• Korean Membrane Journal
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• 제9권1호
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• pp.34-42
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• 2007

A perovskite-type ($La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$) dense ceramic membrane was prepared by polymerized complex method, using citric acid as a chelating agent and ethylene glycol as an organic stabilizer. Effect of Ti addition on lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was investigated by evaluating the thermal expansion coefficient, the oxygen flux, the electrical conductivity, and the phase stability. The thermal expansion coefficient in air was $21.19\;{\times}\;10^{-6}/K$ at 473 to 1,223 K. At the oxygen partial pressure of 0.21 atm ($20%\;O_2$), the electrical conductivity increased with temperature and then decreased after 973 K. The decrement in electrical conductivity at high temperatures was explained by a loss of the lattice oxygen. The oxygen flux increased with temperature and was $0.17\;mL/cm^2{\cdot}min$ at 1,223 K. From the temperature-dependent oxygen flux data, the activation energy of oxygen ion conduction was calculated and was 80.5 kJ/mol at 1,073 to 1,223 K. Also, the Ti-added lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was structurally and chemically stable after 450 hours long-term test at 1,173 K.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.77-85
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• 2014

3상으로 이루어진 다공성 매질 내에서 공기의 흐름을 확인하기 위해 실내시험과 수치해석 알고리즘의 비교분석을 하였다. 불포화 지반내의 유체의 흐름을 확인하는 연구는 이산화탄소 지중저장을 위한 안정성 예측을 위해 중요한 기초연구이다. 일반적으로 대기압에 노출되어 있는 지반공학적인 문제들은 3상 다공성 매질 내부에서 발생할 수 있는 공기압을 '0'으로 가정하고 해석하지만, 지중 1km 지점에서의 불포화토의 거동은 기체압력을 고려하여 지반의 변형과 연계해석이 필수적이다. 본 연구는 이러한 지중 깊숙한 곳에서 발생할 수 있는 불포화 지반의 거동을 해석하고자 공기압의 확산과 소산에 대한 수치해석과 실내배수시험을 비교분석하여 유한요소해석 알고리즘을 검증하고자 한다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.24-28
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• 2010

이산화탄소의 광물고정화는 자연계의 풍화 작용을 모사한 것으로 매우 안정한 반응이지만 반응 속도가 매우 느리다. 이러한 반응 속도 증가를 위하여 광물의 전처리가 필요하다. 본 연구에서는 이산화탄소 광물고정화 속도 증가를 위한 두 가지의 전처리 방법을 소개하고 고정화 효율 증가를 확인하였다. 열적전처리는 $630^{\circ}C$에서 행해지는데, 이는 이산화탄소가 고정화되는 것을 방해하는 사문석 분자 내의 -OH기의 제거한다. FT-IR 피크를 통해 -OH기가 제거되는 것을 확인할 수 있다. 화학적전처리는 사문석 내의 주요 광물고정화 성분인 마그네슘 성분을 $75^{\circ}C$의 추출 온도에서 황산을 이용하여 추출해내는 것이다. 황산의 수소이온이 사문석 내의 결합을 약화시켜 마그네슘이 추출되도록 한다. 이는 ICP-AES와 XRF를 통하여 추출량을 확인하였다. 전처리가 끝난 사문석을 이용하여 이산화탄소 광물고정화 반응을 진행시 열적전처리의 경우 43%의 이산화탄소 고정화 효율을 나타내는데, 전처리를 하지 않았을 때 27%의 효율에 비하여 증가하였음을 확인하였다. 하지만 이 경우 많은 에너지가 소비된다는 단점이 있다. 화학적 전처리의 경우 열적전처리에 비해 45 atm, $25^{\circ}C$라는 비교적 온화한 조건에서 진행되는데, 이산화탄소 고정화 효율도 전처리 전인 24%에서 42%까지 상승하는 것을 확인할 수 있다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.471-477
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• 2013

