• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.96-101
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• 2020

이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 연료로 사용하여 열, 전력 및 수소를 생산하는 삼중발전의 타당성 평가를 수행하였다. 이를 위해 3 MW급 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기 랭킨 사이클로 이루어진 상용 규모의 열, 전력 및 수소 생산공정을 공정모사기를 사용하여 설계, 모사하였고, 공정모사로 부터 얻은 열 및 물질 수지를 통해 각 단위조작 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 수소를 생산하기 위해 고체산화물 연료전지의 설계를 수정하였는데, 연료전지 내 애프터-버너를 제거하고 수성-가스 전환 반응기를 추가하였다. 공정모사 결과 설계된 삼중발전 공정은 시간당 3.47톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 2톤의 바이오가스를 이용하여 2.3 MW의 전력과 50 kg hr^-1의 수소를 37%의 효율로 생산한다. 이 결과를 토대로 가장 현실적인 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 BESP (breakeven electricity selling price)를 계산하였는데, ¢10.45 kWh^-1로 기존의 고정 발전 대비 동등 이상의 수준으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.314-315
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• 2011

최근에 $Eu^{3+}$ 이온이 첨가된 적색 형광체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 상업적으로 이용 가능한 적색 형광체와 비교하여 $GdVO_4$를 모체로 갖는 적색 형광체는 우수한 열적 안정성과 광학적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 고효율의 적색 형광체를 개발하기 위하여 고상 반응법을 사용하여 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체를 합성하였다. $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체 분말 시료는 활성체인 $Eu^{3+}$의 함량을 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키며, 초기 물질 $Gd_2O_3$ (99.99%), $H_3BO_3$ (99.99%), $Eu_2O_3$ (99.9%)를 화학 적량으로 준비하였다. 분말은 볼밀과 건조 작업을 거친 후, 500$^{\circ}C$ 전기로에서 5시간 동안 하소 공정, 1,100$^{\circ}C$에서 6시간 동안 소성시켰다. 합성된 형광체 분말의 XRD 측정한 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비에 관계없이 모든 분말 시료들에서 주 피크는 24.7$^{\circ}$와 33.2$^{\circ}$에 최대값을 갖는 (200)와 (112)면의 회절 신호들이 관측되었고, 상대적으로 약한 회절 세기를 갖는 (101), (211), (301), (103), (312)와 (420)면의 회절 신호들은 각각 18.6$^{\circ}$, 31.1$^{\circ}$, 40.1$^{\circ}$, 44.6$^{\circ}$, 49.2$^{\circ}$와 57.1$^{\circ}$에서 나타났다(Fig. 1). 이결과를 JCPDS(86-0996)와 비교함으로써, 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 정방정계임을 확인할 수 있었다. $Eu^{3+}$의 함량비가 0.05 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주 피크인 (200)면의 회절 신호의 세기는 증가한 반면, 0.20 mol에서는 급격하게 감소하였으며, 이 경우에 반치폭의 크기는 0.16$^{\circ}$이었다. 결정 입자의 크기를 결정하기 위하여 (200)면의 회절 피크에 대한 정보를 잘 알려진 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결과, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol인 경우에, 평균 크기는 48 nm이었다. $Eu^{3+}$ 함량비를 증가함에 따라 결정 입자의 크기도 비례하여 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대값을 나타내었으나, 농도 억제 효과로 인하여 0.20 mol 에서는 현저히 감소하였다. 표면 형상의 변화를 관측한 SEM 측정 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 결정 입자의 모양은 사다리꼴 형태에서 모서리가 둥글게 깎인 구형으로 변형되는 것을 관측할 수 있었으며 평균 크기는 500 nm이었다(Fig. 2). $Eu^{3+}$의 함량이 0.20 mol인 경우에 결정 입자의 형상은 더욱 구형에 접근하였으나, 평균 크기는 최소값을 나타내었다. 실험 결과로부터, 적절한 함량비를 갖는 $Eu^{3+}$ 이온을 첨가함으로써 적색 형광체 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu^{3+}$ 분말의 결정 크기와 발광 세기를 제어할 수 있음을 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.304-310
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• 2014

