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바이오폴리머를 포함한 모래지반의 흙-습윤 특성곡선 연구 (Soil-Water Characteristic Curve of Sandy Soils Containing Biopolymer Solution)

  • 정종원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.21-26
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    • 2018
  • 흙-습윤 특성곡선은 불포화토에서 물의 흐름, 다상유체에서의 상대투수계수, 그리고 흙의 강성 및 부피 변화를 이해하는데 필수적이다. 바이오폴리머는 미생물에 완전 분해가 가능한 자연에 무해한 친환경 물질이다. 따라서, 치토산, 폴리에틸렌 옥사이드, 잔탄검, 알지네이트염 및 폴리아크릴산 등과 같은 바이오폴리머가 지반복원, 지반성능향상 및 오일생산증진을 위해 연구되어왔다. 폴리아크릴산(polyacrylic acid)은 바이오폴리머의 일종으로, 유체의 흐름 특성 향상을 통하여 오일생산증진 및 지반복원 등의 분야에서 우수한 성능을 보여왔다. 따라서, 본 연구에서는 폴리아크릴산(polyacrylic acid)을 포함한 모래의 흙-습윤 특성곡선의 이해하기 위해서 실내시험을 수행하고, 이론적 모델의 매개변수 변화를 연구하였다. 그 결과, 폴리아크릴산(polyacrylic acid)의 농도가 증가함에 따라, 포화된 모래에 주입되는 공기의 주입 모세관압력이 증가함을 보이고, 높은 모세관압력에서의 잔류 함수비 역시 증가하고 있음을 보였다. 또한, 이론식 모델의 매개변수를 구하였으며, 이를 활용한 흙-습윤 특성곡선이 실내 실험 결과와 잘 일치하고 있음을 보였다. 따라서, 이론적 모델의 매개변수를 알고 있으면, 본 연구에서 활용된 폴리아크릴산(polyacrylic acid)이외의 바이오폴리머를 포함한 모래 지반의 흙-습윤 특성곡선이 예측이 가능함을 설명하였다.

마우스 혈장과 조직에서의 doxorubicin 측정 HPLC-MS/MS 방법 (Validation of a HPLC MS/MS Method for Determination of Doxorubicin in Mouse Serum and its Small Tissues)

  • 박정선;김혜경;이혜원;이미현;김현기;채수완;채한정
    • 한국임상약학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.23-27
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    • 2006
  • Doxorubicin (DXR) is a type of anti-cancer drug called an 'anthracycline glycoside', It works by impairing DNA synthesis, a crucial feature of cell division, and thus is able to target rapidly dividing cells. Doxorubicin is a very serious anti-cancer medication with definite potential to do great harm as well as great good. A liquid chromatography-tandem mass spectroscopy (LC-MS/MS) method was developed to identify and quantify DXR in small-volume biological samples. After the addition of internal standard (IS, $5{\mu}L\;of\;1{\mu}M/ml$ daunorubicin methanol solution) into the serum sample, the drug and IS were extracted by methanol. Following vortex for a 1min and centrifugation at 15,000g for 10 min the organic phase was transferred and evaporated under a vacuum. The residue was reconstituted with $350{\mu}L$ of mobile phase and $10{\mu}L$ was injected into C18 column with mobile phase composed of 0.05M ammonium acetate (0.1 M acetic acid adjusted to pH 3.5) and acetonitrile (40:60, v/v). The flow rate was kept constant at $350{\mu}L/min$. The ions were quantified in the multiple reaction mode (MRM), using positive ions, on a triple quadrupole mass spectrometer. The lower limits of quantification for Doxorubicin in plasma and small tissues were approximately 0.5 ng/mL and 0.5 ng/mL respectively. Intra- and inter-assay accuracy (% of nominal concentration) and precision (% CV) for all analytes were within 15%, respectively.

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지반침하로 인한 지하공동 복구재료의 현장적용성 평가 (Filed Applicability Evaluations of Restoration Material for Underground Cavities Formed by Ground Subsidence)

