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투수율과 공극률의 정의

공극률(porosity)정 의 : 공극률(porosity)은 암석내에 공극으로 있는 부분이 암석 전체 부피에서 차지하는 백분율로 정해진다.Φ (%) =공극 부피 /암석의 부피 × 100종 류 : 총공극률(total porosity), 유효공극률(effective porosity)유효공극률 : 암석내 존재하는 모든 공극률 중에서 서로 연결이 되어 있는 공극의 부피만을 나타낸다.이러한 공극만이 유체를 보존하고 내놓을 수 있다. 유효 공극률은 대체로 고화 되지 않는 퇴적물을 제외하고는 총공극률의 40~75%에 해당한다.대부분의 저류암은 공극률이 약 14~30%이며, 공극류이 10% 미만일 경우는 저류층이 두껍고 광범위하거나, 또는 지리적 분포가 유리하지 낳으면 저류암으로서의 경제적 가치는 떨어진다. 공극률에 따른 저류암의 품질을 분류해 보면 표 1. 과같다. 그러나, 탄산염암의 저류암에서는 공극률이 5~10%까지 낮게 나타나기도 한다.표 1. 공극률에 따른 저류암의 품질Φ (%)정성적 평가0~55~1010~1515~20>20무가치불량보통양호매우 양호투수율(permeability) : 저류암이 두 번째로 갖추어야 할 필수적인 조건은 투수율이다.정 의 : 암석이 유체를 통과시킬 수 있는 능력정해진 점성도를 갖는 유체가 일정한 길이와 단면적을 갖는 암석을 통과할 때 유체의 통과 속도와 압력의 감소를 측정하여 구할 수 있다. 투수율은 다음과 같은 식으로 표시할 수 있다.Q = KDA /μL (Q: 유체의 통과 속도(cc/sec), K: 투수율, D: 압력차, A: 시료의 단면적, L: 시료의 길이 μ: 유체의 점성도)구 분 : 절대투수율, 유효투수율①절대투수율 : 한 유체에 100% 포화된 상태의 암석이 그 유체를 통과시키는 능력②유효투수율 : 두 가지 성분 이상의 유체가 서로 섞이지 않고 공존할 때, 다른 성분이 존재하는 상태에서 암석이 임의의 한 성분의 유체를 통과시키는 능력을 유효투수율이라고 한다.

공학/기술| 2004.11.07| 1페이지| 1,000원| 조회(4,236)

