• 제목/요약/키워드: Mass energy absorption coefficient

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Gadolinium- and lead-containing functional terpolymers for low energy X-ray protection

  • Zhang, Yu-Juan;Guo, Xin-Tao;Wang, Chun-Hong;Lu, Xiang An;Wu, De-Feng;Zhang, Ming
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권12호
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    • pp.4130-4136
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    • 2021
  • By polymerization of gadolinium methacrylate (Gd (MAA)3), lead methacrylate (Pb(MAA)2) and methyl methacrylate (MMA), Gd and Pb were chemically bonded into polymers. The X-ray shielding performance was evaluated by Monte Carlo simulation method, and the results showed that the more metal functional organic monomer, the better the shielding performance of terpolymers. When the X-ray energy is 65 keV, Gd (MAA)3-containing polymers have better shielding performance than Pb(MAA)2-containing polymers. Gd could compensate for the weak absorption region of Pb. Therefore, polymers containing both Gd and Pb enhanced shielding efficiency against X-ray in various low-energy ranges. For obtaining terpolymers with uniform monomer compositions, the relationship between the monomer composition of the terpolymers and the conversion level was optimized by calculating the reactivity ratios. The value of reactivity ratios of r (Gd (MAA)3/Pb(MAA)2), r (Pb(MAA)2/Gd (MAA)3), r (Gd (MAA)3/MMA), r (MMA/Gd (MAA)3), r (Pb(MAA)2/MMA) and r (MMA/Pb(MAA)2) was 0.483, 0.004, 0.338, 2.508, 0.255, 0.029. The terpolymers with uniform monomer composition could be obtained by controlling the monomer compositions or conversion levels. The results can provide new radiation protection materials and contribute to the improvement in nuclear safety.

수로관 표면 고정 히드록실아민-산화환원효소에 의한 암모니아 저감 효과 모사 (Simulation of Ammonia Reduction Effect by Hydroxylamine-oxidoreductase Enzyme Immobilized on the Surface of Water Pipe)

  • 이상룡;박진원
    • 유기물자원화
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    • 제28권4호
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    • pp.35-41
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    • 2020
  • 본 연구는 수로 표면에 고정된 히드록실아민-산화환원효소가 암모니아 흡수에 미치는 영향에 대하여 해석하였다. 이 효소에 의한 반응은 히드록실아민을 아질산으로 변화시키는 것으로서 신속하게 진행된다. 영향의 해석을 위하여, 무차원 물질전달 지배방정식이 수립되었고 상온 기준의 일정한 물성치들이 사용되었다. 물에서의 암모니아 확산계수와 물의 동점도계수는 각각 2.45×10-9 ㎡/s와 1×10-6 ㎡/s이었다. 물에서의 암모니아 농도 분포는 암모니아에 노출되기 시작하는 지점으로부터의 위치에 대하여 산출되었다. 혼합 깊이에 따른 정량적인 분포 또한 도출되었다. 이와 같은 정량적인 해석은 수로 표면에 고정화된 효소가 암모니아 제거에 효율적으로 이용될 수 있는지에 대한 통찰력을 제시할 수 있다.

국립공원 지역 시정장애 현상의 물리.화학적 특성 (Physico-Chemical Characteristics of Visibility Impairment in a National Park Area)

  • 김경원
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.325-338
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    • 2009
  • National parks provide recreation, health, and science to human being. The provision of beautiful landscape view of the national park improves an economic and social phase of a nation. However, visibility impairment frequently occurred in the national park area of Gyeongju. The purpose of this study is to investigate the physical and the chemical characteristics of visibility reduction observed at the national park area of Gyeongju. Optical, chemical, meteorological characteristics and scenic monitoring were performed at the visibility monitoring station of Gyeongju University located at the Seoak section of Gyeongju national park from April 28 to May 9, 2008. Light extinction, light scattering, and light absorption coefficients were continuously measured using a transmissometer, a nephelometer, and an aethalometer, respectively. In order to investigate the impact of aerosol chemistry on visibility impairment, size-resolved aerosols were collected at intervals of 2-hour (from 8 A.M. to 6 P.M.) and 14-hour (from 6 P.M. to 8 A.M.) interval each sampling day. The average light extinction coefficient and the average visual range were measured to be $270{\pm}135\;Mm^{-1}$ and $14.5{\pm}6.3\;km$ during the intensive monitoring period, respectively. It was revealed that sulfate particle was the largest contributor to the light extinction under hazy condition. Organic mass accounted for about 26% of the average light extinction. The mass extinction efficiencies for $PM_{1.0}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ were estimated to be 9.0, 4.7, and $2.7\;m^2\;g^{-1}$ under the consideration of water growth function of hygroscopic aerosols, respectively.

