• 제목/요약/키워드: $CO_2$ LASER

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$3.2\;{\mu}m$ 중적외선 센서를 이용한 메탄가스누출검지기의 개발 (Development of Methane Gas Leak Detector Using Mid-infrared Ray Sensors with $3.2\;{\mu}m$)

  • 박규태;유근준;한상인;오정석;김지윤;안상국;윤명섭;권정락
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.48-52
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    • 2008
  • 산업의 성장으로 가스사용량이 증가함에 따라 가스설비, 화학플랜트 등 시설 또한 점차로 증가하고 있으나, 가스에 대한 안전관리는 여전히 미흡한 실정이다. 공장과 가정에서 많이 사용되고 있는 메탄은 천연가스의 주성분으로 가연성이면서 폭발성가스이어서 그에 대한 안전관리도 매우 중요하다. 그 한 가지 방안으로 $3.2\;{\mu}m$ 중적외선 영역의 LED 및 PD를 이용하여 메탄가스누출검지시스템을 개발하고자 한다. 이 파장대역의 센서로 레이저를 이용할 경우 고열이 발생하여 초저온 냉각장치가 필요하나 LED는 상온에서 동작함으로 냉각장치가 필요 없다. 그래서 초소형이나 휴대용으로 구현이 가능하다. $3.2\;{\mu}m$ 부근의 파장대역은 $1.67\;{\mu}m$에 비하여 메탄흡수강도가 강하여서 극미량의 가스탐지가 가능하고 응답성 또한 빠르다. 본 연구에서는 이를 상용화하여 매설 및 노출배관 등 가스설비의 가스누출을 보다 정확하고 신속히 검지함으로써 사고를 미연에 방지하고 그 피해를 최소화하고자 한다.

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Effects of Hyperbaric Pressure on Cellular Morphology, Proliferation and Protein Expression of Jurkat Cell

  • Oh, Eun-Ha;Oh, Sang-Nam;Im, Ho-Sub;Lee, Joo-Hyun;Kim, Jin-Young;Moon, Joo-Hee;Hong, Eun-Young;Kim, Yang-Hee;Yang, Min-Ho;Lim, Yong-Chul;Park, Sun-Young;Lee, Eun-Il;Sul, Dong-Geun
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제1권2호
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    • pp.116-123
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    • 2005
  • The application of high pressure on cellular morphology, proliferation and protein expression of Jurkat cells (human T lymphocyte cell line) has been extensively investigated. In the present study, we manufactured a novel pressure chamber that modulates 5% $CO_{2}$, temperature and pressure (up to 3 ATA). Jurkat cells was incubated 2 ATA pressure and analyzed cellular morphology and growth using an electron microscopy and MTT assay. The cells showed the morphological changes in the cell surface, which appeared to cause a severe damage in cell membrane. The growth rate of the cells under 2 ATA pressure decreased as cultured time got increased. Furthermore, a long term exposure of high pressure on Jurkat cells may act as one of the important cellular stresses that leads to inducing cell death. Cellular proteomes were separated by 2-dimensional electrophoresis with pH 3-10 ranges of IPG Dry strips. And many proteins showed significant up-and-down expressions with hyperbaric pressure. Out of all, 10 spots were identified significantly using matrix-assisted laser desorption/ionization-time of fight (MALDI-TOF) mass spectrometry. We and found that 9 protein expressions were decreased and one protein, heat shock protein HSP 60, was increased in Jurkat cells under 2 ATA. Identified proteins were related to lipid metabolism and signal transduction.

곡물 소재 팽화식품에서 장내 유익균의 증진 효과 분석 및 공초점 현미경을 이용한 부착능 평가 (Analysis of Enhancement Effect and Attachment Ability of Beneficial Intestinal Microflora in Puffed Grain Foods Using Confocal Laser Scanning Microscopy)