정의, 공극률, 투수율, porosity, Permeability

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[수질오염] 중랑천 수질 측정 평가A+최고예요

수 질 측 정1. 실험목적pH, CON, DO-Meter를 이용하여 수질의 pH, Eh, Temp, Conductivity(전기전도도), TDS, DO등을 측정하고, 오염정도를 알수 있다.2. 이 론(1) pH수소이온의 농도([H+])와 수산이온의 농도([OH-])는 그 값이 매우 작은 수치이므로 서로 간단히 비교하기 힘들며 사용하기 불편하여 쇠렌센(Sorensen. P. L : 덴마크 1909년)은 [H+]를 다루기 쉬운 숫자의 범위로 표현할 수 있는 pH라는 새로운 척도를 제안하였다.수용액 중의 수소이온 농도{[H+](mole/L)}의 역수를 로그(log)로 환산한 값을 pH로 정의한다.* 순수한 물의 경우[H+]=[OH-]=1.0×10-7(mole/L)pH = -log[H+]=-log[1.0×10-7] = 7.0pOH = -log[OH=] = -log[1.0×10=7] = 7.0* 액성에 따른 수소이온 농도 [H+]와 pH의 관계산 성 : [H+] > 10-7 mol/L, [H+] > [OH=], pH < 7중 성 : [H+] = 10-7 mol/L, [H+] = [OH=], pH = 7염기성 : [H+] < 10-7 mol/L, [H+] < [OH=], pH > 7* pH와 pOH 사이의 관계pH + pOH = 14.0(2) Eh산화환원전위(oxidation-reduction potential : redox potential)은어떤물질이전자를잃고산화되거나 또는 전자를 받고환원되려는 경향의 강도를 나타내는 것으로 그 용량의 측정치가 아니다. 따라서 이것을 아는 것은 어떤 화학반응의내용을 예측하는데 중요한 단서가 된다. 이산화 환원전위의 측정은 산화환원 가역평형상태에 있는 수용액에 부반응성전극(예를들면 백금전극)을 주입시켜 가역반전지를 구성, 발생되는 전위를 측정하는 것이다. 따라서 이 전위를 알기 위해서는 다른 반전지를 조합하여 양자간의 전위차를 측정하게 되지만 이론적인 기준으로서는 1기압. 25℃ 조건하에서 H2 : H+의 산화환원쌍을 가진 pH가 0인 표준수소 전극을 택하여 그의 단극전위차를 0 volt로 정하고 이산화환원계의 상대적 전위차를 산화환원전위 즉, Eh로 규정지었다.가역 산화환원계를 나타내는 일반식은Oxidized state + n electron ↔ Reduced state로 표시된다. 여기서 산화환원전위는 Eh로 표시되며 그 단위는 volt(또는 milli volt)이다. Eh와 산화환원에 관여하는 물질의 활동도간에는 다음과 같은 일반식이 얻어진다.여기서, Eh는 표준수소전극이 나타내는 값을 0으로 할 때의 전위이다.E0는 표준 산화환원전위, n는 반응에 관여하는 전자의 수, T는 절대온도, F는 Faraday의 상수, R은 기체상수이며, ln은 자연대수(2.303 log)이다. 또한 [Ox]는 산화상태물질의 활동도, [Red]는 환원 상태물질의 활동도를 나타낸다. 식 1에서 온도를 25℃, 자연대수를 상용대수로 대치하고 각 상수를 계산해주면 다음과 같이 된다.식 2에서 볼 때 산화환원전위(Eh)는 그 계의 표준전위(Eo)와 산화형, 환원형 물질의 비에 의해 결정되어지는 것이 확실하다. 산화형의 비율이 높으면 Eh값도 높아지고 환원형의 비율이 높아지면 Eh값은 낮아진다. 따라서 어떤 토양에 대해 Eh값을 결정하는 실질적인 목적은 토양 중에 있는 산화형, 환원형 물질의 양의 정도를 알고자 하는데 있다. 여기서 주의해야 될 점은 그 계에 지배적으로 관여하고 있는 산화환원쌍의 종류에 의해 결정되는 Eo값을 알아야 한다는 점이다. Eo값은 [Ox] = [Red]의 경우 즉 50%가 산화 또는 환원되어질 때의 Eh를 말한다. 환원된 논 토양의 경우 지배적으로 작용할 수 있는 산화환원쌍은 조건에 따라 여러 가지가 있으므로 Eo값은 각인되지 않은 채로 Eh값과 환원물(또는 산화물)의 량 간의 관계를 찾는다는 것은 그 시도부터가 잘못이라 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 이제까지 많은 연구자들은 이 사실을 도외시해 왔다. 따라서 그 동안 많은 이들이 토양의 산화환원전위에 대한 측정은 많이 했어도 그것으로부터 뜻 있는 사실을 발견하지 못한 예가 많다cf) pH와 Eh와의 관계종전에는 일부 연구자들이 상이한 pH를 갖는 계들에서 측정된 Eh값을 횡적으로 비교하기 위하여 어떤 pH 조건하에서 측정한 Eh값을 특정한 pH값에서의 Eh로 환산하려 했었으며 흔히 1 pH단위를 60mV로 보는 보정계수를 써왔다. 그런데 이 방법의 타당성에는 반론이 많으며 어떤 보정계수를 써야 할 것 이냐에 대하여는 아직도 정설이 없다. 그러나 pH와 Eh와의 관계가 어떤 것인지는 분명히 이해해야 Eh값의 올바른 해석이 가능할 것 이다. pH는 두 가지 원리로직접, 간접적으로 영향을 미친다. 첫째는 H+이온이 직접적으로 산화환원에 관여하는 것 으로서 수소이온(H+) 자체가 H2에 비해서는 산화상태에 있다는 의미에서 H+가 많을수록(pH가낮을수록) 전위를 높이는 쪽으로 작용한다. 