• 제목/요약/키워드: Response Surface Analysis

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한반도 주변 해양에서 위성 기반 열플럭스 산출 및 월별 특성 분석 (Calculation and Monthly Characteristics of Satellite-based Heat Flux Over the Ocean Around the Korea Peninsula)

  • 김재민;이윤곤;박준동;손은하;장재동
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.519-533
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    • 2018
  • 2014년부터 2017년까지 4년의 기간 동안 COARE 3.5 벌크 알고리즘과 위성 기반의 대기-해양 변수 자료를 이용하여 한반도 주변 해양의 현열 플럭스(Sensible Heat Flux; SHF)와 잠열 플럭스(Latent Heat Flux; LHF)를 $40W/m^2$ 산출하였다. 열 플럭스 산출에 필요한 변수 중 10-m 풍속(U)과 해수면온도($T_s$) 자료는Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2)와 Global Precipitation Measurement Microwave Imager(GMI) 위성 센서로부터 관측되는 값을 일 평균하여 생성하였으며, 위성으로부터 직접 관측이 되지 않는 대기 온도($T_a$)와 대기 비습($Q_a$)은 위성 기반의 W 및 $T_s$와 갖는 상관성을 이용하여 경험적 통계식을 통해 추정하였다. 추정된 $T_a$$Q_a$는 해양 부이에서 관측된 값과 각각 0.96 이상의 높은 상관성을 보였다. 위성 기반으로 관측 및 추정된 대기-해양 변수 자료들을 이용해 한반도 주변 해양(서해, 동해, 남해)의 SHF와 LHF를 산출하였고 월평균 시공간분포의 특성을 확인하였다. SHF는 3월부터 8월까지 한반도 전 해역에 걸쳐 $20W/m^2$의 낮은 값을 보였으며, 특히 7월에는 일부 해양에서 $0W/m^2$ 이하의 낮은 값을 보였다. SHF는 9월부터 점차 증가하여 12월에 가장 높은 값이 나타났다. LHF는 4월부터 7월까지 $40W/m^2$ 정도의 낮은 값을 보이다가 가을철부터 급격히 증가하여 SHF과 마찬가지로 12월에 남해에서 최대 $380W/m^2$ 이상의 높은 값을 보였다. 두 열 플럭스는 모두 쿠로시오 난류가 지나가는 지역에서 연중 높은 값을 나타냈다. 해양 플럭스에 영향을 미치는 대기-해양 변수의 월평균 특성을 분석한 결과 SHF와 LHF는 각각 대기-해양 온도 차이(${\Delta}T$)와 비습 차이(${\Delta}Q$)의 변화에 밀접하게 연관되며, 겨울철에는 U에 대한 민감도가 증가하여 현열 및 잠열 플럭스가 겨울철에 가장 큰 값을 보이는 것에 기여한 것으로 분석된다.

느타리버섯의 환경기체조성 농도 예측 및 MA 저장 중 품질특성 변화 (Estimated Gas Concentrations of MA(Modified Atmosphere) and Changes of Quality Characteristics during the MA Storage on the Oyster Mushrooms)

