• 제목/요약/키워드: Physical Environmental Factors

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보존처리 후 철제유물에 생성된 부식물 특성 연구 (Study on Characteristics of Corrosion Products Generated in Iron Artifacts after Conservation Treatments)

  • 정지해;양희제;하진욱
    • 보존과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.297-309
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    • 2013
  • 철제유물은 출토되는 순간 급격한 환경변화로 인해 빠른 속도로 부식이 진행되므로 보존처리 과정을 거쳐 부식을 억제한다. 그러나 보존처리가 완료된 철제유물도 재부식이 발생하는 경우가 다수이며, 재부식된 유물의 보존처리는 1차 보존처리 시보다 그 처리가 어렵고 처리기간 또한 길어진다. 본 연구는 보존처리가 완료된 이후 보관과정에서 발생하는 부식생성물을 과학적으로 분석하여 재부식의 요인을 찾고자 하였다. 경주지역의 세 유적에서 출토된 철제유물을 동일한 약품과 방법으로 2002~2009년 동안 보존처리를 완료하였으나, 포장 보관 상태의 일부 철제유물에서 재부식 징후가 관찰되었다. 이중 재부식의 징후가 확인된 단조 철제유물 9점을 선별하여 질량측정, 육안관찰, 현미경을 통한 물리적 변화를 관찰하였고, SEM-EDS, XRD, IC, ICP분석을 통해 화학적 변화를 분석하였다. 그 결과, 유물에서 탈락된 부분의 접면에 형성된 황갈색 부식생성물은 군집한 형상만 다를 뿐 결정상은 공통적으로 침상형이 확인되었으며, 적색에서 황갈색으로 갈수록 침상의 형태가 뚜렷하였다. 보존처리가 완료된 시점의 경과에 따라 부식생성물이 증가할수록 유물의 질량이 증가하였고 염화이온의 농도가 상대적으로 높아지는 경향이 나타났다. 채집된 모든 시료의 부식생성물에 대한 XRD분석에서는 ${\beta}$-FeOOH(akaganeite)이 확인되었고, ICP분석 결과 $Na^+$, $Ca^{2+}$성분을 확인할 수 있었다.

기후변화 조건에서 콩 한발스트레스에 대한 광화학 반사 지수 반응 평가 (Evaluation of Photochemical Reflectance Index (PRI) Response to Soybean Drought stress under Climate Change Conditions)

  • 상완규;김준환;신평;백재경;이윤호;조정일;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.261-268
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    • 2019
  • 한발 발생이 갈수록 증가하고 있는 가운데, 작물의 생리생화학적 기작과 광합성능을 효율적으로 진단 및 평가 할 수 있는 방법을 찾는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 연구를 통해 광화학 반사 지수인 PRI가 콩의 한발 스트레스에 대하여 고온과 고CO2 등 미래 기후 변화 환경에서도 유의미한 생육 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다. PRI와 대표적 한발 생육지표들(군락 광이용효율, 건물중 변동율, 엽록소 형광, 기공전도도)과의 밀접한 관계를 통해 한발 스트레스 하에서 콩의 광합성 활성과 생장량을 원격으로 모니터링할수 있는 진단 모델 개발의 가능성을 볼 수 있었다. 다만 향후 고온, 고CO2 등 기후변화 조건에서 PRI의 성능에 대한 지속적인 평가와 함께 민감도 향상을 위한 광학지표 개발 및 모델 개선 연구가 선행되어야 할 것으로 보인다.