Biochar amendment to agricultural soil is regarded as a promising option to mitigate climate change and enhance soil quality. It could sequester more carbon within the soil system and increase plant yield by changing soil physicochemical characteristics. However, sustainable use of biochar requires comprehensive environmental assessment. In this sense, it is important to measure additional greenhouse gas emission from soils after biochar addition. We investigated emissions of $CO_2$, $N_2O$, and $CH_4$ from incubated soils collected from rice paddy and cultivated grassland after amendment of 3% biochar (wt.) produced from rice chaff. During incubation, soils were exposed to three wet-dry cycles ranging from 5~85% soil gravimetric water content (WC) to investigate the changes in effect of biochar when influenced by different water levels. The $CO_2$ emission was reduced in biochar treatment compared to the control at WC of 30~70% both in rice paddy and grassland soils. This indicates that biochar could function as a stabilizer for soil organic carbon and it can be effective in carbon sequestration. The $N_2O$ emission was also reduced from the grassland soil treated with biochar when WC was greater than 30% because the biochar treated soils had lower denitrification due to better aeration. In the rice paddy soil, biochar addition resulted in decrease in $N_2O$ emission when WC was greater than 70%, while an increase was noted when WC was between 30~70%. This increase might be related to the fact that available nutrients on biochar surface stimulated existing nitrifying bacterial community, resulting in higher $N_2O$ emission. Overall results imply that biochar amendment to agricultural soil can stabilize soil carbon from fast decomposition although attention should be paid to additional $N_2O$ emission when biochar addition is combined with the application of nitrogen fertilizer.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.371-380
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• 2016

이 연구는 이산화탄소 지중저장 후보지의 하나로 알려진 포항분지 덮개암의 광물학적 및 암석학적 특성을 파악하고, 실험과 지화학 모델링을 이용하여 이산화탄소 주입으로 인해 발생할 수 있는 덮개암의 지화학적 및 광물학적 영향을 규명하였다. 실험은 이산화탄소 지중저장 조건에 해당하는 $50^{\circ}C$와 100 bar의 고온고압조건에서 덮개암 6 g과 염수 60 ml를 고압셀에 넣어 15일 동안 반응시켰다. 반응 후 덮개암과 염수 시료의 지화학적 및 광물학적 변화를 확인하기 위해 XRD, XRF, ICP-OES 등의 분석을 통해 정량적으로 규명하였다. 또한 덮개암의 광물학적 연구 결과와 염수의 물리화학적 변수 자료들을 이용하여 지화학 모델링(The Geochemist's Workbench 11.0.4)을 수행하였다. 덮개암의 광물학적 분석 결과, 석영, 사장석, K-장석으로 주로 구성되어 있고, 소량의 운모, 황철석, 능철석, 방해석, 카올리나이트와 몬모릴로나이트로 이루어져 있었다. 덮개암과의 반응 후 염수의 이온 농도 분석 결과, 사장석, K-장석과 몬모릴로나이트 또는 운모와 같이 Mg를 포함하는 광물의 용해 반응에 의하여 $Ca^{2+}$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 이온들의 농도가 증가하였다. 100 년 동안 모델링한 결과, 사장석와 K-장석은 용해되고, 카올리나이트, 도소나이트, 베이덜라이트는 재결정화되어, 암석의 공극률 변화에는 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다. 실험 및 모델링 결과는 이산화탄소를 지중저장하는 동안 덮개암과 초임계 이산화탄소와의 상호반응에 의해 염수의 pH, 광물의 용해도과 안정성 등에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.67-83
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• 2022

