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만성 폐쇄성 폐질환 환자의 영양상태 평가 (Assessment of nutritional status of patients with chronic obstructive pulmonary disease)

  • 박광주;안철민;김형중;장준;김성규;이원영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권1호
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    • pp.93-103
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    • 1997
  • 연구배경 : 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 영양결핍이 흔히 나타나며, 그 원인기전은 섭취의 부족보다는 호흡근의 열량요구량의 증가에 따른 과신진대사로 인하여 상대적인 결핍이 초래되기 때문으로 알려져 있다. 또한 만성 패쇄성 폐질환에서 영양결핍은 폐기능, 근력 및 운동수행능 등의 생리적 척도와도 유의한 상관관계를 보이며, 나아가서는 예후에도 영향을 미치는 독립적인 인자로 보고된 바 있다. 방법 : 만성 폐쇄성 폐질환 환자와 유사연령의 건강한 대조군에서 영양섭취량을 조사하였고, 신체계측과 혈액검사 등의 영양상태의 지표를 평가하였으며, 영양상태의 평가지표들과 만성 폐쇄성 폐질환의 중요한 폐기능지표인 1초간 노력성 호기량과의 상관성을 조사하였다. 결과 : 1) 대상 환자는 남자 25예였으며, 평균연령은 66.1세였고, 1초간 노력성 호기량의 예측치에 대한 비율은 $42{\pm}14%$였다. 대조군은 폐기능이 정상인 건강한 남자 26예였고, 평균연령은 65.0세였다. 2) 1일 열량섭취량/열량요구량 비율은 환자군에서 $107{\pm}28%$, 대조군에서 $94{\pm}14%$로 환자군에서 높은 경향을 보였다(p=0.06). 3) 환자군과 대조군의 비만도가 92.8% 및 101.6%로(p=0.024), 신체비만지수가 $20.0kg/m^2$$21.9kg/m^2$ 로(p=0.015), 악력이 29.0kg 및 34.3kg으로(p=0.003), 환자군에서 유의하게 낮았으나, 상완삼두근부위 피부두겹두께, 상완위 근육둘레, 알부민 및 총림프구수는 두 군간에 유의한 차이가 없었다. 환자군에서 저체중군의 비율은 40%(10/25)였고, 대조군에서는 15%(4/26)였다. 4) 비만도, 신체비만지수, 상완삼두근부위 피부두겹두께, 상완위 근육둘레 등은 1초간 노력성 호기량과 유의한 상관성이 있었다. 결론 : 이상의 결과에서 만성 패쇄성 폐질환 환자는 저체중과 말초근력의 저하 등 영양결핍의 소견을 보이나, 그 원인이 섭취량은 부족에 기인하지 않음을 알 수 있었으며, 영양상태 평가의 지표들이 1초간 노력성 호기량과 유의하게 상관됨을 알 수 있었다.

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침출수 재순환과 생물학적 단축질소제거공정을 병합한 매립지 조기안정화 기술 연구 (Innovative Technology of Landfill Stabilization Combining Leachate Recirculation with Shortcut Biological Nitrogen Removal Technology)

  • 신언빈;정진욱;배우근;김승진;백승천
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.1035-1043
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    • 2007
  • 본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

심폐바이패스시 혈액응고체계 변화의 혈전탄성검사 분석 - 단일 저용량 아프로티닌 투여 효과 분석 - (Thromboelastographic Analysis of the Coagulation System During Cardiopulmonary Bypass -Analysis of the Effect of Low-Dose Aprotinin)

