheral blood samples were collected from ten workers at ten swine farms at Gyeonggi province, Korea. Peripheral mononuclear cells were stimulated with phorbol 12-myristate 13-acetate and ionomycin for 48 hours. The levels of various cytokines produced at culture supernatants were determined using a commercially available ELISA kit. The concentration of particulate matter($PM_{10}$) in the indoor air of the swine farms was evaluated using a PVC membrane filter and mini volume air sampler, and endotoxin levels in the dust were measured by Limulus Amebocyte Lysate Kinetic QCL method. Results: Levels of endotoxins in the total dust were categorized into high(geometric mean: $109.35EU/m^3$) and low concentrations (geometric mean: $0.95EU/m^3$) for five swine farms. Interleukin-4 levels were higher in the high endotoxin group than in the low endotoxin group, while interferon-${\gamma}$ levels were lower in the high endotoxin group than in the low endotoxin group. The ratio (interferon-${\gamma}$ to interleukin-4), indicating immunologic skewedness against allergic reactivities, was lower in the high endotoxin group($1.15{\pm}0.60$) than the low endotoxin group($3.09{\pm}2.38$). In addition, the level of interleukin-13, another cytokine contributing to the occurrence of allergic responses, was significantly higher in the at the high endotoxin group($1.12{\pm}0.37ng/m{\ell}$) than in the low endotoxin group($0.37{\pm}0.04ng/m{\ell}$). Hematologic assessment showed significantly lower cellularity in the number of total leukocytes, neutrophils, and eosinophils in the high endotoxin group than in the low endotoxin group. Conclusions: Even though a sufficient number of swine workers and farms were not investigated, this study generlly suggests that the immunological function of swine farm workers exposed to high levels of endotoxin could be modulated toward allergic reactivities.
Peri-implantitis could be the result of biomechanical and occlusal overload as well as microbiologic invasion. The dental implant may be more susceptible to dental plaque than the natural tooth, as the predictability of a stable soft tissue attachment complex has not yet been confirmed. With the development of peri-implantitis, the implant surface would be exposed to the oral environment and becomes coated with bacteria. The objective of therapy for this condition is to regain integration of the implant with bone. Since fibroblast adherence to surfaces is impeded by endotoxin, it would seem that decontamination would be desirable to obtain maximum osseointegration. The purpose of this study was to determine whether various chemotherapeutic and mechanical treatments(distilled water, air-powder abrasive, hypersaturated citric acid, tetracycline) can detoxify contaminated titanium implant surface by means of kinetic LAL test. Experimental rough surface titanium disks were fabricated. All of them were divided into two groups(A.a group and P.g group) and each contaminated by A. actinomycetemcomitans and P. gingivalis suspension. Contaminated disks were treated with distilled water, air-powder abrasive, citric acid and tetracycline, and then all disks were placed into LPS-free water for elution. The results were as follows : 1. In A.a group, LPS elute level of all test groups were significantly lower than control group(p<0.05). 2. In A.a group, LPS elute level of test 2, test 3 and test4 groups were significantly lower than that of control group(p<0.05). But, among the test 2, test 3, test4 groups, the significant differences were not detected. 3. In P.g group, LPS elute level of test 2, test 3 and test 4 groups were lower than that of control group(p<0.05). But, among the test groups, the significant differences were not detected. From the result of this study, it would be concluded that air-powder abrasive, hypersaturated citric acid and tetracycline treatments may be effective at reducing endotoxin level on rough titanium implant surfaces, and can be clinically used. But the treatments in peri-implantitis differentially impact osseointegration making one method clinically superior. To gain this knowledges, further molecular biologic and histopathologic studies should be developed.
입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.
이 실험은 참깨에 대한 Propineb의 안전(安全) 사용기준(使用基準)을 설정하기 위하여 보호(保護) 살균제(殺菌劑)인 Propineb(56%)와 직접(直接) 살균제(殺菌劑)인 Oxadixyl(8%)의 혼합제(混合劑)를 경엽 살포하였을때, 그 시용량(施用量)과 시용시간(施用時間)에 따라 참깨시료중에 잔류(殘留)하는 Propineb의 잔류량(殘留量)을 측정하였다. 공시농약의 처리는 수확전 3, 7, 15, 30, 45, 60일에 하였으며 Propineb는 각 처리구당 $0.028g/m^2$의 수준으로 시용(施用)하였다. 본 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참깨 중 Propineb의 회수율(回收率)은 84-96%이었으며, 최소(最少) 검출(檢出) 한계(限界)는 0.03mg/kg이었다. 2. 처리횟수 및 처리기간에 따른 참깨 시료중의 Propineb의 잔류량(殘留量)은 $0.14{\sim}1.38mg/kg$ 범위였다. 3. Propineb의 잔류량(殘留量)은 처리 횟수가 많을수록, 또 처리 일수가 수확일에 가까울수록 많은 경향을 보여주었다. 4. 참깨시료중에 Propineb의 잔류량은 시간이 경과함에 따라 감소했으며 이는 First-Order Kinetics에 따랐다. 5. 참깨시료중 Propineb의 잔류량은 6회 사용, 수확 3일전에 처리하였을 경우에 1.38mg/kg이었으며, 이는 FAO/WHO에서 설정한 최대(最大) 잔류허용량(殘留許容量)인 2mg/kg보다 낮았다. 6. 본 실험에서 측정한 Propineb의 반감기(半減期)는 $12{\sim}16$일이었다.