바이오차는 바이오매스를 산소가 제한된 환경에서 고온(300~700℃)으로 열분해하여 얻어지는 탄소 함량이 높은 생성물이다. 최근 바이오차는 농업 부산물을 최소화하고 순환 경제의 효율성을 높이는 효과적인 도구로 농업 및 환경 분야에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 바이오차를 만드는 재료로 왕겨, 가축분, 보릿짚 등 여러종류의 유기성 부산물이 사용되고 있으며, 약 10% 바이오차 적용(wt/wt)은 작물의 수확량, 토양 탄소 격리량을 높여준다는 연구 결과가 있다. 우리나라 농경지의 경우 논에서 밭으로 토지 이용이 전환되거나 간척으로 인한 갯벌이 논으로 개간되고, 산림에서 밭이나 시설재배지로 개간되는 경우가 발생한다. 그러므로 농경지 전환으로 인한 농경지별 바이오차 적용 효과가 상이할 것으로 판단된다. 그러나 국내에서 농경지 유형별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장 연구는 여전히 미흡한 상황이다. 이에 본 연구는 농경지 토양별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장과 무기화되어 배출되는 이산화탄소(CO₂) 배출량을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에 사용한 재료는 보릿짚, 가축분을 수거, 건조 등 전처리 과정을 거친 후 충남 예산에 있는 바이오차 제조공장 탄화로를 이용하여 TLUD (Top Lit Up Draft) 상향 통풍형 열분해 방식으로 약 500℃에서 제조하였다. Kinetic 모델 적용 결과 토양에 투입된 탄소 무기화는 바이오차를 투입하지 않으면 토양 종류별 8.2~16.5% 비율로 탄소원이 무기화 되어 이산화탄소로 배출되었다. 노지 밭 토양에서 15.5~16.5%로 가장 높았고, 간척지 토양에서 8.2~8.7%로 가장 낮았다. 이는 토양 내 탄소 함량이 높은 토양에서 유기물의 분해가 상대적으로 높아 배출되는 이산화탄소(CO₂)는 탄소 함량에 비례하여 증가하는 것으로 판단된다. 바이오차를 투입한 토양에서 탄소 함량이 증가함에도 상대적으로 무기화되는 비율은 낮아졌다. 국제 바이오차협 회에서는 H:C 비율이 0.7 이하면 100년 이상 토양 내 탄소 격리효과가 있는 것으로 인정되고 있다. 본 연구를 통해 바이오차의 원료물질이 상이한 보릿짚, 가축분 바이오차 간 탄소 무기화에 미치는 영향이 상이할 것으로 판단했지만, 각각의 바이오차 H:C 비율이 0.30~0.39로 0.7 이하임으로 토양에 혼합하였을 때 탄소 무기화의 비율이 낮고 탄소 격리의 효과가 나타났다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권1호
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• pp.20-29
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• 2018

Background: For various reasons such as agricultural and economical purposes, land-use changes are rapidly increasing not only in Korea but also in the world, leading to shifts in the characteristics of local carbon cycle. Therefore, in order to understand the large-scale ecosystem carbon cycle, it is necessary first to understand vegetation on this local scale. As a result, it is essential to comprehend change of the carbon balance attributed by the land-use changes. In this study, we attempt to understand accumulated soil carbon (ASC) and soil respiration (Rs) related to carbon cycle in two ecosystems, artificially turned forest into pastureland from forest and a native deciduous temperate forest, resulted from different land-use in the same area. Results: Rs were shown typical seasonal changes in the alpine pastureland (AP) and temperate deciduous forest (TDF). The annual average Rs was $160.5mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ in the AP, but it was $405.1mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ in the TDF, indicating that the Rs in the AP was lower about 54% than that in the TDF. Also, ASC in the AP was $124.49Mg\;C\;ha^{-1}$ from litter layer to 30-cm soil depth. The ASC was about $88.9Mg\;C\;ha^{-1}$, and it was 71.5% of that of the AP. The temperature factors in the AP was high about $4^{\circ}C$ on average compared to the TDF. In AP, it was observed high amount of sunlight entering near the soil surface which is related to high soil temperature is due to low canopy structure. This tendency is due to the smaller emission of organic carbon that is accumulated in the soil, which means a higher ASC in the AP compared to the TDF. Conclusions: The artificial transformation of natural ecosystems into different ecosystems is proceeding widely in the world as well as Korea. The change in land-use type is caused to make the different characteristics of carbon cycle and storage in same region. For evaluating and predicting the carbon cycle in the vegetation modified by the human activity, it is necessary to understand the carbon cycle and storage characteristics of natural ecosystems and converted ecosystems. In this study, we studied the characteristics of ecosystem carbon cycle using different forms in the same region. The land-use changes from a TDF to AP leads to changes in dominant vegetation. Removal of canopy increased light and temperature conditions and slightly decreased SMC during the growing season. Also, land-use change led to an increase of ASC and decrease of Rs in AP. In terms of ecosystem carbon sequestration, AP showed a greater amount of carbon stored in the soil due to sustained supply of above-ground liters and lower degradation rate (soil respiration) than TDF in the high mountains. This shows that TDF and AP do not have much difference in terms of storage and circulation of carbon because the amount of carbon in the forest biomass is stored in the soil in the AP.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제31권4호
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• pp.209-216
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• 2001

