• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.26 no.2
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• pp.119-124
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• 2002

This study was carried out to investigate the effects of packing materials of frozen boar semen to improve reproductive performance efficiency in pig. Boars were raised at Swine Artificial Insemination Center in National Livestock Research Institute, Sunghwan, Chungnam, Korea. We compared packing protocols for frozen boar semen among 5$m\ell$ maxi-straw, 5$m\ell$ cryogenic-vial, and aluminum-pack. Cryogenic-vial packing material showed similar sperm characteristics compared with maxi-straw packing material when the sperm was frozen above 15cm from liquid nitrogen and thawed at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. We investigated different thawing times to find out the optimal condition of freezing and thawing protocol with cryogenic-vial. Freezing above 15cm from liquid nitrogen and thawing at 52$^{\circ}C$ for 190 seconds were the optimal protocol compared with 120 and 150 seconds. However, normal acrosome rates did not show any differences among thawing times. Post-thawing results of maxi-straw in water at 52$^{\circ}C$ for 45 seconds had better total motility and curve linear velocity than those of cryogenic-vial in water 52$^{\circ}C$ for 190 seconds. However, there were no differences on straightness and normal apical ridge of sperm between maxi-straw and cryogenic vial. Non-return rate, farrowing rate and litter size of sows inseminated with frozen boar semen of commercial farms were higher in the maxi-straw than cryogenic-vial, but there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial. In conclusion, there were no significant differences between maxi-straw and cryogenic-vial and so, we may replace cryogenic-vial packing method instead of maxi-straw packing method by improvement of freezing and thawing rate.

• Reproductive and Developmental Biology
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• v.30 no.1
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• pp.59-64
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• 2006

This study was conducted to establish a convenient freezing method of boar semen. Boar semen was cooled until $5^{\circ}C$ for 3 hrs using cell freezer and loaded into straws. Semen straws were frozen in different steps in strofoam box filled with $LN_2$. Highest sperm viability (54.0%) was obtained by 1-step freezing(holding at 10 cm height from the surface of $LN_2$ for 10 min). Sperm viability increased by holding at $-102^{\circ}C$ for 10min (74.0%, P<0.05). In thawing regime, sperm viability was significantly higher in $37^{\circ}C$ group than in $52^{\circ}C$ group. The sperm characteristics did not differ between 1-step and 3-step. After IVF using frozen-thawed boar semen, developmental rate of embryos to the morula+blastocyst stage was in 1-step freezing group than that of 3-step freezing group (27.5 vs 14.7%, P<0.05). The result shows that the 1-step freezing with holding at $-102^{\circ}C$ for 10min before plunging into $LN_2$ is a convenient and easy freezing method for boar semen.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.6 no.3_4
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• pp.101-111
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• 1973

To study the effect of freezing rate on the duality of frozen abalone(Haliotis gigantea, GMELIN) liquid nitrogen spray freezing, air blast freezing, semi-air blast freezing, and still air freezing were carried out. The rheological change, protein denaturation, and free water content of frozen and thawed abalone were examined at the period of 0, 1, 2, and 3 month during cold Storage at $-20^{\circ}C$. The results are summarized as follows : 1. The onset and duration of rigor mortis of fresh abalone was faster and shorter as compared to that of fishes. 2. There was no difference in compression value and shear value between freezing methods but they varied with a slight decrease in storage period. 3. Gradual decrease in extractibility of salt soluble protein was observed in all samples except those frozen with liquid nitrogen. 4. The free water of the foot muscle remained constant during the storage while that of the adductor muscle tended to increase. 5. A significant correlation was observed among the changes of panel texture and free water (P< 0.01), protein denaturation (P<0.05), and compression value (P<0.01).

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.18 no.2
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• pp.93-100
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• 2010

In this study, ways to help anaerobic digestion were studied and waste activated sludge were pretreated by grinding, thawing after freezing and grinding after freezing. The volumes of grinding sludge, thawing after freezing and grinding after freezing were decreased 2.08 times, 3.37 times, 3.54 times compared to the volume of sludge respectively and the larger decline in the sludge has been grinding after freezing, thawing after freezing, and grinding. In addition, when the concentrations of SCOD, SBOD and protein were compared, the concentration of freezing sludge was higher than others and the grinding after freezing method seems to be the highest concentration. When the TS, VS removal rates were compared, thawing after freezing method seems to be higher than others method. From these results, grinding after freezing method is very effective for the pretreatment of sludge and it can be expected grinding after freezing method can be an alternative method for prohibiting ocean dumping of sludge after 2012.

• Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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• 2003.10a
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• pp.179.1-179
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• 2003

본 연구는 각종 영양성분과 기능성 물질을 함유한 식용마의 소비확대와 새로운 가공식품을 개발하고자, 당절임한 식용 마의 건조방법에 따른 물성 및 일반 성분의 변화를 조사하였다. 동결건조한 당절임 식용마의 명도는 높았고 적색도와 황색도는 열풍 및 진공 건조한 것에 비해 낮았으며, 수분함량과 재수화율은 동결건조한 것이 높게 나타났다. 수용성 단백질은 동결건조한 것이 6.43mg/100g으로 가장 낮았으며 총당과 환원당의 함량은 건조방법에 따라 뚜렷한 차이가 없었다. 주요 유기산은 malic, acetie, citric acid 이었고, acetic, citirc acid는 열풍 및 진공 건조한 것이 많았으나 malic acid는 동결 건조한 것이 월등히 높게 나타났다. 구성아미노산은 진공 건조한 것에 많았으며, 유리아미노산은 큰 차이가 없었다. 총 비타민 C함량도 별다른 차이가 없었으나 환원형 비타민 C는 동결이 산화형 비타민 C는 열풍 및 진공 건조한 것이 높게 나타났고, 무기질 함량은 K, Na, Mg의 함량이 많았다. 마 스낵의 관능검사에서는 열풍 및 진공건조에 비해 동결 건조한 것이 우수한 것으로 평가되었으며, 전자현미경적 관찰에서는 열풍 및 진공 건조한 것은 세포와 세포벽의 형태를 찾아 볼 수 없었으나 동결 건조 한것은 세포의 형태와 세포벽의 파괴가 일어나지 않았다. 본 연구는 당절임한 식용 마의 건조 방법에 따른 물성 및 성분의 변화를 조사한 결과, 동결건조한 것이 품질이 우수하였고, 영양성과 기능성을 함유한 마의 가공 식품의 개발의 가능성을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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• 2003.10a
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• pp.179.2-180
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• 2003

본 연구에서는 과채류의 냉동냉장시 내부압력에 따른 조직파괴를 방지하기 위한 기초연구로 동결방법에 따른 내부압력 변화에 대하여 조사하였다. 과채류의 동결에 의한 중량감소율은 침지식 동결방식에서 0.44∼l.38% 수준으로 가장 적게 나타났으며, 동결방식에 따른 중량감소율 차이는 수박에서 가장 심하여 수분함량에 클수록 동결속도에 따른 효과가 비교적 크다는 것을 알 수 있었다. 동결속도에 따른 내부압력은 배, 사과 및 메론에 있어 침지식 방법에 의한 동결시 체적팽창 및 수축에 따른 내부압력 차가 가장 적게 나타났으며, 송풍식 동결에서 가장 크게 나타나 동결속도가 빠를수록 내압의 크기는 적다는 것을 알 수 있었으나 딸기 및 수박의 경우는 오히려 침지식에서 내압이 가장 크게 나타났다. 균온 처리하지 않은 동결에 있어 과일의 내부압력 변화는 약 2 psig수준인 반면에 균온 처리한 수박의 내부압력 변화는 균온 처리하지 않은 수박의 내부압력 변화 경향과 유사하지만 일정한 수준의 내압을 발생시킴으로써 내부압력의 크기도 약 1.3 psig수준으로 상당히 적게 나타났다. 또한, 해동시에 있어서도 균온처리한 시료의 내부압력 크기가 균온처리하지 않은 내부압력 크기보다 상대적으로 적게 나타났다. 균온처리 동결시, 다단계 처리보다는 3∼4회 수준의 일정한 균온 처리가 내부압력의 증감 폭을 줄일 수 있었다.