  • 이현동;윤홍선;이원옥;정훈;조광환;박원규
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.16-22
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    • 2003
  • 느타리버섯의 호흡속도 측정 및 MA 포장 저장 실험을 수행한 결과 호흡속도는 2$0^{\circ}C$에서 산소소비속도 28.9∼161.4mgO$_2$/kg$.$hr로 나타났으며 이산화탄소방출 속도는 53.4∼166.9mg$CO_2$/kg$.$hr로 나타났다. 산소소비속도와 이산화탄소발생속도를 반응표면분석한 결과를 이용하여 느타리버섯의 저장 가능 기체조성을 예측한 결과 2.5∼4.5% $O_2$와 11.5∼l3%$CO_2$로 나타났다. 포장내 기체조성은 0.03mmLDPE의 경우 $O_2$농도 1.6∼3.0%, $CO_2$농도 3.9∼5.3% 사이였으며 0.05mmLDPE에서는 $O_2$농도 1.2∼l.3%, $CO_2$농도 9.0∼11.1%사이였고 Ny+PE포장에서는 $O_2$농도 0.9∼l.2%, $CO_2$농도 33.5∼39.6% 사이로 나타났다. 중량감모율의 경우 0.03mmLDPE 포장이 가장 높게 나타났으며 Nylon+PE포장이 가장 낮게 나타났다. 갓과 자루의 경도는 저장기간에 따라 감소하였으며 갓의 경도는 저장온도에 영향을 받았으며 자루의 경도는 포장재질에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났다. 색도의 변화는 저장 기간이 경과할수록 $\Delta$E값이 증가하는 것으로 나타났으며 12$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$에서는 저장초기에 $\Delta$E값의 변화가 급속하게 일어나는 것으로 나타났다. 0.03mmLDPE 포장구가 중량 감모율이 높고 색도변화가 심하였고 Nylon+PE포장의 경우에는 자루의 경도저하와 이산화탄소의 과도한 축적으로 알콜냄새가 발생하였다. 0.05mmLDPE 포장구의 경우 예측된 환경기체조성에 가장 유사한 포장내 기체조성을 유지하였으며 중량감모, 경도, 색도 등 전반적인 저장 품질이 우수하였다.

소형어선의 선외추락 경보장치 개발 방안 연구 (Developmental Plan of Man-Overboard Alert Devices of Small Fishing Vessels: A Study)

  • 김재원;김병옥;임종근;이주한;임재홍;박동국
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.245-252
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    • 2018
  • 국내 연안의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법은 VHF-DSC 무선설비의 경보신호 버튼 조작에 의한 조난 경보 송신과 선박패스 장치(V-Pass)의 경보버튼 작동 또는 비콘 분리에 의한 경보신호 송신 방법이 병행 운용되고 있다. 그러나, 1~2인 승무 소형어선에서 선외추락 시 승조원이 이들 설비를 직접 조작하여 경보신호를 송신할 방법이 없으나, 외국에서는 VHF-DSC 및 AIS, Bluetooth 등의 기술을 사용한 선외추락 경보장치(MOB)를 이용하여 경보신호를 모선과 타선에 직접 송신하여 대처하고 있다. 외국에서 운용 중인 MOB 장치의 성능 및 기술 분석을 위해 근 장거리 전파환경을 측정한 결과, MOB 장치가 수면 표면에 있을 경우 최대 1해리 이내에서 경보 신호의 수신이 가능함을 확인하였다. 국내 여건에 맞는 MOB 장치는 VHF 통신거리 내의 무선국으로 경보신호를 보내야 하나, 허위의 경보신호를 줄이기 위해서는 선박에 탑재된 VHF-DSC 무선설비와 원격으로 연동되어 운용하는 형태가 가장 적합한 것으로 판단된다. MOB 장치와 VHF-DSC 장치를 연결하기 위한 여러 가지 기술을 검토한 결과, 장치의 소형화 등의 장점이 있는 Bluetooth 방식이 적합하다. MOB 장치에서 비상신호 송신 시, 전용 수신기에서 수신하여 VHF-DSC 무선설비의 외부입력단자를 통해 비상신호를 인지시켜 자체 경보 알람 발생으로 모선에서 인지할 수 있으며, 모선에서 대처하지 못한다면 VHF-DSC 무선설비에 의한 조난경보 신호를 모든 무선국으로 송신하는 방식을 이용하면 국내 연안의 소형어선 등에서 선외추락으로 인한 비상상황에 대처할 수 있을 것으로 판단된다.

