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삼축압축시험에 의한 국내 모래의 변형-강도 특성 (A Characteristic of Deformation and Strength of Domestic Sands by Triaxial Compression Tests)

  • 박춘식;김종환;박철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.515-527
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    • 2014
  • 본 연구에서는 국내 모래의 공학적 특성을 파악하기 위하여 표준사, 욕지사, 낙동강사를 이용하여 구속압 조건, $K_0$ 조건, 과압밀 조건, 상대밀도 조건을 다르게하여 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험 결과, 변형률 ${\epsilon}_1$에 따른 축차응력 $\acute{q}$의 변화는 구속압 ${\sigma}_3$와 상대밀도 $D_r$이 클수록 크게 변화하였으나, $K_0$ 조건과 과압밀 조건변화와 크게 상관이 없었다. 모래의 최대 내부마찰각(${\phi}_{max}$)은 구속압이 클수록 입자간의 접촉력이 크게 되어 작아지는 경향을 나타내었고, $K_0$ 조건과 과압밀 조건에 따라서는 거의 변화가 없는 것으로 나타났으며, 상대밀도에 따라서는 상대밀도가 감소함에 따라 내부마찰각도 작아지는 경향을 나타내었다. 체적변형률(${\epsilon}_u$)은 구속압이 클수록 입자의 파쇄성과 입자간의 재배열에 의해 체적 팽창이 작게 나타났으며, $K_0$ 조건과 과압밀 조건에서는 조건에 상관없이 거의 같은 거동을 보였고, 상대밀도에 따라서는 상대밀도가 커질수록 초기에는 압축되다가 축변형률(${\epsilon}_1$)이 증가할수록 팽창하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 변형률 변화에 따른 탄성계수 $E_{sec}$는 변형률이 커질수록 차츰 수렴하는 경향을 나타내었고, 축차응력($\acute{q}$)-변형률(${\epsilon}_1$) 관계에서 초기할선 탄성계수($E_{ini}$)>할선 탄성계수($E_{sec}$)>접선 탄성계수($E_{tan}$) 순으로 탄성계수의 크기가 산정되었으며, 구속압 및 상대밀도가 증가함에 따라 탄성계수가 증가하는 경향을 보였고, $K_0$ 및 과압밀에 따라서는 거의 비슷한 탄성계수를 나타내었다. 접선 탄성계수에 의한 정규화에 대해서는 다양한 증가비로 증가하는 경향을 보였다. 한계상태선의 기울기 M은 구속압이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, $K_0$ 및 구속압, 상대밀도에 따라서는 동일선상에 표현되며, 상대밀도가 증가할수록 한계상태선의 기울기 M도 증가하는 경향을 보였다.

폐쇄순환여과시스템에서의 넙치, Paralichthys olivaceus 치어의 사육밀도 - 고밀도사육의 가능성 - (Rearing Density of a Flounder, Paralichthys olivaceus Juveniles in a Closed Recirculating Sea Water System - Possibility of High-density Rearing -)

  • 장영진;유성규
    • 한국양식학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.13-24
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    • 1988
  • 양식용 넙치 종묘의 효율적인 대량생산 방법에 관한 기초적 자료로서 치어의 사육밀도를 검토함과 동시에 고밀도사육의 가능성에 대하여 조사하고자, 폐진순환여과 사육수조를 전장2.53$\pm$0.24 cm, 체고 1.12$\pm$0.12 cm의 넙치치어를 저면적 137.75 $cm^2$당 10개체 (D10), 20개체 이용하여 (D2O), 30개체 (D30) 및 40개체 (D40) 식수용한 4개 밀도구를 설정한후 65일간 사육한 결과는 다음과 같다. 사육기간중의 수온은 $21.0\~27.0^{\circ}C$로 자연수온에 비해 높았고,비중(${\delta}_{15}$)은 1.024$\~$1.026으로 비교적 높은 편이었다. 사육기간중의 용존산소는 5.4$\~$7.5 ml/$\iota$ 범위였고, 무기태질소로서 $NH_4^+-N$은 0.07$\~$0.48 ppm, $NO_2^{-}-N$은 0.006$\~$0.33 ppm이었으며, 특히, $NO_3^{-}-N$은 3.89$\~$34.06 ppm으로 매우 높았다. 밀도별 치어의 전장성장은 D20에서 8.17$\pm$0.80 cm로 가장 빨랐고, D10에서 7.72$\pm$0.40 cm로 가장 느렸으나, 밀도구별 성장차이에 대한 유의의 차는 없었다. 밀도별 치어의 체고성장은 D20에서 4.l6$\pm$0.39 cm로 가장 빨랐고, D10에서 3.94$\pm$0.21 cm로 가장 느렸으나, 밀도구별 성장차이에 대한 유의의 차는 없었다. 밀도별 치어의 전장에 대한 체고의 상대성장비는 D10이 b=0.5346으로 가장 높았고, B30이 b=0.5165로 가장 낮았으나, 밀도구간의 유의의 차는 인정되지 않았다. 밀도구별 치어의 생존율은 D10, D20, D30 공히 $90\%$로 높았으나, D40은 $75\%$로 낮은 편이었다. 수용밀도의 지표로서, 안측 체표면적이 수조의 저면적을 덮는율을 구하기 위하여 전장과 체고를 곱한 면적 (X)과 안측 체표면적 (Y)의 상관관계는 Y=0.5994X+0.1840으로 표시되었다. 각 밀도구별 모든 개체의 안측 체표면적이 저면적을 덮는율은, 실험종료시 D10의 1.2배로부터 D4O의 4.1배까지로 나타나, 치어의 고밀도사육이 가능한 것으로 판단되었다.

