• 제목/요약/키워드: Water retention model

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In-depth investigation of natural convection thermal characteristics of BALI experiment through Eulerian computational fluid dynamics code and comparison with Lagrangian code

  • Hyeongi Moon;Sohyun Park;Eungsoo Kim;Jae-Ho Jeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.9-18
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    • 2024
  • In-vessel retention through external reactor vessel cooling (IVR-ERVC) is a severe accident management (SAM) strategy that has been adopted and used in many nuclear reactors such as AP1000, APR1400, and light water reactor etc. Some reactor accidents have raised concerns about nuclear reactors among residents, leading to a decrease in residents' acceptability and many studies on SAM are being conducted. Experiments on IVR-ERVC are almost impossible due to its specificity, so fluid characteristics are analyzed through BALI experiments with similar condition. In this study, computational fluid dynamics (CFD) via Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) and large eddy simulation (LES) for BALI experiments were performed. Steady-state CFD analysis was performed on three turbulence models, and SST k-ω model was in good agreement with the experimental measurement temperature within the maximum error range of 1.9%. LES CFD analysis was performed based on the RANS analysis results and it was confirmed that the temperature and wall heat flux for depth was consistent within an error range of 1.0% with BALI experiment. The LES CFD analysis results were compared with those of the Lagrangian-based solver. LES matched the temperature distribution better than SOPHIA, but SOPHIA calculated the position of boundary between stratified layer and convective layer more accurately. On the other hand, Lagrangian-based solver predicted several small eddy behaviors of the convective layer and LES predicted large vortex behavior. The vibration characteristics near the cooling part of the BALI experimental device were confirmed through Fast Fourier Transform (FFT) investigation. It was found that the power spectral density for pressure at least 10 times higher near the side cooling than near the top cooling.

한국형 산림토양탄소모델(KFSC)을 이용한 수확 주기 및 강도와 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 소나무림 토양탄소 저장량의 장기 변화 추정 연구 (Estimation of Long-term Effects of Harvest Interval and Intensity, and Post-harvest Residue Management on the Soil Carbon Stock of Pinus densiflora Stands using KFSC Model)

  • 박찬우;이궁;이종열;이경학;이명종;김춘식;박관수;김래현;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권1호
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    • pp.82-89
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    • 2013
  • 벌채 수확은 토양 내 탄소 동태를 변화시킬 수 있는 중요한 교란 중 하나이다. 그러나 수확에 따른 토양탄소 변화를 현지에서 장기간 연구하는 데에는 여러 가지 제한 요건이 있기 때문에 수학적 모델을 이용하여 장기적인 토양탄소 변화 경향을 효율적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 한국형 산림토양탄소 모델(KFSC 모델)을 이용하여 국내 중부지방 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 임분을 대상으로 수확의 주기, 강도, 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 산림토양탄소 동태의 장기 변화를 모의하였다. 모의 시나리오는 3개의 수확 주기(50년, 80년, 100년), 2개의 수확 강도(재적 대비 30%의 부분수확 및 100%의 개벌수확), 2개의 수확 후 잔재물 처리방법(지상부 잔재물의 전량 수거 및 전량 방치) 등을 조합하여 총 12개로 이루어졌으며, 연간 토양탄소 저장량의 변화를 400년 간 모의하였다. 모의 결과, 400년 후 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량은 시나리오별로 50.3-55.8 Mg C $ha^{-1}$(현재 토양탄소 저장량 대비: 98.1-108.9%)의 범위를 나타냈다. 수확 후 잔재물을 전량 방치할 경우 잔재물을 전량 수거할 때보다 토양탄소 저장량이 2.5-11.0% 증가하는 것으로 모의되었으나, 수확 주기 및 강도에 따른 토양탄소 저장량 변화에서는 일정한 경향이 나타나지 않았다. 토양탄소 저장량의 변화 경향은 고사유기물의 변화 경향과 일치하였으며, 고사유기물의 변화 경향은 수확 시 발생하는 고사유기물의 양과 수확 후 임분 생장 형태에 의해 달라지는 것으로 나타났다.

