우리나라에서 일어나는 하천 내 유해화학물질 유입사고 발생건수는 매년 증가하는 추세를 보이고 있다. 이에 대응하기 위해 국가차원의 수질오염 사고대응체계를 구축하여 사고방재를 위한 체계적인 절차를 수립하였으나, 우리나라의 사고대응체계는 해외의 수질모형을 차용하고 있기 때문에 모형의 매개변수 입력 및 검보정에 어려움이 있다. 이에 따라 본 연구는 하천에 유출된 유해화학물질의 거동을 분석하기 위한 수심 평균 2차원 하천수질모형을 개발하고, 유해화학물질의 특성을 고려한 유의반응항 판별을 통해 효율적 모의수행을 위한 기법을 제시하였다. 수심 평균 2차원 하천수질모형인 CTM-2D에 흡·탈착, 휘발 반응을 재현할 수 있는 반응항을 추가하고, 이를 검증하기 위해 해석해와 수치해를 비교한 결과 0.1% 미만의 오차를 보여 모형의 타당성을 입증하였다. 또한 낙동강-금호강 합류부에 수질오염사고 가상시나리오를 구성하여 개발된 모형을 적용하였으며, 민감도 분석 기반 유의반응 판단을 통해 효율적 수질모의를 수행할 수 있었다.
P. pentosaceus CBT SL4균이 생산하는 항균물질 농축건조물은 H. pylori균에 대하여 평판 및 액상배양 조건에서 생육억제 활성이 확인되었고, 사막모래쥐를 사용한 감염실험에서는 감염방어 및 제균작용이, 보균자 인체실험에서는 제균작용이 확인되었다. 최근 3제 요법이나 신규 약물 등에 의하여 자각증세가 있는 위염증 환자에서의 제균율은 크게 향상되었으나, 국내의 경우에는 전체국민의 감염율이 매우 높은 것과 식습관 등의 요인에 의하여 단체 및 사회생활을 통한 신규감염이나 재감염을 방어할 효과적 수단은 없는 상태에 있다. 따라서, 일상적인 섭취가 가능하고, 병원균의 내성개발 우려나 인체에 대한 부작용이 없으며, H. pylori균에 대한 감염방어 및 제균작용을 동시에 지닌 유산균 및 그 항균활성물질을 이용한 식품소재는 국민전체의 H. pylori 감염율을 낮추고, 신규감염과 재감염의 악순환을 방지하기 위한 유용한 방어수단이 될 수 있을 것으로 판단된다. 한편, 유산균 배양액에 의한 H. pylori균에 대한 생육억제 현상은 모든 유산균에서 보편적인 현상은 아닌 것으로서 특정한 균주의 배양액에서만 관찰되고 있어 단순히 젖산 등 유기산에 의한 효과로 보기에는 어려움이 있으며 Gram 음성의 병원균들은 외막의 보호작용에 의하여 분자량이 큰 박테리오신 성분에 의해서는 생육이 억제되지 않는 것으로 판단되고 있다. 저자들은 당 균주가 생성하는 H. pylori 생육 억제 물질을 산성의 저분자 물질로 추정하고, 물질 및 작용기작 규명을 위하여 활성물질의 분리 및 구조분석 작업을 진행 중에 있으며, 이러한 연구가 완료되면 분리정제 물질을 활용한 추가적인 산업화 용도 개발이 가능할 것으로 기대하고 있다.
동절기 고속철도차량 하부 및 대차부에 부착된 설빙이 차량 운행 시 도상자갈구간(침목이 받는 차량 하중 전달 및 침목 고정을 위한 자갈 구간)에서 고속으로 낙하하여 자갈을 비산시켜 이로 인한 철도차량 구조물 및 시설물의 피해가 보고되고 있으며, 이는 고속철도 개통 이후 지속되고 있다. 이러한 문제점 해결을 위해 자갈의 비산을 방지하는 네트, 인력 제빙, 이동식 열풍기 등을 사용하고 있으나 효율성이 떨어진다. 기존보다 효율적인 제빙을 위해 화학적 제빙액에 대한 연구가 진행되고 있으며, 본 연구에서는 화학적 제빙액으로 사용되는 물질들의 융빙성능, 동점도, 증발성 등을 평가하여 고속철도차량 제빙용으로 최적의 물질을 찾고자 한다. 평가 물질로는 유기산염류 4종(개미산나트륨, 초산나트륨, 개미산칼륨, 초산칼륨)과 알코올류 2종(프로필렌글리콜, 글리세롤)을 대상으로 하였다. 이때, 실내 평가에서는 개미산칼륨, 초산칼륨, 프로필렌글리콜이 유사한 융빙성능을 보였으나, 모사 살포 시스템을 이용한 융빙성능 결과, 프로필렌글리콜이 가장 우수한 성능을 보였다. 이는 프로필렌글리콜의 동점도가 2.989029 St로 다른 물질 대비 높아 얼음에서 보다 오래 체류하여 제빙하기 때문이다. 또한, 개미산칼륨과 초산칼륨은 결정이 석출되어 차량외관에 악영향을 미치므로 사용에 어려움이 있다. 본 연구를 통해 프로필렌글리콜이 고속철도차량용 제빙액으로 최적의 물질임을 확인하였다.