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탄성파 자료 고해상도 재처리를 통한 동해해역의 제4기 단층 및 천부 가스 인지 (Identification of Quaternary Faults and shallow gas pockets through high-resolution reprocessing in the East Sea, Korea)

  • 정미숙;김기영;허식;김한준
    • 지구물리
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    • 제2권1호
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    • pp.39-44
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    • 1999
  • 심부 지층구조 연구를 위해 획득된 다중채널 반사파 자료를 재처리하여 제4기 단층 및 해저면 부근 천연 가스층 탐지를 위한 고해상도 단면도를 작성하였다. 사용된 자료는 한국해양연구소에서 동해해역 퇴적분지 지각구조 연구를 목적으로 1994년부터 1997년까지 기록한 총 1900 km의 다중채널 반사파 자료 중 근거리 12채널 자료이다. 고해상도용 재처리과정은 자료복사 및 자료편집, 참진폭 회수, 공심점 분류, 초기 뮤트, 중합전 디컨볼루션, 대역필터, 중합, 고주파 통과필터, 중합후 디컨볼루션, 구조보정, 자동이득조절 등의 순서로 이루어지며, 이 중 예측 디컨볼루션, 고주파 통과필터, 짧은 창길이의 자동이득조절 적용 등이 해상도를 높이는데 가장 중요한 처리단계이다. 해저면 하부 약 1초 정도까지의 지층을 대상으로 처리된 중합 및 구조보정 단면상에는 총 200개 이상의 제4기 단층이 인지되며, 이들 대부분은 대륙사면과 울릉분지 경계부에 밀집되어 나타나지만 분지 내에도 상당수 존재한다. 이들 단층중 상당수는 기반암과 제3기 퇴적층에 발달된 단층의 재활성화와 화산활동을 포함한 지구조 운동에 의해 형성된 것으로 추정되며 동해가 구조적으로 다소 불안정된 상태에 놓여 있을 가능성을 지시한다. 또한 3개소 이상에서 발견된 천부 가스층의 존재는 시추나 해저 케이블 및 파이프라인 등 해양구조물 설치시 반드시 경계해야 할 위험 요소가 존재하고 있음을 보여준다. 이러한 천부 가스층의 발견은 최근 관심이 고조되고 있는 가스수화물의 근원 물질이 동해에 존재한다는 긍정적인 면이 있으나, 해저면에 평행한 반사면 등 가스수화물의 전형적인 탄성파 특징은 울릉분지 서부 대륙사면 및 중앙부의 재처리 단면상에서는 발견되지 않는다.

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SU/PG 기법을 이용한 이송이 지배적인 흐름 수치모의 (Numerical Simulation of Convection-dominated Flow Using SU/PG Scheme)