즉 이와같은 반응계는 다음과 같은 일반식으로 나타내어진다.Ox + mH+ + ne ↔ Red그것의전위에대해서는또는로되어 계의 Eh는 pH에 의해 영향을 받고, dEh/dpH(pH 1단위당 Eh의변화)는 -m/nⅩ0.059pH가된다.둘째는 어떤계의 산화형 이온과 환원형 이온의 pH별 용해도차가 현저할 때 전자를 주고 받는것과 무관하게 산화형 이온과 환원형 이온간의 활동도비를 변동시킴으로서 Eh값에 영향을준다. 예를들어 산화형은 이온화 되어있지 않고 환원형이 음이온 인산화환원계를 생각해보자. 그의 산화환원반응은 다음의 일반식으로 나타내어진다.Ox + e ↔ Red-그전위에대해서는이며, 환원형은 다음식에 따라서 이온화하고 있다.HR = H+ + R-반응의평형상수를 K라하면환원형의 총농도는 이온화 되어진 부분과 이온화 되지 않은 부분의 농도의 합이되므로[Red] = [R-] + [HR] …………………………(5)(4)식과 (5)식에서이것을 (3)식에 대입하면 모든 pH에 있어서의 전극의 일반식이 얻어진다.(3) 전기전도도전기전도도는 용액이 전류를 운반할 수 있는 정도를 말하며, 용액중의 이온세기를 신속하게 평가할 수 있는 항목으로서 전기저항의 역수 ohm-1 또는 mho로 나타내나 현재는 국제적으로 S(Siemens) 단위가 통용되고 있다.측정원리는 용액에 담겨있는 2개의 전극에 일정한 전압을 가해주면 가한 전압이 전류를 흐르게 하며, 이때 흐르는 전류의 크기는 용액의 전도도에 의존한다는 사실을 이용한 것으로 어떤 전도체에 저항 R은R(Ω) = (ρ · ℓ) / A과 같은 식으로 표시할 수 있는데 여기에서 ρ는 저항도(Ω·㎝)이고 ℓ은 두 전극간의 거리(㎝), A는 단면적(㎠)이므로 전기전도도 L은L = 1/R = (A / ℓ)·K가 된다. 여기에서 K(= 1/ρ)는 비전도도(mho.㎝)이며 동일 측정계를 사용할 경우 셀의 규격은 일정하므로 두 전극간의 거리와 단면적은 무시할 수 있다.따라서 측정결과는 측정된 시료의 전기전도도 값(mho)에 셀정수(㎝-1)를 곱하여 시료의 전기전도도값(μmhos/㎝)으로 표시한다. 그러나 현재는 국제단위계인 mS/m(millisimens/meter) 또한 μS/㎝(microsimens/centimeter)단위로 측정결과를 표기하고 있으며 여기에서 mS/m = 10 μS/㎝(또는 10μmhos/㎝)이다. 또한 전기전도도는 온도차에 의한 영향(약 2%/℃)이 크므로 측정결과값의 통일을 기하기 위하여 25 ℃에서의 값으로 환산하여 기록한다(4) TDSTDS란 Total Dissolved Solids의 약자로 을 말한다.물 속에 녹아 있는 무기화학물질들은 이온 상태로 존재하는데, 이 이온들은 전기를 띄는 전해질들이므로 전류를 통하게 한다. 따라서, 물에 전류를 흘렸을 때 전류의 세기로 물 속의 총 용해된 무기화학물질의 존재량을 측정할 수 있다.TDS 측정기는 물 속에 용해된 물질의 총량을 측정하는 기구로, 전자회로로 구성되어 있으며 오차를 10%미만으로 ppm단위를 측정할 수 있다.순수한 물은 거의 전기 절연체이기 때문에 TDS가 0에 가까운 수치로 나타나지만, 순수한 물과 산소 외의 다른 물질들을 포함하고 있는 물은 TDS가 높게 나타나게 된다.(예) 수돗물 : 50∼100ppm 어항물 : 약 350ppm 역삼투압수 :0∼20ppm(예) 생 수 : 40∼130ppm 바닷물 : 20,000ppm(5) DO용존산소란 물 속에 녹아있는 산소를 의미하며 공기중의 산소에 의하여 공급된다. 산소 용해량은 수온, 기압, 용존염류에 의하여 변하며 물 속의 환원성 물질에 의한 소비 외에 미생물의 호흡작용에 의하여도 소비된다.수중의 DO는 수생생태계에 있어서 매우 중요한 인자이다. 깨끗한 물에서는 DO가 7(30℃)～14(0℃)ppm 정도 용해되어 있으나 오염된 물에서는 이보다 낮은 값을 나타내며 5mg/l 이하가 되면 깨끗한 곳에서 사는 어류는 존재하지 않고 0 mg/l에서는 수생식물도 살 수 없게 된다.DO는 하수처리에서의 처리상태를 분석할 경우에도 중요하다. 일반하천에서의 DO-BOD 관계는 밀접한 관계가 있다. 수중의 DO 농도는 공기로부터 물속으로 녹아 들어가는 속도와 물 속에서 유기물 등의 분해 등에 소비되는 속도에 의하여 좌우된다.(3) 실험방법① 중랑천에 가서 물 sample을 수집한다② sample을 pH-meter, con-meter, DO-meter 순으로 측정한다.③ 측정이 끝난뒤 meter를 증류수로 세척한다.④ 비이커에 중랑천 시료를 가져온다.※주의 사항극의 감응부(感應部)가 오염되지 않도록 주의할 필요가 있다. 격막안에 미량의 공기 기포가 남지 않도록 한다. 전극 셀의 0 점이 틀림(zero-drift)것은 전지에 의한 것이기 때문에 자주 점검을 행하고 필요하면 교환한다. 전극을 자주 증류수 및 1 mole 염화칼슘 용액으로 세정하며 1년에 3～4회는 음극의 침착물을 티오황산나트륨용액에 침적하여 제거한 후 증류수로 세정한다. 전극을 H2S가 함유된 물에 오랜시간 침적해 두면 전극의 감도가 저하할 위험이 있다. 그러므로 자주 격막을 교체하고 검정을 행할 필요가 있다.

