본 연구는 국제공동연구인 SKB Task 8에 대한 간단한 소개와 더불어, Task 8a 모델문제를 중심으로 유한차분과 유한체적법의 복합적 해석코드(integrated finite difference method)인 TOUGH2를 이용하여 벤토나이트 완충재와 현장암반의 수리학적 거동특성을 살펴보았다. 이를 위해 벤토나이트-암반의 상호작용을 중심으로 현장암반의 절리유무에 따른 완충재 내의 압력분포 변화 및 재포화 특성을 분석하였고, 벤토나이트 고유 특성인 높은 모세관 압력과 현장암반 내 절리영향을 TOUGH2 코드를 통해 성공적으로 구현하였다. 연구결과, 현장암반 내 절리를 고려함으로써 완충재의 포화속도는 약 2.5~12배 가량 차이가 발생하였으며, 무결암 및 절리암반 모두 완충재의 하단부가 상단부에 비해 포화속도가 상대적으로 빠르게 진행되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 고준위폐기물 처분공 내의 완충재 설계와 관련하여, 완충재 포화 시기예측 및 최적 소요두께 결정 등에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
OLAFOAM은 파동역학의 시뮬레이션을 위하여 $OpenFOAM^{(R)}$을 확장한 강력한 CFD코드이며, $OpenFOAM^{(R)}$은 다양한 분야에서 각각 수치계산의 목적에 대응할 수 있도록 많은 Solver를 제공하고 있다. OLAFOAM의 기본방정식은 VARANS식에 기초하고, 수치기법으로는 유한체적법을 적용하며, 프로그램은 C++로 코딩되어 Linux운영체제에서 실행된다. 본 연구는 OLAFOAM을 이용하여 먼저 1) 단파와 규칙파하 투과성구조물에서 파의 변형, 2) 규칙파하 잠제에 의한 파의 변형 및 3) 흐름하 규칙파의 변형과 연직유속분포에 대해 기존의 각 실험결과와 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 불투과성 혹은 투과성으로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 수위, 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등을 알 수 있었다.
빛에 대한 어류의 행동을 조사하기 위항 돌돔 Oplegnathus fasciatus 과 복섬 Fugu niphobles 에 빛의 세기가 서로 다른 여섯가지 백색인공광원으로 광을 주어, 그에 대한 반응을 주야에 각각 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 제한된 실험수내에서의 광에 대한 구간별분포는 두 어종이 모두 구간에 많이 모여 분포은 대체로 U자형이되었다. 2. 돌돔은 수중도가 어떤값보다 높아지거나 낮아지면 광원쪽에 더 많이 모이는 경향을 보였으며, 주야간에 비슷하였다. 복섬은 수중도가 어떤 값보다 높아지거나 낮아지면 광원에서 멀리 떨어지는 경향을 보였으며 주야간에 다소의 차이가 있었다. 3.집어솔이 최대가 되는 평균수중조도(적정조도)는 돌돔이 162.0 lux (104.3-238.1 lux)로서 주야간에 같았으며, 복섬은 주간에 16.6 lux (10.6-24.5 lux), 야간에 1.9 lux (1.2-2.9 lux)로서 주간에 더 높았다. 4. 조명시간에 따른 집어솔은 돌돔의 경우 점등후 시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 야간보다 주간에 그 변화가 심했다. 복섬은 시간이 경과함에 따라 완만하게 증가하였으며, 야간보다 주간에 그 변화가 다소 심했다.
