• 제목/요약/키워드: Thermo

검색결과 2,366건 처리시간 0.04초

색상차이에 따른 FRC-포스트와 코어 사이의 구별 (Discrimination between FRC-post and core according to the color difference)

  • 김주회;김진우;조경모;박세희
    • 구강회복응용과학지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.75-85
    • /
    • 2015
  • 목적: 이번 연구의 목적은 FRC-포스트와 코어가 색상차이에 따라 구별되는 정도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 실험을 위해 유사한 크기(${\pm}0.5 mm$)와 길이(${\pm}0.5 mm$)의 발치 한 하악 소구치 9개를 근관 형성하고 충전하였다. 3개의 치근을 체온을 재현하기 위해 $37^{\circ}C$ 물이 흐르는 가는 실리콘 튜브로 감은 후 cold mounting resin에 매몰하여 각 3개의 치근이 매몰된 총 3개의 시편을 제작하였다. 개개의 시편 치근에는 3종류의 $Snowpost^{(R)}$, MACRO-$LOCK^{TM}$ POST $ILLUSION^{TM}$ $XRO^{(R)}$, FRC $Postec^{(R)}$ Plus post를 이용하여 각각의 포스트에 맞게 공간을 형성하고 포스트를 접착하였다. 3개의 시편 별로 $Luxacore^{(R)}$ Dual Blue, $Luxacore^{(R)}$ Dual A3 및 $Filtek^{TM}$ Z350 XT A1E로 코어를 축조, 시편 별로 다른 코어를 사용하였다. 각 시편에 대해 온도를 낮추기 위한 압축공기를 불 때와 안 불 때로 나누어 디지털 이미지를 촬영하였다. 치과의사 50명과 치과대학 대학생 50명 총 100명에게 어떤 포스트가 코어와 가장 구별이 잘되는 지를 설문조사 하였다. 결과: $Luxacore^{(R)}$ Dual Blue에서는 $Snowpost^{(R)}$가, $Luxacore^{(R)}$ Dual A3에서는 $Snowpost^{(R)}$가, $Filtek^{TM}$ Z350 A1E에서는 MACRO-$LOCK^{TM}$ POST $ILLUSION^{TM}$ $XRO^{(R)}$가 구별이 가장 잘되었다. 압축공기를 불어 온도를 내리면 나타나는 MACRO-$LOCK^{TM}$ $ILLUSION^{TM}$ $XRO^{(R)}$의 색은 포스트와 코어의 구별을 더 용이하게 하였다. 결론: FRC-포스트와 복합레진 코어가 구별되는 정도는 색상차이에 따라 다름을 알 수 있었다.

광중합형 복합레진의 중합 전, 후의 색 성분이 중합률과 굴곡강도에 미치는 영향 (Effects of the color components of light-cured composite resin before and after polymerization on degree of conversion and flexural strength)

  • 유지아;조병훈
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제36권4호
    • /
    • pp.324-335
    • /
    • 2011
  • 연구목적: 복합레진의 색조를 색 성분요소인 CIE $Lab^*$ 각 성분요소로 측정하고, 동일 시편에 대해서 중합률과 2축 굴곡강도(biaxial flexural strength)를 측정하여 이들의 상관관계를 비교함으로써 복합레진의 중합전, 후의 색 성분요소가 중합률과 물성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 두 종류의 복합레진 Premisa (Kerr Co.)와 Denfil (Vericom Co)의 법랑질 색조(A1, A2, A3, A4)와 상아질 색조(A2O, A3O)에 대해 원판형의 시편을 제작하여 색성분, 중합률 및 2축 굴곡강도를 측정하였다. 분광광도계를 이용하여 중합 전, 후 및 7일에 CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$ 값을 측정하고, 같은 시편에 대해 근적외선분광기를 이용하여 중합 후 2시간과 7일에 중합률을 측정하였다. 중합 7일 후에 색 성분과 중합률을 측정한 후 만능시험기에서 2축 굴곡강도를 측정하였다. 색요소인 CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$ 각각의 값과 중합률, 및 2축 굴곡강도의 상관관계를 분석하였다. 결과: 두 종의 광중합형 복합레진은 중합 전과 후에 색 성분요소, 즉 색조의 변화가 있었고, 광중합 후에도 시간이 경과하면서 중합률이 증가되었다. 중합률은 제품, 기간, 및 색조의 영향을 받고(3-way ANOVA, p < 0.05), 굴곡강도는 제품 및 색조의 영향을 받았다(2-way ANOVA, p < 0.05). 중합률은 Premisa 한 제품에서만 중합 전, 후의 CIE $a^*$ component와 유의한 상관관계를 보였고, 굴곡강도도 Premisa에서 CIE $a^*$ 및 CIE $b^*$ component와 음의 상관관계를 보였다(Pearson product moment correlation, p < 0.05). 결론: 광중합 복합레진의 중합률과 굴곡강도는 제품의 중합 전,후의 색 성분에 의해 영향을 받았다.