공학/기술| 2004.11.07| 6페이지| 1,000원| 조회(776)

pH, DO, 중랑천, 전기전도도, 수질측정

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[유체역학] 표면장력 측정실험

실험제목 : 액체의 표면장력 측정1) 실험목적몇 종류의 계면활성제의 농도에 따른 계면활성제 수용액의 표면장력을 측정하여 미셀형성농도 (cmc, critical micelle concentration)를 결정하고, 두 계면활성제의 cm의 차이와 그 원인을 고찰해 본다.2) 이 론. Du Nouy Ring Method대부분의 사람들은 처음으로 표면장력이나 계면 장력을 측정했을때 가장 널리 알려진 Du Nouy ring 방법을 써보았을 것이다. 이는 금세기초 부터 개발되어 사용되던 방법으로 현재까지도 사용의 편리성과 양호한 정밀성으로 가장 널리 사용되고 있는 방법이다.Ring Method는 platinum 혹은 platinum-iridium을 사용해서 만드는데 이는 이러한 물질들이 표면 에너지 값이 매우높아 어떤 액체와도 젖음성이 월등하기 때문이다.Ring을 액에 넣은 다음 서서히 끌어당기면 그림과 같은 모습이 나타난다.이 ring을 당길때 진행되는 현상은 그림과 같다.이 그림에서 보듯이 서서히 당김에 따라 접촉각은 줄어들게 되고 최고의 힘(Fmax)에 도달하게 되면 접촉각은 0도가 된다. 이값을 공식에 대입하면 표면장력의 값을 얻게 된다.그러나 그림에서 보듯이 최고의 힘에 도달하였을 경우 수면위로 따라올라온 부분의 액체의 밀도에 의한 무게 많큼 힘이 더 걸리게 되어 이값을 보정해야만 정확한 표면장력의 값을 측정할 수 있다.●미셀(Micelle) 형성계면활성제 수용액의 농도가 낮을 때에는 일반화합물의 수용액과 마찬가지로 분자상태로 확산되어 있어 표면장력, 전기전도도, 어는점 강하, 끓는점 상승, 기압 등의 여러 성질이 그 농도에 비례하나 어느 한계농도 이상이 되면 여러가지 성질이 농도의 영향을 거의 받지 않게 된다. 이것은 어느 한계농도 이상에서는 용해된 계면활성제분자가 회집하여 집합체를 만들고 분자상태로 분산된 용액의 농도에는 변화가 없기 때문이다. 이러한 계면활성제분자의 집합체를 미셀(Micelle)이라고 하고 계면활성제가 미셀을 형성하기 시작하는 농도를 임계미셀농도(CMC, Critical Micelle Concentration)라고 한다. 계면활성제의 미셀형성은 가역적인 변화라서 일단 형성된 미셀도 계면활성제의 농도가 떨어져 임계미셀농도 이하가 되면 미셀은 사라지고 모두 분자상태로 분산된다.계면활성제 용액의 농도 증가에 따른 계면활성분자의 배열상태● 액체표면의성질- 표면장력(Surface tension)물 분자사이에는 분자끼리 모든 방향에서 끌어당기는 힘이 작용하는데 이 힘을 응집력이라 하고, 다른 분자끼리 끌어당기는 힘을 부착력이라 하며, 이와 같이 응집력과 부착력의 차이로 발생하는 것을 표면장력이라 한다.그림1 금속 반지의 표면 장력예를 들면 물과 공기의 경계면에서 물분자의 응집력이 공기분자와 물분자 사이에 작용하는 부착력보다 크게 되어 물 표면을 최소화하려는 힘이 발생하는데 이슬방울이나 물방울이 여기에 해당된다. 그림1과 같이 얇은 금속 반지를 물 표면에 놓고 위로 당기면 금속 반지에 물이 달라 붙게 되는데 이것 역시 표면장력에 의한 영향이라 할 수 있다.물의 표면장력은 온도에 따라 표1과 같이 변화된다. 수도꼭지를 약간 열면 물이 꼬리를 끊으면서 표면이 가장 작은 구형으로 되어 떨어지는 것이나 물에 사는 소금장이가 물위를 가볍게 돌아다니는 것도 표면장력 때문이다.표1 공기와 접한 물의 온도에 따른 표면장력의 변화온 도℃0 5 10 15 20 25 30표면장력(σ)dyne/cm75.6 74.9 74.2 73.5 72.8 72.0 71.2● 계면활성제 수용액의 성질계면활성제 수용액의 특성을 조사하여 보면 묽은 용액에서는 어느 농도 표면에서 물성이 크게 달라짐을 알 수 있다. 표면장력을 측정하면 어떤 일정농도까지 표면장력이 저하하고 그보다 이상의 농도에서는 거의 변화하지 않음을 알 수 있다. 수중에서 계면활성제가 용해되어 표면장력을 저하시키는 것은 계면활성제의 소수성기는 되도록이면 물과 멀리하고자 하므로 기벽 가까이 있거나 수표면에 모여서 소수성기는 물 밖의 공기 쪽으로 친수성기는 수중에 배향한다. 따라서 물과 공기 사이의 접촉면을 줄이려는 표면장력은 저하된다. 그림 4와 같이 계면활성제의 농도가 증가하면 계면활성제의 수표면에는 더 있을 수 없고 계면활성제에 대한 표면장력의 저하도 그 이상 일어나기 어렵다. 그 다음에는 계면활성제의 소수기 상호간에 결합하여 소수기를 내부로 친수기는 물과 닿을 수 있도록 밖으로 하는 집단체를 형성한다. 이 집단체를 micelle이라고 하며 그 때의 계면활성제의 농도를 micelle 한계 농도, critical micelle concentration 약자로 c.m.c라고 한다.이 micelle은 계면활성제의 수십 ~ 수백개의 집합체로서 구상, 층상, 봉상의 여러가지 형태를 이루는 것으로 생각된다. 이 c.m.c.를 전후로 계면활성제 수용액의 계면장력, 표면장력, 전기전도도, 세정력, 점도 등이 급격히 변화한다. 따라서 계면활성제의 사용 시는 이 특성을 이용하여 c.m.c 이상에서 사용하면 효과적이다.이처럼 c.m.c가 계면활성제 수용액의 특성을 급변시키므로 어떤 계면활성제 수용액의 c.m.c를 측정하는데 특성이 급변하는 농도를 측정하므로써 c.m.c를 구할 수 있다. c.m.c는 이온성 계면활성제가 비이온성 계면활성제보다 높다.표-3 계면활성제 용액의 c.m.c계면활성제탄소수측정온도c.m.c 중량%측정법Lauryl산 soda12750.65삼투압법Sodiumlauryl sulfate12600.17전도도법Sodiumlauryl sulfonate12600.33염료적정법n-hexylbenzene sulfonate12750.98표면장력법Nonylphenol(EO)9.515250.006표면장력법Nonylphenol(EO)1515250.011표면장력법Nonylphenol(EO)10015250.5표면장력법Sodium octadecylsulfate18500.006전도도법Sodium octadecylsulfonate18570.027가용화법Tetrapropyl benzene sulfonate18750.13염료적정법● cmc 와 미셀의 크기에 영향을 주는 인자a. 소수성 기의 구조방향족, hetero-aromatic ring 구조 화합물은 rigid 하여 비 미셀 과정에 의해 회합되므로 cmc 를 나타내지 않으며 aggregate 는 농도에 따라 점점 커지며 평형 크기가 없다 hydrocarbon chain 에서 길이가 길수록 cmc 가 작고 micelle 의 크기는 증가한다b. 친수성 기의 성질비 이온성 계면 활성제가 이온성 보다 cmc 값이 작고 집합체의 수가 크다친수성 chain 의 길이가 길수록 cmc 가 증가c. counter ion 의 성질micelle 의 크기음 이온 Cl- < Br- < I-양 이온 Na+ < K+ < Cs+counter ion 이 더 약하게 수화되어 있으면 미셀의 크기가 커진다이것은 counter ion 이 표면에 흡착되어 극성기 간에 전하 반발을 줄이기 때문이다d. 전해질의 첨가이온성 계면 활성제에 전해질을 가하면 cmc 가 감소되고 미셀의 크기는 증가한다그 이유는 미셀에 전하를 띤 head group 간에 반발력의 크기가 감소하기 때문이다e. 온도의 영향비 이온성 계면 활성제 가열하면 흐려진다 이 특성 온도를 cloud point 라 한다이 과정은 가역적이며 이 온도 이상에서 용액이 두 상으로 분리온도가 증가하면 미셀의 크기가 증가하고 cmc 는 감소● DuNouy 고리당김장치를 이용한 측정법액체와 고체간의 계면성질은 입자의 racking, 부선, 응집 및 여과 등 실제 응용 및 연구에 있어 매우 중요하다. 이러한 표면성질을 가장 잘 특징지을 수 있는 것이 액체 및 고체의 표면장력이다. 액체의 표면장력은 액체의 표면적 증가에 따른 Gibbs 에너지 증가율(J/㎡)과 같고, 또한 이는 액체의 면적 증가에 대항하여 반대로 작용하는 힘이므로 N/㎡ 이라는 SI 단위를 갖는다. Table 1 은 일반적인 액체들의 표면장력 값을 나타낸 것이다.이번 실험에서는 DuNouy Ring Method를 이용하여 알코올의 농도 변화에 따른 표면장력을 측정한다.이 때 표면장력 γ는 다음과 식에 의해 구할 수 있다.where , F : The pull on the ring(dyne)R : The mean radius of the ringβ : connection factor대부분의 경우 β는 1로 볼 수 있으나 정밀한 측정을 할 경우 , 다음 식에 의해 β를 구할 수 있다.where, a = 0.7205b = 0.09075 m-1 for all ringC = 0.04534 - 1.679 r/Rr = the radius of wireρ1 = the density of mixed solutionρ2 = air density(0.0129 g/㎤)3) 실험방법① 증류수를 취하여 PH 및 온도를 측정한다.② 증류수와 알콜을 혼합해서 적당한 농도의 알콜을 만든다.③ 표면장력 측정장치를 사용하여 링과 계면활성제 수용액의 계면이 분리되는 시점의 힘을 측정한다.