  • 방성택;백승주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.5-11
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    • 2020
  • 최근 도심지에서 많이 발생되는 지반함몰은 교통흐름에 방해가 될 뿐만 아니라 재산적인 손실과 함께 인명피해도 심각하게 발생되는 등 시민들의 안전을 위협하는 요인이 되고 있다. 따라서 함몰된 지반을 긴급하게 복구하여 추가 피해에 대비하여야 하는데 현재 국내의 지반 함몰에 대한 구체적인 기준이 미흡하고 함몰 원인의 정확한 규명 및 재발생에 대한 대책이 미흡한 실정이다. 함몰된 지반의 복구방법으로는 함몰된 흙을 재사용하여 되메우기를 하거나 기타 성토재료를 사용하여 되메움 한 후 도로를 포장하는 방법을 가장 많이 사용하고 있는데 이는 지반함몰을 일시적으로 방지하는 방법에 불과할 뿐 근본적인 해결책으로 볼 수 없다. 또한 이러한 방법으로 보강된 지반은 되메움재의 불량 및 다짐불량 등으로 인하여 추가적인 지반함몰이 발생될 가능성을 배제할 없다. 이 연구에서는 지반 침하로 발생된 지하공동의 복구에 활용할 수 있는 복구재료로써 개량된 준설점토의 공학적 특성을 분석하기 위하여 친환경고화재(EHSM) 및 화강풍화토의 혼합비율을 변화시켜 제작한 공시체에 대한 일축압축강도시험을 수행하였으며, 복구재료의 환경변화에 따른 강도 특성을 규명하기 위하여 동결융해시험을 수행하고 각 단계별 시험이 종료되면 강도분석을 위하여 일축압축강도 시험 및 동탄성시험을 수행하였다. 또한 복구된 지반의 강도특성을 평가하기 위하여 동평판재하시험을 실시하여 복구된 지반의 개량효과를 검증하였다.

오염된 연안저질의 현장생물정화를 위한 미생물활성촉진제의 용출특성 연구 (Study on the elution of biostimulant for in-situ bioremediation of contaminated coastal sediment)

  • 우정희;송영채;센틸쿠마르
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.239-246
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    • 2014
  • 자생하는 미생물의 활성을 촉진시킴으로써 오염된 연안퇴적물을 현장생물정화하기 위하여 사용하는 미생물활성촉진제의 용출특성에 대한 연구를 수행하였다. 미생물의 생리활성을 촉진하는 황산염, 질산염을 오염되지 않은 연안퇴적물과 혼합하였으며, 혼합물을 볼 형태로 만든 뒤 셀룰로스 아세테이트 및 폴리설펀으로 각각 표면을 코팅하여 볼 형태의 미생물활성촉진제 2종을 제작하였다. 또한, 황산염과 질산염이 용해된 생리활성물질 용액에 입상활성탄을 침지시켜 입자상 미생물활성촉진제를 별도로 준비하였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제를 전자현미경으로 관찰한 결과 코팅층 내부는 다소 큰 공극이 불규칙적으로 존재하였으나 코팅층 외부는 촘촘한 벌집모양의 공극들이 분포되어있었다. 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제의 경우는 코팅층의 내부와 외부 모두 공극이 없는 치밀한 구조를 보였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제의 생리활성물질 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 증류수와 해수에서 모두 높았으며, 입자상 미생물활성촉진제로부터의 생리활성물질의 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 약 9배 이상 높았다. 미생물활성촉진제로부터 생리활성물질들의 용출속도는 정체조건에 비해 난류조건에서 약 3배 이상 빠른 것으로 평가되었으며, 생리활성물질들 중에서 질산염은 황산염에 비해 빠르게 용출되는 특성을 보였다.

하이브리드 열교환기 적용 고압 컴팩트 스팀 유닛 개발에 관한 기초 연구 (A basic study on development of high-pressure compact steam unit applied hybrid heat exchanger)

  • 김정훈;임계훈;김승현;진철규;박재홍;조성열;홍인기;이상래
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.453-457
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    • 2016
  • 발전 플랜트, 석유 화학 플랜트, 단위 공장과 같은 다양한 산업 플랜트에서, 사용 후 스팀이나 잉여 스팀을 이용하여 온수나 급탕수를 만드는 시스템의 수요가 증가하고 있다. 스팀을 사용하여 온수를 제조하는 장치인 컴팩트 스팀 유닛(Compact Steam Unit, 이하 CSU)가 에너지 재활용 측면에서 좋은 대안이 되고 있다. 본 연구에서는 고압 CSU 개발을 위한 기초 연구로서, CSU의 핵심 부품인 열교환기로 기존 판형 열교환기 대신 하이브리드 열교환기를 적용하여 위해, 실험적인 방법으로 하이브리드 열교환기의 전열 특성을 파악하고자 하였다. 실험 결과, 온수측과 냉수측 사이의 열 평형은 ${\pm}5%$ 이내를 만족하였다. 레이놀즈 수가 증가함에 따라, 총괄 열전달 계수는 선형적으로 증가하였으며, 채널 유속 0.5 m/s 이상에서 총괄 열전달 계수는 개발 목표치인 $5,524W/m^2K$를 초과하였다. 레이놀즈 수가 증가함에 따라, 압력 강하 또한 증가하였으며, 단위 길이당 압력 강하값은 유속 0.5 m/s에서 50 kPa/m 이하였다.

