• 제목/요약/키워드: freezing-thaw

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동결-융해 풍화에 의한 암석 물성 변화 양상과 추정에 관한 연구 (Weathering of Rock Specimens Exposed to Recurrent Freezing and Thawing Cycles)

  • 류성훈;송재준
    • 터널과지하공간
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    • 제22권4호
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    • pp.276-283
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    • 2012
  • 화강암(풍화), 석회암, 사암, 응회암, 셰일, 현무암 등 6가지 국내 암석을 대상으로 동결-융해에 의한 암석의 풍화과정을 실험하였다. 동결-융해 시 온도범위는 $-20^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$로 최대 40회까지 동결-융해를 반복하면서 비중, 공극률, 탄성파 속도, 쇼어경도를 측정하였다. 동결-융해 횟수가 증가함에 따라 공극률이 큰 화강암(w), 셰일, 현무암의 경우 기존의 균열이 성장하는 것이 뚜렷이 관찰되었고 시험편이 상하부로 분리되기도 하였다. 비중의 변화는 뚜렷이 관찰되지 않았다. 화강암(w), 셰일, 현무암의 탄성파 속도와 쇼어경도 값은 동결-융해에 의해 크게 감소하였고 석회암, 사암, 응회암의 경우 그 변화폭이 작았다. 공극률의 경우 인장강도가 작은 화강암(w), 셰일, 현무암이 크게 증가하였고 나머지 암종은 거의 변화하지 않았다. 실험 결과를 이용하여 선형 회귀식을 도출하였고, 각 회귀식의 계수와 동결-융해 풍화 민감도(=초기 공극률/초기 인장강도)와의 상관관계를 살펴보았다. 이를 이용하여 암석의 초기 물성 값만으로도 동결-융해에 의한 풍화를 예측 가능할 것으로 판단된다.

Haemonetics ACP 215를 이용한 적혈구의 동결과 세척 (Freezing and Washing of Red Blood Cells Using Haemonetics ACP 215)

  • 윤경원;최경영;이선아;민혁기;김재현
    • 대한수혈학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.291-300
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    • 2018
  • 배경: 적혈구를 폐쇄계에서 동결하고 세척하는 경우 동결해동적혈구의 보존기간을 24시간 이상으로 연장할 수 있다. 본 연구에서는 고농도글리세롤법과 자동화 장비인 Haemonetics ACP 215를 이용한 폐쇄계에서 적혈구의 동결과 세척과정을 평가하였다. 방법: ACP 215를 이용하여 35단위의 적혈구에 글리세롤을 최종농도가 40% (wt/vol)가 되도록 첨가하고 30단위는 즉시 동결하였으며, 나머지 5단위는 잔여 글리세롤을 제거한 다음 동결하였다. 동결한 적혈구는 $-80^{\circ}C$에 보관 후 해동 세척하여 SAG-M 보존액에 부유하고, $4^{\circ}C$에서 보존하면서 안정성 및 품질관리 지표를 분석하였다. 결과: 잔여 글리세롤을 제거하지 않은 동결적 혈구는 잔여 글리세롤을 제거한 동결해동적혈구에 비해 해동 후 보존기간 동안 칼륨 유출이 현저히 낮게 나타났다. 잔여 글리세롤을 제거하지 않은 동결해동적혈구를 해동 후 $4^{\circ}C$에서 7일간 보존하는 동안 측정한 모든 안정성 및 품질지표는 AABB와 유럽연합의 기준에 모두 적합하였다. 결론: ACP 215를 사용하여 동결 전 잔여 글리세롤을 제거하지 않고 바로 적혈구를 동결하는 방법은 동결보존과정이 단순하고 동결해동적혈구의 안정성이 향상되어 향후 수혈을 위한 동결적혈구에 현실적으로 적용가능성이 높은 것으로 생각된다.

초음파의 비선형 특성을 이용한 콘크리트 동결융해 손상 평가 (Evaluation of Freeze-Thaw Damage on Concrete Using Nonlinear Ultrasound)

  • 최하진;김률리;이종석;민지영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.56-64
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    • 2021
  • 구조체 열화, 손상 등에 의해 발생하는 누수는 동결융해에 의한 체적 변화를 유발하는 주요 원인 중 하나이며, 콘크리트 내부의 미세균열, 표면 스케일링 등을 유발한다. 이러한 손상은 염화물 등 외기 유해물질 침투 및 확산을 가속화시킨다. 시설물 성능평가 세부지침(2020)에서 피복 콘크리트 품질과 동해환경 지표가 새롭게 제시되었으며, 피복 콘크리트 품질은 반발경도시험으로, 동해환경은 동결융해 싸이클 수로 평가한다. 본 논문에서는 빠른 동특성 기반 초음파 비선형성을 통해 동결융해에 의한 초기 미세손상을 평가하고자 하였다. 서로 다른 물-시멘트비(40%, 60%)와 공기량(1.5%, 3.0%)을 가지는 콘크리트 시험체를 제작하고, 동결융해 싸이클 수를 증가시키며 압축강도, 반발경도, 상대동 탄성계수, 초음파 비선형성을 측정하였으며, SEM을 활용하여 미세균열 발생 및 진전을 분석하였다. 그 결과, 상대동탄성계수 및 반발경도로는 확인이 어려웠던 초기 미세손상을 공진주파수 비선형성 측정을 통해 탐지할 수 있었으며, 콘크리트의 동결융해 저항성능을 예측할 수 있다는 가능성을 확인하였다.

