• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.158-165
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• 2000

배연탈황설비에서 생성된 석고 슬러리 및 석고의 순도와 불순물의 정량분석은 시운전중인 탈황설비의 성능시험시 최적의 탈황공정을 모색하는 데 유용한 자료를 제공할 뿐만 아니라 생성된 석고는 시멘트나 석고 보드 등으로 사용될 수 있으므로 품질관리의 측면에서도 매우 중요하다. 석고의 순도는 결합수분, 삼산황 및 칼슘이온의 농도를 측정한 다음 환산식에 의해서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)의 형태로 변환할 수 있다. 성능시험시 시료의 수가 상당히 많으므로, 좀 더 간편하면서도 정확한 분석방법의 확립을 위해 여러가지 비교실험을 실시한 결과, 열분석을 통하여 결합수분을 측정하는 방법이 1시간 이내에 분석이 완료된다는 장점 외에 재현성 또한 아주 우수하였다. 그 외 실리카를 포함한 각종 석고의 불순물의 분석은 산으로 처리하는 방법과 융제를 사용한 용융법을 비교한 결과, 용융법이 훨씬 간편하고 정확한 결과를 나타내었다. 한편 소량의 탄산 마그네슘과 탄산 칼슘의 정량을 위해 사용되는 이산화탄소 측정장치의 트랩부분을 수정하여 이산화탄소 흡수제의 역류를 막도록 하였다. 열분석을 통한 결함수분 측정, 융제를 사용한 용융법 및 이산화탄소의 정량법으로 확립된 분석 방법을 통해 석고 슬러리 및 석고의 분석은 보다 짧은 시간내에 간편하면서도 정확하게 실시될 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.619-624
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• 2007

돌나물(Sedum sarmentosum Bunge)은 영양성분을 많이 함유하고 있는 산채류이나 저장성이 낮고 이를 이용한 가공 식품이 없어 부가가치가 매우 낮은 식품이다. 따라서 본 연구에서는 돌나물의 이용률과 부가가치를 높이고자 돌나물추출액을 첨가하여 젤라틴 젤리를 제조하고, 그 물리화학적 특성을 평가하였다. 돌나물 젤리의 ascorbic acid 함량은 돌나물 즙의 첨가량에 비례하여 그 농도가 증가하였다. 돌나물 젤리에 함유된 양이온 농도를 측정한 결과, 칼슘은 대조구보다 4-28배가 증가하였고, 대조구에 없었던 철분은 각각 0.023-1.031 mg/100 g(젤리 건조 중량)을 함유하는 것으로 분석되었다. 따라서 돌나물 즙 첨가 젤리는 영양소 강화 등 별도의 공정을 거치지 않고도 ascorbic acid, 칼슘, 철분 및 마그네슘 등의 영양소 섭취를 증가시킬 수 있는 것으로 사료되었다. 돌나물 젤리의 녹색도(a value)와 황색도(b value)도 돌나물 즙 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으나, 돌나물 즙 2% 첨가구와 3% 첨가구 간에 유의적인 차이는 관측되지 않았다. 돌나물 즙의 첨가량이 증가할수록 젤리(sol 상태)의 pH가 감소하였고, 이에 따라 돌나물 젤리의 hardness와 gumminess가 유의적으로 감소하였으나, 대조구와 0.5-1% 돌나물 즙 첨가구에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았으며 이는 관능검사 결과와도 일치하였다. 또한 돌나물 즙을 2% 첨가한 젤리에 대한 선호도가 가장 높은 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제28권5호
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• pp.735-742
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• 2010