진범(Aconitum pesudo-laeve var. erectum) 추출물의 항노화 및 항당뇨 효과 (Anti-aging and Anti-diabetes Effects of Aconitum pesudo-laeve var. erectum Extracts)

  • 김정환;이수연;권오준;박주훈;이진영
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.616-621
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    • 2013
  • 진범은 열독을 제거하고 발한을 유도하여 몸의 수분을 조절하는 효과를 가져 한방에서 사용되어 왔으며, 항염증 활성과 장기의 면연체계를 조절하는 효과가 있는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 진범 추출물의 항노화와 항당뇨 활성을 조사하였다. 물과 에탄올을 이용하여 진범을 추출하고 그 추출물이 가지는 DPPH, ABTS 라디칼 소거활성, PF 및 TBARs와 같은 항산화 활성과 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정하였다. 진범 물과 에탄올 추출물의 농도 $100{\mu}g/ml$, $50{\mu}g/ml$ 처리군부터 50% 이상의 DPPH 라디칼 소거활성이 나타났고, ABTS 라디칼 소거활성은 에탄올 추출물의 농도 $1,000{\mu}g/ml$ 처리군에서 $99.8{\pm}0.1$%로 가장 높게 나타났다. 베타카로텐리놀레이트 모델 시스템을 이용한 항산화 활성 측정결과 $500{\mu}g/ml$ 이상의 농도로 첨가하였을 때 물 추출물에서 1.27 PF, 1.33 PF값을, 에탄올 추출물에서는 1.40 PF, 1.49 PF로 나타났으며, 에탄올 추출물의 농도 $1,000{\mu}g/ml$ 처리군에서 $0.16{\pm}0.03{\mu}M$로 가장 낮은 TBARs값을 나타내었다. 물 추출물의 농도 $1,000{\mu}g/ml$ 처리군와 에탄올 추출물의 100~$1,000{\mu}g/ml$ 처리군에서 90% 이상의 ${\alpha}$-amylase 저해 활성과 60% 이상의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 나타내었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 진범의 생리활성을 이용하여 항노화 화장품 원료와 항산화 및 항당뇨 예방물질 소재로의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

SMB 공정을 이용한 폐기 TNT와 RDX 혼합 용액의 분리 (Separation of Waste TNT and RDX Mixture Using SMB Process)

  • 오동훈;김선희;이근득;안익성;이창하
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.163-171
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    • 2017
  • 최근 폐 탄약의 회수를 통한 고에너지 물질의 재활용 및 재사용에 대한 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 재활용 기술응용의 일환으로, 폐 탄약 처리 중 나오는 TNT와 RDX 혼합물을 모사이동층(SMB) 공정을 통해 효율적으로 분리하는 실험과 이에 대한 동적 모사를 수행하였다. SMB 공정의 운전 영역을 설정하기 위하여 혼합용액의 유속변화에 따른 각 물질의 체류시간을 HPLC로 측정하였으며, 모멘트 모델을 이용하여 흡착 컬럼에서 각 물질의 흡착평형을 분석하였다. 흡착 평형과 SMB 운전 삼각법을 통하여 4개의 운전 영역을 결정하였다. 결정된 운전 영역에서 아세토나이트릴과 물이 6:4와 1:1로 구성된 2가지 용매에 대해 SMB 공정을 이용한 분리 실험을 수행하였다. SMB 공정의 운전 조건 변화에 따른 순도, 회수율, 생산성, 용매소비량 등의 4가지 성능 지수를 평가하였다. 또한 SMB 공정에 대한 수학적 모델을 통하여 공정의 동적 모사를 수행하여 실험의 결과와 비교하였다. SMB 공정을 통해 100% 순도의 TNT와 RDX를 얻을 수 있었으며, 동적 모사 결과는 실험 결과와 잘 일치하여 공정 동적 거동 예측과 공정 설계에 적용할 수 있음을 확인하였다.

