• 제목/요약/키워드: 막반응기

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콩의 동화기관과 수용기관의 능력평가 (Source and Sink Limitations to Soybean Yield)

  • 이석하;성열규;김석동
    • 한국작물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.255-259
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    • 1995
  • 콩의 수량에 대한 광합성 기관(source)과 광합성생물 수용기관(sink)이 미치는 영향을 살펴 보고자, 꼬투리의 크기에 비하여 종실 건물면적이 불량한 수집검정콩인 강릉재래 밀 금릉재래, 꼬투리의 비대가 충실한 백운콩 및 수원 168호를 공시하였다. 두 수준의 재식밀도(ha당 55,000, 110,000 개체)와 개화기 이후 등숙 기간 중 차광막을 설치하여 광합성 능력에 관여하는 환경요인을 변화시킴으로써 나타나는 건물중분배 및 개체수량 반응을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 지상부 및 종실건물중의 품종간 광합성능력 변화를 위한 재식밀도 및 차광시 처리간 유의적인 차이가 인정되었고 품종 및 처리간 유의적인 상호작용 효과도 있었다. 2. 지상부 총건물중에 대한 종실건물중 비율은 품종간 차이가 인정되어, 수원 168호가 가장 높았으며, 광합성 능력을 변화시키기 위한 처리 가운데 극히 광이 부족한$S_2$를 제외한 나머지 세 처리간 차이는 없었다. 3. 등숙기간중에수량을 위한 source와 sink 능력을 광합성 기관 제한정도(source limitation value)에 의하여 품종간 비교하여 보면, 꼬투리에 종실이 충분히 면적되는 수원 168호는 source가, 수집검정콩인 강릉재래나 금릉재래는 sink의 기능이 수량에 있어서 제한요인으로 작용하였다.

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디블록 공중합체와 인텅스텐산을 이용한 가교형 복합 고분자 전해질막 (Crosslinked Composite Polymer Electrolyte Membranes Based On Diblock Copolymer and Phosphotungstic Acid)

  • 김종학;고주환;박정태;서진아;김종화;조영충
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.116-123
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    • 2008
  • 폴리스티렌-블록-폴리히드록에틸 메타크릴레이트(PS-b-PHEMA), 술포석시닉산(SA), 인텅스텐산(PWA)으로 구성된 수소 이온 전도성 나노복합 고분자 전해질막을 제조하였다. 폴리히드록에틸 메타크릴레이트(PHEMA) 블록의 히드록실그룹(-OH)와 술포석시닉산(SA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 전해질막을 가교시켰다. 폴리헤테로산(PWA)을 도입했을 때, $SO_3^-$ 그룹의 신축 밴드가 $1187cm^{-1}$에서 $1158cm^{-1}$로 낮아졌으며, 이는 PWA 입자가 전해질막의 술폰산 그룹과 상호작용함을 나타낸다. PWA 함량이 30wt%가 되었을 때, 상온 전도도는 0.045에서 0.062S/cm로 증가되었으며, 이는 PWA 입자의 고유 전도도 특성과 전해질막의 술폰산기의 산도가 증가했기 때문이다. 또한 30wt%를 함유한 복합 전해질막은 $100^{\circ}C$에서는 최대 0.126 S/cm의 수소 이온 전도도를 나타내었다 PWA가 첨가됨에 따라 복합 전해질막의 열적특성 또한 증가하였다.

마이오글로빈뇨성 급성 신부전 토끼에서 신장 세포막 수송 기능 장애에 대한 단삼의 효과 (Effect of Salviae Radix on Impairment of Membrane Transport Function in Rabbits with Myoglobinuric Acute Renal Failure)

  • Ji-Cheon, Jeong;Hyun-Soo, Kim
    • 대한한의학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.119-128
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    • 2000
  • 목적 : Rhabdomyolysis에 의해 유발된 급성 신부전시 나타나는 신장세뇨관 세포에서 물질이동의 저해가 단삼 추출액에 의해 방지될 수 있는 지를 조사하였다. 방법 : 토끼에 50% glycerol을 10ml/kg씩 대퇴근육내 주사한 후 뇨와 혈액을 채취하여 신기능을 측정하고, 신피질 절편을 분리하여 실험하였다. 결과: 토끼에 50% glycerol을 10ml/kg씩 대퇴근육내 주사한 결과 사구체여과율의 감소와 Na 배설분율의 증가가 나타남으로서 glycerol 주입이 rhabdomyolysis에 의해 급성신부전이 유발되었음을 보였다. Glycerol을 주사하기 전 7일 동안 단삼 추출액 (0.05%)을 0.3 g/kg씩 경구 투여한 결과 glycerol에 의해 유발된 사구체여파율의 감소와 Na 배설분율의 증가가 유의하게 방지되었다. glycerol만을 주사한 동물에서는 포도당과 인산의 요배설분율이 각각 현저하게 증가하였으나, 이러한 증가는 단삼 추출액에 의해 억제되었다. 급성신부전이 유발된 신장피질에서 분리한 brush-border membrane vescicles (BBMV)에서 포도당과 인산의 이동은 정상 신장과 비교하여 유의한 감소가 나타나고, microsomal fraction에서 측정한 Na+-K+-ATPase 활성도 억제되었다. 이러한 억제현상은 단삼 추출액을 전처치한 결과 방지되었다. 급성신부전이 유발된 신장피질 절편에서 유기 음이온인 P-aminohippurate 이동과 유기 양이온인 tetraethylammonium의 이동이 억제되었고, 이러한 변화는 단삼 추출액에 의해 방지되었다. Rhabdomyolysis에 의해 유발된 포도당과 인산의 배설분율의 증가는 항산화제로 잘 알려진 DPPD 전처치로 방지되었다. 결론 : Rhabdomyolysis에 의한 급성신부전의 유발 과정에 반응성 산소기가 중요한 역할을 할 가능성을 보이고 있고, 단삼 추출액 전처치는 Rhabdomyolysis에 의한 급성 신부전시 나타나는 근위세뇨관에서 물질의 재흡수 장애를 방지하고 있다. 단삼 추출액의 방지 효과는 항산화작용에 기인할 것으로 사료된다.