급성호흡곤란증후군 환자에서 Soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1의 예후인자로서의 유용성 (Prognostic Utility of the Soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1 in Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome)

  • 허진원;정훈;임채만;고윤석;홍상범
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제65권4호
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    • pp.301-307
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    • 2008
  • 연구배경: Triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1)은 호중구와 단핵구의 표면에 표현되는 수용체로 호중구가 자극되면 표면에서 떨어져 수용체인 sTREM-1으로 존재하며 염증반응을 증폭시킨다. 본 연구는 호중구의 활성화가 중요한 병인인 급성호흡곤란증후군 환자의 기관지폐포세척액과 혈청에서 측정한 sTREM-1의 농도가 예후인자로서 유용성이 있는지 확인하고자 시행되었다. 방 법: 32명의 급성호흡곤란증후군 환자가 포함되었고 이 중 15명이 생존군, 17명이 사망군으로 분류되었다. 중증도 지표로 APACHE II score, Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS)를 측정하였고, 기관지폐포세척액과 혈청에서 sTREM-1 농도를 측정하였고 중환자실 사망여부를 확인하였다. 결 과: 진단 시 급성호흡곤란증후군 환자의 혈청 내 sTREM-1의 농도는 사망군에서 생존군 보다 유의하게 상승되어 있었으나 ($54.3{\pm}10.3pg/ml$ vs. $22.7{\pm}2.3pg/ml$, p<.05) 기관지폐포세척액 내의 sTREM-1의 농도는 차이가 없었다. 혈청 내 sTREM-1의 농도는 급성호흡곤란증후군 환자의 예후를 예측할 수 있는 독립적인 인자(OR: 22.051, 95% CI: 1.780~273.146, p=0.016)이었고, 33pg/ml 경계로 분류 시 중환자실 사망률을 예측하는데 71%의 민감도와 93%의 특이도를 보였다. 결 론: 급성호흡곤란증후군 환자의 진단 당시 측정한 혈청 sTREM-1의 농도는 중요한 예후 인자로서 유용성이 있을 것으로 생각된다.

반응표면분석에 의한 쇠고기 야채 쌀죽의 이화학적 및 관능적 특성 변화

  • 이용욱;금준석;은종방
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.167.2-168
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    • 2003
  • 현대 사회는 서구적인 식생활의 변화로 인해 조리가 간편하고 조리 시간이 짧은 즉석식품과 영양 기호식품을 동시에 충족시켜주는 음식에 대한 소비가 늘고 있는 실정이다. 또한 최근 미곡의 공급량에 비해서 소비량이 해마다 감소하여 재고미의 증가를 볼 때, 쌀의 새로운 이용방법 모색이 절실히 요망된다. 따라서 쌀의 소비촉진과 현대사회의 소비형태를 접목시켜서 쇠고기와 야채를 이용한 즉석쌀죽을 개발하고자 하였다. 쇠고기, 야채 및 쌀가루를 이용한 soup mix의 최적 배합비를 설정하기 위하여 제조조건에 따라 다르게 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 이화학적 및 관능적 특성에 미치는 변화를 조사하였다. 이때 야채의 배합비에 따른 이화학적 및 관능적 특성을 모니터링 하고자 반응표면분석법 (response surface methodology, RSM)을 이용하였다. 요인변수(Xn)를 쌀의 양에 대한 버섯의 비율 (X$_1$), 당근의 비율 (X$_2$), 대파의 비율 (X$_3$)로 하여 중심합성계획에 따라 17실험구로 구분하여 조리실험을 실시하였고, 반응변수(Yn)는 soup mix를 이용하여 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 이화학적 특성인 색도의 L*값 (Y$_1$), a*값 (Y$_2$), b*값 (Y$_3$), 점도(Y$_4$), 퍼짐성 (Y$_{5}$), 고형분 함량(Y$_{6}$), PH (Y$_{7}$)으로 하였으며 관능적 특성인 색 (Y$_{8}$), 향 (Y$_{9}$), 점성 (Y$_{10}$), 맛 (Y$_{11}$), 전체적인 기호도 (Y$_{12}$)를 종속변수로 하여 회귀분석에 이용하였다. 회귀분석에 의한 모델식의 예측에는 SAS (statistical analysis system)program을 사용하였으며, 3차원 반응표면 분석법으로 해석하였다. 야채의 배합비에 따라 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 물리적 특성인 색도의 L*, a*, b* 값에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$은 각각 0.6098(p> 0.05), 0.8803 (p <0.05), 0.6781(p> 0.05)로서 b값에 있어서 그 유의성이 5%수준에서 인정되어 b값에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있었다. L*값은 63-68사이로, a*값은 0.13에서 -0.89사이를 b*값은 2-5값 사이에서 변화하여 제조한 죽의 색이 옅은 황색임을 알 수 있었다. 고형분 함량, 퍼짐성과 pH에 대한 $R^2$은 각각 0.4280, 0.5433과 0.2406임을 볼 때 버섯, 당근, 대파의 비율에 따라 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 고형분 함량, 퍼짐성과 pH는 설정된 범위내에서 그 유의성이 인정되지 않아 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 관능검사 결과, 색과 향에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$은 각각0.6000과 0.7825이고 P-value는 각각 0.4290과 0.0942로서 5% 수준에서 유의한 상관성이 없음을 확인할 수 있었다. 맛과 점성에 대한 $R^2$은 0.8717과 0.8068이고 P-value는 각각 0.0195 (p <0.05)와 0.0612로서 야채의 배합비에 따라 맛에 있어서 유의확률 5%수준에서 그 유의성이 인정되었으며, 전체적인 기호도에 대한 유의성은 $R^2$이 0.8463이고 P-value는 0.0344 (p <0.05)임을 볼 때, 설정된 범위내에서 야채의 배합비에 따라 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 맛과 기호도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그리고 최대 임계점이 버섯의 첨가량은 0.99%, 당근의 첨가량은 0.97%, 대파의 첨가량은 0.59%에서 최적 반응표면을 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때, 야채의 배합비에 따른 맛과 전체적인 기호도에 있어서 그 유의성이 5%수준에서 모두 유의한 상관관계를 보였으며, soup mix 제조시 쌀가루 양에 대한 야채의 최적 배합비는 버섯, 당근, 대파에 있어서 각각 0.99, 0.97과 0.59%임을 알 수 있었다.