석회질 비료인 고토석회와 탄산칼슘의 시비수준이 'Melody Yellow' 팬지의 플러그 육묘시 토양화학성 변화와 식물생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 피트모스+버미큘라이트(1:1, v/v) 혼합상토에서 고토 석회는 $3.5g{\cdot}L^{-1}$, 탄산칼슘은 2.5 또는 $3.0g{\cdot}L^{-1}$ 비율로 시비한 처리에서 이상적인 pH 5.6-6.2의 범위에 포함되었다. 탄산칼슘 처리구에서는 토양 pH가 빠른 속도로 상승한 후 안정되어 탄산칼슘이 고토석회에 비해 용해도가 높고 빠르게 토양 pH에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 상토의 Ca 농도는 두 종류 석회질 비료의 시비수준이 높아질수록 비례적으로 상승하였고, 탄산칼슘이 시용된 모든 처리에서 고토 석회가 시비된 처리들보다 2배 이상 높은 농도로 분석되었다. 토양 Mg 농도는 고토석회 처리구에서 3.5와 $8.0g{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 가장 높게 나타났고, 모든 탄산칼슘 처리구에서 대조구보다 낮은 농도로 분석되어 추가로 Mg을 공급해 주어야 함을 알 수 있었다. 탄산칼슘 시용량이 증가됨에 따라 팬지 생체중과 건물중이 증가하는 경향이었으나 초장은 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 식물조직분석을 통한 무기원소 함량은 Ca과 Mg은 처리간의 약간의 차이를 나타냈지만 대부분의 무기원소에서는 처리구 모두 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.308-312
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• 2010

대표적인 중호열성 방사선저항성 미생물인 Deinococcus geothermalis에는 다른 Deinococcus 속과 비교해 당대사 작용에 관여하는 유전자가 풍부하게 존재하는 특징이 있다. 본 연구에서는 D. geothermalis를 이용하여 xylan의 최적 분해조건을 확인하였고, beechwood xylan, birchwood xylan 및 oat spelt xylan의 최종 분해산물을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 기질의 종류에 따른 당화율을 비교한 결과 beechwood xylan, birchwood xylan 그리고 oat spelt xylan 순서로 당화율이 높게 나타났다. D. geothermalis를 이용한 xylan의 최적 분해조건인 $40^{\circ}C$, pH 8.0 그리고 마그네슘 이온을 첨가하였을 때 당화율이 7.5배 증가하였다. Beechwood xylan과 birchwood xylan의 최종 분해산물은 xylose, xylobios, xylotriose, xylotetraose, xylopentaose, 그리고 xylohexalose였으며, xylose의 함량이 가장 높았다. 또한 oat seplt xylan의 최종 분해산물은 xylose, xylopentaose 그리고 xylohexalose가 생성되었다. Xylan의 효율적인 당화를 위하여 전처리 방법으로서 방사선조사를 하였고, 방사선조사 후 D. geothermalis에 의한 beechwood xylan, birchwood xylan 그리고 oat spelt xylan의 당화율이 증가하였다. 본 연구를 통하여 D. geothermalis 및 방사선을 이용한 전처리 방법이 xylooligosaccharides를 생산하는데 유용함을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제19권2호
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• pp.50-56
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• 2016

본 연구에서는 습식분쇄, 분무건조 및 열처리 공정을 통해 알루미늄 및 마그네슘이 치환된 구형의 스피넬계 $Li_{1.10}Mn_{1.86}Al_{0.02}Mg_{0.02}O_4$ 양극재료를 합성하였다. 이때 공정변수로는 전구체를 만드는 분무건조공정에서 고형분(20~30 wt%)을, 열처리 공정에서는 산소분위기 유무를 변수로 하였다. 제조된 모든 양극재료는 상온에서 매우 우수한 전지특성을 보여주었으나, 출력특성에 있어서는 5C 방전곡선이 기준이 되는 0.1C 방전곡선 대비 서로 상이한 거동을 보임을 확인하였다. 이러한 고출력 거동의 차이는 첫째, 충방전 곡선상에서 3.3 V(vs. $Li/Li^+$) plateau 구간의 반응 용량 측정을 통해 양극재료의 산소결함 수준의 차이로 인한 것임을 확인하였다. 공기분위기에서 제조한 양극재료는 산소분위기에서 제조한 것에 비해 두 배 이상의 plateau 거동을 보이고 있으며, 이러한 현상으로부터 제조된 양극재료의 산소결함 정도와 방전초기 과전압 정도는 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 둘째로는 임피던스 측정을 통해 산출된 확산계수로부터 고형분이 상대적으로 낮은 상태에서 제조된 양극재료가 그렇지 않은 양극재료에 비해 상대적으로 절반 이하 낮은 값을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 입자 내부 형상 분석을 통한 내부 치밀도 및 임피던스 분석을 통한 확산속도의 차이를 확인함으로써, 방전 말단의 과전압 거동은 입자 내부의 리튬이온 확산속도와 관련이 있음을 확인하였다. 확산계수는 고형분이 상대적으로 낮은 20 wt% 상태에서 제조된 양극재료의 경우가 가장 낮으며, 이는 동일 양극재료의 내부 공극률이 가장 높은 결과와 부합하는 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1827-1834
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• 2014