공학/기술| 2003.05.31| 7페이지| 1,000원| 조회(1,986)

표면장력, 유체역학, 계면활성제, CMC, 미셀

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[환경] 활성슬러지에서의 미생물 평가B괜찮아요

1. 활성슬러지 미생물의 종류활성오니법에서 관찰할 수 있는 미생물을 보면 대체로 세균( Bacteria ), 원생동물( Proto- zoa ), 후생동물( Metozoa ) 3종류의 형태를 나타낸다. 활성오니 미생물중에서 특히 세균류가 오폐수중의 유기물을 무기물로 분해하여 안정화 시키고 침강성이 양호한 Floc을 형성시키는 가장 중요한 역할을 하고 있다. 세균중에서도 미세한 박테리아의 집합체가 그 성능이 가장 탁월한 것으로 알려져 있다. 즉 세균의 생육 발달이 활발할수록 오.폐수의 정화가 효과적으로 이루어진다 할 수 있다. 일반적으로 상태가 양호한 세균은 널리 퍼져 있으나 상태가 불량한 경우에는 마치 만두 모양으로 집합되어 있다고 한다. 세균에 비해서 원생동물( 활성오니라 불려지고, 실제의 처리장에서 관찰하는 생물은 주로 이 원생동물임 )은 실제로 처리장을 관리하는 과정에서 중요한 지표로 삼고 있는데, 이 는 오.폐수를 정화시키는 근본적인 세균을 일상 실험에서 정량 및 관찰하기 어렵기 때문에 비교적 큰 원생동물 (현미경으로 100배 정도 관찰가능)을 정량 및 관찰함으로써 활성오니 의 상태를 판단할 수 있기 때문이다. 원생동물이 정상적으로 활동하고 있다는 것은 세균류- 원생동물의 먹이사슬 관계로 볼 때 세균도 양호한 상태에 있다는 것을 의미하기 때문이다.1)세균류세균류는 그 크기가 작은 것은 0.5㎛정도이고 10㎛이상 되는 것은 별로 없다. 박테리아 세포의 구성은 세포벽, 세포질막, 리보솜 및 세포질 등이 있다. 이외에 포자, 편모 및 협막물질 등은 박테리아에 따라 단순한 것은 가지고 있지 않는 것도 있다. 모든 박테리아는 세포벽으로 둘러싸여 있어서 그 형태가 유지되고 내부 물질이 보호받게 된다. 막대모양의 세포벽이 효소에 의해 분해되어지면 구형으로 바뀌게 되기도 한다. 또한 활성미생물의 95%를 차지하고 있으며 단백질, 지질, 탄수화물 등을 분해 섭취한다. 활성슬러지 중의 세균류로서는 Zoogloea, Sphaerotilus 등이 알려져 있으며 Zoogloea 있어 유영을 하는데 도움을 주거나 단순히 부착되어 있는 경우도 있다. 섬모충류는 대개 자유스럽게 유영하는 형과 한줄로 움직이는 형 등 두형으로 구분된다.섬모충류는 활발한 활동으로 물속의 영양분을 섭취하며 세균이나 다른 미생물을 파괴하여 탄수화물이나 단백질을 이용하기도 한다. 가장 대표적인 종류는 짚신벌레(Paramecium)이다근족충류아메바성 원생동물로 아메바성 운동을 하기 때문에 쉽게 구별할 수 있다. 근족충류는 분열에 의해 증식하는데 그 형상이 불규칙하여 외각이 있는 것과 없는 것이 있다. 이들의 운동은 위족으로 움직이며 병원성인 것으로는 Endamoeba histolytica(아메바성 이질)가 이 종류에 속한다.2. 활성슬러지 미생물의 형태활성오니에서 나타나는 미생물의 형태는① 활성오니가 양호할 때 나타나는 활성오니 미생물,② 중간성 오니미생물,③ 활성오니가 악화되었을 때 나타나는 非활성오니미생물로 구분할 수 있다.상기와 같은 미생물은 보통의 강이나 늪, 못, 개울 등에서도 많이 생활하고 있는 것으로 현미경으로 관찰하면, 폭기부족으로 오니가 부패한 단계에서는 활성오니 미생물은 거의 보이지 않고 적은 편모충이 많이 관찰되는 경우가 많다.반대로 장기간의 과폭기 경우에는 소형의 미세한 아메바가 다량 보이거나 만두형 아메바가 이상할 정도로 많은 것을 알 수 있다. 오니의 floc도 가늘고 산만하게 분산되어 있다.그러나 활성오니의 상태가 양호할 경우 에는 분산된 가느다란 floc은 보이지 않고 큰 덩어리로 집합되어 있어 현미경 관찰이 용이 하며 선명하게 나타난다. 이러한 생물의 형상은 역시 활성 오니 생물이 대부분이고 고정형의 세균류가 많으며 후생동물인 벌레도 수량은 많지 않으나 활발히 움직이는 것을 볼 수 있다.중간성오니생물은 별로 많이 나타나지 않으나 약간 존재하는 경우가 대부분이다. 그러나 섬모충류(중간성오니생물) 등이 다른 생물에 비하여 다량출현 할 경우에는 폭기조 내의 오니생활에 이상변화가 일어날 때가 많다. 이런 경우에는 상태의 변화가 서서히 발생하기Vorticella몸통은 원형에 가까우며 몸체 반대측의 가지를 floc에 확실하게 고착시킨다. 가지 중간에는 실모양이 있으며 나선상으로 신축성을 갖는다.② EpistylisEpistylis는 군체를 갖는다. 개체는 일반적으로 2개로 나뉘어진 수축하지 않는 가지를 갖는다. 세포의 입부분은 대단히 크다. 군체는 3㎜의 크기의 것도 있고 군체의 가지를 지지하는 floc는 대단히 크지 않으면 안된다.Epistylis는 수질이 양호할 때부터 해체하는 상태까지 양호하게 나타나며 BOD - SS부하 0.1∼0.3㎏에서 양호하게 나타난다.③ Opercularia군체를 갖는다. 가지내에 실모양이 없는 것은 Epistylis와 같고 개구부는 Epistylis와 같이 두껍고 가늘지는 않다. 