  • 정명교;오도건;권오성;정준영;이임식;김광엽
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.1071-1080
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    • 2017
  • 본 연구에서는 공초점 주사현미경(CLSM)을 활용하여 장내 유익균과 국산 통곡물(whole grain) 소재들과의 부착을 통해 생육환경에 있어 도움이 될 수 있는 서식공간을 제공받는 것을 시각화하고, 소재들의 프리바이오틱스 효과를 in vitro 배양을 통해 확인하여 통곡물 소재들로 제조된 프리바이오틱스 팽화식품을 개발하는 것을 목표하였고, 그 결과 장 속에서 장내 유익균 균총을 향상시켜 인체의 건강증진에 유익한 팽화과자 제조에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 선정곡물들의 일반성분 함량은 수분이 8.99~12.19%, 조회분 1.34~2.39%, 조단백질 7.34~15.38%, 조지방 1.84~8.12%로 함량이 분석되었고, 불용성 식이섬유 3.08~18.62%, 수용성 식이섬유 0.10~3.13%, 그리고 총 식이섬유 함량 5.26~21.36%로 확인되었다. 곡물분말의 프리바이오틱스 부착여부를 CLSM으로 관찰한 결과 곡물분말과 혼합된 Lactobacillus acidophilus는 곳곳에 산재되어 있었지만, 주변 유동액 층보다 상대적으로 곡물분말 주변에 부착되어 존재하였다. 선정곡물들의 장내 유익균의 증진에 활성 효과가 있음을 검증한 결과 L. acidophilus에서는 찰보리 추출물에서 가장 높은 흡광도 값을 보였다. Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis에서는 귀리 추출물에서 가장 높은 효과를 보였다. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus에서는 control보다 높은 수치를 보였지만, 두드러진 차이는 보이지 않았다. Bifidobacterium bifidum은 12시간 이후 흡광도 값은 일정하게 유지되었다. 곡물 소재 동결건조 추출물 간의 장내 유익균 활성 정도를 비교한 실험 결과 L. acidophilus에서는 찰보리와 율무에서 가장 높은 생육증진 효과를 보였고 현미를 제외한 다른 곡물 모두 유의한 증진 효과를 보였다. L. delbrueckii subsp. lactis에서는 율무에서 가장 높은 증진 효과를 보였고, S. salivarius subsp. thermophilus에서는 찰보리와 찰수수에서 가장 높은 증진 효과를 보였다. 그리고 B. bifidum에서는 찰보리와 찰기장에서 높은 증진 효과를 보였다. 팽화식품 제조 시 배합에 사용될 6종의 혼합곡물의 장내 유익균 활성 효과를 알아본 결과, 24시간 배양 시 L. acidophilus는 control에 비해 1.72배이상 상승하였고, L. delbrueckii subsp. lactis는 1.89배, S. salivarius subsp. thermophilus는 1.66배 이상, B. bifidum는 1.47배가량 상승한 것으로 분석되었다. 제조된 팽화과자의 색도 측정결과 L값은 치즈맛의 시즈닝 첨가군이 대조군보다 높게 나왔다. a값은 대조군이 적색에 가깝게, 시즈닝 첨가군은 녹색 쪽으로 나타났다. b값은 두 제품에서 크게 유의한 차이를 보이진 않았다. 팽화과자의 경도는 첨가군이 대조군보다 높았고, 바삭거림은 첨가군이 대조군보다 약한 것으로 확인되었다.

소 난구복합체의 체외성숙시 Okadaic Acid (OA)가 핵성숙 및 Mitochondria 활성에 미치는 영향 (Effect of Okadaic Acids (OA) on Nuclear Maturation and Mitochondrial Activity of Hanwoo COCs during in vitro Maturation)