기후변화의 풍속과 일조시간 양생조건에 따른 콘크리트 탄산화 성능중심평가 (Performance Based Evaluation of Concrete Carbonation from Climate Change Effect on Curing Conditions of Wind Speed and Sunlight Exposure Time)

  • 김태균;신재호;최승재;김장호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.45-55
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    • 2015
  • 현재 전 세계적으로 자연적, 인위적 요인으로 인하여 이상기후가 나타나고 있다. 이상기후의 대표적인 것으로 슈퍼태풍, 극한폭설, 폭염과 같은 극한 기후현상이 초래된다. 1970년대 산업화 시대 이후 급격하게 지구의 온도가 상승하는 것을 알 수 있으며, 이로 인하여 발생하는 가장 큰 문제점은 지구 온난화이다. 지구 온난화에 영향을 미치는 온실가스의 종류로는 이산화탄소, 과불화탄소, 아산화질소, 메탄과 같은 다양한 종류의 화학성분이 존재하며 특히 이산화탄소가 약 90%의 비중을 차지하는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 경우 건설재료로써 탁월한 내구성능을 지니고 있으며, 사회기반시설물 건설 재료로 70%이상 사용되고 있다. 그러나 콘크리트는 타설직후 물리 화학적으로 다양한 환경조건으로부터 성능저하 현상이 발생하기도 한다. 특히 대기중의 이산화탄소는 콘크리트 알칼리도 저하에 따른 철근을 부식시키고 내구성 저하를 초래하게 된다. 따라서 본 연구에서는 풍속, 일조시간에 관하여 양생 한 후 콘크리트의 탄산화 실험을 접목시켜 탄산화 깊이와 탄산화 속도계수를 측정하고 이를 바탕으로 만족도 확률 곡선을 통하여 성능중심평가(Performance Based Evaluation(PBE))를 수행 할 것이다.

공기중 염화비닐단량체의 포집시 공기 포집량이 파과에 미치는 영향 (Effect of sampling volume on the breakthrough of charcoal tube during vinyl chloride monomer sampling)

  • 윤존중;임남구;김치년;노재훈
    • 한국산업보건학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.241-248
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    • 2001
  • The main factors of breakthrough are known to sampling time, flow rate, concentration of the sample, temperature, humidity, and the physical characteristics of the solid sorbent tube. However, no study has been reported the effect of temperature and sampling volume on the breakthrough of acharcoal tube during vinyl chloride monomer (VCM) sampling. The objective of this study is to suggest the optimal sampling condition during VCM sampling based on National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) method. To evaluate adequate sampling volume for VCM without breakthrough, volume of 1, 2, 3, 4, and 5 L each from VCM of 1, 5, 10, 15, and 20ppm at flow rate of 0.05 L/min were sampled in $22^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$. At $22^{\circ}C$, in the case of 1, 5, 10, and 15ppm, VCM was adsorbed completely in first section of charcoal tube regardless of sampling volume. But in 20ppm, detection rates are 99.56% in first section and 0.44% in second section. At $40^{\circ}C$ of 1ppm, VCM was adsorbed completely in first section. In 10, 15, and 20ppm, detection rates of second, third, and forth sections were decreased significantly by reduction of sampling volume. In determination of breakthrough based on NIOSH method, no breakthrough was occurred in 20ppm at $22^{\circ}C$. At $40^{\circ}C$, breakthrough was occurred in 10, 15, and 20ppm when sampling volume was 5L. Although no breakthrough was occurred when sampling volume was 3L. Finally, in environment of temperature around $22^{\circ}C$, breakthrough may not occurred up to 20ppm during sampling for VCM. During sampling for VCM in environment of temperature around $40^{\circ}C$, no breakthrough occurred in 1-5ppm and 10-20ppm when sampling volume is 5L and 3L respectively. This result suggests that the sampling volume should be considered when VCM sampling under hot conditions (> $22^{\circ}C$) by the NIOSH method No. 1007.