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팽화미 제조 공정조건의 최적화 (Optimization of Processing Conditions for the Production of Puffed Rice)

  • 천희순;조원일;진창호;백경환;류경헌;임수연;정명수;최준봉;임태환;황금택
    • 한국조리학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.77-89
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    • 2015
  • 본 연구는 팽화미를 제조할 때 팽화미 품질에 영향을 미치는 세 가지의 조건인 건조 온도, 수분함량, 퍼핑 온도를 달리하고, 반응표면분석법과 등고선분석법을 이용하여 팽화미의 최적 제조 조건을 검토한 연구이다. 팽화미 제조에 적합한 국내산 신동진미를 팽화미 원료로 사용했고, 총 27가지 조건($3{\times}3$)에서 팽화미를 제조 후, 관능검사, 조직감, 색도, 밀도, 복원율, 크기 등 총 29개의 반응변수를 분석하였다. 그 결과, 공정에서 유의적으로 영향을 주는 반응변수는 선호도, 색의 강도, 밀도, 복원율, 명도, 응집성이었다. 반응표면분석과 등고선분석 결과, 기호도는 수분 함량, 명도는 수분 함량 및 퍼핑 온도와 상관관계가 높았다. 퍼핑 전과 퍼핑 후의 팽화미를 SEM 촬영을 통해 비교한 결과, 수분함량이 높을수록 쌀 단면 공극이 더 균일했으며, 기공이 많이 발생했다. 반응변수의 최적범위는 선호도 3.5 이상을 기본조건으로 하여 밀도는 40 이상, 응집성은 0.37부터 0.4까지, 그리고 복원율, 색의 강도, L value는 각각 2.75부터 3.0까지, 2.92 미만, 80.7 이상일 때 유효한 범위를 나타냈다. 팽화미 제조의 최적 공정조건은 건조온도 $40^{\circ}C$, 수분함량 11%, 퍼핑온도 $232.7^{\circ}C$ 이었다. 본 연구는 팽화미 제조에 영향을 미치는 요인들에 관한 기초 자료를 제공해 주며, 팽화미의 최적 조건을 활용하여 제조 시, 전자레인지 및 열수에 복원되는 팽화미의 품질의 향상이 기대된다.