  • 최선호;한만희;조상래;김현종;최창용;손동수;김영근;이명헌;정연길;정영호
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.303-309
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    • 2005
  • 본 연구는 한우 난구 복합체의 체외성숙에서 OA가 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 도축 한우암소의 난소로부터 난구 복합체를 채취하여 $0.1\%$ PVA-TCM199로 3회 이상 세정 후 $0.1\%$ PVA-TCM 199, 0.2 uM, 2 uM, 20 uM OA를 각각 첨가하여 $5\%\;CO_2,\;95\%$ 공기, $39^{\circ}C$에서 6, 12, 24시간 동안 체외성숙을 실시하였다. 또한 체외성숙시 cycloheximide(CX)와 OA와 체외성숙 효과를 확인하기 위하여 0.1M-PVA TCM199, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시하거나, 0.2 uM OA 단독으로 체외 성숙시켰다. 체외 성숙된 한우 난구 복합체의 핵형을 조사하기 위하여 $0.5\%$ hyaluronidase 용액으로 난구세포를 용해하고, 난자는 1:3 acetic acid, ethanol 용액에 30초간 고정하였으며, $3\%$ basic Fuchsin을 염색하여 핵형을 관찰하였다. 체외 성숙된 난자의 핵형 및 체외 발달율에 대한 통계분석은 3반복을 하여 얻어진 결과를 ANOVA test로 분석하였다. 한우 난구 복합체의 체외성숙율은 $0.1\%$ PVA-TCM199, 0.2 uM, 2 uM, 20 uM OA를 첨가시, 각각 72.0, 50.0, 70.9, $68.8\%$를 나타내어 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), CX와 OA가 한우 난구복합체에 미치는 영향을 조사한 결과, 0.1M-PVA, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시, 0.2 uM OA 단독처리시의 체외 성숙율은 각각 73.8, 7.2, 45.5, $73.7\%$를 나타냈어 극도의 유의적인 차이를 보였다(p<0.01). 미토콘드리아의 활성은 0.1M-PVA, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시, 0.2 uM OA 단독 처리시, 핵성숙기간 동안 증가하는 경 향을 보였고, CX 처리시 다른 처리와 비교하였을 때, 성숙 6시간에 1/3의 FI를 나타내었다. 이상의 결과를 미루어 OA는 한우 난구 복합체의 체외성숙에 중요한 조절물질이며, 핵성숙과정 중 미토콘드리아의 활성에도 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

경기 남부 일개 병원에 입원한 코로나 19 환자들의 신기능 현황 (Status of Kidney Function in Hospitalised COVID-19 Patients in the Southern Gyeonggi Province, South Korea)

  • 김선규;성현호
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.208-216
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    • 2021
  • 코로나바이러스 감염증 19는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2의 명칭에서 명명되었다. 이 연구는 코로나바이러스 감염증 19 환자의 신기능 상태를 조사하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구는 경기도 남부 한 병원에서 코로나바이러스 감염증 19로 입원한 649명 환자를 대상으로 하였다. 이번 연구에서 검토한 코로나바이러스 감염증 19 환자의 혈액요소질소와 크레아티닌은 증가된 패턴을 보였다. 본 연구의 대상자 중 남성의 혈액요소질소는 정상 범위보다 높았다. 특히 60대, 80대 이상에서 높게 나타났고, 크레아티닌 수치도 비슷하게 나타났다. 이 연구에서 환자의 전해질 검사는 정상 범위에서 벗어나는 결과는 관찰되지 않았다. 이 연구의 대상에서 80세 이상의 남성은 60 mL/min/1.73 m2 이하의 만성신장질환 역학협력 사구체여과율을 나타냈다. 최근 연구에 따르면 COVID-19의 일부 심각한 사례는 코로나바이러스에 감염되기 전에 기저 신기능의 문제가 없었던 사람들에게도 콩팥 손상의 징후를 보이고 있다. 따라서 여러 지표 평가의 신기능 검사는 검사결과의 검토는 코로나19 환자의 비정상 신기능 발견에 도움이 될 수 있다.

SP2 (Single Particle Soot Photometer)를 이용한 제주도 5월 Black Carbon 특성 (Characteristics of Black Carbon Particles in Ambient Air Using a Single Particle Soot Photometer (SP2) in May 2013, Jeju, Korea)

  • 오준;박진수;이상욱;안준영;최진수;이상덕;이용환;김현재;홍유덕;홍지형;김정호;김상우;이강웅
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.255-268
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    • 2015
  • Single particle soot photometer (SP2) is an advanced instrument capable of real-time measurement of concentration, coating thickness, and size distribution of individual BC particle using laser-induced incandescence. So far, there have been insufficient studies examining the real-time characteristics of BC in Korea. In this study, we examined temporal variations in BC concentration and mass size distribution of BC in volume equivalence diameter at a background site of Aewol, Jeju in May. Average concentration and mass median diameter (MMD) of BC particles measured during the study period (06~ 16 May 2013) were $0.69{\pm}0.48{\mu}g/m^3$ and $196{\pm}17nm$, respectively. The BC concentration measured in Aewol was very similar to that observed in the spring of 2012 in Baengnyeong island, and showed diurnal profiles similar to those in other background areas. MMD of BC ranged from 172 to 222 nm. It was found that the mass size distribution of BC varied depending on the location (ground-based), season, types of air masses, and altitude (aircraft-based).