  • 송창근;서일원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권3B호
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    • pp.175-183
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    • 2012
  • 본 연구에서는 천수방정식에 Galerkin법과 Petrov-Galerkin 기법의 일종인 SU/PG 기법을 적용하여 유한요소 천수흐름 해석 모형을 개발하고, 다양한 실험수로에서 이송이 지배적인 흐름을 수치 모의하였다. 수로 내부에 얇은 판 형태의 구조물이 존재하는 경우 Fr 수와 Re 수가 매우 낮은 흐름에서는 Galerkin 기법과 SU/PG 기법이 동일한 결과를 나타냈으나, Fr=1.58인 경우 Galerkin법은 발산하여 해를 얻을 수 없었다. 이 경우 SU/PG법은 Newton-Raphson법에 의한 5회의 반복에 의해 수렴된 유속결과를 구할 수 있었다. 사류와 상류가 혼재하여 천이류가 나타나는 단면확대 수로 모의에서 SU/PG 기법을 이용한 본 연구의 경우 상류단 수심조건이 잘 유지되며, 도수가 발생하는 지점 및 도수에 의한 수심 경사, 도수 후의 수심이 모두 Khalifa(1980)의 실험결과와 매우 근사하였다. 이송이 지배적인 사류(Fr=2.74)에 의한 사각도수 모의의 경우에도 Galerkin 기법은 최초 모의시간의 첫 번째 반복 이후 발산하였으나, SU/PG 기법은 도수 경계면을 수치진동 없이 잘 포착하였으며, 해석해와 비교한 수심 및 유속의 최대 오차는 0.2% 이내로 나타나 기존 연구(Levin 등, 2006; Ricchiuto 등, 2007)에 비해 더욱 정확한 결과를 도출하였다.

탁수가 하천 제방보호 식물에 미치는 영향 분석 (Impact of Turbidity on Protected Plants along River Levees)

  • 김종태;김은진;강준구;여홍구
    • 지질공학
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    • 제23권2호
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    • pp.161-170
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    • 2013
  • 본 연구에서는 대규모 하천이나 댐 조성 시 형성되는 인공 또는 자연 사면의 안정성 확보에 고려되는 제방보호 식물이 수위와 탁도의 변화에 따라 어떻게 영향을 받는지에 대해 분석하였다. 실험을 위하여 임하댐 상류 지천에서 채취한 토양을 이용하여 탁수를 재연하였으며 사면 내 식물은 국내 대표 버드나무속 식물인 갯버들, 버드나무, 왕버들을 사용하였다. 또한 하천식물이 비침수의 회복시간을 가질 경우 재성장 가능성을 단계별로 분석하여 집중호우로 인한 하천식물의 피해와 회복 가능성을 평가하였다. 연구 결과 국내 대표 하천식물인 버드나무속 3종은 고탁도 침수가 발생하면 줄기의 경우 심각한 피해로 인해 성장이 멈추었으며 20일 동안 비침수의 회복이 진행되어도 재성장 가능성은 낮은 것으로 나타났다. 그러나 엽수의 경우 침수로 인해 초기에는 감소했지만 비침수의 회복이 진행되면 갯버들은 초기상태 대비 59.3%까지 회복하였으며 버드나무와 왕버들도 초기상태 대비 각각 251.3%, 148.4%로 측정되어 재성장률이 높은 것으로 나타났다.

콘크리트의 파괴저항에 대한 균열속도의 영향 (Effects of Crack Velocity on Fracture Resistance of Concrete)

  • 연정흠
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.52-59
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    • 2003
  • 동적 하중이 작용하는 콘크리트 CLWL-DCB 시험편에 대해 변위제어 파괴실험이 실시되었다. 381mm의 균열성장 동안 측정된 균열속도는 0.80mm/sec ~ 215m/sec이었다. 측정된 하중과 하중점-변위로부터 외부일 및 운동에너지와 변형에너지가 유도되었고, 에너지 균형에 필요한 파괴에너지가 각 균열속도의 균열성장에 대해 계산되었다. 실험의 결과에 요구되는 파괴에너지의 회귀식으로부터 연속적으로 성장하는 균열의 파괴저항이 계산되었다. 실험에 요구되는 파괴에너지에 대한 최대 표준오차는 3.2% 이하였다. 균열속도에 관계없이 약 28mm의 초기 균열성장 또는 미소균열의 성장에 대한 파괴저항의 증가율은 상대적으로 작았으며, 이후의 균열성장 또는 미소균열의 국부화에 대해 파괴저항의 기울기는 급격히 증가하여 균열속도에 따라 90∼145mm의 균열성장에서 최대 파괴저항이 되었다. 평균 185mm의 균열성장 동안 최대 파괴저항을 유지한 후 파괴저항은 균열속도가 빠를수록 급속히 감소하였다. 최대 파괴저항은 균열속도가 0.273m/sec보다 빠른 경우에 균열속도의 대수 값에 비례하여 142N/m에서 217N/m까지 증가하며, 균열속도가 빠를수록 관성력이 포함되지 않은 평균 파괴에너지율 215N/m와 유사한 값을 보였다. 콘크리트의 균열성장에 대한 파괴저항을 측정하기 위해서는 균열속도에 따라 최소한 90∼145mm의 안정 균열성장이 필요하다.

