• 제목/요약/키워드: microbial movement

검색결과 20건 처리시간 0.028초

지표와 지중 퇴비 시비에 따른 토양에서의 분변성 미생물 생존성 비교 (Comparison of Fecal Microbes' Survival in Soil between Compost Surface Application and Soil Incorporation)

  • 전상민;송인홍;김계웅;황순호;강문성
    • 한국농공학회논문집
    • /
    • 제57권3호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2015
  • The objective of this study was to compare fecal microbes survival in soil between compost surface application and soil incorporation. The survival experiment was conducted in six styrofoam beds ($510{\times}325{\times}305(mm)$ in size) filled with sandy loam soil. A half of six boxes were received by compost surface application, while the other half were treated with compost-soil mixture. Duplicated surface and surbsurface soil (20 cm depth) samples were collected at various interval up to 50 days and analyzed for the determination of fecal coliforms and E. coli numbers. As expected, surface applied beds demonstrated two to three magnitudes order greater in both the study microorganisms as compared to soil incorporated beds. Microbial inactivation rate of soil surface was twice as great as subsurface soil condition probably due to exposure to sun light and environmental conditions including moisture loss. When rainfall occurred, microbes on the surface were transported into soil along with water movement. It was concluded that surface compost application may be easier to apply but pose higher risk of human exposure to microbes. Winter compost application may be favorable in alleviating health risk by giving some time for inactivation compared to spring application.

Constipation anti-aging effects by dairy-based lactic acid bacteria

  • Mohamad Hafis Jaafar;Pei Xu;Uma-Mageswary Mageswaran;Shandra-Devi Balasubramaniam;Maheswaran Solayappan;Jia-Jie Woon;Cindy Shuan-Ju Teh;Svetoslav Dimitrov Todorov;Yong-Ha Park;Guoxia Liu;Min-Tze Liong
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제66권1호
    • /
    • pp.178-203
    • /
    • 2024
  • Constipation, which refers to difficulties in defecation and infrequent bowel movement in emptying the gastrointestinal system that ultimately produces hardened fecal matters, is a health concern in livestock and aging animals. The present study aimed to evaluate the potential effects of dairy-isolated lactic acid bacteria (LAB) strains to alleviate constipation as an alternative therapeutic intervention for constipation treatment in the aging model. Rats were aged via daily subcutaneous injection of D-galactose (600 mg/body weight [kg]), prior to induction of constipation via oral administration of loperamide hydrochloride (5 mg/body weight [kg]). LAB strains (L. fermentum USM 4189 or L. plantarum USM 4187) were administered daily via oral gavage (1 × 10 Log CFU/day) while the control group received sterile saline. Aged rats as shown with shorter telomere lengths exhibited increased fecal bulk and soften fecal upon administration of LAB strains amid constipation as observed using the Bristol Stool Chart, accompanied by a higher fecal moisture content as compared to the control (p < 0.05). Fecal water-soluble metabolite profiles showed a reduced concentration of threonine upon administration of LAB strains compared to the control (p < 0.05). Histopathological analysis also showed that the administration of LAB strains contributed to a higher colonic goblet cell count as compared to the control (p < 0.05). The present study illustrates the potential of dairy-sourced LAB strains as probiotics to ameliorate the adverse effect of constipation amid aging, and as a potential dietary intervention strategy for dairy foods including yogurt and cheese.

우황에 대한 문헌적 고찰 (A Literary Study on Bezoar Bovis)

  • 박승규;박재석;백승일;권기록
    • 대한약침학회지
    • /
    • 제8권3호
    • /
    • pp.51-55
    • /
    • 2005
  • Objectives: Literary investigation of existing data was conducted to verify effects of Bezoar Bovis and its herbal acupuncture, and determine quality management through component analysis. Results: Following results were obtained through literary investigation. 1. Bezoar Bovis is dried cystic stone from a cattle. Its characteristics are cool, no toxicity, and bitter taste. Known actions are: quells heat and detoxifies Fire Poison, extinguishes internal movement of Liver Wind and stops convulsion, vaporizes phlegm, and opens orifice. It is mainly used for treating tremor, stroke, delirium, sore throat, oral furuncle, boil, and others. 2. Bezoar Bovis is effective for eliminating liver toxicity, protecting against brain damage, and has anti-microbial activities. 3. Bezoar Bovis is mixed with bear gall bladder and deer musk to be used as herbal acupuncture, and this mixture is effective is invigorating liver functions as well as treating arthritis, headache, and etc. 4. Principal components of Bezoar Bovis are bilirubin-type pigments and cholic acids. The amount of bilirubin can be used as a standard to determine the quality of Bezoar Bovis.