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팔당호와 충주호 퇴적물의 탄소성 산소요구량 비교 (Comparison of Carbonaceous Sediment Oxygen Demand in Lake Paldang and Lake Chungju)

  • 신유나;박혜경;이상원;공동수
    • 생태와환경
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    • 제40권3호
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    • pp.439-448
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    • 2007
  • 본 연구에서는 한강수계의 대표적 대형 호수인 팔당호와 충주호에서 시기별로 퇴적물의 산소요구량(SOD)을 조사하고, 수리학적 유형이 다른 두 호수에서 SOD에 영향을 주는 인자를 유추하여 두 호수에서의 수질예측 등을 위한 모델에 사용할 계수를 제시하고자 하였다. 2005년 6, 9및 11월 팔당호 내 2지점인 댐 앞과 광동교에서, 2005년 5, 7, 9및 11월에는 충주호 내 4개 지점에서 SOD를 측정한 결과, 팔당호 두 지점의 SOD는 $337.8{\sim}881.0$ mg $O_2m^{-2}d^{-1}$, 충주호 네 지점에서는 $143.0{\sim}969.1$ mg $O_2m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타나 두 호수에서 퇴적물의 유기물오염은 심하지 않은 상태로 조사되었다. 호수별로 조사 지점과 조사시기에 따라 SOD의 차이를 보였으나 두 호수간의 차이는 크지 않았다. 두 호수에서 SOD에 영향을 미치는 환경인자를 조사한 결과, 팔당호의 SOD는 퇴적물의 유기물 함량과 유사한 변동패턴을 보여 SOD 변화에 영향을 미치고 있음을 시사하였다. 충주호의 SOD는 심층수 수온(r=0.78, p<0.01), $PO_4-P$(r=0.79, p<0.01), TP(r=0.55, p<0.05), DTP (r=0.55, p<0.05), $NO_3-N$(r=0.72, p<0.01)등과 높은 양의 상관을 나타냈다. 따라서 수심이 얕고 체류시간이 짧은 팔당호의 SOD는 퇴적물의 유기물함량과 기원의 영향을 많이 받으며, 수심이 깊고 체류시간이 긴 충주호의 SOD는 물리 화학적 인자에 의해 영향을 받는 것으로 추정된다.

Use of the Quantitatively Transformed Field Soil Structure Description of the US National Pedon Characterization Database to Improve Soil Pedotransfer Function

  • Yoon, Sung-Won;Gimenez, Daniel;Nemes, Attila;Chun, Hyen-Chung;Zhang, Yong-Seon;Sonn, Yeon-Kyu;Kang, Seong-Soo;Kim, Myung-Sook;Kim, Yoo-Hak;Ha, Sang-Keun
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.944-958
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    • 2011
  • Soil hydraulic properties such as hydraulic conductivity or water retention which are costly to measure can be indirectly generated by soil pedotransfer function (PTF) using easily obtainable soil data. The field soil structure description which is routinely recorded could also be used in PTF as an input to reduce the uncertainty. The purposes of this study were to use qualitative morphological soil structure descriptions and soil structural index into PTF and to evaluate their contribution in the prediction of soil hydraulic properties. We transformed categorical morphological descriptions of soil structure into quantitative values using categorical principal component analysis (CATPCA). This approach was tested with a large data set from the US National Pedon Characterization database with the aid of a categorical regression tree analysis. Six different PTFs were used to predict the saturated hydraulic conductivity and those results were averaged to quantify the uncertainty. Quantified morphological description was successively used in multiple linear regression approach to predict the averaged ensemble saturated conductivity. The selected stepwise regression model with only the transformed morphological variables and structural index as predictors predicted the $K_{sat}$ with $r^2$ = 0.48 (p = 0.018), indicating the feasibility of CATPCA approach. In a regression tree analysis, soil structure index and soil texture turned out to be important factors in the prediction of the hydraulic properties. Among structural descriptions size class turned out to be an important grouping parameter in the regression tree. Bulk density, clay content, W33 and structural index explained clusters selected by a two step clustering technique, implying the morphologically described soil structural features are closely related to soil physical as well as hydraulic properties. Although this study provided relatively new method which related soil structure description to soil structure index, the same approach should be tested using a datasets containing the actual measurement of hydraulic properties. More insight on the predictive power of soil structure index to estimate hydraulic properties would be achieved by considering measured the saturated hydraulic conductivity and the soil water retention.