세포입 근처에 침모양의 원반형이 나타나는 것이 특징이며 세포의 크기는 30∼250μ이며 Opercularia는 BOD - SS부하 0.2∼0.5㎏까지 나타나며 Vorticella와 같이 비교적 처리수가 나쁠 때에도 관찰된다. 또 Opercularia는 분뇨처리의 폭기조 중에 양호하게 나타난다. 처리수의 BOD가 100㎎/ℓ 근처에서도 관찰된다.④ Carchesium군체를 이루며 가지 중에 실모양이 있으나 연결되어 있지는 않다. 따라서 1개씩 수축을 한다. 세포의 크기는 100∼200μ이다.Carchesium은 BOD - SS부하 0.1∼0.25㎏까지 양호하게 출현하면서 그 중간에서 유입 BOD가 높게 되면 개체수는 증가하는 경향이 있다.Carchesium은 Vorticella의 개체수가 감소하는 경우에도 나타날 때가 많다. 녹모목 중에서는 처리수가 가장 양호할 때 많이 나타난다.⑤ Zoothamnium군체를 갖고 가지 중에 실모양의 축을 가지며, 그 실모양의 축이 연결되는 곳이 Carchesium과 다르다. 그 때문에 분기된 전세포가 일시에 수축을 한다. 세포의 크기는 50∼300μ이며, Zoothamnium은 BOD - SS부하 0.1∼0.3㎏까지 양호하게 나타난다. Carchesium과 나때가 많다⑩ Copepoda절족동물문 갑곡류에 속한다. 몸은 머리, 가슴, 배로 3등분이며 1개의 몸체를 갖는다.몸길이 0.3∼3㎜로 부유생활을 한다. 떠다닐 때는 頭部에 있는 긴 촉각을 사용한다.먹이 섭취방법은 제2촉각 윗머리가 아랫머리 앞으로부터 뒤로 빠르게 움직여 뒷발부분으로 먹이를 여과하고 그때 만들어지는 유속에 의해 먹이를 머리부분과 입으로 운반한다.먹이로는 원생동물 미세후생동물 등이다. 출현 환경은 처리수가 양호할 때 많으나 Copepoda의 모든 종류가 흰색을 띄우기 때문에 투시도가 나쁠수도 있다.⑫ TardigradaTardigrada는 걸어 다니는 동물에 속하고 몸길이 1㎜ 정도로 토양 중에 서식하는 생물이다. 섭취 방법은 입안에서 이를 사용 식물을 분쇄하여 인두(咽頭를) 이용해서 그 내용물을 몸 안으로 넘긴다.Tardigrada가 관찰될 때는 처리수가 양호하여 BOD 30ppm이하의 경우가 많다.2) 활성슬러지의 상태가 나쁠때 나타나는 생물활성슬러지의 상태가 나쁘다는 현상은 부하가 높거나 용존산소가 낮기 때문에 폭기조내에 다량의 유기물이 잔존되어 있는 경우를 말하며 대개의 경우 용존산소와 부하는 상관 관계가 있다.이같은 상태에서는 분산상 단독세균이 많이 부유하고 약간 큰 Floc(100μ정도)은 다음의 사진과 같이 나무가지 모양의 Zooglea로 관찰된다. 그리고 보통 부하가 높게 되면 처리수는 백탁으로 된다.① Zooglea사진과 같이 성장되는 Zooglea는 응집성이 없기 때문에 다량 관찰될 때는 처리수에 부유분산상 세균이 많다.정상적인 처리장에서 이같이 Zooglea가 관찰될때는 BOD - SS 부하가 갑자기 높아지거나 DO 가 낮아지는 두 가지의 경우이다.② Bodo한쪽에 2개의 편모가 있으며 그중 1개는 뒤쪽을 향하고 있다. Bodo에 있는 편모는 운동기관인 동시에 음식물 집수기관이므로 생체가 활동성이 높게 보인다.세균의 크기는 10∼25μ 세포의 중앙에 눈을 갖고 있는 것이 특징이다.현미경 관찰일 경우 600배 이상으로 관찰할 필요부하가 높을 때 많이 관찰된다.⑦ Uronema충체(筮 )는 알모양으로 머리부분에 섬모는 없다. 입은 몸가운데 있고 작은 나사형의 입을 갖는다. 수축포는 최단부에 있고 꼬리털의 수는 종류에 따라 다르다.세포의 크기 25∼50μ, Uronema의 출현은 Bodo, Oikomonas와 같으나 Bodo, Oikomonas 개체수가 작게 될 때 Uronema의 개체수는 증가한다.⑧ Cyclidium충체는 알모양이고 머리부분은 섬모는 없고 평평하다. 형태는 Uronema와 유사하고 긴 개구부에는 꾸불꾸불한 막을 갖고 먹이를 취할때는 긴 섬모를 여는 것이 Uronema와 다르다.Cyclidium은 정지와 점프를 하므로 수영하는 것을 보는 것은 드물다. 세포의 크기는 25∼30μ이며, 출현 환경은 부하가 높을 때가 대부분이며 Uronema와 유사하지만 Uronema보다 출현 빈도 가 높다.⑨ Colpidium체형은 가늘고 긴 등을 갖고 있다. 충체의 앞부분에서 ¼부분에 작은 세포구가 있다. 몸에 있는 선은 전부 세포구를 향해 있으며 수축포는 충체의 거의 중앙이다. 충체의 크기는 30∼150μ이며, 출현 환경은 BOD - SS 부하가 0.6∼0.7㎏일 때 잘 나타난다.Colpidium은 Bodo, Monas와 같이 관찰될 때가 많지만 출현하는 기간이 대단히 짧아 환경 의 변화에 민감한 것으로 추측되며 불안정한 시기에 출현하는 경향이 강하다.⑩ Colpoda충체는 콩모양으로 세포구는 측면의 중앙으로부터 약간 윗부분에 있고 세포구는 톱니모양으로 체내에 깊이 열려 있는 것이 특징이며 수축포는 끝부분에 위치한다.세포의 크기는 40∼110μ이며, 출현 환경은 BOD - SS 부하, 0.6∼0.7일때가 가장 많다. 또 분뇨처리장에 잘 나타난다. Colpoda는 pH가 높을 때 즉 NH4-N 농도가 높을 때 잘 관찰된다.⑪ Paramecium몸 모양은 짚신모양으로 특징은 전부가 2개의 수축포를 갖는다.그 하나는 앞부분에 다른 하나는 몸의 거의 중앙부에 있다.세포의 크기는 100∼300μ