톳에 포함된 기능성 성분들의 효율적인 이용을 위하여 갈조류인 톳의 건조분말에 Lactobacillus casei와 Weissella sp. SH-1을 각각 접종하여 $30^{\circ}C$에서 한 달 동안 발효를 수행하였으며, 발효 톳의 열수 추출물을 제조하여 항산화 활성, 면역활성 및 항고혈압활성을 측정하였다. 그 결과, 전반적으로 유산균 발효가 톳의 생리활성을 개선한다는 사실을 확인할 수 있었다. Weissellasp. SH-1 접종군은 13.83~62.15%의 DPPH radical 소거활성, 34.9~59.2%의 SOD 유사활성, 최대 82.25%의 ACE 저해활성, 최대 46.53%의 NO 생성 억제활성을 보였다. 또한, L. casei 접종군은 11.98~72.84%의 DPPH radical 소거활성, 14.17~33.62%의 SOD 유사활성, 최대 73.3%의 ACE 저해활성, 최대 65.20%의 NO 생성 억제활성을 보였다. 본 연구결과로, 유산균을 이용한 톳의 발효를 통해 생리활성물질의 이용성이 높아진 것으로 확인되어 이를 이용한 기능성 소재 및 식품의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권2호
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• pp.65-72
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• 2011

본 연구는 새만금지역에서 재난관리 및 우수이용을 목적으로 강우를 채취하여 pH 측정과 이온성분을 분석하고 강우의 특성 파악과 용수부족에 따른 수자원 대체 가능성 등을 파악하기 위한 기초 자료를 제공하고자 한다. 새만금지역의 강우시료 채취를 위해 안정적 시료 채취와 장비관리의 효율성, 접근성이 높은 지점을 선정하여 1개소의 측정소(수동형 우수채취기(R-100형) 2기 설치)를 운영하였다. 시료채취의 기간은 강수량이 풍부한 2009년 3월부터 2009년 9월까지로 7차에 걸쳐 월별로 1회 이상의 시료를 채취하였다. 강우시료의 음이온 분석결과, 음이온은 $SO{_4}^{2-}$>$NO_3{^-}$>$Cl^-$ 순으로 강우의 pH에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 양이온은 $Ca^{2+}$>$K^+$>$NH_4{^+}$>$Na^+$>$Mg^{2+}$ 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며, $Mg^{2+}$이온은 영향이 거의 없는 것으로 분석되었다. 강우중 이온성분의 농도는 초기강우에서 높게 나타났고, 강수량이 증가함에 따라 대기중 이온성분이 감소되어 중기 이후 강우는 농도가 감소되는 것으로 나타났다. 강우의 월별 pH는 5월이 가장 낮고 다음은 3월로 나타났으며, 황사가 발생한 4월과 강우량과 강우빈도가 높은 6월, 7월 8월과 건조한 9월의 pH는 모두 유사한 분포특성을 나타내었다. 새만금지역의 강우는 외부에서 유입되는 대기오염물질의 영향으로 pH 5.6이하로 약산성을 나타내는 것으로 분석되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권6호
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• pp.1018-1023
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• 2005

굴로부터 오염된 바이러스를 농축하고 검출하는 방법이 개발되었다. 바이러스를 인위적으로 굴 추출물에 접종시킨 후 polyethylene glycol(PEG)로 침전시키고 chloroform 또는 Freon으로 추출한 후 다시 PEG로 침전시켜 바이러스를 농축하였다. 각 단계별로 회수되는 폴리오바이러스의 량을 plaque assay를 이용하여 측정한 결과 처음 접종한 바이러스의 16.4-26.0%가 회수됨을 알 수 있었다. 검출을 위해서는 농축된 바이러스를 TRlzol로 추출한 후 바이러스의 RNA를 희석하거나 silica gel membrane을 이용하여 capture한 후 RT-PCR로 확인할 수 있었다. 그러나 상추와 햄버거에서 RT-PCR 방해물질을 효과적으로 제거하는 $QIAshredder^{TM}$ Homogenizer는 굴에 존재하는 방해물질을 제거하지 못하였다. 식품에 오염된 바이러스 농축을 위해 Freon이 일반적으로 사용되나 chloroform으로 대체가 가능하였다. 검출한계에 있어 굴 전체의 추출물을 사용하는 것과 소화기만을 분리하여 사용하는 경우 차이가 없으므로 RT-PCR 방해물질이 굴 전체조직에 고루 분산되어 있다고 판단된다. nested PCR은 이 방법의 효율을 높여주었다. 전체적으로 이 방법을 사용하면 굴로부터 오염된 노로바이러스의 검출이 가능하다고 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.49-57
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• 1999