융해 온도가 유전자원 활용을 위한 희소한우(칡소, 흑우 및 백우) 동결 정액의 재 동결 후 정자의 생존성에 미치는 영향 (Effects of Thawing Temperature of Frozen rare Breed Hanwoo (Korean Native Cattle) Semen on Viability of Refrozen Spermatozoa)

  • 김민수;최아름;김찬란;김동교;성환후;김성우
    • 한국수정란이식학회지
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 2017
  • 유전자원을 동결 보존하는 것은 유전적인 개량과 우수한 종축의 재생산 및 멸종 위기종의 유전자 집단을 보존하는데 있어 중요한 방법으로 알려져 있다. 그러나 동결 유전자원의 대표적인 정액은 살아 있는 종축에서 채취하여 보존하고 있는데 동결자원은 그 수가 제한되어 있어 이용에 한계가 존재하고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 연구에서는 동결정액을 2가지 방법으로 융해하고 재 동결을 실시하여 그 정자의 특성을 CASA로 분석하고 생존성을 비교하였다. 일반적으로 사람의 정액은 재동결 과정을 극복하여 반복적인 동결 및 융해가 가능하다고 보고되었으나 한우 정액에 관한 재 동결 성적에 관한 연구는 자료는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 칡소 2두, 흑우 1두, 백한우 2두 및 보증씨수소 1두의 동결정액을 이용하여 재 동결에 관한 연구를 실시하였으며 개체에 따라 29.7%에서 46.6%의 생존율을 얻었다. 2차 동결 방법에 있어서 생존율은 $5^{\circ}C$에서 융해하는 방법이 $37^{\circ}C$ 융해방법보다 더 높으며 변이가 낮은 것으로 관찰되었다. 그럼에도 불구하고 2가지 방법에 의한 재동결 기법은 체외 수정이나 OPU 유래 수정란 생산을 위하여 한우의 증식에 적용할 수 있을 것으로 보이며 추후 수정란 생산에 관한 연구에 도움이 될 것으로 판단된다.

치즈 부산물인 유청과 유청 제품에 감염된 박테리오파지 제거를 위해 새롭게 개발된 기술: 총설 (New Technologies for the Removal of Bacteriophages Contaminating Whey and Whey Products as Cheese by-Products: A Review)