천년초 에탄올 추출물이 인체 대장암 세포 HT-29의 세포사멸에 미치는 영향과 기능성 식품 소재로서의 가능성을 시사하고자 본 연구를 수행하였다. 연구 내용은 천년초의 일반성분 분석과 천년초 에탄올 추출물의 처리 농도에 따른 인체대장암 세포의 증식과 세포사멸 현상을 비교 관찰하고 항암효과의 가능성을 확인하고자 하였다. 천년초 분말의 일반성분 분석을 진행한 결과 탄수화물의 함량과 마그네슘 등의 양이온의 함량이 높았고 Na/K의 비율과 P:Ca의 비율이 매우 낮았다. 천년초 70% 에탄올, 메탄올, 열수 추출물을 0.25, 0.5, 1, 2 mg/mL의 농도로 HT-29 세포에 48시간 처리하고 WST를 이용한 세포 생존율을 측정한 결과는 모든 군에서 세포증식이 억제되었으며(P<0.05), 특히 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 유의한 효능을 보였다. Hoechst 33342 & PI로 이중으로 핵을 염색해서 세포사를 관찰한 결과 시료농도가 증가할수록 apoptotic body가 증가하였으며, 특히 1 mg/mL의 농도 이상에서 급격히 증가하여 2 mg/mL에서는 세포사를 관찰할 수 있었다. Annexin V & PI double staining을 통하여 저농도(0.25~0.5 mg/mL) 시료 처치군에서는 전반적으로 apoptosis의 비율이 증가하였고 고농도(1~2 mg/mL)로 처리한 군에서는 dead cell이 84.7%, 89.3% 나타나 세포가 세포 사멸과정을 거쳐 세포괴사로 진행된 것으로 추측되었다. 또한 comet assay를 통해 용매 대조군에 비해 1~2 mg/mL 농도에서 유의하게 DNA가 분절되었음을 확인하였다(P<0.05). 따라서 천년초 에탄올 추출물은 인체 유래 대장암 세포 HT-29의 세포증식을 억제하고 항산화 효과가 있는 것으로 나타나 천년초의 항암 가능성을 보여 주었으나, 확실한 효과와 기전을 파악하기 위하여 심도 있는 연구가 필요로 된다.

• 한국광물학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-10
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• 1991

토수다이트(tosudite)는 녹니석/스멕타이트의 규칙적 혼합층광물(regularly interstratified mineral of chlorite/smectite)로서, 성산광산 주변의 열수변질작용을 받은 백악기 황산응회암층 내에서 발견된다. 이 광물은 주로 일라이트, 딕카이트, 나크라이트 및 석영에 수반되어 산출되며, 때로는 흑색의 납석 내 공극을 나크라이트 또는 석영과 함께 채우기도 한다. X-선회절분석, 화학분석, 시차열분석, 열중량분석 및 적외선 분광분석에 의하여 성산 토수다이트는 dioctahedral chlorite와 dioctahedral smectite가 1:1로 규칙적으로 혼합층을 이룬 광물임이 확인되었다. EPMA분석과 ICP-MS 분석에 의하면 성산 토수다이트는 많은 양의 알루미늄을 포함하고 있으며, 철과 마그네슘의 양은 적다. 또한 상당한 양의 리듐(0.42 wt.%)을 함유하고 있다. 성산 토수다이트의 구조식은 산소 50을 기준으로 할 경우 다음과 같다. :$(K_{0.73}Na_{0.02}Ca_{0.07})(Si1_{13.23}Al_{2.77})(Li_{0.52}Mg_{0.08}Mn_{0.01)Fe^{3+}_{0.07}Al_{12.33})O_{40}(OH)_{20}$ 화학분석치로부터 성산 토수다이트는 리튬을 함유하는 돈바사이트(donbassite)와 층간이온이 칼륨인 바이델라이트(beidellite)의 혼합층광물임을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 열분석과 적외선흡수광분석 자료에서도 확인된다. 성산광산 주변의 열수분대에 의하면, 성산 토수다이트의 생성 온도는 초기 딕카이트화작용과 후기 알바이트화작용의 중간에 해당하는 $110{\circ}~270{\circ}C$로 추정된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제13권3호
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• pp.188-194
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• 2000