γ-LA-Supplementation to IVC for IVP Bovine Embryos

  • Gaja, A.;Meng, C.L.;Sato, M.;Nakajima, T.;Kubota, Chikara;Kojima, T.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제23권1호
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    • pp.25-32
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    • 2010
  • The present study aimed to examine the effects of ${\gamma}$-linolenic acid (GLA) supplementation to in vitro culture (IVC) medium on in vitro developmental competence, freezability and morphology of in vitro matured and fertilized bovine embryos. In vitro produced (IVP) bovine zygotes were cultured in IVC medium supplemented with 0 (negative control), 15, 31, 62, 125, 250, 500 or 1,000 ppm GLA, 250 ppm linoleic acid albumin (LAA) and without any supplement as a control. Day 6 blastocysts derived from culture control were cultured in IVC medium containing either 62, 250 GLA or 250 LAA for 24 h, and at Day 7 were subjected to freezing or morphological examination by electron microscope. GLA 15 showed a tendency to have a higher cleavage rate at Day 2 (70.3%) than other groups. The hatching rate at Day 9 in LAA (38.2%) was significantly higher than the control and all treatment groups (p<0.05), while the blastocyst rate in LAA (32.4%) did not differ from those of 15 (30.5%), 31 (27.1%), and 62 GLA (33.1%) or the control (35.1%). GLA in concentrations of 125, 250, 500, and 1,000 ppm had significantly detrimental effect on the blastocyst rate compared to 15, 31 and 62 ppm GLA, LAA, and control groups (p<0.05). In contrast, the highest post-thaw survival rate (100%) was observed in the control group (p<0.01). Large lipid droplets were observed in the cytoplasm of trophoblastic cells, even in the control, but were abundant in GLA groups. Taking the results of the study into consideration, the addition of GLA to the culture medium for IVP bovine embryos at the dose of 15 ppm increased the developmental competence of zygotes and enhanced the cleavage rate up to Day 2. However, blastulation rate and post-thaw survival were not increased when GLA was added to the culture media.

가속내구성 조건에 따른 건축용 유기계 단열재의 단열성능 변화 (Changes in Insulation Performance of Organic Insulating Materials for Building Construction by Accelerated Durability Test Conditions)

  • 임순현;이건철
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.595-601
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    • 2016
  • 현재 건축구조물에 사용되는 단열재의 단열성능은 초기성능을 기준으로 설계 시에만 반영하고 있으며, 장기 내구성 저하에 따른 단열성능 감소는 반영되고 있지 않다. 본 연구에서는 가속내구성 시험을 통해 단열재의 내구성 저하에 따른 단열성능 저하를 검토하였다. 연구결과, 발포폴리스티렌 단열재 비드법의 경우 표준환경 조건 및 실험실 가속 시험 조건에서는 경시변화에 따른 성능저하가 나타나지 않았으나, 동결 융해 시험 조건에는 성능이 저하하는 것으로 나타났다. 반면, 압출법의 경우 동결 융해 시험 조건에서는 단열성능 저하가 작았지만, 경시변화 초기에 내부 가스의 방출로 급격한 성능저하를 나타내었다. 또한, 경질 폴리우레탄 폼 단열재의 경우 다른 단열재에 비해 초기 단열성능이 매우 뛰어났으나, 실험실 가속 시험조건 및 동결 융해 시험 조건에서는 성능이 다소 저하하는 것으로 나타났다.

돌매화나무 서식지로서 한라산 정상 암벽 표면의 온도특성 (Rock-Surface Temperatures of the Summit Area of Mt. Halla as a Habitat for an Arctic-alpine Plant Diapensia lapponica var. obovata)

  • 김태호;이승욱
    • 한국지형학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.89-101
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    • 2018
  • In Mt. Halla, an arctic-alpine plant Diapensia lapponica var. obovata largely clings to rock surfaces. We observed the rock-surface temperatures of a rocky ridge on the summit area of the mountain from late April 2009 to early May 2010 in order to examine the diurnal and annual temperature variations and the thermal amplitude. We also investigated temperature regimes such as the frequency of freeze-thaw cycles and the temperature change, which might endanger the habitat through frost weathering. For comparison of slope aspects, temperature monitoring was carried out on the north and south faces of the same rocky ridge. The south face experiences the high daily maximum rock-surface temperatures and the high thermal amplitudes during the unfreezing season of May to November 2009. The temperature regimes are considered to exert physiological stress to the arctic-alpine plant. In addition, the south face shows the high frequency of freeze-thaw cycles during the seasonal freezing period of December 2009 to April 2010. This indicates that the south face is susceptible the exfoliation and granular disintegration of rock surfaces, which results in habitat destruction. As a consequence, the south face is believed to be less favorable for the establishment and growth of the arctic-alpine plant than the north face on the summit area of Mt. Halla.