삼상 역 유동층의 수력학, 열전달 및 물질전달 특성 (Characteristics of Hydrodynamics, Heat and Mass Transfer in Three-Phase Inverse Fluidized Beds)

  • 강용;이경일;신익상;손성모;김상돈;정헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.451-464
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    • 2008
  • 삼상 역 유동층은 유동하거나 부유하는 입자의 크기가 매우 작은 경우나 유동입자의 밀도가 액체보다 작은 담체나 접촉매체 또는 촉매전달물질인 경우에 생물반응기, 발효공정, 폐수처리공정, 흡착, 흡수공정 등에 매우 효과적으로 사용될 수 있어서 그 적용성은 날로 증대되고 있다. 그러나, 삼상 역 유동층에 대해서는 많은 연구가 진행되지 않아 왔으며 수력학적 특성에 대한 연구조차도 미흡한 실정이다. 삼상 역 유동층을 이용한 많은 종류의 반응기와 공정들의 운전과 설계 그리고 scale-up을 위해서는 삼상 역 유동층에서 수력학적 특성과 열전달과 물질전달과 같은 이동현상에 대한 정보는 필수적이라는 것은 자명한 사실이다. 따라서, 본 총설에서는 삼상 역 유동층에 대한 정보들을 공학적 측면에서 요약하고 재정리하여서 이 분야의 현장에서 필요한 지식들을 제안하고자 하였다. 본 논문은 수력학적 특성, 열전달 특성 그리고 물질전달 특성의 세 부분으로 이루어져있다. 즉, 수력학적 특성 부분에서는 운전변수가 상 체류량, 기포의 특성 그리고 유동입자의 분산에 미치는 영향을 검토하였으며, 열전달 특성 부분에서는 삼상 역 유동층에서의 운전변수가 열전달 계수에 미치는 영향을 고찰하였고, 열전달 모델에 대한 정리를 하였으며, 물질전달 특성 부분에서는 운전변수가 연속액상의 축방향 분산계수 및 액상 부피물질전달계수에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 각 절에서 유동입자의 최소유동화속도, 상 체류량, 기포특성, 유동입자의 요동빈도수 및 유동입자의 분산 등과 같은 수력학적 특성과 열전달 계수 그리고 연속액상의 축방향 확산계수와 물질전달계수 등을 예측할 수 있는 상관식들을 제안하였다. 본 총설의 마지막 절에서는 삼상 역 유동층의 공업적 응용을 위해 앞으로 더 연구해야하는 내용에 대해 제안을 하였다.

사과의 삼투건조시 물질이동 특성 (Mass Transfer Characteristics during the Osmotic Dehydration Process of Apples)

  • 윤광섭;최용희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.824-830
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    • 1996
  • 삼투건조의 여러 가지 가공변수 중 설탕용액의 농도를 달리하고 침지시간, 침지온도를 달리하여 삼투건조를 행하여 물질이동을 나타내는 Solid Gain(SG), Weight Reduction(WR), Moisture Loss(ML) 등을 조사하여 물질이동특성을 알아 보고자 하였다. 온도와 농도 시간에 따른 수분의 이동과 용질의 이동을 확산식으로 평가하였다. 색차의 변화((equation omitted)E)는 $60^{\circ}C에서만$ 높은 값을 보여 갈변이 심해짐을 확인할 수 있었으며, 높은 온도에서는 낮은 농도에서 처리가 더 큰 (equation omitted)E값을 나타내었고, 낮은 온도에서는 농도에 따라서 큰차이를 나타내지 않았다. SG은 농도가 증가할수록 설탕의 흡수가 많아져 증가하였으며, WR 또한 고농도에서 무게감소가 많이 이루어지고 저농도에서는 낮은 값을 보여 설탕농도가 높아질수록 많은 양의 무게감소가 이루어짐을 알 수 있었다. ML는 저농도 보다는 고농도에서 빠른 증가가 일어나 건조가 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며 수분 함량은 삼투농도가 높을수록 수분 함량이 점차 낮아져 삼투처리로 건조가 이루어짐을 화인할 수 있었다. 수분의 이동에 따른 확산계수는 같은 온도, 같은 농도에서 각각 농도나 온도의 증가시 높은 값을 가져 확산이 빠르게 일어남을 알 수 있었다. 용질의 이동에 따른 확산계수는 온도의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 농도의 영향에 있어서는 $20^{\circ}C에서는$ 농도의 증가에 따라 증가함을 보였으나 $40^{\circ}C와$ $60^{\circ}C에서는$ 감소하는 경향을 보였다. 확산계수에 대한 온도의 영향을 Arrhenius 식에 적합시켜 본 결과, 5% 유의 수준에서 수분의 이동은 60 。Brix, 용질의 경우는 40。Brix의 농도에서만 적합하다고 할 수 있었다. 수분과 용질의 확산에 있어서 낮은 농도인 20。Brix에서는 높은 활성화 에너지를 보였으며 상대적으로 고농도인 40 Brix와 60 。Brix에서는 낮은 활성화 에너지를 보여 확산이 쉽게 일어남을 알 수 있었다.