해수에서의 소독제 거동 예측 모델에 관한 연구 (Modeling of Chlorine Disinfectant Decay in Seawater)

  • 한지희;손진식
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.9-17
    • /
    • 2016
  • Disinfectant/oxidation process is a crucial process in water treatment for supplying safe drinking water. Chlorination is still widely used for water treatment area due to its effectiveness on microbial inactivation and economic feasibility. Recently, disinfection concern in marine environment is increasing, for example, movement of hazardous marine organism due to ballast water, marine environmental degradation due to power plant cooling water discharge, and increase of the amount of disinfectant in the offshore plant. It is needed to conduct the assessment of disinfectant behavior and the development of disinfectant prediction model in seawater. The appropriate prediction model for disinfectant behavior is not yet provided. The objective of the study is to develop chlorine decay model in seawater. Various model types were applied to develop the seawater chlorine decay model, such as first order decay model, EPA model, and two-phase model. The model simulation indicated that chlorine decay in seawater is influenced by both organic and inorganic matter in seawater. While inorganic matter has a negative correlation with the chlorine decay, organic matter has a positive correlation with the chlorine decay.

포화 압축 벤토나이트 내 기체 이동 현상 관측을 위한 기체 주입 시험 (Gas Injection Experiment to Investigate Gas Migration in Saturated Compacted Bentonite)

  • 김정태;이창수;이민형;김진섭;강신항
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.89-103
    • /
    • 2024
  • 처분 환경에서는 혐기성 부식, 방사선 분해, 미생물 분해와 같은 다양한 원인으로 처분용기와 완충재의 경계면에서 기체가 발생할 수 있다. 기체의 발생 속도가 완충재 내부에서의 확산 속도보다 빠를 경우, 완충재 내부에 기체가 압축되어 공극 압력이 증가함으로써 완충재의 물리적 손상을 유발할 수 있다. 특히 이때 발생한 균열을 통해 기체돌파현상이라 불리는 급격한 기체 이동 현상과 함께 방사성 핵종이 누출될 가능성이 있다. 따라서 처분 시스템의 안전성 평가를 위해서는 이러한 기체 발생 및 이동 현상에 대한 이해가 필수적이다. 이 연구에는 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 시험 장치를 문헌 연구를 통해 구축하고, 이를 활용하여 한국형 처분 시스템의 완충재 후보 물질 중 하나인 Bentonile WRK (Clariant Ltd.) 분말로 제작한 압축 시료에 대한 기체 주입 시험을 수행하였다. 시험 결과, 완충재 내 기체돌파현상 발생 지점에서 일반적으로 관측되는 특성인 응력 및 압력의 급격한 상승 경향이 뚜렷하게 관찰되었다. 또한 완충재 팽윤으로 기인한 응력의 범위는 4.7~9.1 MPa이었으며, 기체 유입 압력으로 간주할 수 있는 기체돌파현상 발생 시의 압력은 약 7.8 MPa로 확인되었다. 구축된 장치는 향후 완충재의 초기 물성 및 기체 주입 실험 초기 조건에 대한 데이터베이스 구축을 위한 다양한 실험에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Cefoperazone(T-1551)의 약리학적 연구 (Pharmacological Studies of Cefoperazone(T-1551))