저영향개발기법이 도시 유출에 미치는 영향 (The Effect of Low Impact Development Techniques on Urban Runoff)

  • 김희수;정건희
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.307-316
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    • 2021
  • 도시개발의 지나친 진행에 따라 불투수면의 증가로 인해 유출이 증가되어 도시 홍수에 대한 우려가 증가되고 있으며, 도시 유역의 물순환을 개발 이전과 같은 상태로 되돌리고자 하는 노력이 지속되고 있다. 이를 위한 노력으로 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 기술이 저류, 침투, 증발산과 같은 기작을 통해 도시개발 전후의 수문 현상을 모사하기 위해 주목받기 시작했으며, LID를 실제 유역에 도입할 수 있는 기법에 대한 연구가 국·내외에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도시 소유역에 강우-유출 수문모형인 SWMM의 모의를 통해 LID를 적용하여 목표로 유출량 저감 효과를 시나리오 별로 분석 및 평가하였다. SWMM-LID 모형을 가산1빗물펌프장 유역을 대상으로 구축하였으며 옥상녹화와 투수성 블록 포장 기법을 기법별 정성평가를 통해 유역에 적용할 LID 기법으로 선정하였다. SWMM내에서 저류 및 침투를 통한 총 유출량 감소 효과를 위해 설정되어야 하는 각 인자들을 설계 하였으며, 6가지 시나리오를 선정하여 모의한 결과, 투수성 포장에 의한 저감 효과가 옥상녹화에 의한 저감 효과보다 더 크게 나타났다. 향후 유역의 특성에 맞는 LID 시설의 설계가 필요하며, 특히 서로 영향을 미치는 하천이나 지하수위 등 도시 수자원 요소들은 전체 시스템에서 고려할 수 있도록 고려되어야 한다.

시공간적으로 편중된 강우에 의한 홍수사상 수치모의 - 2017년 8월 17일 청계천 홍수사상을 대상으로 (Numerical Simulation of the Flood Event Induced Temporally and Spatially Concentrated Rainfall - On August 17, 2017, the Flood Event of Cheonggyecheon)

  • 안정환;정창삼
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.45-52
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    • 2018
  • 본 연구는 2017년 8월 17일 청계천에서 발생한 시민고립사고의 원인을 규명하고, 고밀도 기상관측망의 관측자료를 이용하여 안전한 도시하천 관리 방안을 제시한 연구이다. SK 텔레콤 기지국에 설치된 고밀도 기상관측망인 SK techx와 상대적으로 공간적 밀도가 낮은 기상청 AWS의 사고 당일 강우자료를 도시유출모형에 적용하여 당시 상황을 모의하였다. 사고원인 중 하나로 가정한 CSO 관로 내 체수현상을 구현하여 수치모의한 결과, 기상청 AWS에서 계측된 강우량은 사고를 발생시키지 않았다. 하지만 실제 현상과 더 유사한 고밀도 기상관측망인 SK techx의 강우자료를 적용했을 때는 당일 발생한 사고와 유사한 결과가 나타났다. 이는 낮은 공간 밀도인 기상청 AWS는 청계천에서 일어나는 실제현상을 예측할 수 없고, 안전한 하천관리르 위해 고밀도 기상관측소가 필요하다는 것을 의미한다. 또한 CSO 관로 내 체수 유무를 독립변수로 수치 모의한 결과 비우당교의 CSO 관로 내 체수가 사고의 직접적인 원인으로 분석되었다.