어류 중 수산가공공장에서 대량으로 사용되고 있는 민태(hoki, Johnius belengeri)의 부산물인 frame으로부터 단백질을 효율적으로 회수하고자, 참치 내장 유래 단백질 분해효소를 이용하여 가수분해시키고, 여기서 얻어진 가수분해물의 기능성을 개선할 목적으로 한외여과막을 이용하여 가수분해물에 함유되어 있는 펩티드를 분자량에 따라 분획한 후 각각의 가분해물에 대하여 기능성을 검토하였다. 참치 유문수 유래 단백질 분해효소 (tuna pyloric caeca crude enzyme: TPCCE)를 이용한 경우, 민태 frame 단백질을 가수분해하기 위한 최적 조건은 pH 10.0, 반응온도 $50^{\circ}C$ 및 기질농도 0.4%, 기질 대 효소비 100 : 1(w/w), 반응시간 12시간이었다. 최적 가수분해 조건 하에서 민태 frame 단백질을 TPCCE로 가수분해하여 생성된 가수분해물의 수율은 약 77%(건조중량 기준)였다. 가수분해물을 4종류의 한외여과막(MWCO 30, 10, 5 및 1 K)을 이용하여 분자량의 크기에 따라 4종류로 분획하여 기능성을 검토한 결과, 용해도는 분자량이 낮은 1 K 가수분해물이, 유화성과 포말성은 분자량인 높은 30 K와 10 K가수분해물이 우수하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.231-237
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• 2007

전통주의 다양성과 국내 누룩의 우수성을 확보하기 위한 연구의 일환으로, 민속주 안동소주의 자가 제조 누룩의 최적 제조조건을 검토하였다. 안동소주 제조의 전통적인 누룩 제조방법을 준수하면서 23 cm 지름의 $2.2{\sim}5.5\;cm$의 다양한 두께의 누룩을 성형하고, 3주간 띄움 과정을 거치면서 1주일 간격으로 수분함량, pH, brix, 무게변화, 전분 당화능, 환원당 함량, 생균수 및 우점종 변화 등을 조사하였다. 그 결과 두께 4.0 cm 이상으로 성형된 누룩이 전분 당화능력 및 생균수, 누룩 곰팡이 생육면에서 가장 우수하였으며, 에탄올 발효면에서는 2주간의 띄움이, 안동소주의 누룩곰팡이를 이용한 관능적 측면에서는 3주간의 띄움이 필요하다고 판단되었다. 실제 제조된 누룩으로 포도당 및 전분 발효배지에서 에탄을 발효시킨 결과, 누룩 성형시 $4.0{\sim}5.5\;cm$ 두께로 성형하여 $2{\sim}3$주간 누룩을 띄운 경우가 가장 우수한 결과를 나타내었다. 또한 누룩 제조시 별도의 건조효모 첨가는 불필요함을 확인하였다. 본 연구결과는 전통적인 안동소주 제조법하에서 자가제조 누룩의 두께와 띄움시간을 조정하여 누룩의 균일 제조과 효율적인 생산이 가능함을 제시하고 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.553-560
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• 2020

기존 연구논문에서 일정한 크기의 압력을 가할 수 있는 기계식 가압장비를 개발하여 보수단면에 시공되는 보수재에 압력을 가할 경우 부착강도가 증가하는 효과를 확인할 수 있었다. 본 연구논문에서는 기계식 가압장비의 압력을 0, 10, 30, 50 및 80kPa로 달리하여 재령 3 및 28일에서 공시체의 휨, 압축 및 부착강도와 가압판 변형을 측정한 결과를 분석하여 기계식 가압장비에 효과적인 압력을 선정하는 시험을 실시하였으며 시험결과 압력이 높을수록 강도값은 증가하였으나 50kPa이상일 경우 가압판에 변형이 생기는 문제가 발생하였으며 이에 따라 강도값에 큰 차이가 없는 30kPa가 가장 효율적인 압력임을 알 수 있었다. 주성분이 실리카흄, 알루미나 시멘트 및 섬유를 서로 다르게 혼합한 3종류의 보수재로 공시체를 제작한 후 건조 및 습윤 상태, 시공부위별 (천장부, 벽체부 및 바닥판) 그리고 가압 유무에 따라 재령 3, 7, 14 및 28일에 부착강도를 측정한 결과 가압시 재령 3일 부착강도값이 비가압한 재령 7 및 14일 발현 강도값과 동등하거나 높아 공기단축이 필요로 하는 보수공사에 유리할 것으로 판단되었으며 가압시 신속한 수분의 배출이 가능한 셀룰로오즈 섬유가 혼입된 보수재가 가압장비에 가장 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제27권5호
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• pp.589-597
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• 2011