과도한 인구의 밀집과 도시 하부구조시설의 집중이 될수록, 재난의 가능성은 그 만큼 존재하게 된다. 대부분의 도시가 예상치 못하는 자연적 및 인위적 재난을 대처 하는 데에는 많은 어려움을 지니고 있다. 많은 사례가 이미 증명되고 있듯이, 이러한 재난은 사회경제적, 재정적, 물질적 및 인명손실에 많은 영향을 초래하고 있다. 비록 여러가지 재난방지 프로그램을 준비해 왔지만, 재난방지를 위한 첨단경고 시스템을 구축하는데 있어서 부족한 점이 있다. 이 연구에서는 전화에 연결될 수 있는 자동음성통보시스템의 개념적 생각과 모델을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제안한 개념적 모델과 시스템 구조는 재난을 예측하고 분석할 뿐만 아니라, 재난의 위험과 위기에 대한 해결책과 대책을 제시한다. 그러나, 지리적정보 측면에서 자동음성통보 시스템의 개념적 정의 및 모델에 대한 연구가 적은 듯하다. 따라서 이 연구는 자연적 재난과 인위적 재해를 조사하고 해결책을 제시하는 것을 강조하였다.
불화수소는 유리의 식각, 금속의 녹 제거 등 산업계에서 많이 사용되는 대표적인 무기산이며 노출 시 눈, 코, 목안을 강하게 자극하고, 흡입 시 폐렴, 폐수종 기관지염을 일으키는 대표적인 유독물질에 해당하는 화학물질로 구분되어 있다. 현행 폐기물공정시험기준에는 불소화합물에 대한 함량분석방법이 마련되어 있지 않아 최근 발생된 불화수소 누출사고로 발생된 불산에 오염된 농작물, 수목 등 가연성 폐기물의 신속하고 안전한 처리방법 마련에 어려움을 겪었다. 본 연구에서는 불화수소 누출사고로 발생된 가연성 폐기물(농작물, 수목 등) 중 불소 및 불소화합물의 함량분석방법 마련을 통해 폐기물의 불산 오염여부를 판단하고 적절한 폐기물 처리방법을 제시하고, 향후 이 방법을 폐기물 관리법상에 지정폐기물에 함유된 유해물질로 불소 및 불소화합물에 대한 항목 추가 시 폐기물공정시험기준으로 활용하고자 한다.
최근에 빠른 쓰기/읽기 속도, 적은 소비 전력과 비휘발성을 가지는 메모리 캐패시터의 유전 재료로서 SrBi/sub 2/Ta/sub 2/O/sub 9/(SBT)에 대한 관심이 집중되고 있다. 강유전체 물질을 이용한 고밀도 FeRAM을 생산하기 위하여서는 식각에 의한 패턴이 형성되어야 한다. 강유전체 물질의 성장과 그 전기적 특성에 관한 연구와 발표는 많이 발표 되고 있다. 그러나, 강유전체 물질의 식각의 어려움 때문에 SBT 박막 식각에 관한 연구는 거의 전무하다고 할 수 있다. 그러므로, SBT 박막의 식각의 특성을 알아보기 위하여, SBT 박막은 CF/sub 4/Ar 가스 플라즈마를 이용하여 MEICP로 식각 되어졌다. XPS를 이용하여 식각 된 SBT 박막의 표면에서의 화학 반응을 분석하였고, XPS 분석을 검증하기 위하여 SIMS 분석을 하여 비교하였다.
분무건조는 약물의 입자 제조에 널리 사용되고 있는 효과적이고 안정적인 공정 중 하나이다. 과거 분무건조의 방법에서는 입자의 응집을 조절하기 쉽지 않았으며, 크기 조절에도 많은 어려움을 겪어 왔다. 특히 고분자 입자의 제조는 저분자 유기물질인 식품, 의약원료 등과 비교하여 상대적으로 제조하기 어려운 면이 있었다. 본 연구에서는 기존의 분무건조기를 개조하여 노즐에 전기장을 외부에서 가해 줌과 동시에 동축 이중 노즐을 사용하여 고분자 입자의 제조를 시도하였다. 내부 고분자 물질로는 폴리에틸렌글리콜과 폴리락타이드코글리코라이드를, 외부 물질로는 락토오스를 사용하였다. 그 결과 전기장을 사용하지 않는 분무건조에 비해 비교적 일정한 크기와 모양을 제조할 수 있었으며, 입자 간의 응집을 줄일 수 있음을 확인하였다. 전기분무건조된 PLGA 분말은 주로 $2{\sim}5{\mu}m$ 기인 둥근 모양의 입자로 구성되었다.