공학/기술| 2003.05.31| 7페이지| 1,000원| 조회(1,554)

미생물, 폐수처리, 슬러지, 활성

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[기독교이론] 신국원의 문화이야기를 읽고 평가A좋아요

내 용 정 리이 책은 먼저 문화의 정의에 대해서 설명을 하고 있다. 문화의 정의는 단순한 것이 아니라 매우 복잡하다. 이러한 복잡한 문화가 무엇이며, 그러한 문화 속에 살고있는 그리스도인들의 바른 문화생활 정립의 중요성에 대해서 얘기를 해주고 있다.그 나라의 문화를 이해하기 위해서는 역사를 알 필요가 있다. 외세의 침략으로 시작되어 냉전하의 이념 대립과 전쟁으로 치달은 격변의 역사로 인해 한국의 근대화는 꽤 지체되었다. 그러나 해방이후 일제식민 통치의 수탈과 전쟁으로 인한 극한의 빈곤 때문에, 정통성 없는 정부의 경제 재건운동에 국민들은 참여 하게 되었다. 이 당시에는 빈곤으로 인하여 국민들은 문화라는 것을 생각하기도 힘들었다. 그러나 70년대 산업화의 성공이후, 민주화 및 자유화 과정을 거쳐오면서 정치적 변화 및 생활상의변화는 사람들로 하여금 예전과는 다른 것들을 추구하게끔 만들었다. 더 이상 예전처럼 배고프지 않으며 일만하며 살기에는 무엇인가 부족하다고 생각한 것이다. 그로 인하여 사람들은 문화에 관심을 가지고, 많은 문화를 생겨나게 하였다. 이로 인하여 문화의 홍수 라는 용어가 나온 것이다. 이러한 문화 홍수의 여파는 좁은의미의 문화 생활을 훨씬 넘는 파급 효과를 거두었다. 즉 단순히 경제적, 시간적 여가를 즐기는 오락을 넘어서 하나의 삶의 양식을 형성하고 또 사회적 관습을 바꾸고 있다. 문제는 많은 문화생활이 대개는 비생산적이고, 심지어는 퇴폐적인 성향마저 짙어, 도덕이 급속도로 무너지기 시작했다는 데 있다. 이로 인하여 인생관도 바뀌고 직업의식이나 근로 정신도 변화하고 있다. 현대에 와서 급격하게 이슈에 떠오르는 문화의 문제가 바로 이러한 문화의 홍수에 따른 일명 질이 안좋은 문화들의 병폐 때문이다. 단순히 흥미 위주와, 퇴폐적인 문화가 대부분이기 때문이다. 현재의 이러한 문화여건에서 교회는 무엇을 하고, 어떤 방향으로 나갈 것인가를 생각해야 할 것이다. 그렇다면 문화란 무엇인가? 문화를 한마디로 정의하기란 매우 어렵다. 흔히 인간 집단의 생활 양식으로 정의되는데 이는 문화가 인간의 독특한 생존방식에서 비롯되기 때문이다. 결국 문화는 인간을 나타내는 본질과도 같은 개념이다. 이러한 문화는 역사와 생활 양상에 따라 물론 생활 자체가 문화에 포함되긴 하겠지만, 민족에 따라 다양하다. 기독교 문화관에서의 문화는 인간의 본성에 깃들어 있는 종교성이 지시하는 방향을 따라 움직이는 인간 본연의 활동이다.저자는 문화와 기독교의 관계를 5가지로 분류하였는데 그 중 첫째는 문화에 대립하는 그리스도 이다. 이 관계는 그리스도와 문화가 양자택일 관례로 대립함을 강조한다. 그리스도인의 참여가 바람직한 부분과 포기하고 세상으로 버려 두어야 할 부분으로 나누는 이원론에 빠져들게 된다. 둘째 문화의 그리스도 가 있는데 이는 복음이 기존의 문화와 사회가 열망하는 바를 완성하는 것으로 보고 이를 환영하는 입장이다. 즉 그리스도를 통해서 문화를 해석하고 가장 중요한 요소들이 그리스도의 사역과 위격에 일치된다고 주장한다. 문화가 최선으로 여기는 것과 일치된다고 보는 교리의 내용을 부각시켜 양자를 잘 조화 시켜 부각시킨다. 존로크의 기독교의 합리성 은 상식적 영국 사고를 토대로 신앙의 합리성 옹호하였으며 임마누엘 칸트의 이성의 한계 안에서의 종교 는 독일 관념론으로 기독교를 재단하였다. 이러한 관계는 기독교의 인기를 높이는 것 외에는 별 다른 작용이 없었으며 결국 철학이나 윤리체계와 다를 바가 없었다. 셋째는 문화 위에 있는 그리스도 로서 기독교를 문화의 우위에 둠으로써 타협적 화합을 지지하지 않는 입장이다. 넷째는 문화와 역설적 관계에 있는 그리스도 는 문화와 그리스도의 상반된 권위를 동시에 인정하는 것은 불가피하다고 주장한다. 이원론자가 문화 배격자와 다른 것은 자신도 문화에 속해 있고 거기서 도저히 벗어날 수 없음을 인식하고 있다는 데 있다. 다섯 번째는 문화의 변혁자 그리스도 로 개혁주의를 의미한다. 이 유형은 칼빈주의 또는 개혁주의 신앙에 함축된 문화관이다. 기독교와 문화를 이원적으로 대립시키는 오해의 근거를 본원적으로 차단하는 이점이 있다.저자는 니버가 개혁주의 이론에 대해서 제대로 설명하지 못했음을 지적하며, 개혁주의 문화관을 설명하고 있다. 또한 자신 역시 개혁주의 문화관을 찬성함을 알 수 있다. 기독교 세계관의 핵심은 창조, 타락, 구속으로 정리되는데 이 중심적 진리들이 문화를 기독교적으로 이해하는 데 필수적이다. 개혁주의의 특징은 칼빈의 종교개혁 정신에 따라 하나님의 절대주권을 고백하는 것이다. 