침지조건이 칼슘 강화미 제조에 미치는 영향 (Effects of Soaking Conditions on the Manufacture of Calcium Enriched Rice)

  • 양승준;민용규;정헌상;조경주;박광순
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.604-609
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    • 2003
  • 칼슘용액에 쌀을 침지하여 침지용액의 온도(20, 30, 40, 50, $60^{\circ}C,\;X_1$), 침지용액의 칼슘 농도(0, 250, 500, 750, 1000 mg/L, $X_2$) 및 침지시간(5, 10, 15, 20, 25 min, $X_3$)에 따른 칼슘의 이행정도와 이들 변수들의 상관관계를 검토하기 위하여 침지 한 후 쌀의 수분 흡수율, 경도 및 칼슘함량을 분석하고 각 조건별 상관관계를 검토하였다. 수분 흡수율은 침지용액의 온도와 침지시간을 증가시킴에 따라 증가하였으며(p<0.01), 상호작용 및 이차항 효과도 5% 이내의 유의성이 있었다. 수분 흡수율$(Y_1)$에 대한 각종 변수들 간에는 $Y=16.14+0.78X_1+1.24X_3-0.23X_1{^2}+0.14X_2{^2}-0.42X_3X_1-0.38X_3{^2}(R^2=0.9123)$의 관계가 성립되었다. 경도는 침지시간 및 침지용액의 온도가 증가함에 따라 감소하였다(p<0.01). 침지 쌀의 칼슘함량은 침지용액의 온도, 침지용액의 칼슘 농도, 침지 시간이 증가함에 따라 증가하였으며(p<0.01), 침지시간과 침지용액의 칼슘 농도 사이에 높은 상호작용 효과(p<0.01)가 관찰되었다. 칼슘함량$(Y_3)$에 대한 각종 변수들 간에는 $Y_3=470.80+110.87X_1 +123.47X_2+52.29X_3-7.42X_1{^2}-14.87X_2{^2}-9.49X_3X_2-20.57X_3{^2}(R^2=0.9840)$의 관계가 성립되었다. 본 연구결과를 바탕으로 성인의 경우 일반 쌀 대신 칼슘을 600 mg/kg 정도, 어린이 및 청소년은 $700{\sim}900\;mg/kg$ 정도의 농도로 강화시킨 쌀 400 g을 하루에 섭취한다면 별도의 칼슘강화제 없이도 권장 섭취량 이상의 칼슘을 섭취할 수 있을 것으로 기대된다.

Nitromethane 분해를 위한 초임계수 산화(SCWO) 공정 최적화 (Optimization of Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process for Decomposing Nitromethane)