Objective: The purpose of this study was to examine the effect of changes in degrees of freedom of the fingers (i.e., the number of the fingers involved in tasks) on the task performance during force production and releasing task. Method: Eight right-handed young men (age: $29.63{\pm}3.02yr$, height: $1.73{\pm}0.04m$, weight: $70.25{\pm}9.05kg$) participated in this study. The subjects were required to press the transducers with three combinations of fingers, including the index-middle (IM), index-middle-ring (IMR), and index-middle-ring-little (IMRL). During the trials, they were instructed to maintain a steady-state level of both normal and tangential forces within the first 5 sec. After the first 5 sec, the subjects were instructed to release the fingers on the transducers as quickly as possible at a self-selected manner within the next 5 sec, resulting in zero force at the end. Customized MATLAB codes (MathWorks Inc., Natick, MA, USA) were written for data analysis. The following variables were quantified: 1) finger force sharing pattern, 2) root mean square error (RMSE) of force to the target force in three axes at the aiming phase, 3) the time duration of the release phase (release time), and 4) the accuracy and precision indexes of the virtual firing position. Results: The RMSE was decreased with the number of fingers increased in both normal and tangential forces at the steady-state phase. The precision index was smaller (more precise) in the IMR condition than in the IM condition, while no significant difference in the accuracy index was observed between the conditions. In addition, no significant difference in release time was found between the conditions. Conclusion: The study provides evidence that the increased number of fingers resulted in better error compensation at the aiming phase and performed a more constant shooting (i.e., smaller precision index). However, the increased number of fingers did not affect the release time, which may influence the consistency of terminal performance. Thus, the number of fingers led to positive results for the current task.
본 연구에서는 파랑의 에너지 및 에너지 수송과 관련된 변량들의 계산과 그 비선형효과의 분석을 능률적으로 수행하기 위하여 설계파에 대한 비선형 흐름함수파이론을 도입한다. 흐름함수파이론은 비대칭성 파형을 갖는 실측파와 이론적인 대칭 파형을 갖는 설계파. 두 경우 모두에 사용할 수 있는 이론으로 Dean에 의해 처음 창안되었다. 후에 Dalrymple이 특정한 파고의 조건과 0의 평균해수면 변위의 조건을 만족하도록 하는 두 라그란지 승수를 사용하여 기존의 수치계산 과정을 개량함으로써 수치계산이 좀 더 효율적으로 수행되도록 하였다. 그리고 흐름함수의 계수 (Stream function coeffiicient)들은 본 연구를 위해 개량한 Marquardt algorithm을 사용하여 수치계산된다. 본 연구의 결과로서 평균 위치에너지와 평균 운동에너지, 평균 전에너지의 비선형효과는$L^*/L_O$의 감소와 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하여 흐름함수이론과 비교하여 선형파이론이 항상 과대평가된다. 군속도와 파장의 비선형효과는 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하되 선형파이론이 항상 과소평가된다. 마지막으로 평균 전에너지 Flux의 비선형효과는 천해파(shallow-water waves)에 대해서는 선형파이론이 과대평가되고 심해파 (deep-water waves)에 대해서는 선행파이론이 과소평가되는 양면성을 지닌다.
인도네시아 아역청탄인 ABK탄과 중국 갈탄(lignite)과 같은 저급탄에 대한 열분해와 촤-$CO_2$ 가스화반응에 대한 실험을 비등온의 승온 조건에서 열중량분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 수행하였다. 열분해 속도는 2단계, 1차의 열분해 모델(Kissinger 법의 변형)에 의해 잘 모사되었다. 촤의 $CO_2$ 가스화반응은 수축 핵 모델에 적용하여 초기의 활성화 에너지가 ABK탄은 189.1 kJ/mol, lignite는 260.5 kJ/mol의 값을 얻었으며, 수축 핵 모델에 의해 잘 모사되었다. 특히, 촤의 $CO_2$ 가스화반응에서 활성화 에너지는 무연탄의 결과와 유사하였으며, 다른 모델이나 석탄의 종류에 따라 큰 차이를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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