개혁주의에 의하면 창조에 대한 성경의 가르침을 통해 문화의 기원을 알 수 있다. 더불어 하나님께서 자연이 처음 창조된 채로 보존되는 것이 아니라 창조 세계에 내재되어 있는 가능성들이 개발되어 하나됨의 영광을 위하여 완성으로 나아갈 것을 염두에 두고 계셨다. 개혁을 통한 문화의 변화를 가져오기 위해서는 먼저 현 상황에 있는 문화의 문제점들을 파악해야 한다. 한국의 교회가 어떻게 시작하였는지, 현재 한국 문화와 기독교와의 관계가 서 있는 곳은 어디인지 분석해 볼 필요가 있다.한국교회는 유럽의 자유주의 신학에서 근본주의로 발전한 미국 교회의 영향을 많이 받았다. 미국 선교사들은 전투적으로 복음에 입각한 삶의 비젼을 제시하고 실현하려 하였는데 이것이 결과적으로 전 세계에 퍼진 복음주의 운동의 근간이 되기도 하였다. 이러한 미국의 선교사들의 배경은 현재 한국의 교회들이 갖는 특성에 대해 잘 설명하여 준다. 미국의 합리적인 실용주의적 정신과 기독교의 윤리 의식이 잘 결합하여 당시 열악한 환경에 있던 한국 교회에 개혁의 정신을 심어주었다. 그리하여 한국 교회가 금주 금연 운동 및 여러 가지 사회적 폐습들을 제거하자는 운동에 큰 몫을 끼치게 하였으며 결과적으로 한국 교회가 초기에 높은 도덕성과 영향력을 지니게 되는 주원인이 되었다. 극빈한 당시 사회적 분위기속에서 관심의 대상에서 제외되는 청소년과 여성에게 사회적 경험 및 재능 양성을 위한 이바지를 하였다미국의 번영과 안정 가운데 교회들은 사회에 적응해야 한다는 생각들을 갖기 시작하였으며 그 중심에 선 것이 교회성장 운동이었다. 하지만 이러한 물량 위주의 복음 전파는 자본주의와 물량주의, 개인주의 문화에 영합한 소위 번영 신학이라는 혹평을 받기도 하였다. 오늘날 한국의 일부 교회들이 이러한 미국의 물량주의와 똑같다는 비판을 받는 점에서 미국의 상황과 유사하다. 한국의 기독교는 성장과 성숙의 불균형으로 인해 성장이 정체되는 현상이 일어난 것이다. 성장을 중시하는 이러한 풍조는 또 신자들의 모든 관심과 헌신이 교회 내에서만 이루어지도록 한다는 것이다. 교회들이 폐쇄적이며 이기적이라는 비판을 받게는 이유가 여기에 있다. 초기에 가졌던 소망과 비전을 계속 잃어가고 다른 모습으로 변하고 있는 것이다. 또 다른 큰 문제는 이러한 성장 운동에 대한 인식을 바로 하지 못한 채 성장을 성장으로 해결하려는 움직임 때문에 한국의 교회들은 신앙의 순수성과 도덕성을 자꾸 잃어만 가는 것이다.이러한 병폐들이 더욱 확산되기 전에 우리는 무비판적 모방이나 수용을 중단하고 비판적이고 창조적인 기독교 문화의 길을 걸어야 한다. 미국 교회 문화의 장점과 우리의 전통적 삶과의 조화를 이루는 우리 나름의 고유한 기독교 문화를 형성해야 할 것이다. 기독교 문화란 복음이 신자들의 삶속에 녹아 반영된 삶의 양식이다. 기독교 문화는 그 자체가 사회의 소금과 빛의 역할을 하여야 한다. 과거의 빈곤과 정치적 불안은 기독교가 성장하는데 기여하였지만 현대의 날로 커져가는 세상문화 속에서 교회는 작아지는 것을 발견한다. 교회는 이제 문화를 분별하고 이를 복음의 능력으로 변혁해야 할 사명감을 발견하게 되는 것이다. 문화사역이나 문화 선교등 과 같이 복음의 메시지를 예술적 표현으로 사람들에게 가르침을 줄 수 있을 것이다. 기독교적 문화의 체계를 갖추기 위한 시민운동 또한 타락을 일삼고 물질 만능주의가 팽배한 사회를 치료하기 위한 중요한 발걸음이라고 할 수 있다. 한국 교회들은 현재 그들이 서 있는 곳이 어디인지 또 가야할 방향을 시급히 찾아 하나님의 비전에 따른 영향력있는 기독교 문화를 발전시켜 나가야 할 것이다.책을 읽고 난 후의 느낀 점이 책의 앞 부분에서 저자의 예를 보듯이, 과거의 교회와 현재의 교회는 차이가 많이 난다. 나 역시 교회 목사님께서 자신이 교회를 다닐 때와는 너무 많이 달라졌다고 하시는 얘기를 들은 적이 있다. 저자의 예를 읽고, 그때를 상상해 보았다. 정말로 상상하기가 힘이 들정도로 차이가 많이 났을 것 같다. 새로운 교회 문화가 유입되고 교회는 과거와 많은 변화를 이루게 되었다. 저자는 그러한 문화에 대해 거부할 것을 얘기하는 반문화주의자의 입장은 아니다. 그렇다고해서 세상문화를 적극적으로 받아들이자는 급진적 문화주의 운동가의 이야기도 아니다. 저자는 반문화주의자와 같은 입장을 거부함과 동시에 무비판적으로 문화를 교회내로 끌어들이는 것을 비판하면서 새로운 대안으로써 개혁주의적 문화관 을 제시한다. 먼저 이 책에서 저자는 문화는 무엇인가를 심도있게 고찰함으로써 문화의 의미에 대해 먼저 되새겨본 뒤 기독교와 문화와의 관계를 서술하기 시작한다. 니버의 문화론의 잘못된 점을 지적하고 개혁주의 문화론을 제시하면서 앞으로의 방향을 생각해보는 중요한 언급이 있다.

인문/어학| 2003.05.31| 4페이지| 1,000원| 조회(981)

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