  • 김관민;박계현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권7호
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    • pp.677-685
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    • 1997
  • 혈전탄성검사(혈전탄성검사, thomboelastography)는 혈전 생성 전 과정에 대한 신속한 정보를 제공해 주는 유용한 측정 방법 중의 하나이며, 많은 수술 과정에서 발생하는 혈액응고 장애의 진단을 용이하게 함으로써 적절한 치료를 가능케 한다. 최근, 단백질분해효소 억제제인 아프로티닌에 의해 심폐바이패스 후의 혈액응고 장애에 의한 출혈 문제가 많이 해결되었지만,그 지혈 작용 기전은 아직 정확히 알려져 있지 않다. 이 연구 는 개심술을 시행 받은 환자들에서 아프로티닌이 심폐바이패스에 의한 혈액응고 체계 변화에 미치는 효과를 혈전탄성검사로 분석하기위하여 시행하였다 20세 이상 성인 개심슬 환자 40명을 2개의 군으로 나누어 시행하였다. 대조군(남 10명, 여8명, 평균연령 53.4세)은 심폐기 충전액에 아프로티닌을 투여하지 않았고, 아프로티닌군(남 14명, 여 8명, 평균연령 50.8세) 은 심폐기 충전액에 아프로티닌 2백만 KIU(kallikrein inhibition unit)를 투여하였다. 이 들을 대상으로, 심폐바 이패스 전, 후( 프로타민에 의한 헤파린 효과 중화 30분 후)에 혈전탄성검사와, 활성응고시간, 프로트롬빈시 간, 활성부분트롬보플라스틴시간, 혈소 \ulcorner수, 섬유소원과 섬유소용해물질 농도 등 일반적인 혈액응고 검사들 을 시행하였다. 일반적인 혈액응고 검사상에서는, 두 군간에는 섬유소용해물질이 대조군에서 심폐바이패스 후 아프로티닌 군 보다 의미 있게 증가한 것(p<0.05)을 제외하고는 차이가 발견되지 않았다. 혈전탄성검사에서는 혈전형성 시간(K)과 $알파각(\alpha^{\circ})이$ 두 군 모두에서 심폐바이패스 후에 각각 증가 및 감소하였으나(p<0.05), 섬유소용해 지수(LYS60)는 차이가 없었다. 아프로티닌군에서는, 반응시간(R)은 심폐바이패스 후에 감소하였으나(p<0.09) 혈전강도최대치(h4A)는 변화가 없었다. 반면 대조군에서는, 반응시간은 변화가 없었으나 혈전강도최대치는 의미 있게 감소하였다(p<0.05). . 이상의 결과로부터, 심폐바이패스 시 혈액응고 체계의 주된 변화는 혈소판 기능 저하에 의한 혈전 강도의 저하이고, 과도한 섬유소용해의 증가는 일어나지 않으며, 아프로티닌은 심폐바이패스 후의 혈액응고 체계에 서 초기에는 항혈액응고 작용을 갖지만, 심폐바이패스에 의한 혈소판 기능의 저하를 억제하여, 일단.혈전이 형성되기 시작하면 혈전강도를 심폐바이패스 전 상태로 유지하는 효과를 갖는다고 \ulcorner각된다.

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항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학 (Dynamics of Barrel-Shaped Young Supernova Remnants)

  • 최승언;정현철
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.357-368
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    • 2002
  • 본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.

은행부실채권(銀行不實債權) 정리방안(整理方案)에 대한 고찰(考察) (An Overview of Readjustment Measures Against the Banking Industry's Non-Performing Loans)

