• 제목/요약/키워드: permeability distribution

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Novel Planar Metamaterial with a Negative Refractive Index

  • Kim, Dong-Ho;Choi, Jae-Ick
    • ETRI Journal
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    • 제31권2호
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    • pp.225-227
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    • 2009
  • A new planar metamaterial (MTM) with simultaneous negative values of permittivity (${\varepsilon}$) and permeability (${\mu}$) is proposed. Our MTM is composed of two identical copper patterns etched on both sides of dielectric laminate, which is very thin and easy to fabricate. Unlike conventional MTMs, the proposed structure shows a negative refractive index (NRI) behavior with respect to a normally incident wave. To explain the underlying principle of the NRI characteristics, an equivalent resonant circuit model based on surface current density distribution is investigated. An eigenmode analysis and a three-dimensional wave simulation for the stacked MTM prism are also performed to verify the existence of negative refraction. The experimental results from the transmission and reflection measurement ensure the validity of our design approach and show good agreement with the theoretically predicted effective medium parameters.

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PMMA가 그래프트된 실리카 나노입자를 포함한 불소계 폴리이미드 복합 분리막의 기체 투과 특성 (Transport Properties of Fluorinated Polyimide/PMMA-g-Silica Nanocomposite Membrane)

  • 권유미;임현구;김주헌
    • 폴리머
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 기체 분리막의 투과 특성을 향상시키기 위하여 불소계 폴리이미드(6FDA-6FpDA) 고분자 매트릭스에 실리카 나노입자를 첨가한 유기-실리카계 복합 소재 막을 제조하였다. 실리카 입자의 분산도를 높이기 위하여 먼저 $\gamma$-MPS를 이용한 표면처리 과정을 거친 후, 6FDA-6FpDA와 단일상을 이룰 수 있는 PMMA를 실리카 나노입자 표면에 도입하였다. PMMA-graft-silica와 비교해 보았을 때, 순수 실리카 입자의 경우 불규칙 분산성으로 인하여 투과도는 증가하나 기체에 대한 낮은 선택도를 가졌다. PMMA를 도입시킨 실리카 입자를 첨가한 복합막의 경우 실리카 입자의 함량에 따라 고분자 필름을 제조하여 He, $O_2$, $N_2$, $CO_2$의 기체투과도를 측정하였다. 실험 결과 실리카 입자의 함량이 높아 질수록 사슬 정렬 방해에 의한 자유 부피가 증가되어 투과도가 증가되나 1 wt% 이후에는 과량의 실리카 입자의 첨가로 인한 고분자 내의 유효면적 감소로 인해 투과도가 감소하는 결과를 보였다. 전체적으로 가스의 투과도 증가로 인해 선택도의 감소를 보였으나 이산화탄소의 경우 선택도의 증가를 보였으며 이는 실리카 나노입자와 고분자 매트릭스 사이의 상호 결합으로 인해 나타나는 크기 제어에 의한 선택도 향상이다.

매립지 토양층의 수리경사와 주 흐름 방향의 변동특성 (Variation Characteristics of Hydraulic Gradient and Major Flow Direction in the Landfill Soils)

