• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.223-229
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• 2020

최근 3세대 바이오매스라고 알려진 미세조류를 이용하여 생산되는 바이오디젤은 기존의 교통수단에 사용되는 화석연료를 대체할 수 있는 유일한 재생에너지로 알려져 있다. 미세조류 중에서도 Scenedesmus obliquus는 다른 미세조류 대비 성장이 빠르고 건조세포무게 대비 지질을 40-50 % 축적이 가능하여 바이오디젤 생산에 있어 야외 및 대규모 재배에 적합한 지질생산 우수 종으로 알려져 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산을 위해서는 높은 바이오매스 생산량 확보가 선행되어야 하며 배양공정의 제어를 위해 효과적인 세포 질량 측정 및 분석이 필요하다. 본 연구는 S. obliquus를 75일 동안 배양하며 흡광도, 현미경 이미지, 라만 분광법 등으로 미세조류의 성장 변화를 측정하고, 측정된 값들에 대한 상관관계를 관찰하였다. 배양 60일과 배양 75일 기간에, 흡광도의 변화량이 3 % 미만인 반면, 현미경으로 관찰한 미세조류의 숫자는 3배 이상 증가하였다. 또한, 라만 분광법으로 측정된 결과에서는 β-카로틴에 해당하는 997 cm^-1, 1148 cm^-1, 1515 cm^-1의 강한 피크값이 측정되었으며, 배양 기간 동안 β-카로틴의 피크값은 초기보다 3배 이상 증가하는 것이 관찰되었다. 따라서 라만 분광법을 이용하면 미세조류 배양에서 세포 내 성장 물질과 성장 정도를 알아내어 높은 바이오매스를 생산할 수 있을 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.293-301
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• 2010

한국원자력연구원 내에 위치하는 방사성폐기물지하처분연구시설의 터널 내 벽면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간으로 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유케이블(Optical Fiber Cable)의 Brillouin 산란현상을 이용하는 분포개념의 온도 및 변형율 측정기법(Distributed Temperature and Strain Sensor: DTSS)을 적용하는 기술이다. 2년여 동안 감시한 결과 터널 벽면 쇼크리트 표면에서 균열 등과 관련한 뚜렷한 벽면 변위 징후는 발견되지 않았다. 다만, 시간이 경과함에 따라 터널 내에서 지하수 누출 지점을 중심으로 벽면에서 변형의 누적 크기가 증대되어가는 경향을 보이나 그 크기는 미약하고 완만하게 진행함을 확인하였다. 계속적인 지하수에 의한 포화-습윤-건조 등의 현상이 반복되는 구간이나 포화상태에 있는 구간은 점진적으로 영향이 커질 것으로 예상된다. 광섬유센서케이블을 이용한 분포 개념의 측정 및 분석기술은 구조물의 특성에 따라 선택적 탄력적 적용이 가능하다. 변형률의 계측 범위는 $20{\mu}{\varepsilon}{\sim}28,000{\mu}{\varepsilon}$ 크기까지 변위 계측이 가능하다. 변형률의 해상도는 0.01mm로서 최소 매 1m 간격, 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지고 최소 0.5m 간격으로 감시가 가능하다. 기존의 특정지점 계측방법(Point Sensing)과는 확연하게 차별된다. 현재까지 운영한 결과 본 감시시스템은 방사성폐기물 처분시설 등 공동과 사면의 장기감시시스템으로 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.298-303
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• 2020

본 연구는 고품질의 천일염을 생산하기 위한 세정조건을 구명하기 위해서 수행되었다. 세정시 수율의 감소를 방지하기 위해서 세정수의 염도는 5 %로 설정하였고, 온도조건은 5, 10, 17.5, 20 ℃로 총 4가지 수준이었다. 세정 실험 후 수분, 염도, 불용분, 사분의 함량을 측정하였다. Color 특성으로는 L*[lightness], a*[redness], b*[yellowness]값을 측정하였고, 최종적으로 수율을 측정하였다. 세정 후 천일염의 수분은 세정수의 온도가 10 ℃이상의 범위에서 증가하는 경향을 나타내었다. 염도와 수율은 세정수의 온도가 높을수록 감소하였고, 불용분의 함량은 세정수의 온도가 낮을수록 감소하는 것으로 나타났다. 사분의 함량은 세정수의 온도가 5 ℃인 경우 0.67 %이었고, 더 높은 온도에서는 0.57 %로 감소하였다. 색도중 b*값의 경우에는 세정수의 온도가 높을수록 높게 나타났으며, 이는 표면품질 저하의 원인으로 판단되었다. 따라서, 품질 저하와 수율의 감소를 최소화하는 세정수의 온도는 10 ℃이상이 적합한 것으로 나타났다. 향후 세정 후 건조조건 구명을 위한 실험을 수행하여 최적의 고품질 생산 공정의 설계인자를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.98-106
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• 2020