The purpose of the present study was to investigate the hepatic uptake and biliary excretion of l-anilino-8-naphthalene sulfonate (ANS) in vivo. The plasma concentration and liver concentration of ANS were determined after its i.v. bolus administration at a dose of $30\;{\mu}mol/kg$ in rats. The hepatic uptake clearance $(CL_{uptake})$ of ANS was 0.1 ml/min/g liver. On the basis of the unbound concentration of ANS, the permeability-surface area product $(PS_{influx})$ was calculated to be l0.4 ml/min/g liver, being comparable of in vitro data. On the other hand, we determined the plasma concentration, liver concentration and biliary excretion rate of ANS at steady-state after its i. v. infusion $(0.2-1.6\;{\mu}mol/min/kg)$ in rats. The excretion clearance $(CL_{excretion})$ of ANS showed Michaelis-Menten kinetics with increasing the infusion rate. The permeability-surface area product $(PS_{excretion})$ based on the unbound concentration in the liver was calculated to be 0.0165 ml/min/g liver, which is negligible compared with the intrinsic clearance $(CL_{int}=3.3\;ml/min/g\;liver)$ by rat liver microsomes. The sequestration process of ANS, therefore, was considered to be mainly due to the metabolic process in the liver $(PS_{seq}{\risingdotseq}CL_{int})$. Furthermore, $PS_{efflux}$ value calculated from $PS_{influx}$ and $PS_{seq}$ was 4.4 ml/min/g liver, which was comparable of in vitro data. In conclusion, in vivo parameters such as $PS_{influx}$, $PS_{efflux}$ and $PS_{seq}$ in the present study showed good in vivo-in vitro relationship. Thus, the kinetic analysis method proposed in the present study would be useful to analyze the hepatic transport of drugs in vivo.

• 동의생리병리학회지
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• 제33권4호
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• pp.191-197
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• 2019

This study aims to evaluate the effects of the root bark of Morus alba (RMA) on the regulation of the Hippo-YAP pathway. Hippo-YAP signaling is a critical regulator in controlling organ size and tissue homeostasis. Hippo, the serine/threonine kinase phosphorylate the LATS. Phosphorylated LATS then phosphorylates and inactivates the YAP and TAZ, which are two closely related transcriptional co-activator. Here we report RMA activates the Hippo signaling, thereby inhibits the YAP/TAZ activity. First, we examine the cytotoxic effects of RMA by MTT assay. RMA was cytotoxic at concentrations higher than $50{\mu}g/ml$ in HEK293A cells. The reporter gene assay was performed to measure the activity of TEAD, a key transcription factor that controls cell growth and proliferation. RMA significantly suppressed the luciferase activity. By phos-taq gel shift assay, and western blotting, we showed that RMA enhanced the phosphorylation of YAP in wild type cells, but not in LATS1/2 knock out cells, which means RMA activates classical Hippo pathway. RMA induced the cytoplasmic sequestration of YAP. RMA also suppressed the mRNA expression of CTGF and CYR61; the two major YAP dependent genes. Taken together, RMA is considered to be a good candidate for proliferative disease such as cancer, by facilitating cell death through activating the Hippo signaling pathway.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.5-11
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• 2023

석탄 및 석유와 같은 전통적인 화석 연료는 연소 시 발생하는 열을 통해 에너지를 공급한다. 이러한 과정에서 대기 중에 이산화탄소를 배출하고 지구 온난화를 유발한다. 이산화탄소 저감을 위해 많은 연구들이 수행되고 있다. 이러한 방안 중 하나로, 이산화탄소 지중 저장 기술이 관심을 받고 있다. 이산화탄소 지중 저장은 플랜트 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 덮개암 하부 포화지반층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 방법을 일컫는다. 하지만, 제한된 공간에 더 많은 양의 이산화탄소 저장을 위해서는 저장 효율의 향상이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 계면활성제를 활용하여 이산화탄소 지중 저장의 효율을 향상하고자 한다. 또한, 지중저장소의 위치에 따라 압력 및 온도가 상이하기 때문에 이산화탄소는 기체, 액체 및 초임계 상태로 존재가능하다. 따라서, 이산화탄소 상태에 따른 저장 효율 특성을 평가하였다. 그 결과, 주입속도 및 계면활성제의 활용은 저장 효율의 향상을 기대할 수 있고, 그 효과는 기체, 액체 및 초임계 상태 이산화탄소에 발휘되는 것을 확인하였다.