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발정주기 동안 생쥐 자궁에서의 Aquaporin-4와 -8 유전자의 발현 (Expression of Aquaporin-4 and -8 Genes in Mouse Uterus during the Estrous Cycle)

  • 이지원;강한승;계명찬;홍석호;신현상;강수만;이성은;김문규
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제8권1호
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    • pp.49-55
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    • 2004
  • Aquaporins(AQPs)유전자는 다양한 조직의 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 이동을 조절하는 막성 단백질로서, 세포간 또는 세포막 사이의 물 이동에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 발정기의 생쥐 자궁에서는 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며, 자궁내강으로 물이 이동되어 자궁내액의 점성이 낮아지는 현상이 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 생쥐의 발정주기 동안 자궁에서의 형태학적인 변화와 관련하여 AQP유전자가 물 이동의 매개체로서 중요한 역할을 할 것으로 추측하여, 생쥐 발정주기 동안에 AQP유전자의 발현 양상을 역전사 중합효소 연쇄반응을 통하여 관찰하였다. 또한, laser capture microdissection(LCf을 이용하여 자궁내 세포의 종류에 따른 AQP유전자의 발현 양상을 조사하였다. AQP-4 전령체는 발정주기의 proestrus와 estrus 시기에 발현량이 유의하게 증가하는 반면, AQP-8 전령체는 동일한 시기에 유의하게 감소하는 것으로 관찰되었다. 또한, LCM 기법을 통해서 AQP-4와 -8 전령체가 자궁기질세포보다 자궁내막세포에서 강하게 발현이 유도됨을 관찰하였다. 결과적으로, 생쥐 자궁에서 AQP-4와 -8유전자가 발정주기에 따라 발현량이 변화하는 것으로 보아 난소내 호르몬인 estrogen과 progesterone에 의해 조절될 가능성이 있으며, proestrus와 estrus 시기에 자궁내강으로 자궁내액을 수송하는데 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

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2-Bromopropane의 수컷 랫트를 이용한 고환 독성시험 (Testicular Toxicity of 2-Bromopropane in Male Sprague-Dawley Rats)

  • Cha, Sang-Eun;Park, Sang-Rae;Kim, Kgu-Hwan;Choi, Jeung-Suk;Kim, Sung-Kuk;Jeon, Tae-Won
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제15권4호
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    • pp.123-130
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    • 2000
  • 택트 스위치 제조공정 침지액의 주성분인 2-bromopropane독성에 대한 연구로 최단기의 폭로로 농도를 달리하여 3주간 반복 투여 시험을 시행하여, 흰쥐의 혈액 및 세정관의 변화를 관찰하기 위해 투여기간 동안의 체중의 변화, 고환, 간, 신장 등의 장기무게, 혈액화학과 혈액학적 분석 및 고환의 병리조직의 변화 등을 관찰하여 2-bromopropane의 급성투여 조건에서의 중독현상을 비교.분석하였다. 농도를 달리하여 투여에 따른 체중변동은 통계적으로 유의한(P<0.05)체중의 감소를 나타내었다. 1.000 mg/kg 투여군에서 백혈구수, 적혈구수, 혈구용적과 혈색소 농도에서 유의한 변화(p<0.05)를 보였다. 조직병리학적 소견으로 정 소에서는 세정관의 정조세포와 정모세포의 괴사를 볼 수 있었고, 기저막의 비후, 세정관의 Sertoli세포는 광범위하게 세포질성 공포현상을 보여주고 있다. 또한 간질조직에서는 Leydig 세포의 증식을 볼 수 있었다. 2-bromopropane의 손상부위는 조혈과 생식계가 표적으로 생각되며, 고농도 투여가 저농도 투여에 비해 독성이 심하며 독성물질의 양-반응 관계를 보여주고 있다.