  • 김동현;천정환;김현숙;김홍석;송광영;황대근;임진혁;강일병;이수경;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.93-100
    • /
    • 2014
  • 치즈시장이 심각한 국제경쟁을 직면하게 되면서 최적화된 생산과정은 유제품회사가 성공하기 위해 더 중요해졌다. 치즈 배치로부터 생성되는 유청(whey)은 최종 생산품의 산출량 증가, 질감 개선, 영양가 증진을 하기 위한 목적으로 유제품 생산과정 중에 종종 재사용된다. 유청크림(whey cream)과 미립자 유청 단백질(particulated whey protein)은 흔하게 재활용된다. 그러나 이 물질들 내에 저온살균 처리 후에도 남아있는 대부분의 박테리오파지(bacteriophage)가 치즈 제조 과정 중에 들어가 높은 수치로 증식할 위험이 있다. 유청분리는 종종 aerosol-borne 파지를 생성하여 공장 생산과정을 오염시키기 때문에, 박테리오파지에 의한 유청오염은 치즈 생산과정에 문제를 일으킬 수 있으며, 또한 치즈주형으로 재사용되는 유청과 유청 단백질 내에는 내열성 파지(thermo-resistant phage)가 존재할 수 있다. 수분이 제거된 치즈로부터 생성된 유청의 경우, 파지에 의해 $10^9$파지/mL까지 감염될 수 있다. 유청배치를 농축시켰을 경우에는 파지 역가(phage titer)가 10배까지 증가하게 되는데, 이 수치까지 도달하게 되면 파지를 완전히 제거하는 것은 불가능해진다. 유청 재활용 과정 중에 발생하는 발효실패를 방지하기 위해서는 유청 내 존재하는 파지의 수를 감소시키는 처리법이 필요하다. 따라서 열처리, 자외선(UV), 막여과 등의 기술을 사용하여 유청 내의 파지를 불활성화시키는 처리법에 대해 중점적으로 연구자 진행되고 있는 분야이다. 열로 파지를 불활성화시키는 방법이 가장 흔히 사용되는 처리법이지만 내열성 파지를 열로 불활성화 시킬 경우에 자연산 유청 단백질이 받게 되는 부정적인 영향으로 인해 이 처리법의 사용에는 제한이 있다. 따라서 온도를 높이고 시간을 늘리는 방법보다는 다른 결합된 처리법을 사용하여 유청 내의 파지를 제거해야 것이 요구되어진다. 열처리를 막여과 또는 UV와 함께 사용할 경우, 유청 내의 파지 수를 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 사료되어진다.

  • PDF

Recent research activities on hybrid rocket in Japan

  • Harunori, Nagata
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.1-2
    • /
    • 2011
  • Hybrid rockets have lately attracted attention as a strong candidate of small, low cost, safe and reliable launch vehicles. A significant topic is that the first commercially sponsored space ship, SpaceShipOne vehicle chose a hybrid rocket. The main factors for the choice were safety of operation, system cost, quick turnaround, and thrust termination. In Japan, five universities including Hokkaido University and three private companies organized "Hybrid Rocket Research Group" from 1998 to 2002. Their main purpose was to downsize the cost and scale of rocket experiments. In 2002, UNISEC (University Space Engineering Consortium) and HASTIC (Hokkaido Aerospace Science and Technology Incubation Center) took over the educational and R&D rocket activities respectively and the research group dissolved. In 2008, JAXA/ISAS and eleven universities formed "Hybrid Rocket Research Working Group" as a subcommittee of the Steering Committee for Space Engineering in ISAS. Their goal is to demonstrate technical feasibility of lowcost and high frequency launches of nano/micro satellites into sun-synchronous orbits. Hybrid rockets use a combination of solid and liquid propellants. Usually the fuel is in a solid phase. A serious problem of hybrid rockets is the low regression rate of the solid fuel. In single port hybrids the low regression rate below 1 mm/s causes large L/D exceeding a hundred and small fuel loading ratio falling below 0.3. Multi-port hybrids are a typical solution to solve this problem. However, this solution is not the mainstream in Japan. Another approach is to use high regression rate fuels. For example, a fuel regression rate of 4 mm/s decreases L/D to around 10 and increases the loading ratio to around 0.75. Liquefying fuels such as paraffins are strong candidates for high regression fuels and subject of active research in Japan too. Nakagawa et al. in Tokai University employed EVA (Ethylene Vinyl Acetate) to modify viscosity of paraffin based fuels and investigated the effect of viscosity on regression rates. Wada et al. in Akita University employed LTP (Low melting ThermoPlastic) as another candidate of liquefying fuels and demonstrated high regression rates comparable to paraffin fuels. Hori et al. in JAXA/ISAS employed glycidylazide-poly(ethylene glycol) (GAP-PEG) copolymers as high regression rate fuels and modified the combustion characteristics by changing the PEG mixing ratio. Regression rate improvement by changing internal ballistics is another stream of research. The author proposed a new fuel configuration named "CAMUI" in 1998. CAMUI comes from an abbreviation of "cascaded multistage impinging-jet" meaning the distinctive flow field. A CAMUI type fuel grain consists of several cylindrical fuel blocks with two ports in axial direction. The port alignment shifts 90 degrees with each other to make jets out of ports impinge on the upstream end face of the downstream fuel block, resulting in intense heat transfer to the fuel. Yuasa et al. in Tokyo Metropolitan University employed swirling injection method and improved regression rates more than three times higher. However, regression rate distribution along the axis is not uniform due to the decay of the swirl strength. Aso et al. in Kyushu University employed multi-swirl injection to solve this problem. Combinations of swirling injection and paraffin based fuel have been tried and some results show very high regression rates exceeding ten times of conventional one. High fuel regression rates by new fuel, new internal ballistics, or combination of them require faster fuel-oxidizer mixing to maintain combustion efficiency. Nakagawa et al. succeeded to improve combustion efficiency of a paraffin-based fuel from 77% to 96% by a baffle plate. Another effective approach some researchers are trying is to use an aft-chamber to increase residence time. Better understanding of the new flow fields is necessary to reveal basic mechanisms of regression enhancement. Yuasa et al. visualized the combustion field in a swirling injection type motor. Nakagawa et al. observed boundary layer combustion of wax-based fuels. To understand detailed flow structures in swirling flow type hybrids, Sawada et al. (Tohoku Univ.), Teramoto et al. (Univ. of Tokyo), Shimada et al. (ISAS), and Tsuboi et al. (Kyushu Inst. Tech.) are trying to simulate the flow field numerically. Main challenges are turbulent reaction, stiffness due to low Mach number flow, fuel regression model, and other non-steady phenomena. Oshima et al. in Hokkaido University simulated CAMUI type flow fields and discussed correspondence relation between regression distribution of a burning surface and the vortex structure over the surface.