  • 김태영;강동환;김성수;권병혁
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.315-323
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    • 2009
  • Hydraulic gradient of the landfill soils is estimated by Devlin (2003) method, and its variation characteristics from rainfall and permeability of the aquifer material are analyzed. The study site of 18 m $\times$ 12 m is located in front of the Environment Research Center at the Pukyong National University, and core logging, slug/bail test and groundwater monitoring was performed. The sluglbail tests were performed in 9 wells (except BH9 well), and drawdown data with elapsed time for bail tests were analyzed using Bouwer-Rice and Hvorslev methods. The average hydraulic conductivity estimated in each of the test wells was ranged $1.991{\times}10^{-7}{\sim}4.714{\times}10^{-6}m/sec$, and the average hydraulic conductivity in the study site was estimated $2.376{\times}10^{-6}m/sec$ for arithmetic average, $1.655{\times}10^{-6}m/sec$ for geometric average and $9.366{\times}10^{-7}m/sec$ for harmonic average. The permeability of landfill soils was higher at the east side of the study site than at the west side. Groundwater level in 10 wells was monitored 44 times from October 2 to November 7, 2007. The groundwater level was ranged 1.187$\sim$1.610 m, and the average groundwater level range in each of the well showed 1.256$\sim$1.407 m. The groundwater level was higher at the east side than at the west side of the study site, and this distribution is identify to it of hydraulic conductivity. The hydraulie gradient and the major flow direction for 10 wells were estimated 0.0072$\sim$0.0093 and $81.7618{\sim}88.0836^{\circ}$, respectively. Also, the hydraulic gradient and the major flow direction for 9 wells were estimated 0.0102$\sim$0.0124 and $84.6822{\sim}89.1174^{\circ}$, respectively. The hydraulic gradient of the study site increased from rainfall (83.5 mm) on October 7, causing by that the groundwater level of the site with high permeability was higher. The hydraulic gradient estimated on and after October 16 was stable, due to almost no rainfall. Thus, it was confirmed that the variation of the hydraulic gradient in the landfill soils was controlled by the rainfall.

슬러지 혼합토의 공학적 특성 (The Engineering Characteristics of the Sludge Mixed Soil)

  • 김정운;김명균;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • 최근 인구 증가 및 경제성장으로 인한 생활수준의 향상과 더불어 산업의 고도화로 인하여 산업폐기물이 매년 증가 추세에 있다. 그중 우리나라의 하수처리장에서 최종산물로 발생하는 하수슬러지는 하수관거정비 및 하수처리장 건설사업의 지속적인 추진으로 인해 하수슬러지의 양은 매년 크게 증가하고 있지만 슬러지의 직매립 금지와 런던협약 '96 의정서가 발효되면서 폐기물의 해양배출규제가 대폭 강화됨에 따라 하수슬러지의 해양배출이 사실상 어려워지고 있으며, 2012년부터는 하수슬러지 및 축산폐수의 해양배출을 전면 금지할 계획에 있어 매립처분 및 해양 배출을 대체할 경제적이면서 실용적인 감량화 및 재활용기술이 절실히 요구되고 있다. 이 연구의 목적은 하수슬러지를 주재료로 사용하고, 지역토사를 혼합재로 사용하면서 복토재 및 쌓기재료로 적합한 혼합 비율을 결정하는 것이다. 적절한 혼합 비율을 결정하기 위해 기본적인 물리적 특성실험, 다짐실험, 일축압축실험, 투수실험을 수행했다. 그 결과 슬러지고화물의 비율이 높을수록 투수 계수가 낮아졌다. 결론적으로 매립지 복토재 상태에 부합하는 최적의 투수 계수는 슬러지 고화물의 혼합비가 13%이거나 그 이상일 때 얻어졌고 쌓기재에 만족하는 슬러지 고화물의 비율은 흙의 종류에 따라 SP일 경우 48% 이하일때, SM일 경우 59% 이하의 비율일 때 충족되었다.

고준위방사성폐기물 처분장에서의 굴착손상대를 고려한 수리-역학적 복합거동 해석 (Analysis of Hydro-Mechanical Coupling Behavior Considering Excavation Damaged Zone in HLW Repository)

  • 이지원;김민주;권상기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권3호
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    • pp.38-61
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    • 2023
  • 발파의 영향으로 생기는 굴착손상대(Excavation Damaged Zone, EDZ) 영역은 응력재분배 등으로 응력이 변화하며 처분장이 위치하는 깊은 심도에서는 그 영향이 두드러진다. 특히 균열생성으로 인한 투수특성 증가는 지하수 유입량 증가 및 방사성 핵종의 유출 가능성을 증가시키므로 반드시 고려되어야 하는 영역이다. 본 연구에서는 FLAC2D Version 7.0을 이용하여 EDZ가 없는 경우(No EDZ), EDZ가 있으며 거리에 따라 일정한 물성을 갖는 경우(Uniform EDZ), EDZ가 있으며 거리와 위치에 따라 무작위 물성을 갖는 경우(Random EDZ) 3가지로 나누어 비교하여 손상대 유무에 따른 수리-역학적 복합거동 분석을 통해 안정성 해석을 진행하였다. 그 결과 터널 변위의 경우 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 평균 423 %, Uniform EDZ에 비해 16 % 크게 나타났다. 지하수 유입량은 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 최대 17.3 %, Uniform EDZ에 비해 10.8 % 증가하였다. 굴착 후 응력재분배에 의해 터널 주변의 투수계수는 터널 벽면 모서리 부분과 터널 천정 부근에서 최대 10배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 측압계수가 증가함에 따라 터널 벽면 주변의 투수계수는 부분적으로 증가하지만 터널 전면에서의 지하수 유입량은 감소하는 경향을 보였다. FLAC3D를 이용한 역학적 해석에서도 FLAC2D와 유사한 결과를 보였으며 터널 굴착 진행에 따른 소성대의 발생으로 인한 약간의 차이를 확인할 수 있었다.