장애물이 없는 평탄지형 제내지에서의 범람홍수파 선단 전파거리 실험식 산정 (Empirical Formula for Propagation Distance of Flood Wave-front in Flat Inundation Area without Obstacle due to Levee Breach)

  • 윤광석;이정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권10호
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    • pp.833-840
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    • 2007
  • 본 연구에서는 장애물이 없는 평탄지형의 제내지에서 제방붕괴에 의한 범람홍수파 선단의 전파 특성을 규명하기 위하여 제내지와 하도로 이루어진 실험수조에서 실험을 수행하여 전파 거리를 산정하였다. 실험에 의해 측정된 전파 거리를 시간에 대한 상관식으로 나타내기 위하여 댐붕괴에 의한 수로에서의 홍수파의 1차원 흐름 해석해인 Hitler의 해를 검토하고, 제내지 범람홍수파의 특성을 표현할 수 있도록 확장하여 실험식의 일반형을 제시하였다. 범람홍수파의 전파속도는 댐붕괴에 의한 흐름과 마찬가지로 초기수위가 지배적인 영향을 준다는 사실을 실험을 통해 밝혔으며, 실험결과를 무차원 시간 T와 무차원 전파거리 L로 나타내어 실험식을 도출하였다. 무차원 전파거리 L을 산정하기 위한 상수로서 k와 m이 도입되었는데, Hitter의 해에서는 k가 2이고, m이 0인 반면에 본 실험에서는 k와 m이 무차원 시간 T의 구간에 따라 달라지는 상수임을 알 수 있었다. 이는 전파속도가 제내지에서의 범람홍수심에 영향을 받기 때문이며, 전파거리와 최대수심의 포락선의 기울기가 변하는 L값이 일치한다는 사실로 확인할 수 있었다.

수 연산과정에서 ERP로 확인된 숫자어휘와 부호변환 과정 (Words for Numbers and Transcoding Processes Reflected by ERPs during Mental Arithmetic)

  • 김충명;김동휘
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.689-695
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    • 2010
  • 한글 숫자어휘의 부호변환 과정을 알아 봄에 있어, 수연산이 시행되는 동안 주어진 목표자극들 간의 연산결과가 일치하는지에 대한 과제를 ERP 실험방법에 의거 시행하였다. 평균진폭에 대한 실험 결과는 과제-의존적인 처리가 아닌 자극유형-의존적인 처리과정을 보여주었는데, 덧셈 및 곱셈과제에서의 한글 숫자어휘의 시간적인 뇌파개형은 아라비아 숫자에 대한 그것과 유사하게 나타났다. 이 처리과정에서의 유의미한 차이점은 300ms 부근에서 나타난 지연된 양성파형의 성분으로서, 이는 한글 숫자어휘의 아라비아 숫자로의 부호변환 과정으로 해석가능하다. 이 과정에 수반된 뇌영상을 분석한 결과, 두 조건에서 서로 다른 파형을 야기한 영역은 한글문자 처리에 관여하는 좌측 측두-두정영역으로 확인되었다. 이와 같은 결과는 수연산 과정의 개개 자극인 한글 숫자어휘의 내재적 수표상 방식이, 수개념으로의 직접적 접근이 아니라 일정한 부호변환 과정을 통한 도식화된 통로를 거치고 있음을 시사한다 할 수 있다.

중금속(重金屬) 이온의 토양(土壤) 흡착에 관한 연구 -(제1보) CEC 및 유기탄소 함량이 낮은 광물토양에의 Cd, Cu, Ni, 및 Zn의 흡착과 이에 미치는 pH 및 인산의 효과- (Studies on Heavy Metal Ion Adsorption by Soils. -(Part 1) PH and phosphate effects on the adsorption of Cd, Cu, Ni and Zn by mineral soils with low CEC and low organic carbon content)