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Chemical Mechnical Polishing(CMP) 공정후의 금속오염의 제거를 위한 건식세정 (Dry cleaning for metallic contaminants removal after the chemical mechanical polishing (CMP) process)

  • 전부용;이종무
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.102-109
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    • 2000
  • chemical mechanical Polishing (CMP)공정 중 제거된 막과 연마재의 지꺼기를 제거하기 위하여 일반적으로 사용하는 scrubbing과 같은 기계적인 세정법으로는 기가급 소자 제조시에 요구되는 $10^{10}/\textrm{cm}^2$ 이하의 오염도에 도달하기 어렵다. 따라서 이러한 기계적인 세정법에 이어 충분히 제거되지 못한 금속오염물을 제거하기 위한 2차 세정이 요구된다. 본 논문에서는 리모트 플라스마 세정법과 UV/$O_3$ 세정법을 사용하여 oxide CMP 후에 웨이퍼 표면에 많이 존재하는 K, Fe, Cu등의 금속오염물을 제거하는데 대한 연구결과를 보고하고자 한다. 리모트 수소 플라스마 세정결과에 의하면, 세정시간이 짧을 수록, rf-power가 증가할수록 세정 효과가 우수한 것으로 나타났으며, CMP 공정 후 웨이퍼 표면에 특히 많이 존재하는 금속 불순물인 K, Fe, Cu 등의 오염 제거를 위한 최적 공정 조건은 세정시간이 1분, rf-power가 100 W인 것으로 나타났다. AFM 분석 결과에 의하면 rf-power의 증가에 따라 표면 거칠기가 미소하게 증가하는데 , 이것은 플라스마에 의한 손상 때문인 것으로 보이나 그 정도는 무시할만하다. 한편, UV/$O_3$ 세정의 경우에는 세정공정시간이 30 sec일때 가장 우수한 세정효과가 얻어졌다. 리모트 수소 플라스마 및 UV/$O_3$ 세정방법에 의한 Si 웨이퍼 표면의 금속 불순물 제거기구는 Si표면 금속오염의 하단층에 생성된 $SiO_2H^+$/ 및 $e^-$와 반응하여 $SiO^*$상태로 휘발될 때 금속불순물이 $SiO^*$에 묻어서 함께 제거되는 것으로 사료된다.

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응집에 의한 생물학적 처리수의 색도 및 난분해성 유기물 제거 (Removal of Color and non-biodegradable organic matter from biologically treated effluent by coagulation.)

  • 서태경;박상민;박노백;전항배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.859-863
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    • 2008
  • 축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

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$SF_6$ 하이드레이트 결정의 성장 특성에 대한 연구 (Crystal growth studies of $SF_6$ clathrate hydrate)

  • 이윤석;이주동;이보람;이현주;이은경;김수민;김영석;윤석영;김양도
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.228-236
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    • 2009
  • 본 연구에서는 $SF_6$ 가스 포접 하이드레이트 결정이 생성되고 성장하는 메커니즘의 특성을 기술하였다. 실험은 일정한 압력과 온도에서 2상 실험($SF_6$ 기상/수용액상)과 3상 실험($SF_6$ 기상/수용액상/$SF_6$ 액상)의 서로 다른 두 가지 상 조건에서 이루어졌다. 두 조건 모두 기체 영역과 수용액 영역 사이의 경계면에서 하이드레이트 결정의 수지상이 섬유상 형태로 상향 성장하는 거동을 보였다. 3상 실험의 경우 하이드레이트 생성이 진행됨에 따라, 반응기 내부압의 감소로$SF_6$ 액상에서 생성된 기포가 기체와 수용액 계면의 막에 도달하여 기포의 표면이 하이드레이트로 전환되었다. 본 논문에서는 결정의 핵생성과 이동, 성장, 간섭을 중심으로 $SF_6$ 가스하이드레이트 결정의 성장 특성을 기술하였다.

Saline Water Treatment by Underwater Plasma

  • 유승민;유승열;박준석;홍은정;홍용철;이상주;김예진;노태협;이봉주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.19-19
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    • 2011
  • 수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

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감성 진단칩(Emotion-on-a-chip, EOC) : 인간 감성측정을 위한 바이오칩기술의 진화 (Emotion-on-a-chip(EOC) : Evolution of biochip technology to measure human emotion)

  • 정효일;길태숙;황유선
    • 감성과학
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    • 제14권1호
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    • pp.157-164
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    • 2011
  • 감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성 측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있고 여전히 객관적인 측정이라 할 수 없다. 따라서 우리는 혈액, 침, 땀 등의 체액을 이용해 실시간으로 인간의 감성을 정확하게 측정하는 Eomotion-on-a-chip (EOC)로 명명한 새로운 이름의 바이오칩 기술에 대해 제안한다. EOC는 감성을 측정하기 위한 바이오 마커와 신호를 얻기 위한 전극, 신호를 변환하기 위한 변환기, 그리고 측정의 결과를 보여주는 부분으로 구성된다. 최근 나노/마이크로 기술의 발달은 체액 내 감성 바이오 마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌과학 연구결과와 의 상관관계를 규명하고 미래에 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악 할 수 있는 초소형 감성진단칩을 개발하게 할 수 있다. 본 논문은 이제 막 연구가 시작되고 있는 미래 바이오칩기술의 하나인 EOC의 개념을 보고하는 리뷰논문이다.

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