Ji, Sung-Hoon;Park, Young-Jin;Lee, Kang-Kun;Kim, Kyoung-Su
한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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pp.186-186
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2009
The characterization strategy of fracture networks are classified into a deterministic or statistical characterization according to the type of required information. A deterministic characterization is most efficient for a sparsely fractured system, while the statistics are sufficient for densely fractured rock. In this study, the ensemble mean and variability of the effective connectivity is systematically analyzed with various density values for different network structures of a power law size distribution. The results of high resolution Monte Carlo analyses show that statistical characteristics can be a necessary information to determine the transport properties of a fracture system when fracture density is greater than a percolation threshold. When the percolation probability (II) approaches unity with increasing fracture density, the effective connectivity of the network can be safely estimated using statistics only (sufficient condition). It is inferred from conditional simulations that deterministic information for main pathways can reduce the uncertainty in estimation of system properties when the network becomes denser. Overall results imply that most pathways need to be identified when II < 0.5 statistics are sufficient when II $\rightarrow$ 1 and statistics are necessary and the identification of main pathways can significantly reduce the uncertainty in estimation of transport properties when 0.5$\ll$1. It is suggested that the proper estimation of the percolation probability of a fracture network is a prerequisite for an appropriate conceptualization and further characterization.
이 연구는 목질계 바이오매스에 대한 알칼리 용액의 침지와 침출 전처리의 효능을 비교한다. 볏짚과 보리짚과 같은 다양한 바이오매스는 수산화나트륨 용액, 수산화칼륨 용액, 암모니아수 그리고 탄산나트륨 용액에 의해 침지 공정으로 수행되었다. 암모니아수에 의해 전처리된 볏짚과 보리짚의 효소 소화율은 80% 이상으로 나타났다. 전처리된 유칼립투스 부산물, 낙엽송 그리고 리기다 소나무의 효소 소화율은 상대적으로 낮은 범위로 나왔다. 하지만 전처리된 유칼립투스 부산물은 초기 바이오매스에 비해 효소 소화율이 약 5배 증가되었다. 또한 침출 공정으로 전처리된 유칼립투스 부산물의 효소 소화율은 약 12배가 증가되는 것을 확인하였다.
Objective of this study was to investigate the influences of harvest index and percolation water quality as irrigated the discharge waters from an industrial and a municipal wastewater treatment plants and seawater (1:5 seawater: tap water) as alternative water resources during tillering stage for drought stress. There were four different treatments such as the discharge water from an industrial (textile dyeing manufacture plant) wastewater treatment plant (DIWT), discharge water from the municipal wastewater treatment plant (DMWT), seawater (1:5) and groundwater as a control. For the initial chemical compositions of alternative waters, it appeared that higher concentrations of COD, $Mn^{2+}$, and $Ni^+$ in DIWT were observed than reused criteria of other country for irrigation, and concentrations of $EC_i$, Cl, and $SO_4$ in seawater were higher than that for irrigation. Harvest index was not significantly different between DIWT and DMWT with different irrigation periods in two soil types, but that of seawater (1:5) is decreased with irrigation periods in clay loam soil and not different between 10 days and 20 days of irrigation periods in sandy loam soil. For percolation water qualities, values of sodium adsorption ratio (SAR) are increased with prolonging the irrigation periods of seawater (1:5) and DIWT, but those of DMWT were almost constant through the cultivation periods regardless of the irrigation period in both soil types. EG of percolation waters is eventually increased with prolonging days after irrigation regardless of irrigation periods in both soil types. Therefore, it might be concluded that there was potentially safe to irrigate the discharge water from municipal wastewater treatment plant relative to harvest index, SAR and $EC_i$ values of the ground water through the rice cultivation period at tillering stage for drought period.
이 연구는 Rock-dust로 채워진 농업 용지(Technosol)의 환경에서 물이 보이는 침투성과 삼투성의 특정을 파악하고자 수행되었다. 이 실험은 A와 B 두 장소에서 이루어졌으며 피실험지의 토양층은 각각 4가지 층으로 분류되었다. 모든 토양층의 토성은 미사질 양토로 분석되었으며 장소 A의 가장 낮은 층에서만은 양질사토였다. 두 토양에서, 각 토양층에 대한 용적밀도는 $1.49g{\cdot}cm^{-3}$을 대체로 상회하였으며, 이는 통상적인 medium textured mineral soil의 $1.25g{\cdot}cm^{-3}$을 크게 웃도는 값이다. 경운 직후 측정된 장소 A의 표토는 이보다 낮았다. 두 토양 표면에서의 $P_2O_5$의 집적은 각각 1962 (A), 1613 (B)$mg{\cdot}kg^{-1}$이었다. 이러한 집적은 3.2~6.5번에 걸쳐서 $300{\sim}500mg{\cdot}kg^{-1}$만큼 작물 생장에 알맞은 규모로 이루어졌다. 두 토양 표변에서의 Infiltration rate는 3.54 (A), 2.85 (B)$cm{\cdot}hr^{-1}$이었으나 각 토양층에 대한 percolation rate는 0.3 이하 (A), 0.003 이하 (B)$cm{\cdot}hr^{-1}$였다. 이러한 결과들은 표토가 동의 작용을 받은 반면 심토는 암분의 농업용지 형성 과정에서 생겨난 구조적인 문제인 바위 부스러기의 응집과 농업기계에 대한 다짐현상으로 인한 것임을 의미한다고 여겨진다.