  • PDF

중첩중력에너지가 방사선 조사된 밀과 대두의 판별특성에 미치는 영향 (Effect on Identification of Irradiated Wheat and Soybean by the Full-overlapped Gravitational Field Energy(FGFE) Treatment)

  • 오상룡;안재준;권중호;김학제
    • 한국식품저장유통학회지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.294-301
    • /
    • 2011
  • 중첩에너지(FGFE)가 방사선조사식품의 판별 특성에 미치는 영향을 연구하고자, 밀과 대두를 시료로 0-5 kGy의 감마선을 조사한 다음 FGFE 처리된 시료의 발광특성(광자극발광, 열발광)과 발아율의 변화를 처리직후와 6개월 저장 후 비교하였다. 조사식품의 스크리닝 방법으로서 두 시료에 대한 광자극발광(PSL) 분석 결과, 비 조사 시료(0 kGy)는 모두 700 photon counts/min 이하의 음성(negative)을 나타내었고, 1 kGy 이상 조사시료는 5,000 photon counts/min 이상의 양성(positive)을 나타내엇다. 그러나 FGFE 처리된 조사시료는 모두 700-5,000 사이의 중간값(intermediate)을 나타내어 FGFE 처리는 조사시료의 광자극 발광을 유의적으로 감소시켰으며, 6개월 저장 후에도 유사한 결과가 유지되었다. 조사식품의 판별확증방법으로서 두 시료에 대한 열발광(TL) 분석 결과, 조사시료와 조사 후 FGFE 처리시료 모두 $150-250^{\circ}C$ 사이에서 발광곡선이 나타났고, TL ratio ($TL_1/TL_2$) 또한 0.1 이상을 보여 조사여부 판별에는 큰 차이가 없었다. 그러나 발광곡선의 온도범위는 FGFE 처리에 따라 $150-200^{\circ}C$에서 $180-230^{\circ}C$로 shift 현상이 나타났으며, 조사시료의 TL 강도 또한 FGFE 처리로써 37-60%의 감소를 보였다. 저장 6개월 후에는 모든 시료구에서 TL 강도가 다소 감소하였으나 조사여부의 판별은 가능하였다. 밀과 대두의 발아율에서 조사시료(5 kGy)는 비 조사 시료 대비 72%를 나타내었으나 FGFE 처리로써 85%로 증가되었다. 저장 6개월 후 조사시료(5 kGy)의 발아율은 63%로 감소하였으나, 조사 후 FGFE 처리시료는 91%의 발아율 증가를 나타내어 이에 대한 보다 구체적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