본 연구는 고장 사례 분석을 통한 수중함용 디젤엔진 건전성에 관한 내용으로 수중함 건조 중 발생한 비정상 디젤엔진 정지 현상에 대한 발생 원인을 다각도로 분석하였으며 또한 2차 손상 부위에 대한 건전성을 검토하였다. 디젤엔진 정지 현상에 대해서는 비정상 전 후로 피스톤 내부 온도변화 및 손상부 점검 확인을 통해 분석 하였다. 또한 폭발로 인한 2차 손상 부위를 분석하기 위해 디젤엔진의 가장 핵심 부품인 크랭크 축으로 전달되는 인장응력 및 압축응력을 계산 하였고 유한요소 해석을 통해 응력분포를 검토 하였으나 크랭크 축은 설계적으로 안전하다는 것을 확인 하였으며, 최종적으로 디젤엔진을 함 외부로 취외하여 정밀 점검 하였을 때에도 크랭크 축에는 손상이 없는 것을 확인 하였다. 본 연구결과를 통하여 디젤엔진 비상정지 사고 발생에 대한 크랭크 축의 건전성을 사전 검증하였다. 이에 최소 범위에서 점검 및 복구하였으며 디젤엔진 품질을 확보 할 수있었다. 본 연구를 통하여 향후 디젤엔진 품질문제 검토 시 건전성확보를 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권2호
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• pp.98-108
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• 2006

지금까지 우리나라에서 수행된 소형 다동체 레저낚시어선의 선형개발 현황을 살펴보면 배의 길이 LOA 15 m, LBP 12 m, 총톤수 9.77톤, 경하배수량 15.1톤인 쌍동선은 이미 선형개발이 완료되어 건조후 운항 중에 있는데, 이는 선박검사기술협회의 주관으로 충남대학교, 인하대학교, 서울대학교와 조선소인 (주)어드밴스드마린테크가 공동참여하여 낚시전용어선으로 선형개발한 것으로서 선체의 재질은 FRP(Fiber Reinforced Plastics)이고, 주기관은 디젤엔진 $360ps{\times}2800rpm{\times}2sets$(시제선은 $283ps{\times}2600rpm{\times}2sets$ 장착)에 워터제트(Water Jet) 추진시스템을 채용하였다. 이러한 사항을 바탕으로. 이 논문에서는 배의 길이 LOA 17 m, LBP 14m(Side Hull 6 m), 총톤수 9.77톤, 경하배수량 11.2톤인 삼동선형의 개발을 목표로 추진되었던 인하대학교 황해권 수송시스템 연구센터(CTYS)사업과 관련하여 소형 다동체 레저어선의 선형설계에 관하여 기술하고자 한다.

• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.166-174
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• 2011

지지체의 구성비가 일산화탄소 산화반응에 미치는 영향을 조사하기 위하여 다양한 몰 비의 Al/(Al+Ce) 산화물을 공침법으로 제조하고 백금을 담지한 촉매를 함침법으로 제조하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보고 반응 활성과 연관시키기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 수소/일산화탄소-승온환원분석($H_2$/CO-TPR)의 특성분석을 수행하였다. Pt/xAl-yCe 촉매에서 지지체의 몰 비에 따른 최적 활성을 조사한 결과, 건식 및 습식 반응조건에서 Pt/1Al-9Ce 촉매가 가장 좋은 활성을 나타냈으며, 이를 기준으로 회산형 형태의 반응 곡선을 나타냈다. 반응물에 5%의 수분이 존재 할 때, 50%의 전환율 온도가 건조 반응조건에서의 활성보다 약 $30^{\circ}C$ 저온으로 이동하였다. CO-TPR 분석에서Pt/1Al-9Ce 촉매 상의 이산화탄소 탈착피크가 가장 크게 관찰되었고, CO-TPR 결과는 반응결과와 잘 일치하였다. 이는 다른 촉매에 비해 Pt/1Al-9Ce 촉매의 표면 흡착점이 가장 많고 지지체로부터 산소공급이 용이함을 의미한다. 또한 $^{27}Al$ NMR 분석에서 오면체로 배위된 $Al^{3+}$ 점의 양과 반응 활성이 비례관계에 있음을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.218-225
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• 2014

석탄의 가스화는 촉매 도입 시 온순 조건에서 가능하나, 석탄 내 회분에 의한 비활성화에 의해 반복적인 촉매 활용이 힘들다. 이에 본 연구에서는 삼화 원탄에서 회분을 제거하여 삼화 무회분탄(ash-free coal, AFC)을 제조한 후 가스화 반응성을 원탄과 비교하여 알아보았다. 우선 원탄을 대상으로 고정층 반응기에서 수증기 공급량, 공간 속도(space velocity), 온도 및 촉매를 변수로서 가스화 조건을 결정하였다. 고체상 혼합법으로 다양한 촉매 도입 시, 유동성을 갖는 $K_2CO_3$가 가장 높은 활성을 보였다. 무회분탄은 원탄보다 낮은 반응성을 보였으며, 이는 용매(1-methylnaphthalene, 1-MN)를 이용한 고온 추출 및 건조 공정 중에 소모된 산소 기능기 함량과 증가된 탄화도(carbonization)에 기인한다. $K_2CO_3$ 가 혼합된 무회분탄의 반응성은 급격히 증가하여 낮은 온도 ($700^{\circ}C$)에서도 높은 전환율을 보였다. 이때 $H_2/CO$와 $CO_2/CO$ 비율도 증가하는데, 이는 촉매에 의해 수성가스전환(water-gas shift) 반응이 활성화됨에 기인한다. 본 연구에서는 무회분탄의 저온 촉매 가스화 반응을 통해 석탄 가스화 공정의 경제성이 개선될 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.53-62
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• 2002