  • 임정규;홍사악;박찬웅;김명석;서유헌;신상구;김용식;김혜원;이정수;장기철;이상국;장우현;김익상
    • 대한약리학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.55-70
    • /
    • 1980
  • The pharmacological and microbiological studies of Cefoperazone (T-1551, Toyama Chemical Co., Japan) were conducted in vitro and in vivo. The studies included stability and physicochemical characteristics, antimicrobial activity, animal and human pharmacokinetics, animal pharmacodynamics and safety evaluation of Cefoperazone sodium for injection. 1) Stability and physicochemical characteristics. Sodium salt of cefoperazone for injection had a general appearance of white crystalline powder which contained 0.5% water, and of which melting point was $187.2^{\circ}C$. The pH's of 10% and 25% aqueous solutions were 5.03 ana 5.16 at $25^{\circ}C$. The preparations of cefoperazone did not contain any pyrogenic substances and did not liberate histamine in cats. The drug was highly compatible with common infusion solutions including 5% Dextrose solution and no significant potency decrease was observed in 5 hours after mixing. Powdered cefoperazone sodium contained in hermetically sealed and ligt-shielded container was highly stable at $4^circ}C{\sim}37^{\circ}C$ for 12 weeks. When stored at $4^{\circ}C$ the potency was retained almost completely for up to one year. 2) Antimicrobial activity against clinical isolates. Among the 230 clinical isolates included, Salmonella typhi was the most susceptible to cefoperazone, with 100% inhibition at MIC of ${\leq}0.5{\mu}g/ml$. Cefoperazone was also highly active against Streptococcus pyogenes(group A), Kletsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Shigella flexneri, with 100% inhibition at $16{\mu}g/ml$ or less. More than 80% of Escherichia coli, Enterobacter aerogenes and Salmonella paratyphi was inhibited at ${\leq}16{\mu}/ml$, while Enterobacter cloaceae, Serratia marcescens and Pseudomonas aerogenosa were somewhat less sensitive to cefoperagone, with inhibitions of 60%, 55% and 35% respectively at the same MIC. 3) Animal pharmacokinetics Serum concentration, organ distritution and excretion of cefoperazone in rats were observed after single intramuscular injections at doses of 20 mg/kg and 50 mg/kg. The extent of protein binding to human plasma protein was also measured in vitro br equilibrium dialysis method. The mean Peak serum concentrations of $7.4{\mu}g/ml$ and $16.4{\mu}/ml$ were obtained at 30 min. after administration of cefoperazone at doses of 20 mg/kg and 50 mg/kg respectively. The tissue concentrations of cefoperazone measured at 30 and 60 min. were highest in kidney. And the concentrations of the drug in kidney, liver and small intestine were much higher than in blood. Urinary and fecal excretion over 24 hours after injetcion ranged form 12.5% to 15.0% in urine and from 19.6% to 25.0% in feces, indicating that the gastrointestinal system is more important than renal system for the excretion of cefoperazone. The extent of binding to human plasma protein measured by equilibrium dialysis was $76.3%{\sim}76.9%$, which was somewhat lower than the others utilizing centrifugal ultrafiltration method. 4) Animal pharmacodynamics Central nervous system : Effects of cefoperazone on the spontaneous movement and general behavioral patterns of rats, the pentobarbital sleeping time in mice and the body temperature in rabbits were observed. Single intraperitoneal injections at doses of $500{\sim}2,000mg/kg$ in rats did not affect the spontaneous movement ana the general behavioral patterns of the animal. Doses of $125{\sim}500mg/kg$ of cefoperazone injected intraperitonealy in mice neither increased nor decreased the pentobarbital-induced sleeping time. In rabbits the normal body temperature was maintained following the single intravenous injections of $125{\sim}2,000mg/kg$ dose. Respiratory and circulatory system: Respiration rate, blood pressure, heart rate and ECG of anesthetized rabbits were monitored for 3 hours following single intravenous injections of cefoperazone at doses of $125{\sim}2,000mg/kg$. The respiration rate decreased by $3{\sim}l7%$ at all the doses of cefoperazone administered. Blood pressure did not show any changes but slight decrease from 130/113 to 125/107 by the highest dose(2,000 mg/kg) injected in this experiment. The dosages of 1,000 and 2,000 mg/kg seemed to slightly decrease the heart rate, but it was not significantly different from the normal control. All the doses of cefoperazone injected were not associated with any abnormal changes in ECG findings throughout the monitering period. Autonomic nervous system and smooth muscle: Effects of cefoperazone on the automatic movement of rabbit isolated small intestine, large intestine, stomach and uterus were observed in vitro. The autonomic movement and tonus of intestinal smooth muscle increased at dose of $40{\mu}g/ml$ in small intestine and at 0.4 mg/ml in large intestine. However, in stomach and uterine smooth muscle the autonomic movement was slightly increased by the much higher doses of 5-10 mg/ml. Blood: In vitro osmotic fragility of rabbit RBC suspension was not affected by cefoperazone of $1{\sim}10mg/ml$. Doses of 7.5 and 10 mg/ml were associated with 11.8% and 15.3% prolongation of whole blood coagulation time. Liver and kidney function: When measured at 3 hours after single intravenous injections of cefoperaonze in rabbits, the values of serum GOT, GPT, Bilirubin, TTT, BUN and creatine were not significantly different from the normal control. 5) Safety evaluation Acute toxicity: The acute toxicity of cefoperazone was studied following intraperitoneal and intravenous injections to mice(A strain, 4 week old) and rats(Sprague-Dawler, 6 week old). The LD_(50)'s of intraperitonealy injected cefoperazone were 9.7g/kg in male mice, 9.6g/kg in female mice and over 15g/kg in both male and female rats. And when administered intravenously in rats, LD_(50)'s were 5.1g/kg in male and 5.0g/kg in female. Administrations of the high doses of the drug were associated with slight inhibition of spontaneous movement and convulsion. Atdominal transudate and intestinal hyperemia were observed in animals administered intraperitonealy. In rats receiving high doses of the drug intravenously rhinorrhea and pulmonary congestion and edema were also observed. Renal proximal tubular epithelial degeneration was found in animals dosing in high concentrations of cefoperazone. Subacute toxicity: Rats(Sprague-Dawley, 6 week old) dosing 0.5, 1.0 and 2.0 g/kg/day of cefoperazone intraperitonealy were observed for one month and sacrificed at 24 hours after the last dose. In animals with a high dose, slight inhibition of spontaneous movement was observed during the experimental period. Soft stool or diarrhea appeared at first or second week of the administration in rats receiving 2.0g/kg. Daily food consumption and weekly weight gain were similar to control during the administration. Urinalysis, blood chemistry and hematology after one month administration were not different from control either. Cecal enlargement, which is an expected effect of broad spectrum antibiotic altering the normal intestinal microbial flora, was observed. Intestinal or peritoneal congestion and peritonitis were found. These findings seemed to be attributed to the local irritation following prolonged intraperitoneal injections of hypertonic and acidic cefoperazone solution. Among the histopathologic findings renal proximal tubular epithelial degeneration was characteristic in rats receiving 1 and 2g/kg/day, which were 10 and 20 times higher than the maximal clinical dose (100 mg/kg) of the drug. 6) Human pharmacokinetics Serum concentrations and urinary excretion were determined following a single intravenous injection of 1g cefoperazone in eight healthy, male volunteers. Mean serum concentrations of 89.3, 61.3, 26.6, 12.3, 2.3, and $1.8{\mu}g/ml$ occured at 1,2,4,6,8 and 12 hours after injection respectively, and the biological half-life was 108 minutes. Urinary excretion over 24 hours after injection was up to 43.5% of administered dose.