  • 한주희;정창모;도승회;한기도;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.659-668
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    • 2006
  • 실험계획법을 이용하여 nitromethane을 초임계수산화(SCWO)로 분해시키는 공정의 최적화 연구를 진행하였다. Lab scale 반응설비를 이용하여 처리수의 COD와 T-N을 최소화하는 SCWO 공정의 최적 운전조건을 도출하였으며, scale-up 문제점을 파악하기 위해 SCWO pilot plant 실험 결과와 lab scale 최적화 실험 결과를 비교하였다. 처리수의 COD와 T-N을 최적화 목적 변수(KPOV)로 설정하였으며, 예비실험을 통해 반응 온도(temp)와 nitromethane과 암모니아수의 몰 비(NAR)를 주요 운전 변수(KPIV)로 설정하였다. 최적화 실험은 통계적 실험계획법인 중심합성설계법을 사용하였으며, 실험결과의 해석은 반응표면법을 활용하였다. 주 효과 분석결과 처리수의 COD는 Temp 증가에 따라 급격하게 감소하며, NAR 증가에 따라 약간 감소하는 것으로 나타났으며, T-N은 Temp 와 NAR 증가에 따라 감소하였다. Temp가 $420{\sim}430^{\circ}C$로 낮을 때에는 NAR 증가에 따라 T-N이 급격히 감소하였으나, $450^{\circ}C$ 이상으로 높을 때에는 큰 변화가 없었다. 최적화 실험 결과를 회귀분석 하여 처리수의 COD와 T-N 을 예측할 수 있도록 Temp와 NAR이 변수인 2차식으로 회귀식을 도출하였으며, 결정계수($r^2$)와 표준화잔차의 정규성을 분석하여 회귀식이 실험결과를 잘 모사하는 것을 확인하였다. 회귀식을 이용하여 COD < 2 mg/L, T-N<40 mg/L를 동시에 만족시키며 부식 위험이 적은 nitromethane 분해 최적 운전 조건은 Temp $450-460^{\circ}C$, NAR 1.03-1.08로 설정하였다. SCWO pilot plant를 이용하여 nitromethane 분해 최적 조건을 검증하고, SCWO 공정의 scale-up 문제점을 파악하는 연구를 실시하였다. SCWO pilot plant 실험 결과를 lab scale 반응설비에서 도출한 COD와 T-N의 회귀식과 비교한 결과 오차가 증가하지만 회귀식이 pilot plant 실험결과도 잘 나타내는 것을 확인할 수 있었다. Pilot plant 실험결과에 대한 회귀식의 적합성은 실험값과 예측값의 비교도와 표준화잔차의 정규성으로 검증하였다.

아연 폐광산에 식생도입을 위한 유기성 토양 개량제의 처리효과 (Effects of Organic Amendments on Introducing Pioneer Herbaceous Plants in the Abandoned Zinc Mine Soil Revegetation)

  • 김대연;이상환;정진호;김정규
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권3호
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    • pp.43-51
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    • 2006
  • 휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

초음파 서모그라피를 이용한 실시간 결함 검출에 대한 연구 (A Study on Real-Time Defect Detection Using Ultrasound Excited Thermography)

  • 조재완;서용칠;정승호;정현규;김승호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.211-219
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    • 2006
  • 초음파 서모그라피는 초음파 진동 에너지 여기에 의한 물체의 표면 및 표면 아래에 존재하는 결함부위의 선택적 발열 특성을 적외선 열영상 카메라로 관측하는 것이다. 결함(균열, 박리, 공극 등) 이 존재하는 구조물에 초음파 진동 에너지를 입사시킬 경우 결함 부근에서의 국부적인 발열로 인해 건전 부위와의 급격한 온도차를 드러내는 핫 스폿이 관측된다. 초음파 진동 에너지 여기에 의한 핫 스폿 관측 및 분석을 통해 결함을 진단하는 것이 초음파 서모그라피를 이용한 비파괴 결함 진단 방법이다. 이를 이용한 결함 검출을 위해서는 초음파의 진동에너지를 검사 구조물에 효율적으로 전달하는 것이 중요하다 본 논문에서는 초음파 서모그라피를 이용한 실시간 결함검출에 대해 기술한다. 초음파 진동에너지의 입사 방향에 따른 결함 검출 특성을 평가하기 위해 진동에너지의 전달 방향을 시편과 수직 또는 수평방향으로 각각 입사시켰다. 각각의 입사 방향에 따른 초음파 트랜스듀서 양단에 인가되는 전압을 디지털 오실로스코우프로 계측 비교하였다. 결함 검출에 사용한 시편은 14 mm 두께의 SUS 균열(crack) 시편, PCB 기판(1.8 mm), 인코넬 600 판(1.0 mm) 및 CFRP 판(3.0 mm)의 4종류이다. 4종류의 시편에 대해 280ms 펄스폭의 초음파에너지를 수직 수평으로 각각 입사시켰다. 4종류 모두 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 전달 손실이 적었다. 복합재료인 PCB, CFRP 판은 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 결함 위치에서 열이 크게 발생하였으며 선택적 발열 현상도 3배 이상 지속되었다. 금속재료인 인코넬 600판과 SUS 시편은 수평방향이 수직방향보다 핫 스폿이 빨리 관측되었다.