인간 정자의 완만.급속 동결보존 방법이 융해 후 정자 운동성 지수와 생존율 및 정자 형태에 미치는 영향 (Effect of Cryopreservation by Slow and Rapid Freezing on the Sperm Motility Index, Viability and Morphology of Post-thaw Human Spermatozoa)

  • 김은국;김정욱;김형우
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.43-50
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    • 2003
  • 정자의 동결보존을 위한 새로운 기술개발 목적은 동결과정에서 최소한의 손상으로, 응해 후 최대한 높은 활력도의 정자를 얻는 것이다 정자가 난자와 수정하기 위해서는 적당한 생존성과 운동성을 유지해야 하는데, 가장 일반적인 방법으로는 정자의 진진 운동성과 첨체의 정상 여부 및 형태 검사방법 등이 있다 본 연구는 사람 정액을 동결보존 할 때 semi-programmable freezer를 이용한 완만동결 방법과, 액체질소의 vapor를 이용한 급속동결 방법이 응해 후 정자의 운동양상과 생존율 및 형태에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 동결-응해 후 정자의 MOT, VCL, VSL, VAP는 각각 급속 동결방법에서 47.40$\pm$20.06%, 38.12$\pm$15.58 $\mu$m/s, 28.19$\pm$14.10 $\mu$m/s, 33.64$\pm$15.15 $\mu$m/s로 완만 동결방법인 43.39$\pm$18.79%, 33.91$\pm$13.50 $\mu$m/s, 19.98$\pm$10.88 $\mu$m/s, 24.60$\pm$11.72 $\mu$m/s보다 유의적으로 높았으나(p<0.05), LIN은 완만동결 방법이 34.64$\pm$11.36으로 급속동결 방법인 28.83$\pm$10.35보다 더 좋은 성적을 나타내었다(p<0.05). 고 활력정자를 나타내는 HYP 역시 급속동결 방법에서 2.77$\pm$2.71%로 완만동결 방법의 1.33$\pm$1.57%보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 정자의 운동양태를 나타내는 MAD, WOB, DNC, DNM에 있어서는 완만동결 방법이 급속동결 방법에 비해 조금 더 좋은 성적을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 동결-응해 후 정자의 생존율 및 정상형태의 정자는 완만동결 방법이 각각 62$\pm$2.1%, 44$\pm$8.3%, 급속동결 방법은 60$\pm$2.2%, 46$\pm$7.7%로 유의적인 차이가 없이 비슷한 결과를 보였다. 따라서 사람 정액의 동결 보존 시 많은 시간과 고가의 장비가 필요한 완만동결 방법보다는 짧을시간동안 액체 질소만으로 간단히 시행할 수 있는 급속동결 방법이 더 효과적이라고 사료된다.

남극 테라노바 만 편마암의 동결-융해에 따른 지반공학적 특성 변화 (Variations of Geotechnical Characteristics Following Freeze-Thaw of Terra Nova Bay Rocks, Antarctica)

  • 김영석;김기주;장현식;장보안
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1499-1508
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    • 2013
  • 남극 암석의 동결-융해 풍화현상에 관한 연구를 위하여 테라노바 만 지역의 편마암을 대상으로 풍화등급에 따라 약한풍화(SW) 및 보통풍화(MW)로 분류하여 암석의 공학적인 특성 변화를 실험하였다. 동결-융해시험은 $-20{\pm}2^{\circ}C{\sim}20{\pm}2^{\circ}C$의 온도 조건에서 수행되었으며, 암석 시험편은 진공챔버에서 포화된 상태에서 5시간 동결과 5시간 융해 과정을 1 cycle의 동결-융해로 설정하였다. 본 논문에서는 전체 200 cycle의 동결-융해 과정을 진행하면서 20 cycle 마다 공극률, 흡수율, 초음파 속도 및 쇼어경도를 측정하였으며, 50 cycle 마다 일축압축시험을 수행하였다. SW 등급의 편마암은 동결-융해 1 cycle 마다 0.07 MPa 정도 일축압축강도가 감소하였으며, MW 등급의 암석은 0.2 MPa 정도 일축압축 강도가 감소하였다. 동결-융해가 200 cycle 진행되는 동안 SW 등급 암석의 흡수율은 0.23%에서 0.39%로 증가하였으며, P파 속도는 4,054 m/s에서 3,227 m/s로, S파 속도는 2,519 m/s에서 2,079 m/s로 감소하였다. 이와 유사하게 MW 등급 암석의 흡수율은 0.65%에서 1.6%로 증가하였으며, P파 속도는 3,207 m/s에서 2,133 m/s로, S파 속도는 2,028 m/s에서 1,357 m/s로 감소하였다. 동결-융해시험 결과, 남극 테라노바 만 지역의 SW 등급 편마암은 동결-융해가 200~300 cycle 반복될 경우 MW 등급 암석에 가깝게 풍화되는 것으로 밝혀졌다.