벼 품종의 출수생태 특성에 따른 포장 출수 반응 분석 (The Heading Response of Field-grown Rice Varieties of Different Heading Ecotypes in Korea)

  • 양운호;강신구;김숙진;최종서;박정화
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제63권4호
    • /
    • pp.282-293
    • /
    • 2018
  • 벼 품종의 출수생태 특성에 따른 포장 출수 반응 분석을 위하여, 15품종에 대하여 인공기상실에서 일장과 평균기온 각 4수준에 따른 출수생태 특성, 시험포장에서 담수산파재배 파종시기 5처리에 따른 출수 반응을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 시험 품종의 출수 소요일수는 일장이 15시간에서 14시간으로 짧아질 때, 평균기온이 $22^{\circ}C$에서 $24^{\circ}C$로 높아질 때 전반적으로 단축 정도가 컸다. 2. 일장 12~14시간과 평균기온 $24{\sim}28^{\circ}C$의 범위에서는 일장과 온도에 의한 출수 촉진 효과의 적산 값이 비슷하였다. 3. 벼 품종에 따라 기본영양생장성은 18일(새누리)~33일(아세미), 감광성은 12일(온포1)~61일(새누리), 감온성은 12일(호품)~35일(평양21) 범위였으며, 이들 세요인은 유의한 상관관계가 없었다. 4. 단요인이 관여하는 2품종 비교의 경우, 상대적으로 기본영양생장성이 큰 품종과 감광성이 큰 품종은 포장 조건에서 출수 소요일수가 길었으며, 감온성이 큰 품종은 출수 소요일수가 짧았다. 5. 두 요인이 관여하는 2품종 비교에서는, 기본영양생장성과 감광성이 함께 관여하는 경우 감광성에 따라서, 기본영양생장성과 감온성이 함께 관여하는 경우 기본 영영양생장성에 따라서, 감광성과 감온성이 함께 관여하는 경우 감광성에 따라 포장 출수 소요일수의 상대적인 장단이 결정되었다. 6. 세 요인이 관여하는 경우의 품종 비교에서는 출수 소요 일수의 장단이 감광성의 상대적인 크기와 일치하였다. 7. 모든 공시품종에서 포장 출수 소요일수는 감광성과 유의한 정의 상관을 보였으나, 파종시기가 늦어짐에 따라 감광성의 영향 정도가 감소하였으며, 감광성이 유사하게 낮은 조생종에서 출수 소요일수는 기본영양 생장성과 유의한 상관관계를 나타내었다. 8. 5월 11일과 6월 25일 대비 7월 10일 파종에서 품종별 출수 소요일수의 단축 정도는 감광성이 클수록 유의하게 컸으며, 감온성에 따라서는 일정한 경향이 없었다. 9. 결론적으로 우리나라 자연 일장과 기온 조건에서 벼품종의 출수기는 감광성에 영향을 크게 받으며, 재배 시기 지연에 따른 출수 소요일수의 단축 정도 또한 품종의 감광성에 따라 결정되는 것으로 분석되었다.

탄화규소섬유와 탄소섬유 하이브리드 직물을 강화재로 한 SiC 매트릭스 세라믹복합재의 기계적물성, 산화 및 삭마 저항성 개선 연구 (Study on Improvement of Mechanical Property, Oxidation and Erosion Resistance of SiC Matrix Ceramic Composites Reinforced by Hybrid Fabric Composed of SiC and Carbon Fiber)

  • 윤병일;김명주;김재성;권향주;윤성태;김정일
    • Composites Research
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.148-157
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$$SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.

여름철 산란계사 내 열환경인자 중 제어요소에 관한 연구 (Study on Control of Thermal Environmental Factors for Improvement of Productivity of Laying Hens in Summer)