수계 Cu 나노입자 잉크에서 Poly(styrene-co-maleic acid) 접착 증진제가 잉크 레올로지와 인쇄패턴의 접착력에 미치는 영향 (Effects of Poly(Styrene-Co-Maleic acid) as Adhesion Promoter on Rheology of Aqueous Cu Nanoparticle Ink and Adhesion of Printed Cu Pattern on Polyimid Film)

  • 조예진;서영희;정선호;최영민;김의덕;오석헌;류병환
    • 한국재료학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.719-726
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    • 2015
  • For a decade, solution-processed functional materials and various printing technologies have attracted increasingly the significant interest in realizing low-cost flexible electronics. In this study, Cu nanoparticles are synthesized via the chemical reduction of Cu ions under inert atmosphere. To prevent interparticle agglomeration and surface oxidation, oleic acid is incorporated as a surface capping molecule and hydrazine is used as a reducing agent. To endow water-compatibility, the surface of synthesized Cu nanoparticles is modified by a mixture of carboxyl-terminated anionic polyelectrolyte and polyoxylethylene oleylamine ether. For reducing the surface tension and the evaporation rate of aqueous Cu nanoparticle inks, the solvent composition of Cu nanoparticle ink is designed as DI water:2-methoxy ethanol:glycerol:ethylene glycol = 50:20:5:25 wt%. The effects of poly(styrene-co-maleic acid) as an adhesion promoter(AP) on rheology of aqueous Cu nanoparticle inks and adhesion of Cu pattern printed on polyimid films are investigated. The 40 wt% aqueous Cu nanoparticle inks with 0.5 wt% of Poly(styrene-co-maleic acid) show the "Newtonian flow" and has a low viscosity under $10mPa{\cdots}S$, which is applicable to inkjet printing. The Cu patterns with a linewidth of $50{\sim}60{\mu}m$ are successfully fabricated. With the addition of Poly(styrene-co-maleic acid), the adhesion of printed Cu patterns on polyimid films is superior to those of patterns prepared from Poly(styrene-co-maleic acid)-free inks. The resistivities of Cu films are measured to be $10{\sim}15{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ at annealing temperature of $300^{\circ}C$.

투수성을 개선시키기 위해 인공투수관 및 분말형 폴리머 VAE를 사용한 투수블록의 특성 (Properties of Permeable Block using Artificial Permeable Pipe and Polymer Powder VAE to Improve Permeability)

  • 유병용;이원규;편수정;김대연;이상수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.447-453
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    • 2018
  • 인공투수관을 혼입한 폴리머 투수블록은 폴리머를 치환할 경우 강도, 공극률, 투수계수 등의 'KS F 4419'(보차도용 콘크리트 인터록킹 블록)의 기준보다 높은 결과 값이 측정되었으며, 제품의 경량화가 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 재료의 단가 문제로 인해 경제성을 고려하여 시멘트와의 치환율을 14%로 선정하는 것이 효과적이라고 판단된다. 또한, 인공투수관의 혼입율의 3가지 수준 중 2.0%가 가장 적당하다고 판단되며, 3가지 수준에 대한 측정 값이 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 공극률과 투수계수의 경우 2%에서 개선된 값이 측정되었기 때문에 인공투수관 혼입율 2%의가 효과적일 것으로 판단된다. 투수블록 제품화를 하기 위해선 경제성을 고려해야 하며, 본 연구에서 사용된 폴리머 VAE 경제성이 떨어지기 때문에 다른 폴리머의 재료와 비교 실험을 진행하여 문제점을 개선 한다면 투수블록 제품화가 가능할 것이라 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 폴리머 및 인공투수관을 활용한 연구의 기초적인 자료로 사용 가능 할 경우 효율적인 데이터로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

전기자동차 충전부하의 이동성을 고려한 전송 전력량의 해석 및 개선 (Analysis and improvement of transfer power capability considering movable load charging of EV)

  • 김덕영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.762-767
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    • 2017
  • 본 논문은 전기자동차의 충전부하 이동성에 의한 전력시스템 선로에서의 전송전력에 대한 해석과 개선에 대한 내용을 제시하였다. 전기자동차는 화석연료의 고갈과 환경보호의 중요성이라는 측면에서 사용범위가 크게 늘어나고 있으며, 가까운 미래에 가솔린 연료를 사용하는 운송수단을 대체할 것으로 예상되고 있다. 기존의 예측된 고정 부하량에 기초한 전력시스템에서 전기자동차의 이동성 충전부하는 특정 지역에서 이동성 충전부하의 증가로 인한 전송선로에서의 전송전력 집중과 과부하의 문제를 발생시킨다. 이러한 현상의 해석을 위해 New England 시험계통을 부하특성을 기반으로 4개의 지역으로 분할하여 전기자동차 충전부하의 이동을 고려한 예상 시나리오를 가정하였다. 예상 시나리오에서는 표준이 되는 전기자동차의 충전용량을 고려하여 지역단위의 부하량을 최대 31%까지 증가하면서 선로에서의 전송전력 집중과 과부하 현상을 해석하였다. 이러한 선로에서의 과부하 문제에 대한 해결책으로 TCSC를 과부하가 발생한 선로에 직렬 연결하여 선로의 전송전력을 선로제한값 보다 작은 부하율 100% 이내의 값으로 직접 제어할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과로부터 전력시스템에 몇 개의 TCSC를 적용함으로써 전기자동차의 이동성 부하 충전에 의한 선로에서의 전송전력 문제를 효과적으로 그리고 경제적으로 해결할 수 있음을 보였다.