복소유전율상수 반응에 의한 벤토나이트 수분분포 특성 연구 (Properties of Moisture Distribution on Bentonite by the Responses of Complex Dielectric Constant)

  • 김만일;정교철
    • 지질공학
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    • 제15권3호
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    • pp.281-288
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    • 2005
  • 본 연구에서 는 복소유전율상수 반응으로부터 벤토나이트 공시체의 물성치인 체적함수비와 수분분포 특성 을 파악하기 위하여 수행되었다. 벤토나이트 재료는 현재 폐기물처분장에서 차수재료로 널리 이용되고 있다. 차수재료의 경우, 일반적으로 투수계수가 $10^{-7}\;cm/sec$ 이하로 작아야 한다. 난투수성 재료에 대해 온도구배 에 따른 수분분포 특성을 파악하기 위해 FDR-V 측정 장비를 적용해 이들을 측정하였다. 그 결과, 복소유전율상수는 체적 함수비와 온도 증가에 따라 함께 증가함을 알 수 있었다. 온도구배 에 따른 복소유전율상수 변화는 수분이동이 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 증가함을 확인하였으며, 이는 수분분포 특성을 보여 준 것이다.

서울지역 라돈농도의 분포예측을 위한 공간분석법 연구 (Studies on the Spatial Analysis for Distribution Estimation of Radon Concentration at the Seoul Area)

  • 백승아;이태정;김신도;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.538-550
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    • 2008
  • Radon is an invisible, odorless, and radioactive gas. It is formed by the disintegration of radium, which is a decay product of uranium. Some amounts of radon gas and its products are present ubiquitously in the soil, water, and air. Particularly high radon levels occur in regions of high uranium content. Although radon is permeable into indoor environment not only through geological features (bed rock and permeability) but also through the construction materials and underground water, the radiation from the geological features is generally main exposure factor. So there can be a problem in a certain space such as the underground and/or relatively poor ventilation condition. In this study, a GIS technique was used in order to investigate spatial distribution of radon measured from sub- way stations of 1 thru 8 in Seoul, Korea in 1991, 1998, 2001, and 2006. Spatial analysis was applied to reproduce the radon distribution. We utilized spatial analysis techniques such as inverse distance weighted averaging (IDW) and kriging techniques which are widely used to relate between different spatial points. To validate the results from the analyses, the jackknife technique for an uncertainty test was performed. When the number of measuring sites was less than 100 and also when the number of omitted sites increased, the kriging technique was better than IDW. On the other hand, when the number of sites was over 100, IDW technique was better than kriging technique. Thus the selection of analytical tool was affected sensitives by the analysis based on the number of measuring sites.