한약재 4종 복합추출물의 해마신경세포 보호를 통한 기억력 개선 (New Four-herb Formula Ameliorates Memory Impairments via Neuroprotective Effects on Hippocampal Cells)

  • 안성민;최영완;신화경;최병태
    • 생명과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.475-483
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    • 2016
  • 본 연구는 동의보감을 근거로 선별된 백수오, 지황, 원지 및 석창포로 구성된 복합추출물의 해마신경세포에 대한 보호 및 기억력의 개선효과를 살펴보았다. 복합추출물의 신경보호효과를 검증하기 위해 HT22해마신경세포의 생존율, 세포독성 및 활성산소를 분석하였으며, 허혈성 뇌손상 마우스모델을 이용하여 기억에 대한 동물행동학적 변화와 단백질 발현을 측정하였다. 해마신경세포에서 복합추출물의 전 처리는 glutamate에 의해 유도된 활성산소의 축적을 억제하였으며 세포사멸을 감소시켰다. 허혈성 뇌손상 마우스모델에서 복합추출물은 동물행동학적으로 공간 및 단기 기억능력을 개선시켰다. 뇌허혈로 인해 증가된 p38 MAPK의 인산화는 복합추출물에 의해 현저히 감소하는 반면, 감소된 PI3K와 CREB의 인산화는 현저히 증가하였다. 이를 면역조직화학분석을 통해 복합추출물을 투여한 그룹이 해마에서 발현되는 CREB의 인산화가 현저히 증가되는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 복합추출물이 CREB 단백질과 관련된 신경보호 신호기전을 조절함으로써 인지기능을 개선시키는 것으로 사료된다.

Flupyrazofos(KH-502)의 토양 중 용탈 및 흡착 (Leaching and Adsorption of Flupyrazofos(KH-502) in the Soil)

  • 양재의;조부연;유경렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.72-79
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    • 1997
  • 신규 활성물질인 Flupyrazofos(KH-502)의 토양에서의 흡착성, 용탈성 및 잔류성을 실내조건과 포장조건하에서 연구하여 본 공시약제의 안전사용을 위한 기초자료를 제공하고 토양-수질환경에 미칠 영향을 예측 평가하기 위한 목적으로 수행한 연구결과는 다음과 같다. 1. Flupyrazofos의 흡착량과 시간과의 사이에는 유의성있는 power function 관계가 있어서, 흡착이 빨리 일어나서 반응 30분 후에 45%가 흡착되고, $6{\sim}12$시간 이후에는 의사(疑似)평형에 도달했다. 2. Flupyrazofos의 흡착은 First-order kinetic model에 유의성있게 따랐고, 가해준 Flupyrazofos의 50%가 흡착되는 시간은 사양토의 경우 5.8시간이었다. 3. Flupyrazofos의 농도에 따른 흡착양상은 Freundlich 등온식으로 설명될 수 있었고, 등온식은 S-형(型)으로 분류될 수 있었다. 4. 토양 column을 통해 용탈된 Flupyrazofos의 농도는 가해준 농도에 비해 매우 낮았다. 용탈된 Flupyrazofos의 농도는 사양토가 식양토보다 약간 높았다. 사양토(砂壤土)에서 용탈된 최대 $C/C_0$ 값이 0.073, 식양토(埴壤土)에서는 0.017에 불과했다. 5. 표토에서 Flupyrazofos의 잔류량은 낮은편이며 시간이 경과할 수록 현저히 감소했다. 반감기는 사양토의 경우 20일, 식양토는 18일이었다. 심토로 이동${\cdot}$잔류된 농도는 매우 낮았다. 6. Flupyrazofos의 흡착시험, 용탈시험, 포장시험 결과와 약제의 물리화학적 특성을 근거로 판단할 때 공시농약은 토양에서 잘 흡착되고 이동${\cdot}$잔류성이 낮기 때문에, 상용농도를 시용할 경우 주변 환경에 미칠 수 있는 위해성은 낮은 것으로 판단된다.