최근 평화의 댐 건설에 따른 영향으로 다량의 물을 방류하여 미생물 생태계의 큰 변화가 예상되는 파로호에서 미생물 분포 및 활성도에 관하여 1987년 1월부터 11월까지 격월로 조사, 연구하였다. 총 세균수는 $0.3\times 10^{5}-13.1\times10 ^{5}$cells/ml의 비교적 낮은 값을 나타내었으며 3월에 급격한 증가를 보여 $10.7\times 10^{5}-13.1\times10 ^{5}$ cells/ml 의 최고치를 나타애었다. 종속영양세균은 $1.9\times 10^{3}$ - $3.1\times 10^{4}$CFUs/m의 변화를 갖으며 총 세균수의 변화와 유사한 경향을 나타내었다. Alpha-및 beta-glucosidase를 분비하는 세균의 비율은 지역적인 차이보다는 계절적인 변화가 우세하였으며 Phosphatase를 분비하는 세균의 비율은 22.7-63.0%로 최고치를 나타내었다. 전자전달계 활성도는 480-1696${\mu}gO_{2}$/l/day의 변화를 갖으며 지역적으로 유입수에서, 계절적으로 여름에 높았다. 유기연산염의 분해율은 0.4-9.1%/h로 다른 댐보다 낮았으며, 수온이 상승함에 따라 분해율이 커졌으며 Phosphatase를 분비하는 세균의 비율변화와 관계가 있음을 알 수 있였다. 종속영양세균의 생리적 활성도는 여름의 최고치가 8.2%/h로 계절적으로 DOM 증가 에 따른 활성도의 증가가 관찰되었다. 파로호의 급격한 변화는 세균류의 개체수 변화에 큰 영향을 미쳤으냐, 활성도 및 특정호소 분비세균비율에는 영향을 주지 못 하였다. 활성도 및 특정효소 분비비율은 계절적 소장이 뚜렷하여, 식물성플라크톤의 증식과 일차 생산력과의 밀접한 관계를 보였다.
Provitamin $B_5$ liquid crystal ($PVB_5$-LC) was the new emulsion system to enhance moisturizing activity on the skin. In this study, it should be mentioned that PVB5-LC could be prepared with the main compound of hydrogenated lecithin (HL) in oil-in water (O/W) emulsion. The key ingredient of humectants was contained 2% of provitamin $B_5$ ($PVB_5$) into the $PVB_5$-LC. The best suitable compositions of $PVB_5$-LC were made from 4.0 wt% of HL, 4.0 wt% of cetostearyl alcohol (CSA) as emulsifier and gelling agent, 3.0 wt% of 1,3-butylene glycol (1,3-BG) and 2.0 wt% of glycerin as moisturizers, 3.0 wt% of cyclomethicone (CMC), 3.0 wt% of isononanoate (ININ), 3.0 wt% of capric/caprylic triglyceride (CCTG), 3.0 wt% of macadamia nut oil (MNO) as emollients. As the analytical result of $PVB_5$-LC, it could know that the distribution range of particle size was 0.14 to 12.37 m level (mean size 3.24 m). It was certified the multi lamellar phase around the droplet of liquid crystal when observed the droplet particles through a polarization microscope. And it clinically was tested the effectiveness of moisturizing activity (in-vivo) compared with control sample (O/W emulsion). The effectiveness of moisturizing activity of $PVB_5$-LC with Skincon-200EX after 6 hours went up 49.0% (p<0.05, n=20) whereas the effectiveness of moisturizing activity of generally O/W emulsion cream was 25.7% (p<005, n=20). Also, in case of Comeometer CM-825, the moisturizing activity of $PVB_5$-LC after 6 hours rose 36.6% (p<0.05, n=20) whereas the effectiveness of moisturizing activity of generally O/W emulsion cream was 10.8%. Therefore, it was known that the effectiveness moisturizing activity of $PVB_5$-LC with HL was remarkably superior compared with O/W emulsion cream.