본 연구에서는 강원도 양구군 해안면에서 토양수분 관측과 수치 모델링을 이용하여 강우에 따른 잠재 지하수 함양량을 정량적으로 추정하였다. 토양수분 모니터링을 위해 깊이별(30, 60, 90 cm)로 토양수분 센서를 4지점(YHS1-4)에 설치하였으며 YHS3 주변에 자동기상관측 장비도 설치하였다. 토양수분 모니터링 기간은 2017년 3월 25일부터 2018년 3월 25일까지이며 기상관측 기간은 2016년 5월 6일부터 2018년 5월 6일까지이다. HYDRUS 1D 프로그램을 이용하여 우기인 2017년 6월부터 8월까지 수치해석을 수행하였다. 토양수분 모니터링 기간 동안 평균 토양수분함량은 YHS3에서 $0.300-0.334m^3/m^3$로 전반적으로 높았으며 YHS1에서 $0.129-0.265m^3/m^3$의 가장 낮은 수분 함량 범위들을 보였다. 토양수분 이동 모델링 결과 현장 관측 값과 모델링 값은 유사하였으나 피크 값들이 모델링 결과가 큰 것으로 나타났다. 관측 및 모델링 자료의 상관분석 결과 r, $r^2$, RMSE는 각각 0.88, 0.77, 0.0096으로 높은 상관성 및 낮은 오차율을 나타냈다. 모델링 설정기간 동안 500 cm 깊이에서의 총 잠재 지하수 함양량은 744.2 mm로 나타났다. 이는 2017년 강수량(1,214 mm)의 61.3%가 함양된 것으로 나타났다. 연구지역의 잠재 지하수 함양량은 높은 것으로 나타났으며 불포화대를 통한 지하수 함양 추정연구에 유의미한 결과 값을 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.
강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(base saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양 유형으로 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장 측정 이후 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류하였다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50 cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 B/D로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C/D 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 B유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 D유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중 입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 나타내 수문학적 토양유형은 D유형으로 분류됐다.
우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 $EI_{30}$에 따른 토양 유실량과 유출수량 및 지하침투수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물 흐름양상을 파악하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 본 연구에는 우리나라 밭토양의 중간 경사도 15%의 조건으로하여 라이시미터 토양에서 실험을 실시하였고 강우량과 $EI_{30}$, 토양 유실량과 유출수량, 지하침투수량을 조사하여 강우량과 토성에 따라 침투수량과 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량 및 지하침투수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 상관관계를 보였고 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율과 유출이 발생되는 최소 강우량은 다소 일률적인 양상을 보이지 않았다. 본 시험 기간동안 강우량 단위 증가에 따른 침투수량의 증분량은 식양토가 0.57으로 가장 높았으며, 다음으로 사양토와 양토가 각각 0.52, 0.36 순으로 나타났다. 지하침투수가 발생되기 시작하는 강우량은 식양토에서 12.86 mm으로 가장 높았고, 양토는 680 mm, 사양토는 5.73 mm로 나타났다. 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증분량은 토성에 따라 큰 차이는 없었으나 양토에서 0.48로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.46, 0.42 순이었고 유출발생 최소강우량도 양토가 17.4 mm로 가장 높았으며 사양토는 10.5 mm, 식양토는 7.76 mm 순으로 나타내었다.
VO$_2$ceramics exhibiting a negative temperature coefficient (NTC) of resistivity have been widely used as temperature dependence resistors. The NTC effect similar to $VO_2$ceramics was observed when a low-thermal-expansion ceramic matrix was loaded near the percolation threshold with conductive metal particles. The resistivity in a composite made from silica glass and 20 vol% Ag filler suddenly decreased from $10^{-7}$ to $10^3\;\Omega$cm at about $300^{\circ}C$.
We report the effect of surface morphology on the conductivity of the poly-N-vinylcarbazole (PVK)/silica gel ($SiO_2$) nanocomposites as a function of $SiO_2$ weight percentage (%).The polymerization of PVK was initiated by a free-radical polymerization. The surface morphology of the prepared composite shows the incorporation of $SiO_2$ in the prepared PVK-$SiO_2$ (PS) nanocomposites. The conductivity increased from $9.2{\times}10^{-5}S\;cm^{-1}$ to $9.6{\times}10^{-4}S\;cm^{-1}$ with the increase in the percentage of silica gel from 5 to 30%. The nanocomposites show a percolation behavior having a threshold value between 15 and 20%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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