  • 김준경
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제13권1호
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    • pp.35-63
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    • 1991
  • 현재 우리나라의 은행산업(銀行産業)은 상당규모의 부실채권(不實債權)을 보유하고 있는데, 이는 1980년 들어 구조적 불황(不況) 쇠퇴업종(衰退業種)의 부실기업체(不實企業體)들을 정부주도하(政府主導下)에 정리하는 과정에서 은행(銀行)이 이들 부채를 떠맡게 된 데에 주로 연유한다. 국내(國內) 비은행금융기관(非銀行金融機關)이나 국제금융기관(國際金融機關)에 비해 경쟁력이 취약한 국내은행(國內銀行)의 부실채권보유(不實債權保有)는 금후의 금융자유화(金融自由化)는 물론 금융국제화(金融國際化)를 추진하는 데 애로요인으로 작용하고 있다. 본고(本稿)에서는 먼저 주요 선진국(先進國)들의 대표적인 부실기업정리(不實企業整理)의 경험을 조사하여 각국의 상이한 금융시스템과 부실기업(不實企業) 정리(整理)패턴간의 연계성을 살펴보고, 과거 우리나라의 부실기업(不實企業) 정리사례(整理事例) 및 성과분석(成果分析)을 통하여 부실채권정리(不實債權整理)의 기본적 방향을 도출하였다. 이에 이어 최근 은행산업(銀行産業)의 부실채권(不實債權) 보유현황(保有現況) 및 경영실태(經營實態)에 대한 분석(分析)을 토대로 구체적인 정리방법과 그 실효성(實效性)에 관해 이론적으로 고찰해 보았다. 주지하는 바와 같이 부실채권정리(不實債權整理)를 제약하는 가장 큰 요인은 손실배분시(損失配分時) 첨예하게 대립되는 관련당사자간의 이해상충문제(利害相衝問題)이다. 경제적(經濟的) 손실(損失)을 최소화하는 부실채권정리의 기본방향(基本方向)은 사후적(事後的) 여신관리(與信管理)에 있어서 은행(銀行)의 수동적 자세를 유발시켜 온 정부(政府)의 직접적인 개입(介入)을 지양하고 부실채권의 내용을 가장 잘 파악하고 있는 관련채권은행(關聯債權銀行)이 주체가 되어 가급적 은행책임하(銀行責任下)에 부실채권(不實債權)을 정리하는 것이라 사료된다. 이를 위한 방법으로 본고(本稿)에서는 부실채권(不實債權)을 연체기간(延滯期間) 및 상환가능성(償還可能性) 등으로 구분하여 상대적으로 양질(良質)의 부실채권은 채무기업(債務企業)의 우선주(優先株)로 전환하는 방법을 모색해 보고, 매몰비용과 다름없는 불량한 부실채권(不實債權)에 대해서는 내부유보(內部留保)의 확충, 은행자산(銀行資産)의 재평가(再評價) 등을 통해 단계적으로 대손상각처리(貸損傷却處理)하는 방안을 고찰해 보았다. 특히 부채(負債)-주식(株式) 전환방법은 은행자산(銀行資産)의 유동성(流動性) 및 수익성(收益性)을 개선하는 데 도움을 줄 수 있으며, 채무기업(債務企業)도 당장의 채무상환압박(債務償還壓迫)의 해소로 재무구조(財務構造)의 강화를 기할 수 있다는 점에서 정책적(政策的) 차원(次元)에서 적극 검토할 필요가 있다고 사료된다.

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충돌하중을 받는 이방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널부재의 충돌저항성능에 대한 실험적 거동 평가 (Experimental Evaluation of Bi-directionally Unbonded Prestressed Concrete Panel Impact-Resistance Behavior under Impact Loading)