The objectives of this study were to understand the tolerance mechanism of woody plants to water stress and tolerance changes in relation to mycorrhizal formation. Lespedeza cyrtobotrya Miq. commonly used for erosion control in slopes were raised from seeds and transplanted to 120 plastic pots. Sixty pots received the top soil of a Fraxinus americana forest, while remaining 60 pots received the autoclaved top soil. The forest soil contained 1,200 spores per 100g of arbuscular endomycorrhizal fungus, mostly Glomus sp. The plants were raised outside with regular supply of water and mineral nutrients. Two kinds of water deficit treatment and a control were started at the middle of July : cyclic water deficit treatment with 3 cycles of sequential water stress at the point of xylem water potential of about -0.6, -0.6, and -1.7 MPa and recovery, and non-cyclic water deficit treatment with single water stress at about -1.5 MPa. The non-stressed plants received plenty of water throughout the period. In late August the plants were harvested for measurements of dry weight, N, P, carbohydrate contents, net photosynthesis and superoxide dismutase(SOD) activities. Both cyclic and non-cyclic water deficit treatments reduced dry weight by 60% and 40%, respectively, and reduced nitrogen absorption, while increased SOD activities. Water-stressed plants also showed increased carbohydrate contents in the leaves and lowered stomatal conductance. Mycorrhizal inoculation resulted in an average of 40% infection of roots and 2-3 times increase in P absorption in water-stressed as well as non-stressed plants. Mycorrhizal formation also increased shoot-root ratio. The results that SOD activities of water-stressed plants with mycorrhizal infection were significantly lower than those of non-mycorrhizal plants suggest the possibility of improvement of water-stressed condition by mycorrhizal formation. It was concluded that endomycorrhizal formation increased tolerance of Lespedeza cyrtobotrya seedlings to water stress.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.139-144
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• 2007

안와 림프종의 치료에 가장 효과적인 치료법인 방사선 치료는 안구 질환의 증가로 인해 계속 늘어나는 추세이다. 항암화학요법과 치료 기술의 비약적인 발전으로 치료 및 예후가 좋아지고는 있지만 백내장, 안구건조, 망막병증 등의 부작용이 발생되고 있다. 이에 본 연구에서는 안와 림프종의 방사선치료 시 백내장 발생의 방어수단으로써 Lens Shielding Device(이하 LSD)를 고안 제작하였고 이의 제작방법과 방사선 차폐 정도에 대해 알아보았다. 안구 표면에 해당하는 깊이에서 TLD의 측정결과는 3개의 평균값이 5.7%로 나타났고 관심부위인 수정체의 위치에서는 TLD 4.2%, markus chamber 5.1%의 선량값을 나타내었다. 본 연구에서 안와에 발생한 림프종의 방사선 치료로 인한 부작용을 예방하기 위해 제작한 LSD는 치료 중 조사받게 되는 총 30Gy의 선량 중에서 5%에 해당하는 약 1.5Gy의 방사선량만이 수정체와 각막에 영향을 미치는 것으로 확인되어 백내장의 역치선량인 2Gy와 임상적으로 백내장이 발생된다고 보고된 5Gy보다 적은 선량이 조사됨을 알 수 있었다. 방사선 치료 시 발생할 수 있는 여러 부작용의 예방에 유용한 기구임을 확인하였고 환자의 안구와 일치되도록 개인별로 제작하여 착용 시 이물감에 의한 불편을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 치료 시 고정 또한 매우 용이함을 검증하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권4호
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• pp.781-788
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• 2015

본 연구에서는 건조된 까마중(Solanum nigrum L.) 전초의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 항산화 실험을 진행하였다. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)을 이용한 자유라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획에서 각각 $215.46{\mu}g/mL$, $42.43{\mu}g/mL$, $52.28{\mu}g/mL$이였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서의 총항산화능($OSC_{50}$) 평가에서, 까마중 50% 에탄올 추출물은 $25.25{\mu}g/mL$, 에틸아세테이트 분획은 $7.05{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획은 $6.25{\mu}g/mL$를 나타냈다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포손상에 대한 보호효과 측정에서는 까마중 50% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획은 $5{\sim}25{\mu}g/mL$ 농도에서는 세포보호효과를 나타냈으나 높은 농도에서는 세포보호 활성을 나타내지 않았다. 이러한 결과를 통해 까마중 추출물 및 분획물들은 항산화 활성을 가지고 있지만, 세포 수준에서는 비교적 높은 농도에서 활성산소로 유도된 세포 손상을 촉진할 수도 있음을 시사한다. 따라서 화장품 등에 까마중 추출물을 응용할 때는 사용상 주의가 필요한 것으로 판단된다.