Effect of Sugar Combination in Tris-buffer on the Viability of Post-thaw Spermatozoa in Canine

  • Yu, D.J.;Jeong, S.R.;Oh, I.S.;Bae, I.H.;Cho, S.G.;Kong, I.K.
    • 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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    • 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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    • pp.90-90
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    • 2002
  • The purpose of this study was to investigate the effect of kind and combination of sugars on the viability and acrosome damage of post-thaw spermatozoa in canine. The extender used was Tris-citric acid extender (Tris-buffer) supplemented with 20% Egg-yolk, 8% glycerol, 1% Equex STM paste, and 70 mM sugars such as monosaccharide (fructose and xylose) and disaccharide(trehalose). To evaluate of sugar combination, the sugars supplemented in Tris-buffer were combined such as single (fructose, xylose, trehalose), two combinations (Fruc+Tre, Fruc+xyl, Tre+xyl) and three combinations (Fruc+Tre+Xyl). The concentration of sperm collected were adjusted of 50${\times}$10$\^$6/ per straw for freezing. The frozen spermatozoa were thawed at 37$^{\circ}C$ for 1 min and then analysis for CASA program in Livestock Improvement Main Center, NACF. The motility of post-thaw spermatozoa in Fruc+Tre was higher than those in fructose, trehalose, xylose, Fru+xyl, Tre+xyl and Fru+Tre+Xyl (79% vs. 63, 66, 70, 71, 74 and 75%). The progressive motility after CASA analysis in Fuc+Tre group was also higher than those in fructose, trehalose, xylose, Fru+xyl, Tre+xyl and Fru+Tre+Xyl (67% vs. 53, 57, 60, 61, 62 and 64%). The acrosome damage of post-thaw spermatozoa stained was not significantly different among treatment groups such as fructose, trehalose, xylose, Fru+Tre, Fru+xyl, Tre+xyl and Freu+tre+xyl (17.7, 18.3, 28.0, 17.0, 19.7, 20.0 and 19.0%). The results indicated that the motility and progressive motility of post-thaw spermatozoa in Fru+Tre group was better, and acrosome normality was not different among all groups. The use of Tris-buffer supplemented with Fru+Tre as sugar for frezing of canine spermatosoa could be better and apply to semen banking and artificial insemination.

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동결융해 및 제설제에 노출된 고속도로 소구조물 콘크리트의 내구성 개선 연구 (A Study on the Durability Improvement of Highway-Subsidiary Concrete Structure Exposed to Deicing Salt and Freeze-Thaw)

  • 이병덕;최윤석;김영근;최재석;김일순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.128-135
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    • 2016
  • 현재 고속도로의 콘크리트 구조물에서 대부분 지속되고 있는 가장 큰 문제는 동결 융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이고, 이는 완전하게 해결되지 않은 쟁점사항이다. 특히, 동결융해만이 작용할 때와는 달리 동결 융해와 제설염의 복합열화 환경에서 콘크리트의 내구성능은 급격하게 저하되고 공용수명이 단축된다. 본 연구에서는 지역별 고속도로 구간의 노출환경등급을 수립하고 콘크리트 손상정도와 염화물량을 조사하였다. 또한 기계타설 소구조물 콘크리트의 내구성 향상을 위해 배합조건을 개선한 콘크리트의 염화물 이온 투과성, 박리저항성, 동결 융해 저항성 시험을 수행하였다. 연구결과에 따르면, 특수환경에 노출된 콘크리트 표면의 손상범위가 광범위하게 나타났으며 내부 염화물량 또한 높게 나타났다. 한편, 물-결합재(W/B) 비 및 단위수량을 적게 하고, 플라이애시를 혼합하여 내구성을 개선한 콘크리트는 기존의 배합비 보다 내구성이 크게 향상되었다. 또한 도출한 최적 배합비는 콘크리트 관련 시방서에서 제시하고 있는 강도 및 공기량, 물-결합재 비 등의 기준에 부합하였고, 내구성 기준에 만족할 뿐 아니라 공용수명이 크게 향상될 것으로 판단된다.