  • 이나현;이상원;이승재;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.485-496
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    • 2013
  • 2001년 9.11테러로 인한 미국 세계무역센터 및 미국 국방성 펜타곤이 붕괴된 이후, 전 세계적으로 충돌, 폭발 등의 극한하중에 의한 테러가 빈번하게 발생하고 있으며, 극한하중에 의한 구조물의 거동에 대한 사회적 불안감은 더욱 증가되고 있다. 그러나 지금까지의 사회기반시설구조물에는 폭발 및 충돌 등과 같은 극한하중에 대한 방호 및 방재개념을 설계에 고려하지 못하고 있는 실정이며, 원전격납건물, 가스탱크, 교량, 터널 등에 널리 사용되는 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 대한 극한하중 연구는 전 세계적으로 미흡하다. 충돌과 같은 극한하중은 집약된 에너지의 급작스런 방출로 인한 높은 충돌압력을 형성하므로, 극한하중의 특성 및 전파 메커니즘을 이해하는 것이 필요하다. 그러므로 이 연구에서는 이방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널의 충돌저항성능을 비교검토하기 위하여, $1400mm{\times}1000mm{\times}300mm$의 철근콘크리트(RC), 프리스트레스 텐던으로만 보강된 콘크리트(PS), 프리스트레스 텐던과 철근으로 보강된 콘크리트(PSR, 일반적인 PSC) 시편을 제작하였다. 실험 조건에 맞춰 14 kN의 추를 10 m, 5 m, 4 m 높이에서 낙하하는 예비 실험과 3.5 m 높이의 본 실험으로 구성하여 충돌하중에 대한 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 실험적 평가를 수행하였다. 또한, 충돌실험을 위한 기본적인 실험 구성 및 계측시스템을 구축하였다. 충돌 저항성능은 균열형상, 손상면적, 에너지 흡수, 처짐, 변형률, 가속도 등의 충돌에 의한 계측데이터를 이용한 거동분석 뿐만 아니라, 충돌 후 잔류구조성능 실험을 수행하여 이방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널의 충돌저항성능을 검토하였다. 본 실험은 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 충돌 방호설계 및 충돌해석 등 관련 연구분야의 기초자료가 될 것이라고 판단되는 바이다.

현장시험과 Class-A 및 C1 type 수치해석을 통한 강관매입말뚝의 거동에 대한 연구 (A Study on the Behaviour of Prebored and Precast Steel Pipe Piles from Full-Scale Field Tests and Class-A and C1 Type Numerical Analyses)

  • 김성희;정경자;정상섬;전영진;김정섭;이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권7호
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    • pp.37-47
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    • 2017
  • 본 연구에서는 강관매입말뚝의 하중-침하 및 전단응력 전이 특성을 분석하기 위하여 시험시공 및 수치해석을 수행하였다. 동재하시험 및 정재하시험을 수행한 결과 EOID 및 Restrike 시험을 통해 평가된 말뚝의 설계지지력은 정재하시험에서 평가된 설계 지지력에 비해 각각 약 56~105% 및 65~121%의 범위를 보였으며, 말뚝재하시험 이전에 수행된 Class-A type 수치해석의 경우 38~142%의 범위를 보였다. 또한 Restrike 시험에서 평가된 설계지지력은 EOID 시험의 설계지지력에 비해 12~60% 증가된 것으로 평가되었다. EOID에서는 선단지지력이 크게 측정되는 데 비해, Restrike 시험에서는 주면마찰력이 크게 측정되었는데 Restrike 시험의 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석에 의하면 동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위해서는 주면지지력은 Restrike 시험 결과를, 선단지지력은 EOID 시험 결과를 적용하는 것이 합리적인 것을 알 수 있었다. 정재하시험 실측값과 수치해석으로부터 예측된 하중-침하 관계는 탄성범위까지는 어느 정도 유사하지만 항복이 발생한 이후의 거동은 크게 벗어났다. 즉 실측값은 항복 이후 경화현상이 거의 없이 마치 탄성-완전소성(elastic-perfectly plastic) 재료와 유사하게 파괴에 도달되는 반면에, 수치해석에서는 변형경화(strain hardening)과정을 거치면서 파괴에 점진적으로 도달되는 경향을 보였다. 말뚝의 하중-침하 특성은 지반의 강성에 영향을 받으며, 축력분포는 지반의 전단 강도상수에 영향을 받는 것으로 나타났다.