공명 튜브의 기하학적 형상에 따른 열음향 레이저의 특성 비교 연구 (The Comparative Study on the Characteristics of Thermoacoustic Laser According to Shapes of Resonance Tube)

  • 김남진;안응진;오원종;오승진;천원기
    • 에너지공학
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    • 제21권2호
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    • pp.133-137
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    • 2012
  • 청정에너지 이용 기술 중 태양 에너지 이용 기술은 태양광 발전이나 태양열 난방 및 급탕 등 여러 분야에서 활용되고 이다. 특히, 획기적인 에너지 변환 방법인 열음향(Thermoacoustic)은 태양열 및 주변의 폐열을 이용하기 때문에 청정에너지 기술로서 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 태양 에너지를 열원으로 하는 열음향 레이저의 개발을 위하여, 열음향파 발생 시스템에 전원을 공급하여 단일 튜브의 기하학적 형상에 따른 음향파의 기본 특성을 측정하였다. 본 연구는 스택의 재질 및 형상과 공명튜브의 내경(20.2 mm)을 고정하고, 스택의 위치와 길이, 공명튜브의 길이, 전원의 크기를 변화시켜 실험을 진행하였다. 실험 결과, 공명튜브의 길이가 200 mm, 스택의 길이가 25.6 mm이고, 스택의 위치가 닫힌 면으로부터 5 cm에 위치하였을 때 114.5 dB의 평균음압이 발생하였으며, 공급 전원을 35W로 변화시켰을 때 117.29 dB의 평균음압이 발생하였고, 각각 500 Hz의 주파수가 발생하였다. 또한 공명 튜브의 길이를 150 mm로 하였을 때, 115.7 dB의 평균음압과 630 Hz의 주파수가 나오는 것을 확인하였다.

빅셀(VCSEL)의 온도 의존성을 이용한 파장 가변 형 광섬유 격자 온도센서 (Fiber Bragg Grating Temperature Sensor by the Wavelength Tuning Using the Temperature Dependence of VCSEL)

  • 이충기;김성문
    • 한국광학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.241-246
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    • 2018
  • 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 광온도센서를 제작하였으며 광원은 출력 파장의 온도 의존성을 가지는 저가형 VCSEL이 사용되며 FBG에서 반사되는 빛의 파장을 분석하는 interrogator는 VCSEL에서 변화되는 출력 파장을 VCSEL의 내부 온도로 확인하는 방법을 적용하여 저가격의 광온도센서를 구현하였다. VCSEL의 내부온도를 $52.2^{\circ}C$에서 $14^{\circ}C$까지 조절하면서 출력 파장을 1519.90 nm에서 1524.25 nm까지 총 4.35 nm 파장을 변화시켰으며 온도 조절에 따른 파장 변화 반복도 오차는 ${\pm}0.003nm$이며 온도 측정 오차는 ${\pm}0.18^{\circ}C$로 측정되었다. 광온도센서를 사용하여 $22.3{\sim}194.2^{\circ}C$의 온도를 측정한 결과 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 광원 내부 온도 변화 값은 $0.146^{\circ}C/{\Delta}T$이고 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 온도 프로브 반사 파장 변화 값(${\Delta}{\lambda}_{\beta}T/{\Delta}T$)은 $16.64pm/^{\circ}C$로 측정되었으며 센서의 측정 오차는 ${\pm}1^{\circ}C$로 나타났다. VCSEL의 출력 파장은 온도에 의존성을 가지고 있어 좁은 범위의 출력 파장을 변화시키기 위한 광원으로 사용하기에 매우 적합하다.