A Review and Analysis of the Thermal Exposure in Large Compartment Fire Experiments

  • Gupta, Vinny;Hidalgo, Juan P.;Lange, David;Cowlard, Adam;Abecassis-Empis, Cecilia;Torero, Jose L.
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.345-364
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    • 2021
  • Developments in the understanding of fire behaviour for large open-plan spaces typical of tall buildings have been greatly outpaced by the rate at which these buildings are being constructed and their characteristics changed. Numerous high-profile fire-induced failures have highlighted the inadequacy of existing tools and standards for fire engineering when applied to highly-optimised modern tall buildings. With the continued increase in height and complexity of tall buildings, the risk to the occupants from fire-induced structural collapse increases, thus understanding the performance of complex structural systems under fire exposure is imperative. Therefore, an accurate representation of the design fire for open-plan compartments is required for the purposes of design. This will allow for knowledge-driven, quantifiable factors of safety to be used in the design of highly optimised modern tall buildings. In this paper, we review the state-of-the-art experimental research on large open-plan compartment fires from the past three decades. We have assimilated results collected from 37 large-scale compartment fire experiments of the open-plan type conducted from 1993 to 2019, covering a range of compartment and fuel characteristics. Spatial and temporal distributions of the heat fluxes imposed on compartment ceilings are estimated from the data. The complexity of the compartment fire dynamics is highlighted by the large differences in the data collected, which currently complicates the development of engineering tools based on physical models. Despite the large variability, this analysis shows that the orders of magnitude of the thermal exposure are defined by the ratio of flame spread and burnout front velocities (VS / VBO), which enables the grouping of open-plan compartment fires into three distinct modes of fire spread. Each mode is found to exhibit a characteristic order of magnitude and temporal distribution of thermal exposure. The results show that the magnitude of the thermal exposure for each mode are not consistent with existing performance-based design models, nevertheless, our analysis offers a new pathway for defining thermal exposure from realistic fire scenarios in large open-plan compartments.

아민기 개질 탄소를 이용한 이산화탄소 분리 특성 (Characteristics of carbon dioxide separation using amine functionalized carbon)

  • 차왕석;임병준;김준수;이성연;박태준;장현태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.17-24
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    • 2021
  • 새로운 이산화탄소 분리용 흡착제 개발은 흡착속도, 소수성, 상용 흡착제보다 낮은 재생온도 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 CO2를 분리하기 위하여 아미노실란이 그라프팅된 활성탄을 합성하였다. 아민 작용기 전구체로 methyltrimethoxysilane(MTMS) and 3-Aminopropyl-triethoxysilane(APTES)을 사용하여 그라프팅하였다. APTES를 그라프팅 활성탄이 MTMS을 사용한 것보다 우수한 흡착 특성을 나타내었다. 온도 및 이산화탄소 분압에 따른 흡착 특성으로 이산화탄소 분리 메커니즘을 규명하였다. 이산화탄소의 흡수/흡착능은 25 ℃에서 아민 그라프팅 활성탄과 활성탄과 비슷하지만 아민 그라프팅 활성탄이 75 ℃에서 더 높게 나타났다. 아민 작용기 그라프팅 활성탄은 이산화탄소 분압이 1 % 인 조건에서 활성탄보다 더 우수한 흡수능을 나타내었다. 아미노실란 그라프팅 활성탄은 물리적 흡착 특성을 지닌 화학적 흡수 메카니즘을 나타내었다. 아민 작용기가 부여되어 개질된 고체상 흡수/흡착제는 이산화탄소 흡착/흡수 공정만 아닌 재료 관련 산업에 큰 영향을 미칠 수 있는 고성능 복합 재료이며, 개발된 흡착제는 흡수/흡착 및 분리 관련 산업 공정에 적용될 수 있다.