  • PDF

오이이리응애(Amblyseius cucumeris)를 이용한 차먼지응애(Polyphagotarsonemus latus) 생물적 방제 (Biological Control of Polyphagotarsonenmus latus(Acari: Tasonemidae) by Amblyseius cucumeris(Acari: Phytoseiidae))

  • 나승용;백채훈;이건휘;김두호
    • 한국응용곤충학회지
    • /
    • 제48권3호
    • /
    • pp.347-354
    • /
    • 2009
  • 본 연구는 차먼지응애의 천적인 오이이리응애의 생물적 방제효과를 조사하였다. 차먼지응애는 상위 엽을 가해하다가 밀도가 높아짐에 따라 먹이조건이 나빠지기 때문에 새로운 서식처를 찾아 이동하였다. 오이이리응애와 차먼지응애의 밀도변동은 먹이충인 차먼지응애의 이동에 따라 천적인 오이이리응애의 서식지가 같아졌다. 차먼지응애에 대해 천적인 오이이리응애의 포식량은 15, 20, 25 및 $30^{\circ}C$에서 각각 8.8, 15.2, 27.0 및 30.3마리를 포식하였다. $25^{\circ}C$ 조건하에서 부화유충은 0.5마리, 전약충은 1.6마리, 후약충은 5.2마리, 수컷 성충은 3.8마리, 암컷 성충은 27.0마리의 차먼지응애 성충을 포식하였다. 차먼지응애 성충에 대한 오이이리응애 성충의 기능반응은 차먼지응애의 밀도가 증가함에 따라 포식량은 점차 증가하였으나 그의 포식율은 감소하여 Holling의 기능반응곡선 제II형과 일치하였다. 천적인 오이이리응애와 먹이충인 차먼지응애 접종비율이 고추에서 1:40일 경우 밀도억제효과가 98% 이상으로 가장 효과적이었다.

