With the recent increase in gas energy use, risk management for explosion accidents has been emphasized. Protective walls can be used to reduce damage from explosions. The KOSHA GUIDE D-65-2018 suggests the minimum thickness and height of protective walls, minimum reinforcement diameter, and maximum spacing of reinforcements for the structural safety of the protective walls. However, no related evidence has been presented. In this study, the blast load carrying capacity of the protective wall was analyzed by the pressure-impulse diagrams while changing the yield strength of the reinforcement, concrete compressive strength, reinforcement ratio, protective wall height, and thickness, to check the adequacy of the KOSHA GUIDE. Results show that failure may occur even with design based on the criteria presented by KOSHA GUIDE. In order to achieve structural safety of protective walls, additional criteria for minimum reinforcement yield strength and maximum height of protective wall are suggested for inclusion in KOSHA GUIDE. Moreover, the existing value for minimum reinforcement ratio and the thickness of the protective wall should be increased.
본 연구에서는 방호공의 최대방호능력을 산정하기 위하여 선박충돌방호공과 선박을 수치적으로 모델링하고 준정적해석으로 충돌해석을 수행하였다. 방호공은 구조물의 비선형 거동과 지반의 지지효과 및 인발을 고려하여 모델링되었다. 충돌선박은 비선형거동이 집중되는 선수부분을 정밀하게 모델링하고 효율적인 해석을 위해 mass scaling기법을 사용하였다. 동일한 해석모델에 대하여 동적해석을 추가적으로 수행하여 두 해석방법의 차이점과 효율성을 평가하였다. 선박과 방호공의 에너지소산곡선을 바탕으로 충돌선박이 교량하부구조에 충돌력을 전달되는 시점을 추정하고, 이를 바탕으로 대상선박의 최대충돌허용속도를 산정하였다. 이러한 추정방법이 방호공의 에너지소산한계를 명확히 판단할 수 있어 공학적으로 효율적인 산정방법임을 보였다.
본 연구에서는 강재로 구성된 선박충돌방호공의 최대방호능력을 산정하기 위하여 선박과 충돌방호공을 모델링하고 충돌거동을 해석하였다. 이러한 비선형충돌해석은 매우 큰 요소망과 고도의 비선형성을 려해야하기 때문에 이의 해석비용이 일반적인 해석에 비하여 매우 크므로 해석의 경제성을 확보하기 의사정적해석방법을 이용하여 해석을 수행하였다. 이 과정에서 효율적인 해석을 위한 수치 해석기법이 추가되었다. 해석결과 얻어진 선박과 방호공의 에너지소산곡선을 바탕으로 충돌선박이 교량하부구조에 도달하는 시점을 추정하고 이를 바탕으로 대상선박의 최대충돌속도를 산정하였다.
In this study, the numerical analysis model of π-beam explosion is established to compare and analyze the failure modes of the π-beam under the action of explosive loads, thus verifying the accuracy of the numerical model. Then, based on the numerical analysis of different protection forms of π beams under explosive loads, the peak pressure of π beam under different protection conditions, the law of structural energy consumption, the damage pattern of the π beam after protection, and the protection efficiency of different protective layers was studied. The testing results indicate that the pressure peak of π beam is relatively small under the combined protection of steel plate and aluminum foam, and the peak value of pressure decays quickly along the beam longitudinal. Besides, as the longitudinal distance increases, the pressure peak attenuates most heavily on the roof's explosion-facing surface. Meanwhile, the combined protective layer has a strong energy consumption capacity, the energy consumed accounts for 90% of the three parts of the π beam (concrete, steel, and protective layer). The damaged area of π beam is relatively small under the combined protection of steel plate and aluminum foam. We also calculate the protection efficiency of π beams under different protection conditions using the maximum spalling area of concrete. The results show that the protective efficiency of the combined protective layer is 45%, demonstrating a relatively good protective ability.
본 연구는 수치해석과 폭발 실증시험을 통해 조립식 PC 아치 탄약고의 설계 및 시공도면을 제시하였다. 제안된 탄약고의 방호성능은 미군의 UFC 3-340-02와 한국군의 국방 군사시설 설계기준(탄약고 설계지침)에서 제시된 최대 회전각도로 판별하였다. 아치형 탄약고의 기초설계를 위해 곡면형태인 반원형과 오발형에 대하여 폭발하중에 대한 방호성능을 수치해석을 통해 살펴본 결과 오발형이 타원형에 비하여 지점회전각이 적어 전반적으로 방호성능이 뛰어남을 확일 할 수 있었다. 이를 통해 아치형 조립식 PC 탄약고의 설계안 및 시공도를 제안하였으며, TNT 133.75kg을 구조체 벽체로부터 00m 이격하여 폭발시켜 실제 시공된 탄약고에 대한 방호성능을 검증하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안된 탄약고는 충분한 방호 여유력을 확보하고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 향후 이러한 방호 여유력을 고려하여 재료의 절감을 통한 보다 경제적인 탄약고 설계도 가능할 것으로 사료된다.