금낭화의 적정 재배환경을 구명하기 위하여 금낭화의 자생지 식생 및 생육환경을 조사한 결과, 금낭화가 자생하고 있는 곳은 해발 630~690m의 북동사면 전석지 지역이었고, 경사도는 25$^{\circ}$~ 33$^{\circ}$ 범위이었다. 군락내 광도는 평균 14,0001ux 였으며, 생육초기에는 높았고 후기로 갈수록 광도는 낮아지는 경향이었다. 방형구당 금낭화 개체수는 평균 30개체 였으며, 전체 방형구에서 출현한 종수는 52종이었다. 이들 중 목본식 물은 신갈나무, 생강나무, 난티 잎개암 나무, 층층나무, 초본식물은 산괴불주머니, 개별꽃, 맑은대쑥, 관중, 천남성, 대사초, 홀아비꽃대가 우점하였다. 금낭화 자생지의 평균 토양 수분은 약 32.6%이었고, 토양산도는 5.1~6.0 범위이었으며, 유기물 함량은 1.70~2.20%, 인산함량은 평균 14mg/kg이었다. 치환성 양이온 용량은 칼륨 0.55me/100g, 칼슘 15.2me/100g 그리고 마그네슘이 3.3me/100g이었고, 전기전도도는 0.50~0.76dS/m 범위였다. 생육기인 5월과 6월의 평균기온은 각각 14.2$^{\circ}C$와 19.4$^{\circ}C$이었다. 조사결과 금낭화는 차광조건이 요구되고, pH 5.5 정도의 수분이 충분히 유지 되는 토양조건과 평균 14$^{\circ}C$~19$^{\circ}C$ 정도의 기온에서 좋은 생육을 하는 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.801-807
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• 2011

유기물 연용이 감자재배 토양의 토양화학성과 효소활성에 미치는 영향을 평가하고자 비화산 암갈색 토양에서 1년 2기작으로 3 작기 동안 감자재배를 하였다. 유기물은 작기당 유기질비료와 음식물퇴비는 $2,000kg\;10a^{-1}$, 돈분퇴비는 2,000, 4,000, and $6,000kg\;10a^{-1}$을 기준으로 시용하였다. 토양 pH는 3 작기 후 모든 처리구에서 높았다. PMC 시용량이 많을수록 토양 pH, 토양질소, 유효인산, 치환성 양이온 (칼륨, 칼슘 및 마그네슘), Zn, Cu 함량이 증가하였다. 토양 탈수소효소활성은 PMC 시용량이 많고 작기가 증가할수록 대조구 보다 3작기 후는 PMC 4톤구가 2배 이상 높았으며, PMC>FWC>NPK+PMC>MOF 순으로 증가하였다. 토양인산효소활성은 PMC 6톤구에서 가장 높았다. 3작기 동안 유기물 처리구의 Zn함량이 증가함에 따라 탈수소효소 활성이 직선적으로 증가하였으며 MOF구 $R^2$=0.427, FWC 구 $R^2$=0.427, PMC구 $R^2$=0.411 (p<0.01)의 상관관계를 나타냈다.