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한국토양(韓國土壤)의 방사능(放射能)에 관(關)한 연구(硏究) (I) - 답토양(畓土壤)의 β 방사능(放射能) 및 40K 핵종동정법(核種同定法) - (Radioactivity in soils (I) -A method for the identification of 40K and measurement of beta activity in paddy soils)

  • 김태순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.55-66
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    • 1971
  • 가. 토양(土壤)의 전(全) ${\beta}$ 방사능(放射能)을 측정(測定)하여 전(全) ${\beta}$ 방사능(放射能) 중(中)에서 $^{40}K$의 기여(奇與)를 $^{40}K$${\beta}$ 선(線) 포화(飽和) 방사능비율(放射能比率)을 사용(使用)하여 전(全) ${\beta}$ 선(線) 분석(分析)을 시도(試圖)한 결과(結果) 답토양(畓土壤)의 전(全) ${\beta}$ 방사능(放射能)은 $^{40}K$${\beta}$ 방사능(放射能)에 기곤(起困)함을 알았다. 따라서 답(畓) 토양(土壤)의 전(全) ${\beta}$ 방사능(放射能)을 측정(測定)한다는 것은 실(實)은 $^{40}$${\beta}$ 방사능(放射能)을 측정(測定)하는 것이다. 나. 전(全) ${\beta}$ 방사능(放射能)으로 부터 $^{40}K$의 핵종(核種) 동정(同定)을 행(行)하는 순서(順序)는 임의시료량(任意試料量)의 방사능측정(放射能測定)와 $^{40}K$의 포화(飽和) 방사능(放射能) 비율(比率)로 계산(計算)한 계산치(計算値)((4)식(式)에서 $G(t){\cdot}A_{\infty}$ 또는 A/G(t))와 비교(比較)하여 일치(一致)되는지를 Chauvenet 기준(基準) 따라서 검정(檢定)한다. 만약에 일치(一致)하지 않을 경우에는 $^{40}K$ 외(外)의 다른 핵종(核種)의 기여(寄與)를 의미(意味)하며 (7)식(式)에 의(依)하여 $^{40}K$과 다른 핵종(核種)을 분별(分別)하여 각각의 방사능(放射能) 붕양율(崩壤率)을 구(求)할 수 있다. 다. 한국(韓國) 답(畓) 토양(土壤)의 $^{40}K$ ${\beta}$ 방사능(放射能)은 $17.5{\sim}44.6{\mu}{\mu}ci/gr$. soil 사이에 있으며 이를 다시 모암(母岩) 별(別)로 보면 석회암(石灰岩)>화강암(花崗岩)>편암(片岩)>편마암(片麻岩)>반암(斑岩)>현무암(玄武岩)>섬녹암(閃綠岩)의 순(順)이다.

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디지털방사선영상시스템에서 MCNPX 시뮬레이션을 이용한 영상 품질 및 선량평가 (Evaluation of Image Quality & Absorbed Dose using MCNPX Simulation in the Digital Radiography System)

  • 안현;이동연;고성진;김창수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.327-335
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    • 2016
  • 본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.