단일카메라 마이크로 스테레오 4D-PTV (Single-Camera Micro-Stereo 4D-PTV)

  • 도덕희;조용범;이재민;김동혁;조효제
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권12호
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    • pp.1087-1092
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    • 2010
  • 단일카메라 기반의 마이크로 스테레오 PTV 측정시스템을 구축하였다. 단일의 카메라에 부착되는 마이크로 대물렌즈 후부에 2 개의 핀을 가진 얇은 원판을 설치하여 한 장의 영상에 스테레오 영상을 얻을 수 있었다. 스테레오 영상간의 동일한 입자영상을 대응시키기 위하여(matching) 반복계산 기반의 PTV 알고리듬을 구축하였다. 계산시간을 줄이기 위하여 에피폴라선을 이용하였으며 스테레오 영상으로부터 얻어진 동일입자들의 3 차원 위치정보(X, Y, Z)의 시간 이동량을 계산함으로써 3 차원 속도벡터를 구하였다. 측정시스템은 광원레이저(Ar-ion, 500mW), 1 대 카메라($1028{\times}1024$ pixel, 500fps), 2 개의 핀홀을 지닌 원판 및 호스트컴퓨터로 구성된다. 가상영상을 이용하여 2 개의 핀홀 간격과 핀홀 직경의 크기변화에 대한 측정알고리듬의 오차와 속도벡터 회복률 특성을 구하였다. 구축된 시스템을 마이크로후향단채널($H{\times}h{\times}W:\;36{\mu}m{\times}70{\mu}m{\times} 3000{\mu}m$) 유동의 측정에 적용하여 얻어진 결과를 수치계산 결과와의 비교로부터 정성적으로 일치한 결과를 얻었다.

막 단백질인 Proteorhodopsin과 Anabaena Sensory Rhodopsin의 다양한 측정 환경에 따른 광화학/생물리학적 특성 (Photochemical/Biophysical Properties of Proteorhodopsin and Anabaena Sensory Rhodopsin in Various Physical Environments)

  • 최아름;한송이;정영호;정광환
    • 미생물학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.22-29
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    • 2011
  • Chromophore로 레티날(vitamin A)을 사용하는 막 단백질인 로돕신은 7개의 막 단백질로 이루어진다. 최근 광화학/생물리학 측정 방법이 다양해지면서, 그에 따른 새로운 특성도 함께 다양하게 보고되고 있다. 하지만, 다양한 측정 환경에 따른 그 광화학/생물리학 특성의 차이점에 대한 비교연구는 없는 상태이다. 첫째, 빛 에너지를 이용하여 수소 이온 펌프 역할 하는 것으로 잘 알려져 있는 roteorhodopsin (PR)은 해양 proteobacteria에서 발견 되었다. 둘째, 한 오페론에서 14 kDa 전달자와 같이 발현되면서 신호 전달 기능을 하는 Anabaena sensory rhodopsin (ASR)이 있다. 이에 본 연구에서는 이 두 미생물 로돕신을 이용하여 다양한 조건에서 그 차이를 살펴보았다. 각 단백질이 막에 끼어 있는 상태(membrane state), polyacrylamide gel에 고정되어 있는 상태, nonionic detergent일종인 DDM (n-dodecyl-${\beta}$-D-maltopyranoside)과, OG (octyl-${\beta}$-D-glucopyranoside)에 녹아 있는 상태, 좀더 자연상태와 유사한 환경을 위해 단백질만 깨끗하게 정제한 다음 다시 Escherichia coli의 지질인 DOPC (1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)에 재조립한 상태, 이렇게 5가지 조건에서 각각의 광화학/생물리학 특징을 흡수스펙트럼(absorption spectrum), 빛-어둠 차이 흡수스펙트럼(light-induced difference spectrum), 포토사이클(photocycle)을 측정하였다. 그 결과 DDM에 녹아 있는 PR과 ASR에서 각 다른 파장에서 M과 O state와 같은 선명한 photointermediate를 가지고, 가장 signal/noise 비율이 좋았다. 본 연구를 통해 막단백질의 다양한 측정 환경에 대한 그 특성의 차이점을 살펴봄으로써 앞으로 다양한 종류의 로돕신 연구에 기초 기반이 될 것으로 사료된다.