대부분의 고형화/안정화에 대한 연구는 작은 column(5cm $\times$ 10cm)을 사용하여 흡착 또는 침출(용출)에 대하여 실험하였다. 이러한 자은 기구의 실험은 현장 적용에 있어 많은 어려움을 내포하고 있다. 본 연구는 현장 적용성을 감안하여 큰 정방형(100cm$\times$100cm$\times$100cm)의 Lysimeter를 제작하여 불량폐기물을 벤토나이트와 직접 혼합하여 폐기물의 안정성 및 환경적인 면을 알아보기 위한 기초 실험을 하였다. 실험 결과, 벤토나이트의 혼합비에 따라 중금속 농도는 미세한 변화를 보였다. 침출수의 중금속 및 오염물질농도는 벤토나이트의 혼합비에 따라 중금속 및 오염물질의 농도가 감소되었으며, 특히 오염물질 중 CODcr은 25~30% 제거효과를 나타내고 있다. 또한 불량폐기물에 의한 잔여토사 발생은 전체부피의 약 80%(40$\times$40mm screen) 정도를 나타내고 있다.
본 연구는 급변하는 기후변화에 대응하기 위한 이동식 전처리 여과취수장치 및 이를 이용한 물 생산용 취수시스템에 관한 것으로 홍수시나 가뭄시 이물질과 부유물질의 제거를 통해 후속 여과 장치의 부하 경감과 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 비상용수 및 생활용수로 신속히 활용할 수 있는 시설에 관한 것이다. 기존 이동식 물생산장치의 수처리 공정은 1NTU 내외의 깨끗한 물이 유입되지 않으면 여과기(RO SYSTEM) 막이 폐색되어 생산된 물의 수질이 일정치 않아 재난 시 활용하는데 어려움이 있었다. 반면에 본 연구의 물 생산용 취수시스템은 전처리 여과취수를 통해 이물질과 부유물질의 제거가 가능하여 후속 여과 장치의 부하 경감을 통해 유지관리비용 최소화와 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 신속히 생활용수로 활용할 수 있으며, 다양한 급수원(하천, 저수지, 댐, 지하수 등)을 통한 수량 확보가 가능하고, 평상시 다용도(하천정화, 녹조제거, 도로 청소, 조경수 등)로 사용이 가능한 물생산시스템이다. 또한, 비상시 이동식 차량에 탑재하여 이동 및 운반이 가능할뿐만 아니라 저수지나 댐 또는 하천 등의 원수를 취수하여 이중 관 구조의 여과기를 통한 전처리로 지속적인 여과력을 발휘하여 이물질이나 부유물질을 신속히 제거하고, 역세척수 공급으로 여과재를 쉽게 역세척할 수 있어 여과 성능의 저하를 방지할 수 있다. 본 연구에서의 이동식 전처리 여과취수장치는 다양한 조건에서의 수치모의를 수행하여 평상시나 비상시 다용도의 필요수량을 확보할 수 있도록 장치의 최적화를 수행하였으며, 이를 통해 안정적인 수자원 확보와 활용이 가능하고, 국내 물 시장에서 물생산시스템의 다양성을 확보하여 국민경제에 기여할 수 있고, 향후 물 부족 국가의 ODA 사업에 진출하여 수출증대 효과를 얻을 수 있을 것이다.
Trifolin (kaempferol 3-O-galactoside)는 플라보놀 그룹에 속하는 물질로 아토피, 항균, 폐암에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. Trifolin은 다양한 식물에서 추출하여 사용하고 있지만 추출 과정이 복잡하고, 수율이 낮으며, 추출을 위한 바이오매스를 얻는데 계절적 어려움이 있다. 생물전환은 저렴한 화합물에서 고부가가치 화학물질을 생산할 수 있는 대체 수단으로 이용된다. 본 연구에서는 naringenin으로부터 trifolin을 생합성하기 위해 3개의 유전자(PeFLS 및 OsUGE-PhUGT)를 각각의 대장균에 도입한 BL-FLS균주와 BL-UGTE균주를 이용하여 공조배양시스템을 개발하였다. Naringenin으로부터 trifolin을 생합성하기 위해 세포의 밀도, 생물전환 온도, 재조합 단백질 유도의 적정 IPTG농도 및 시간, 기질 공급 농도 등의 최적화를 실시하였다. 최적화된 공동 배양 발효 시스템을 통해 67.3 mg/L의 trifolin을 성공적으로 생합성 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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