한국 흙벽화 채색층 고착제의 보존환경에 따른 안정성 연구 (A Study on Stability according to the Conservation Environment for Fixative of Korean Mural Painting Layers)

  • 진병혁;위광철
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권3호
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    • pp.150-171
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    • 2013
  • 흙벽화 보존처리에 있어 가장 중요한 부분은 채색층에 균열이 발생되어 결속력을 잃었을 때, 또는 안료의 분말화가 일어났을 때, 고착제를 주입하여 손실위험에 처해진 벽화를 보존하는 것이다. 그러나 흙벽화 채색층에 사용되는 고착제의 안정성에 관한 연구는 미흡한 실정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 흙벽체 시료를 제작하여 총 4종의 합분, 주사, 석록, 황토안료를 채색하고 Paraloid $B-72^{(R)}$, Caparol-$binder^{(R)}$, 우피아교(牛皮阿膠), Hydoxypropyl $cellulose^{(R)}$ 총 4종의 고착제를 도포하여 보존처리 후 발생할 수 있는 환경변화 요인인 온도, 습도, 자외선을 인공적으로 부여하였다. 안료별로 도포된 고착제의 보존환경에 따른 물성변화는 색안정성, 접촉각, 광택도, 접착력, 표면관찰을 통해 다각적으로 관찰하였다. 그 결과, 자외선 및 고온다습한 환경은 합분을 제외한 고착제가 도포된 모든 채색층에서 명도와 채도의 변화가 일어나는 등 색안정성에 많은 영향을 미치며, 고착제의 노화가속에 영향을 주어 결국 분해시키는 요인으로 파악되었다. 그중 전통재료인 아교는 함께 실험한 합성수지들과 비교하여 볼 때, 채색층 표면에 대한 색안정성과 영향력(보존성) 유지, 친수성 면에서 양호한 결과를 나타내었다. 특히 접착력 부분에서는 모든 채색층에서 우수한 특성이 확인되었기에, 흙벽화 채색층 고착처리 시 안정성이 높다고 사료된다.

도시공간에서 날씨와 계절이 보행량에 미치는 영향 (The Effect of Weather and Season on Pedestrian Volume in Urban Space)

  • 이수미;홍성조
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.56-65
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    • 2019
  • 물리적 환경이 보행에 미치는 영향에 관한 연구들은 지속적으로 이루어져 왔다. 그러나 도시공간에서의 보행량에 날씨가 미치는 영향에 대한 연구는 부족하다. 이에 본 연구는 도시공간에서 날씨가 보행량에 미치는 영향을 실증 분석하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 2009년 서울시 유동인구 조사자료를 활용하였으며, 지점별 보행량을 종속변수, 날씨와 물리적 환경을 독립변수로 하는 모형을 구축하였다. 날씨가 보행량에 미치는 영향을 계절별, 토지이용별, 시간대별로 파악하고자 계절-토지이용-시간대로 구분된 28개의 모형을 작성하여 결과를 비교 해석하였다. 본 연구의 종속변수가 정규성을 만족하지 못하기 때문에 음이항 회귀모형을 활용하였다. 분석결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 날씨요인들은 보행량에 영향을 미친다. "비"는 대부분의 모형에서 보행량을 감소시키는 효과가 나타났으며, "눈"과 "천둥번개"는 소수의 모형에서 매우 큰 보행량 감소효과를 나타냈다. 둘째, 날씨가 보행량에 미치는 영향은 계절과 토지이용에 따라 다르게 나타났다. 예를 들어 "비"의 보행량 감소효과는 주거지역보다는 상업지역에서 크게 나타났으며, 동절기 보다는 하절기에 그 효과가 크게 나타났다. 셋째, 환경요인들의 영향도 계절에 따라 다르게 나타났다. 차로 수는 하절기에는 보행량에 정(+)의 영향을, 동절기에는 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 지하철역 여부 또한 하절기에는 보행량에 강한 정의 영향을 미치지만 동절기에는 그 효과가 작거나 음의 영향을 미쳤다. 본 연구의 정책적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 보행량을 감소시키는 효과가 있는 눈이나 비에 대응할 수 있는 반옥외 도시공간의 조성이 필요하다. 둘째 계절별로 특화된 보행활성화 정책이 필요하다.