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Scopolamine 유도 치매동물모델에서 고려인삼(백삼, 홍삼 및 흑삼)의 기억력 개선 효과 (The Effects of Korean Ginseng on Memory Loss in a Rat Models)

  • 강신정;우정화;김애정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.1190-1196
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    • 2013
  • 연구에서는 백삼이나 홍삼의 기억력 개선 효과 연구를 기초로 흑삼의 기억력 개선효과 여부를 판단하고자 scopolamine으로 유도된 시험동물에게 7주간 시료 물질(백삼, WG; 홍삼, RG; 흑삼, BG) 추출액을 투여한 후, 행동학적인 평가 및 뇌 조직 내 malondialdehyde 농도, ChAT 활성 변화를 비교 분석하여 기억력 및 학습능력 손상에 대한 개선효과를 알아보고자 하였다. 수동회피시험에서 BG군과 RG군의 latency time이 scopolamine 투여한 PC군(positive control)에 비해서 유의적으로 길어지는 결과를 나타냈다. 수중미로시험에서도 BG군과 RG군의 scopolamine에 의한 기억 손상이 유의적으로 개선되어 NC군의 escape latency 수준 정도로 낮아짐을 확인할 수 있었다. 또한 probe test에서도 BG군과 RG군에서 장기 기억력 손상이 유의적으로 개선됨이 확인되었다. BG군과 RG군의 뇌조직 ChAT 효소 활성은 PC군에 비해 각각 42%, 71% 수준의 유의성 있는 활성증가를 보였다. 지질 과산화도 malondialdehyde 측정 결과에서 PC군 대비 RG군과 BG군에서 각각 37%, 33% 수준의 유의성 있는 감소를 보였다. 이상의 결과를 요약하면 시험물질 가운데 흑삼의 반복 경구투여는 scopolamine으로 유도된 흰쥐에서 기억력 감퇴를 개선하는 데 가장 효과적인 것으로 사료된다.

산지계류에 있어서 유목의 종단적 분포특성 (Longitudinal Pattern of Large Wood Distribution in Mountain Streams)

  • 서정일;전근우;김민식;염규진;이진호;木村正信
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권1호
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    • pp.52-61
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    • 2011
  • 수변역을 구성하는 중요한 요소인 유목은 유역의 생태적 환경에 영향을 미치는 동시에 재해의 요인으로서 인간생활권에 악영향을 미치기도 한다. 그럼에도 불구하고 우리나라에서는 유목의 발생, 이동 및 체류특성에 대한 구체적인 연구가 진행되고 있지 않다. 따라서 이 연구에서는 산지계류에 있어서 유목체류의 종단적 분포의 이질성에 영향을 미치는 인자를 규명하고, 그에 따른 유목체류량의 변화를 해석하기 위해 강원도 인제군에 위치한 기룡산 유역을 대상으로 유목의 종단적 분포특성을 파악하였다. 조사 결과, 조사구간의 평균계폭, 직경 1 m 이상의 거력의 개수 및 이들 간의 상호관계가 유목체류량을 설명하는 최적의 예측자로서 나타났다. 일반적으로 산지계류에 분포하고 있는 거력은 유목의 이동을 방해하는 장해물로서 유목체류에 적절한 물리적 환경을 조성한다. 그러나 이 연구에서는 이러한 거력의 영향이 산지계류의 규모에 따라 다르게 나타나는 것으로 나타났다. 즉 계폭이 좁은 구간의 경우 산지계류 내에 분포하는 거력의 개수가 증가함에 따라 유목체류량 역시 지속적으로 증가한 반면, 계폭이 큰 구간의 경우 유목체류량에 미치는 거력의 개수의 영향이 작은 것으로 나타났다. 이는 계폭이 다른 두 지역에 있어서 동일한 양의 거력들이 존재할 경우 이들에 의한 계폭의 감소비율이 다르기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 이러한 유목의 종단적 분포특성 및 이에 영향을 미치는 생태적 물리적 환경을 고려한 계통적이고 체계적인 사방사업이 실시되어야 할 것이다.