본 연구는 곶감의 부산물인 감 과피를 효율적으로 이용하기 위하여 감 과피 첨가에 따른 제빵적성과 품질특성을 조사하여 감 과피의 식품에의 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 감 식빵 제조는 감 과피를 열풍건조기(50$^{\circ}C$, 48 hr)로 완전히 건조 한 후 분쇄한 후 20 mesh로 분말화하였으며 감 과피 첨가비율은 0, 4, 6 및 8%으로 하였다. 감 과피 식빵의 수분활성도를 측정한 결과 저장기간이 증가할수록 모두 수분손실로 감소하였으며 대조군 보다 처리군의 감소의 폭이 좁았다. 식빵의 무게는 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며 부피는 대조군과 첨가군 모두에서 조금 작아지는 경향을 보였다. RVA를 측정한 결과 점도의 특성에서 호화온도는 대조군이 가장 낮았고 최고점도, 최저점도, 강하점도는 대조군에 비해 감 과피 첨가 비율에 따라 감소하는 경향이었다. 색도의 변화에 있어서는 감 과피 첨가 비율이 증가할 수록 L값은 점차 낮아졌으며 a값 및 b값은 오히려 증가하였다. 텍스처의 변화는 경도, 탄력성, 응집성, 점착성 및 씹힙성 모두에서 감 과피 첨가 비율이 증가할수록 높은 값을 나타내었으나 대조군보다는 낮은 값을 나타내었다. 관능검사를 조사한 결과 감 과피의 특유의 질감으로 대조군에 비해 씹힘성과 씹은 후 이물감 항목에서 낮은 평가를 받았으나 보통 이상의 점수를 받아 이용성이 가능할 것으로 나타났다. 그 외 항목인 색, 향미, 촉촉한 정도, 맛, 종합적인 기호도에서는 대조군에 비해 감 과피 첨가군이 더 높은 점수를 받았다. 전반적으로 감 과피 4%와 6% 첨가군에서 높게 평가되어 감 과피를 식빵에 첨가 할 경우 감 과피 4~6% 첨가하는 것을 가장 선호하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.291-298
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• 2002

최근 사용재료의 품질과 설계기법의 향상으로 철근콘크리트 고층구조물에 대한 시공이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 경우에 시간의존적 비탄성변형을 무시하고 있다. 특히 시공단계에서 발생하는 초기변형은 장기적으로 구조물에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 또한, 고층구조물에서 발생하는 부등축소는 탄성변형, 크리프, 건조수축 등이 조합되어 일어나기 때문에 고층구조물의 부등축소를 예측하고 실제 현장에서 보정하기 위해서는 장기거동에 대한 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 동바리의 설치/제거를 포함한 실제적인 시공과정을 반영할 수 있는 2차원 골조해석 시스템을 개발하였다. 해석 시스템은 데이터베이스 설계기법과 그래픽 사용자 인터페이스(graphic user interface) 환경에서 개발되었으며, Input module, DB Strore module, Database module, Analytical module, Analysis result generation module로 크게 구성되어 있다. 해석 시스템은 시공단계별로 해석을 반복해석을 수행함으로써 발생하는 수많은 데이터와 정보를 데이터베이스 설계를 통해 효율적인 시스템 관리를 한다. Graphic user interface(GUI) 환경의 지원에 의해 사용자가 데이터의 입력, 수정, 검색 작업을 쉽게 할 수 있으며 해석결과를 그래픽 다이어그램(graphic diagram), 테이블(table), 차트(chart) 등으로 확인할 수 있다. 개발된 시스템은 거푸집과 동바리의 설치 및 제거를 포함하는 일반적인 시공단계를 고려할 수 있으며 기둥의 부등축소량을 예측할 수 있으며, 각각의 시공단계별로 발생하는 기둥의 부등축소량을 실제 실무에서 보정할 수 있도록 지원한다.