한국산 독사의 생태학적 특징 및 독성, 교상빈도에 관한 조사, 연구 (Ecological Study on Poisonous Snake and Investigation of the Venom Characteristics, Snakebiting Frequenty in Korea)

  • 심재한;손영종;이상섭;박경석;오희복;박영도
    • 한국환경생태학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.58-77
    • /
    • 1998
  • 한국에 서식하는 독사는 살모사과(Viperidae)의 살모사(Agkistrodon brevicaudus), 쇠살모사(Agkistrodon ussuriensis), 까치살모사(Agkistrodon saxatilis) 등, 총 3종이고, 뱀과(Cloubridae)의 유혈목이(Rhabdothis tigrinus tigrinus) 등, 총 4종(16종 중에서 4종 : 25%)으로서, 이들 4종의 교미시기는 7,8월이며, 살모사류 3종은 난태생 그리고 유혈목이는 난생으로 번식한다. 또한 활동기는 4월부터 9월까지며, 이 기간중 적절한 온도는 20$\circ $C~29$\circ $C이다. 외부온도가 10$\circ $C 이하로 내려가는 10월말부터 11월 중순에 땅속, 바위밑 틈, 돌담 그리고 논둑 등지로 숨어 동면에 들어간다. 4종의 독사가 보유하고 있는 독액에는 혈액성독소(Hematoxin), 세포성독소(Cytolysin), 신경성독소(Neurotoxin) 그리고 심장독소(Cardiotoxin)가 있으며, 이 독소가 동물의 몸에 주입되었을 때 전신증상으로는 현기증(25.7%), 구토(23.1%, 발열(22%), 시각장애(18%), 두통(17.7%) 그리고 호흡곤란(17.6), 국소증상으로는 환부변색(54.2%), 출혈(20.2%), 수포형성(10.7%, 피부궤양(10.8%) 등이 나타난다. 전남대, 조선대, 그리고 충남대를 대상으로 1972년부터 1992년까지 집계된 독사교상 환자는 년 평균 25.6명이나 실지로 우리나라 전체 인원은 년 평균 2,700여명으로 추산되었으며, 전체적으로는 점차 감소하는 추세이다. 월별 독사교상 환자수의 비교에서 독사의 활동이 가장 완성한 8월에 약 25%로 가장 많았고, 사망자수는 1.8%(26/1,430)였다. 성별 비교에서 남자가 64.5%로 여성에 비하여 2배였고, 연령별로는 50대가 19%로 가장 많이 교상을 당하는 것으로 밝혀졌다. 독사교상 장소는 밭(48.2%)이 가장 많았고, 다음으로 산(26%)과 논(10.4%)이었다. 가장 많이 교상당한 부위는 손(47.8%)과 발(39.5%)이었으며, 교상독사는 쇠살모사(27.1%), 살모사(22.6%) 그리고 까치살모사(9.6%) 순이었다. 미동정 교상독사는 40.7%였으며, 수입항독소에 의하여 치료된 환자수는 75.9%(1,068/1,407)였다.

  • PDF

퇴적물내의 산소와 물 수송에 관한 습지 식물의 역할 (Role of Wetland Plants as Oxygen and Water Pump into Benthic Sediments)