모형실험을 통한 암반사면의 파괴거동에 대한 연구 (Investigation of Rock Slope Failures based on Physical Model Study)

  • 조태진;석재욱;이성암;엄정기
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.447-457
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    • 2008
  • 절리면의 거칠기, 충전물 등의 공학적 특성과 활동면 경사, 수압하중을 고려하여 암반사면의 파괴거동을 고찰하고 파괴시기를 예측하기 위하여 모형실험이 수행되었다. 절리면 거칠기는 폭, 길이, 높이 등을 고려하여 톱니형으로 제작하였다. 충전물은 거칠기의 돌출부 높이에 대하여 일정한 충전물두께를 유지하는 방식으로 0에서 돌출부 높이의 1.2배까지 증가시켰다. 수압증가에 따른 사면의 거동양상을 파악하기 위해서는 인장균열에 완전히 가해질 수 있는 수압을 100%로 하여 0.5%/min 및 1%/min의 속도로 0%에서 파괴 시 까지 수압하중을 증가시켰다. 모형실험은 활동면 경사각 $30^{\circ}$$35^{\circ}$에서 각각 거칠기, 충전물 두께, 수압하중증가 등의 조합을 변화시키면서 총 50회 수행하였다. 모형실험결과 절리면의 거칠기가 없는 경우의 파괴거동 양상은 수압하중 증가 조건과 충전물의 유무에 관계없이 선형 변위거동으로 나타나는 것이 특징적이다. 거칠기가 존재할 경우에는 충전물 두께가 거칠기 높이보다 낮을 때 계단형 변위거동이, 거칠기 높이 이상일 때 지수형 변위거동이 특징적이다. 이는 충전물 두께가 거칠기의 높이를 넘어서면 절리면의 거동특성이 충전물의 공학적 특성에 좌우되기 때문인 것으로 판단된다. 파괴를 유발하는 수압하중의 크기는 절리면의 거칠기가 증가함에 따라 증가한다. 충전물의 두께가 증가할수록 거칠기의 영향이 작아져 파괴 시 수압하중은 감소한다 파괴가 임박한 시점에서 3차 크립 형태의 변위거동을 보이는 지수형의 경우에는 inverse velocity를 이용한 파괴시기 예측이 가능한 것으로 판단된다. 다만 실험에서 나타난 거동특성이 완전한 지수형이 아니고 계단형과 지수형의 중간형태로 나타나는 경우가 대부분이므로 정확한 파괴시기 예측을 위해서는 다수에 걸친 파괴시간 추정이 필요할 것으로 사료된다.

에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

오염퇴적물의 주요 영향인자에 따른 메탄발생 생성률 평가 (Assessment of Methane Production Rate Based on Factors of Contaminated Sediments)

  • 김동현;박형준;방영준;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • 세계적으로 온실가스 감축을 위해 주로 이산화탄소 발생에 초점을 맞춰왔지만, 최근에는 메탄 발생에 대한 관심이 커지고 있다. 습지, 저수지, 호소 등 수중 환경을 포함한 자연은 온실 가스 중요한 발원지이다. 호수와 저수지 바닥에 쌓인 퇴적된 유기 오염물질은 산소가 부족한 상태에서 미생물 분해를 통해 메탄과 같은 온실 가스를 생성할 수 있다. 메탄 배출은 비점오염원의 증가와 하천에 설치되는 횡단 구조물에 의한 흐름변화에 의해 증가하고 있는 실정이다. 또한, 기후 변화로 인한 수온의 상승 등은 메탄 배출을 가속화하는 원인이다. 메탄은 다양한 경로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 메탄발생의 주요인자가 미치는 영향을 정량화하기 위하여 BMP test을 수행하였다. 실험조건에 따라 메탄발생량을 직접 계측하였으며, 실험조건은 온도, 기질의 종류, 전단응력 및 퇴적물 특성으로 구분하였다. 또한, 바닥의 전단 응력은 실험적으로 측정하기가 어려워 수치모의를 수행하였다. 실험결과, 생화학적 요소는 메탄 생성에 영향을 미치지만, 전단 속도는 메탄 분리에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 퇴적물 특성은 메탄 생성 및 분리에 영향을 미칠 수 있다. 메탄 생성과 주요인자들 간의 관계를 경험식으로 제시하였으며, 향후 전단응력 및 유기물에 대한 실험조건을 구체화하고 실험규모를 확대한다면 메탄발생과 생지화학 및 수환경인자간의 관계를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.