Alzheimer's disease, a representative neurodegenerative disorder, is characterized by the presence of senile plaques and neurofibrillary tangles accompanied by neuronal damages. b-Amyloid peptide is considered to be responsible for the formation of senile plagues that accumulate in the brains of patients with Alzheimer's disease. There has been compelling evidence supporting that b-amyloid-induced cytotoxicity is mediated through generation of reactive oxygen species. In this study, we have investigated the possible protective effect of Rehmannia glutihosaagainst b-amyloid-induced oxidative ceil death in cultured human neuroblastoma SH-SY5Y cells. SH-SY5Y cells treated with b-amyloid underwent apoptotic death as determined by morphological features and positive in situterminal end-labeling (TUNEL staining). Rehmannia glutinosawater extract, wine, and vinegar pretreatments attenuated b-amyloid-induced cytotoxicity and apoptosis. Rehmannia glutinosa vinegar exhibited maximum protective effect by increasing the expression of anti-apoptotic protein, Bcl-2. in addition to oxidative stress, b-amyloid-treatment caused nitrosative stress via marked increase in the levels of nitric oxide, which was effectively blocked by Rehmannia glutinosa. To further explore the possible molecular mechanisms underlying the protective effect of Rehmannia glutinosa, we assessed the mRNA expression of cellular antioxidant enzymes. Treatment of Rehmannia glutinosa vinegar led to up-regulation of heme oxygemase-1 and catalase. These results suggest that Rehmannia glutinosa could modulate oxidative neuronal cell death caused by b-amyloid and may have preventive or therapeutic potential in the management of Alzheimer's disease. Particularly, Rehmannia glutinosa vinegar can augment cellular antioxidant capacity, there by exhibiting higher neuroprotective potential.
본 연구에서는 안전모 쉘 구조물의 정상부에 돌출부를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에 대해, 안전모의 두께와 하중면적을 변수로 변형률 에너지 밀도, 응력, 변위거동을 유한요소법으로 해석하였다. 변형률 에너지 밀도는 안전모로 전달되는 충격에너지 전달을 흡수하는 성능을 나타내는 변수로 안전모의 안전성을 고찰하는 중요한 요소 중의 하나이다. 유한요소 해석 결과에 의하면, 4,540N의 충격력이 안전모의 정상부 표면에 가해질 때 충격하중을 받는 하중면적이 증가할수록 최대응력은 선형적으로 줄어든다. 그러나, 최대 변형률 에너지 밀도는 하중면적이 증가할수록 커지는 것으로 나타났다. 변형률 에너지 밀도가 줄어들면, 안전모 착용자의 머리와 목 부분으로 전달되는 충격력은 줄어드는 것으로 나타났으며, 이것은 안전모의 충격에너지 흡수 안전성을 약화시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 안전모의 안전한 설계를 위해서는 정상부에 돌출 구조물을 설치하는 것이 좋지만, 이러한 수정 안전모는 충격에너지 흡수성능 측면에서는 불리함을 알 수 있다.
동결건조에 의한 진주담치의 생리활성의 변화를 살펴보고자 DPPH 라디칼 소거능, ORAC, CAC 등의 항산화 활성과 comet assay를 이용한 DNA 손상 보호능을 측정하였다. 생 진주담치 및 동결건조 진주담치에서 물 추출물을 제외한 에탄올과 메탄올 추출물에서 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 메탄올 추출물의 경우 동결건조에 의해 DPPH 라디칼 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 생 진주담치의 ORAC 수치는 물 추출물에서 가장 높게 나타난 반면, 동결건조 진주담치의 경우 메탄올 추출물에서 가장 높게 나타났다. 동결건조 후 ORAC 수치는 물 추출물에서만 유의적으로 감소된 반면 HepG2 세포의 라디칼 소거능(CAC)의 경우 물 추출물에서 유의적으로 증가하여 소거 대상 라디칼에 따라 항산화 활성의 차이가 있는 것으로 나타났다. 생 또는 동결건조 진주담치는 모든 추출물에서 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상을 억제하는 보호 효과가 있음이 밝혀졌고 동결건조에 의한 보호 효과는 유의적인 변화가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 진주담치는 물 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 제외하고는 모든 추출물에서 항산화 활성과 더불어 DNA 손상의 보호 효과가 관찰되었고 동결건조 가공처리에 의해서 그 활성이 크게 영향을 받지 않거나 추출물에 따라 오히려 활성이 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라에서 생산되는 진주담치의 식품 첨가물이나 기능성 식품 개발을 위한 생리활성 소재로의 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구는 불화 수소 탱크 컨테이너 하역장에서 불화수소 누출 시 누출량 및 확산 정도를 정량적으로 평가하여 동종사고의 재발을 방지하고 안전성 향상방안을 제시하는데 목적이 있다. 2012년 H사에서는 최대 저장량이 18 Ton인 탱크컨테이너에서 누출사고가 발생하여 인근 지역으로 8 Ton이 누출되었고, 그로인해 사회적 이슈가 되었다. 가우시안 플럼(Gaussian plume) 모델을 이용하여 계산한 결과 누출지점으로부터 반경 1,321m까지의 농도가 20ppm 이상으로 예측되었다. 2014년 R사에서 발생한 불화수소 누출사고에서는 누출량이 11.02kg으로 추정되었고, 그 중 2.9kg이 세정기로 회수되었다. 가우시안 플럼 모델을 사용하여 계산 한 결과, 누출 원으로 부터 20ppm 이상의 농도를 갖는 피해 범위가 반경 69m로 예상되었다. 위의 두 가지 사고를 비교 한 결과, 누출량은 약 987배 차이가 발생했고, 피해 지역은 19 배 이상 차이가 나는 것으로 나타났다. 따라서 보호구의 착용, 하역 장소의 밀폐 및 세정기 설치, 그리고 비상훈련을 실시하여 하역장에서 불화수소가 대량으로 누출되는 사고가 발생하지 않도록 관리해야 한다는 결론을 얻었다.
1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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