새싹인삼의 필름포장과 가스조성이 품질특성에 미치는 영향 (Effects of Film Packaging and Gas Composition on the Distribution and Quality of Ginseng Sprouts)

  • 장은하;이지현;최지원;신일섭;홍윤표
    • 한국약용작물학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.152-166
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    • 2020
  • Background: Ginsenosides, which have various physiological activities, are known to be abundant in the leaves and roots of ginseng. Ginseng sprouts can be used as a fresh vegetable and roots, stems, and leaves of ginseng can be consumed. This study aimed to investigate the effect of carbon dioxide treatment and the modified atmosphere (MA) packaging method in suppressing quality deterioration during the distribution of ginseng sprouts. Methods and Results: Ginseng sprouts were packed using Styrofoam, barrier film + non gas treatment, barrier film + gas treatment, 15 ㎛ polyamide (PA) double film + non gas treatment, 15 ㎛ PA double film + gas treatment, 25 ㎛ PA film + non gas treatment, or 25 ㎛ PA film + gas treatment. Quality parameters including gas composition, relative humidity, chlorophyll SPAD (Soil Plant Analysis Development) value, firmness, and rate of quality loss in ginseng sprouts were monitored at the following temperatures: 20℃, and 10℃. Ginseng sprouts packaged with 25 ㎛ PA film showed loss in quality because of wilting owing to low relative humidity within the film. Chlorophyll and firmness did not differ between film and gas treatments. The time point at which the combined loss from softening and decay owing to fungal, and bacterial infection and wilt reached 20% was considered the limit of distribution. At 20℃, the packaging not included in the 20% distribution loss rate limit or up to 7 days was 15 ㎛ PA double film + gas treatment. At 10℃, the packaging not included in the 20% distribution loss rate limit for up to 18 days were barrier film + gas treatment and 15 ㎛ PA double film + gas treatment. Conclusions: The film packaging suitable for the distribution of ginseng sprouts was found to be the barrier film and PA film with low gas permeability and maintaining hygroscopicity at 95% relative humidity. To prevent the loss in quality of ginseng sprouts, gas treatment (8% of O2 and 18% of CO2) in the film was found to be more suitable than no gas treatment for inhibition of decay.

정상상태(定常狀態)에 있어서 목재(木材)의 습기전달(濕氣傳達)과 투습속도(透濕速度) (Moisture Transfer and Velocity of Moisture Transmission by Wood in Steady State)

  • 이원희
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제10권
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    • pp.41-47
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    • 1992
  • 목재투습성에 관하여 다음과 같은 결과가 밝혀졌다. 1) 시편두께 0mm에 외삽한 투습저항값이 정(正)이므로 목재표면에서의 수분전달현상을 고려함이 인정되었다. 2) 목재내부의 함수율분포는 함수율 9%를 경계로 두 개의 직선으로 나타났다. 또 시편양측의 공기중 평형함수율이 9%이상일 때는 한 개의 직선으로 나타났다. 수분확산계수는 함수율 9%를 경계로 두 개의 일정한 값을 가지며, 이 값들은 오직 함수율에만 관계한다. 4) 수분이동량은 목재내의 함수율구배에 의존한다. 4) 목재의 수분전달계수는 시편두께에 의존하였다. 이 현상의 기구에 대해서는 아직 알 수 없다.

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3차원 이산 균열망 흐름장에서 균열요소의 길이분포 변화에 따른 내 유체 흐름 특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical study on characteristics of fluid flow in a three-dimensional discrete fracture network with variation of length distributions of fracture elements)

  • 정우창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권2호
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    • pp.149-161
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3차원 이산 균열망 수치모형을 이용하여 균열망을 구성하는 균열요소의 길이분포가 유체 흐름 특성이 미치는 영향에 대해 수치적으로 분석하였다. 균열요소의 길이분포의 생성을 위해 절단멱분포법칙을 적용하였으며, 지수 ${\beta}_l$을 1.0에서부터 6.0까지 변화시키면서 유체 흐름 모의를 수행하였다. 모의결과 지수 ${\beta}_l$이 증가함에 따라 균열요소들의 길이분포는 점차적으로 작아지며, 이로 인해 균열망의 투수성에 영향을 미치는 균열요소들 간의 연결성은 취약해지는 것으로 나타났다. 각각의 지수 ${\beta}_l$에 대해 균열요소 각각에서 계산된 유량분포를 분석하였을 때 ${\beta}_l=1.0$에서의 평균유량이 ${\beta}_l=6.0$에 비해 약 447배 크게 산정되었으며, 균열망의 유출경계에서 계산된 유량의 경우 ${\beta}_l=1.0$일 때가 6.0에 비해 약 6,440배 크게 산정되었다.