  • 김성완;이태훈;차광준;;장홍희
    • 농업생명과학연구
    • /
    • 제53권2호
    • /
    • pp.121-129
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 여름철 산란계의 더위 스트레스로 인한 생산성 저하에 영향을 미치는 열환경인자들 중 제어 요소를 결정하고 산란계의 생산성을 높일 수 있는 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 경상남도에 위치한 산란계사에서 ISA Brown 품종의 산란계 48,451수를 공시하여 생산성 지표를 측정하였다. 또한 산란계사 내부에 온습도로거를 설치하여 건구온도와 상대습도를 여름이 시작되는 6월 19일부터 9월 7일까지 총 81일간 동안 측정하였다. 1일 평균온도, 1일 최고온도, 1일 최저온도, 1일 평균상대습도, 1일 최고상대습도, 1일 최저상대습도, 1일 평균THI, 1일 최고THI 그리고 1일 최저THI와 산란계의 생산성 지표 간의 상관관계를 분석하였다. 분석한 결과에 의하면, 1일 평균, 최고, 최저의 건구온도와 THI가 상승할수록 사료섭취량, 헨데이 산란율, 난중과 FCR은 낮아졌다(p<0.01). 반면, 음수량은 1일 평균, 최고, 최저의 건구온도와 THI가 상승할수록 증가하였다(p<0.001). 상대습도의 경우, 산란계의 생산성 지표에 대해 직접적인 상관관계를 가지지 않는 것으로 판단된다(p>0.05). 특이점으로는 폐사율의 경우, 1일 평균·최고 온도, THI와 1일 평균·최고·최저 상대습도와는 유의적인 상관관계를 가지지 않았지만, 1일 최저의 온도와 THI와는 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다(p<0.05). 따라서, 여름철 산란계의 생산성을 향상시키기 위해서는 산란계사 내의 1일 평균, 최고, 최저의 건구온도와 THI를 가능한 낮추는 것이 필요하고, 특히 1일 최저온도를 산란계의 하한임계온도인 20℃에 근접하게 조성해주는 것이 유리할 것으로 판단된다.

완충재-근계암반 상호작용을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 연구 현황 및 주요 영향인자 도출 (Review of Erosion and Piping in Compacted Bentonite Buffers Considering Buffer-Rock Interactions and Deduction of Influencing Factors)

  • 홍창호;김지원;김진섭;이창수
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.30-58
    • /
    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 심지층처분장은 공학적방벽과 천연방벽의 다중방벽으로 이루어져 있으며 각 방벽재 사이의 상호작용에 의해 처분시스템의 전반적인 장기 건전성이 영향을 받게 된다. 특히 공학적방벽재인 압축 벤토나이트 완충재와 천연방벽인 근계암반의 상호작용에 의한 완충재의 침식 및 파이핑 현상은 사용후핵연료의 붕괴열 발산, 지하수 유입 저지 및 핵종 이동 저지의 역할을 수행하는 완충재의 성능을 저하시키기 된다. 처분 초기에 벤토나이트 완충재가 흡수할 수 있는 물의 양보다 많은 유량이 근계암반의 절리로부터 유입되면 잉여 지하수로 인한 수압이 발생하고 이로 인해 완충재 자체 및 갭채움재 주변으로 파이핑 현상이 발생할 수 있다. 또한 지하수와 벤토나이트 완충재의 물리-화학적 상호작용으로 인하여 완충재의 표면의 팽윤 및 겔/졸화로 인하여 완충재의 표면에서 침식이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 침식 및 파이핑 현상이 발생하는 조건과 이로 인한 완충재의 건전성을 명확하게 평가하는 것이 처분장의 장기건전성 평가를 위해 반드시 필요하다. 처분선진국들에서는 주로 실내 및 공학규모 실험이 수행되고 있으며 일부 전산 모델 개발이 진행되고 있는 상황이지만 실험에서 관측된 현상들을 복합적으로 모사할 수 있는 전산 모델은 개발되지 않았다. 국내에서도 다양한 침식/파이핑 시나리오에 대한 연구나 열-수리-역학-화학적 복합거동을 고려한 연구는 수행되지 않았다. 본 기술 보고에서는 현재까지 수행된 국내외 벤토나이트 침식 및 파이핑 연구와 이들이 주로 고려한 영향인자를 파악하였다. 실험값을 검증하기 위해 제안된 전산 모델들을 소개하고 향후 완충재 침식 및 파이핑 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다. 본 논문에서 검토한 다양한 시험 및 모델링 사례를 바탕으로 향후 국내 심층처분장환경을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 관련 연구가 필요하다고 판단된다.