본 연구에서는 입사파의 방향성효과에 의한 방파제 제두부의 파괴모드 중 파력에 의한 사면상의 피복석 (블럭)의 파괴와 기초부 세굴에 의한 파괴의 특성을 시$\cdot$공간적으로 해석하였다. 본 연 구의 각 단계별로 얻어진 중요한 결과를 정리하면 아래와 같다. 안정성에 미치는 외력인자로서 생각되는 surf similarity parameter ${\xi}_{1/3}$와 상대파고 $H_{1/3}/h_t$,를 변화시켜 방파제 제두부에서 얻어진 파괴율 $1\%$ 이하의 초기파괴한계와 $N_{s1/3}-{\xi}_{1/3}$의 초기파괴한계로부터 직각 입사하는 경우가 피해를 많이 받는 전형적인 결과를 얻었다. 사면상의 쇄파는 제두부의 안정성에 가장 큰 영향을 주었으며, 쇄파는 유속장과 더불어 제두부 중앙부 사면상의 피복석을 파괴하는 주된 외력인자인 것으로 확인되었다. 제두부의 파괴을은 전면영역에서 중복파영역의 영향을 많이 받고, 배후면에서 파고의 영향을 많이 받았다. 기초부 세굴에 의한 파괴는 장시간의 정상흐름에 의해 일어났다. 기초부 세굴은 파랑에 의해 발달된 전면의정상파 영역의 수평류가 강한 절점 부근과 제두부에서 발생하는 정상와동류의 흐름이 강한 곳에서 발달하였다 이는 입사방향에 따라 변하며, 정상와동류의 세굴이 구조물을 연행하여 일어나는 것을 세굴깊이의 시간적 변동특성으로부터 알 수 있었다.
본 연구의 시료는 현재 서울특별시와 수도권 도시들에서 상수원수로 이용하고 있는 한강수를 대상으로 수행되었다. 배ㆍ급수계통의 2차 소독을 위한 클로라민소독의 특성에 관하여 고찰하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1) $25^{\circ}C$, Cl$_2$ / NH$_3$-N비 1:1 ~ 14:1에서 PH6, 7, 8의 불연속점은 각각 Cl$_2$ / NH$_3$-N비 11:1, 9:1, 10:1이었다. pH6의 경우, Cl$_2$ / NH$_3$-N비가 9:1일 때 총 잔류염소량이 최대인 반면, pH 7, 8의 경우 Cl$_2$ / NH$_3$-N비가 각각 6:1, 5:1 일 때 최대가 되었다. 2) pH가 6, 7, 8로 증가함에 따라 모노클로라민이 최대로 생성되는 Cl$_2$ / NH$_3$-N비는 7:1에서 5:1로 이동하였으며, pH6 ~ 8 범위에서 pH가 증가함에 따라 모노클로라민의 생성량이 많았다. 3) 클로라민의 분해는 Cl$_2$ / NH$_3$-N비가 증가하고 pH가 낮을수록 증가하였다. 클로라민의 잔류성은 유리염소보다 월등히 좋았다. pH6에서 모노클로라민과 디클로라민이 생성된 이후, 접촉시간이 경과함에 따라 디클로라민의 분포비가 증가하였다.
질소산화물($NO_x$) 저감을 위한 선택적 무촉매 환원(SNCR; selective non-catalytic reduction) 공정의 성능은 유속, 반응온도 그리고 반응물간의 혼합과 같은 공정변수에 민감하다. 따라서 효율적인 SNCR 공정의 설계와 운전을 위하여 속도장, 온도장, 및 화학물질들의 농도 분포에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 150 kW LPG 버너가 장착되고, 요소용액을 환원제로 사용하는 파일럿 규모 SNCR 공정에 대하여 액적모델과 결합된 2차원 난류반응흐름 전산유체역학(CFD; computational fluid dynamics) 모델을 개발하고, 이 모델은 실험결과를 통하여 검증된다. 난류반응 CFD 모델에서는 $NO_x$저감율과 $NH_3$-slip을 예측하기 위하여 7개 반응식으로 이루어진 요소용액과 $NO_x$와의 반응기작을 이용한다. 이러한 모델을 이용한 CFD 모사결과는 온도와 NSR(normalized stoichiometric ratio)에 따른 $NO_x$ 저감율에서 실험결과와 최대 20% 이내에서 차이를 보여주고 있으며, $NH_3$-slip에 대하여는 실험결과와 모사결과 사이에 유사한 경향성을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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