  • 최정현;박석순
    • 생태와환경
    • /
    • 제37권4호통권109호
    • /
    • pp.436-447
    • /
    • 2004
  • 습지를 규정하는 주요한 특징의 하나인 습지식물은 장기간의 침수로 인해 혐기성 상태로 존재하는 습지 퇴적물에서 생존을 위한 특별한 적응방법을 발달시켰다. 식물체내에 넓게 분포하고 있는 다공성의 세포는 공기중의 산소를 뿌리로 운반하기 위한 통로로 작용하며, 농도차이에 의한 확산과 압력차이에 의한 대류에 의하여 산소가 운반되어진다. 이러한 식물체 내에서의 산소이동은 식물이 혐기성 퇴적물 속으로 뿌리를 내리고 생존하게 하는 주요한 기작이 된다. 뿌리로 이동되어진 산소는 혐기성 퇴적물로 확산되어져서 뿌리주변의 퇴적물은 산화상태로 변화시키고, 뿌리의 호흡, 미생물의 호흡, 미생물에 의한 유기물 분해반응을 촉진시키게 된다. 또한 습지식물은 생장에 필요한 수분을 뿌리로 흡수하며, 이는 지표수와 퇴적물내 공극수가 뿌리주변으로 이동하게 되는 추진력이 된다. 습지 퇴적물은 식물의 사체에서 기인하는 유기물에 의해 수리학적 전도도가 작아서 퇴적물내 물의 움직임이 미미하나, 식물에 의한 물의 흡수는 퇴적물내 물의 움직임을 촉진시키게 된다. 이러한 식물의 특별한 적응기작은 해부학적, 형태학적, 생리학적으로 많은 연구가 수행되어져 왔으나, 이러한 적응기작들에 퇴적물내 생지화학적 반응에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 수준에 머물러있다. 퇴적물내 생지화학적 반응들은 수체에서 유입된 미량 오염물질의 이동 및 변형과정에 영향을 미치게 되므로 식물의 작용에 의한 생지화학적 반응의 변화들은 미량 오염물질의 거동에 영향을 미치게 되며 나아가 수자원과 수질 생태계에 영향을 초래하게 된다. 따라서 식물의 존재와 성장에 따른 퇴적물내 생지화학적 반응의 변화는 생태학적 환경에서 습지의 중요성을 인식하는데 필요한 연구과제라 사료된다. 난이도, 변별도 등에서 유사하므로 당분간 계속 사용하여도 될 것이다. 따른 변화(變化)는 볼 수 없었다. ATP 첨가(添加)로서는 0.30mM의 농도(濃度)에서 0.15 mM의 농도(濃度)에 비(比)하여 Young 율(率)이 낮았다. 3) 외경동맥(外經動脈)의 종절편(縱切片)의 Young 율(率)은 생리적식염수(生理的食鹽水)에 둔 군(群)에서는 15분(分), 45분(分) 및 75분(分)에서 각각(各各) 2.12, 2.48 및 $2.46{\times}10^7 dyne/cm^2$으로서 실험초기(實驗初期)에 비(比)하여 후기(後期)에서 Young 율(率)이 약간(若干) 높은 경향(傾向)을 나타내었고, 이러한 경향(傾向)은 ATP의 첨가(添加)로서도 비슷하였다.수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5.

사용 후 핵연료 처분장 내 가스의 발생 기작 및 거동 특성 고찰 (Review for Mechanisms of Gas Generation and Properties of Gas Migration in SNF (Spent Nuclear Fuel) Repository Site)

  • 김단우;전소영;김선옥;왕수균;이민희
    • 자원환경지질
    • /
    • 제56권2호
    • /
    • pp.167-183
    • /
    • 2023
  • 사용 후 핵연료(SNF: spent nuclear fuel) 지하 처분장에서 발생된 가스는 처분장 내에서 자체로 이동성이 클 뿐 아니라, 처분장 내 방사성핵종 거동에도 영향을 줄 수 있다. 지하 처분장 방벽 내에서 가스-핵종 발생 및 거동 기작에 대한 연구와 가스 거동이 처분장의 안전성에 미치는 영향에 대한 연구가 처분장 건설 이전에 충분히 수행되어져야 함에도 불구하고, 처분장 다중 방벽내 가스-핵종 거동에 대한 연구는 국내는 물론 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 본 연구에서는 지하 SNF 처분장 내 가스 발생과 거동 특성과 관련된 국내외 선행연구 결과들을 고찰하여, 가스 발생/거동 기작을 처분장의 수리지질학적 진화과정에 따라 분류하여 설명하였다. 처분장 내 가스 발생을 크게 SNF의 핵분열에 의한 방사성 가스 생성, SNF 저장 용기의 부식에 의한 가스 발생, 지하수의 산화-환원 반응에 의한 가스 생성, 미생물 활동과 천연 방벽 내 지화학적 반응에 의한 가스 생성 등 총 5가지 유형으로 구분하여 정리하였다. 처분장 다중 방벽 내 가스 거동과 관련된 선행연구 자료들을 정리하여, 방벽 내 가스 거동 시나리오를 다공성 매체에서 일어나는 거동 형태에 따라, 총 4가지 형태(① visco-capillary 흐름을 포함하는 공극 내 자유상 가스 이동, ② 공극 수 내 용존상 기체로서 이류 및 확산 이동, ③ 체적팽창에 의한 거동(dilatant pathway), ④ 가압파쇄에 의한 인장 절리 흐름 등)로 구분하여 제시하였다. 본 연구를 통해 고찰한 SNF 처분장의 다중 방벽 시스템 내 가스 발생 기작과 거동 특성자료들은, 향 후 지하 SNF 처분장 내 가스-핵종 거동관련 다양한 실험 및 모델링 연구를 계획하고, 국내 건설할 처분장의 안전성을 가스 거동관점에서 평가하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.