  • 김명종;해리.엘.마토
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제20권3호
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    • pp.300-309
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    • 1977
  • The information related to the heavy metal pollution in the environment was obtained from studies on the effects of pH, phosphate and soil properties on the adsorption of metal ions (Cd, Cu, Ni, and Zn) by soils. Three soil materials; soil 1 with low CEC (8.2 me/100g) and low organic carbon content (0.34%); soil 2 with high CEC (36.4 me/100g) and low organic carbon content (1.8%) and soil 3 with high CEC (49.9 me/100g) and high organic carbon content (14.7%) were used. Soils were adjusted to several pH's and equilibrated with metal ion mixtures of 4 different concentrations, each having equal equivalents of each metal ion (0.63, 1.88, 3.12 and 4.38 micromoles per one gram soil with and without 10 micromoles of phosphate per one gram soil). Reported here are the results of the equilibrium study on soil I. The rest of the results on soil 2 and soil 3 will be repoted subsequeutly. Generally higher metal ion concentration solution resulted in higher final metal ion concentrations in the equilibrated solution and phosphate had minimal effect except it tended to enhance removal of cadmium and zinc from equilibrated solutions while it tended to decrease the removal of copper and nickel. In soil 1, percentages of added metal ions removed at pH 5.10 were; Cu 97, Ni 69, Cd 63, and Zn 55, while increasing pH to 6.40, they were increased to Cu 90.9, Zn 99, Ni 96, and Cd 92 per As initial metal ion concentration increased, final metal ion concentrations in the equilibrated solution showed a relationship with pH of the system as they fit to the equation $p[M^{++}]=a$ pH+b where $p[M^{++}]=-log$[metal ion concentration in Mol/liter]. The magnitude of pH and soil effects were reflected in slope (a) of the equation, and were different among metal ions and soils. Slopes (a) for metal ions in the aqueous system are all 2. In soil 1 they were; Zn 1.23, Cu 0.99, Ni 0.69 and Cd 0.59 at highest concentration. The adsorption of Cd, Ni, and Zn in soil 1 could be represented by the Iangmuir isotherm. However, construction of the Iangmuir isotherm required the correction for pH differences.

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Effects of green tea or $Sasa$ $quelpaertensis$ bamboo leaves on plasma and liver lipids, erythrocyte Na efflux, and platelet aggregation in ovariectomized rats

  • Ryou, Sung-Hee;Kang, Min-Sook;Kim, Kyu-Il;Kang, Young-Hee;Kang, Jung-Sook
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제6권2호
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    • pp.106-112
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    • 2012
  • This study was conducted to investigate the effects of $Sasa$ $quelpaertensis$ bamboo and green tea on plasma and liver lipids, platelet aggregation, and erythrocyte membrane Na channels in ovariectomized (OVX) rats. Thirty female rats were OVX, and ten female rats were sham-operated at the age of 6 weeks. The rats were divided into four groups at the age of 10 weeks and fed the experiment diets: sham-control, OVX-control, OVX-bamboo leaves (10%), or OVX-green tea leaves (10%) for four weeks. Final body weight increased significantly in the OVX groups compared with that in the sham-control, whereas body weight in the OVX-green tea group decreased significantly compared with that in the OVX-control ($P$ < 0.01). High density lipoprotein (HDL)-cholesterol level decreased in all OVX groups compared with that in the sham-control rats ($P$ < 0.05) but without a difference in plasma total cholesterol. Plasma triglycerides in the OVX-green tea group were significantly lower than those in the sham-control or OVX-control group ($P$ < 0.05). Liver triglycerides increased significantly in the OVX-control compared with those in the sham-control ($P$ < 0.01) but decreased significantly in the OVX-green tea group compared with those in the OVX-control or OVX-bamboo group ($P$ < 0.01). Platelet aggregation in both maximum and initial slope tended to be lower in all OVX rats compared with that in the sham-control rats but was not significantly different. Na-K ATPase tended to increase and Na-K cotransport tended to decrease following ovariectomy. Na-K ATPase decreased significantly in the OVX-green tea group compared with that in the OVX-control group ($P$ < 0.01), and Na-K cotransport increased significantly in the OVX-bamboo and OVX-green tea groups compared with that in the OVX-control ($P$ < 0.05). Femoral bone mineral density tended to be lower in OVX rats than that in the sham-control, whereas the green tea and bamboo leaves groups recovered bone density to some extent. The results show that ovariectomy caused an increase in body weight and liver triglycerides, and that green tea was effective for lowering body weight and triglycerides in OVX rats. Ovariectomy induced an increase in Na efflux via Na-K ATPase and a decrease in Na efflux via Na-K cotransport. Furthermore, consumption of green tea and bamboo leaves affected Na efflux channels, controlling electrolyte and body water balance.