펜톤 산화와 토양 세정이 보강된 동전기에 의한 중금속 및 총 석유 탄화수소(TPH)로 오염된 토양의 정화 특성 (The Remediation Characteristic of Soil Contaminated with Heavy Metal and Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) by Enhanced Electrokinetic with Fenton Oxidation and Soil Flushing Method)

  • 서석주;나소정;김정환;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.885-893
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    • 2014
  • 중금속과 총 석유 탄화수소(TPH)로 동시 오염된 복합오염 토양을 정화하기 위해 펜톤 산화와 토양 세정법에 활용되고 있는 $H_2O_2$와 sodium dodecyl surfate (SDS)를 활용하여 강화된 동전기를 연구하였다. 또한, 토양 고유의 특성 차이 및 전극액 농도에 따른 정화 효율의 영향을 확인하기 위해 토양과 농도를 달리하여 실험하였다. 인공적으로 오염시킨 토양에서 10% $H_2O_2$와 20mM SDS를 활용한 실험에서 중금속 정화 효율이 가장 높게 나타났으며, 반면에 같은 농도의 용산 토양 실험에서 토양 고유의 높은 산 완충능력으로 중금속 정화 효율이 떨어졌다. 20% $H_2O_2$와 20mM SDS으로 전극액 농도를 높인 실험을 통해 높은 전류는 토양의 pH에 영향을 주었으며, 이로 인해 중금속 정화에 영향을 미쳤다. TPH의 정화 효율의 경우 용산토양의 높은 산 완충능력과 유기물 함량으로 인해 인공적으로 오염시킨 토양에 비해 산화 효율이 저하되었다. 게다가 40mM의 sodium dodecyl surfate (SDS)의 농도가 주입될 경우, SDS의 scavenger 영향 때문에 TPH 정화에 악영향을 주었다. 토양 고유의 구성성분 및 전극액 농도가 동전기-펜톤 공정의 전기화학적 현상 및 전기삼투유량, 오염물질 정화에 매우 큰 영향을 주는 인자로 판명되었다.

자동연속흐름-흡광광도법과 DNPH-LC법에 의한 먹는물 중 포름알데히드 정량분석 비교 (Comparison of ACFAS method and DNPH-LC method for quantitative analysis of formaldehyde in Drinking water)

  • 이건호;윤인철;김영관;김종철;최금종;이택수
    • 상하수도학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.827-836
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    • 2013
  • Due to the stringent drinking water quality, formaldehyde will be included in Korean drinking water standard from year 2014. However, its standard analytical method has not yet been established. This study compares two analytical methods, DNPH-LC and ACFAS with respect to their analysis principles, Method Detection Limit (MDL), Limit Of Quantitation(LOQ), precision, accuracy, reproducibility, convenience, number of samples analyzed per hour and analysis cost. These methods measure absorption intensity at 360 nm by using HPLC after DNPH-derivatization (DNPH-LC) and at 410 nm by using Automated Continuous Flow Absorption Spectrophotometer (ACFAS), respectively. Reproducibility was tested by repeating the analysis 7 times using a standard solution for each method. For DNPH-LC method, MDL was $0.5{\mu}g/L$, LOQ was $1.58{\mu}g/L$ with standard deviation of $0.16{\mu}g/L$. For ACFAS method, they were $0.27{\mu}g/L$, $0.85{\mu}g/L$L with standard deviation of $0.09{\mu}g/L$, respectively. Both methods satisfied the requirement set by the Korean drinking water quality standard. Complexity of sample pretreatment procedure for DNPH-LC method may cause large error and, consequently, the analytical result will depend on the level of skill of analyst. In contrast, ACFAS method which used only one reagent equipped with an automated injection device showed little analytical error. It costs about $5.00 and $1.00 for one sample to analyze by the DNPH-LC method and the ACFAS method, respectively. Compared to the DNPH-LC method, ACFAS method provided more reliable analytical results. In terms of convenience, easiness and analytical cost, ACFAS method was demonstrated to be superior to the DNPH-LC method. The results of this study suggested that the ACFAS method could be adapted as a proper method for determining formaldehyde content in drinking water.