• Journal of Embryo Transfer
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• v.16 no.2
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• pp.133-138
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• 2001

The aim of this study was to identify the method on extended canine semen exposed to freezing as assessed by motility, survival and acrosomal changes following different freezing ramp rates. Five ejaculates collected by digital manipulation twice weekly from three dogs (Shih-Tzu) were added Tris-Egg Yolk (TE) buffer and divided into 4 aliquots according to formulation of our laboratory. After cooling to 4$^{\circ}C$ by ramp rate of 0.6$^{\circ}C$/min, the samples frozen by ramp rates of 1.6$^{\circ}C$/min to -$25^{\circ}C$, 3$^{\circ}C$/min to -35$^{\circ}C$, 8.9$^{\circ}C$/min to -7$0^{\circ}C$ and 19$^{\circ}C$/min to -11$0^{\circ}C$, respectively, and then stored in L$N_2$for 2days. Each sample was evaluated on their motility, survivability and acrosome integrity at different thawing temperature. The ramp rate of 3$^{\circ}C$/min to -35$^{\circ}C$/h for freezing and thawing temperature of 37$^{\circ}C$ obtained the highest results to improve survivability, motile spermatozoa and intact acrosome appearance than other onditions. In conclusion, we may suggest freezing semen for canine artificial insemination is more efficient with freezing at a ramp rate of -3$^{\circ}C$/min to -35$^{\circ}C$ and thawing with a water bath adjusted to 37$^{\circ}C$.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.31 no.1
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• pp.41-50
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• 2004

연구 목적: 본 연구는 인간배아줄기세포 동결에 minimum volume cooling (MVC) 초자화 동결방법이 유용하게 이용될 수 있는지의 여부를 조사하고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 인간배아줄기세포 콜로니는 0.05% collagenase 처리와 기계적 처리에 의해 작은 clumps로 자른 다음 동결 방법에 따른 효율을 비교 검토하고자, i) 대략 40-50개의 clumps를 10% DMSO가 들어있는 동결액에 $5{\sim}10$분간 처리하여 1ml cryo-vial에 넣고 slow-cooling용 cryo-module에 장착하고 -80C에서 overnight한 후 $LN_2$에 침지하여 완만동결을 실시하거나 ii) 10% ethylene glycol (EG)이 들어 있는 동결액에서 5$\sim$10분 처리하고 30% EG과 0.5 mol sucrose가 들어 있는 동결액에서 30초간 처리하여 본 연구를 위해 개발된 MVC straw에 10 clumps씩 적재한 다음 $4{\sim}5$ MVC straw를 $LN_2$가 들어있는 cryo-vial에 넣어 MVC 초자화동결을 실시하였다. 융해 후 생존율을 조사하였고 배아줄기세포의 특성을 유지하고 있는지의 여부를 조사하였다. 결 과: 융해 후, 인간배아줄기세포의 생존율은 완만동결을 실시했던 군 (20.0%) 보다 MVC 초자화동결을 실시했던 군에서 (76.0%) 유의하게 높게 나타났다. 또한 회복과정에서 완만동결을 실시했던 군에서는 세포성장이 매우 더디고 안 좋은 반면, MVC 초자화동결을 실시했던 군은 배아줄기세포의 증식이 동결을 실시하지 않은 세포와 같은 상태로 2주 이후부터 빠르게 전환되고 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 MVC 초자화동결－융해 후 회복된 배아줄기세포에서 정상 핵형, alkaline phosphatase acitivity, SSEA-4와 TRA-1-60 염색 및 Oct-4 발현을 확인하였으며 체외분화의 특성도 확인하였다. 결 론: 새로이 개발된 MVC 초자화동결을 이용하면 인간배아줄기세포는 고유의 특성을 잃지 않고 성공적으로 동결될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.83-83
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• 2011

도로의 동상방지층을 설치하기 위하여 동결관입깊이를 산정하며, 동결지수는 대기온도의 강도와 지속시간의 누가영향으로 표시된다. 대기온도는 일평균 대기온도를 사용하며 4개/일 평균(대기온도$_4$)을 사용하는 것이 일반적이지만, 현재 기상청에서 제공하고 있는 일평균 대기온도는 8개/일(대기온도$_8$)를 제공하고 있다. 이러한 일평균 대기온도의 산정하는 방법이 동결지수의 산정결과에 미치는 영향을 확인하기 위하여 한반도 남부지역(동결지수 $350^{\circ}C{\cdot}$일) 미만 6개지역을 저성토부, 절성경계부 및 절토부로 구분하여 15개소에 대하여 현장계측시스템을 구축하였다. 그리고 현장계측 시스템으로부터 얻어진 대기온도를 통하여 동결지수를 산정하여 비교하였다. 동결지수 비교결과 일반적으로 일평균 대기온도$_4$를 사용한 경우가 일평균 대기온도$_8$을 사용하는 경우보다 약 3% 전후 큰 것으로 나타나났으며, 6개 지역의 동결지수를 결정할 때 대기온도$_8$을 사용한 동결지수를 보정할 수 있는 보정식을 제안하였다.