• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.580-587
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• 2019

저서성대형무척추동물은 수질 평가를 위해 다년간 이용되었다. 본 연구는 한국 송지천에서 저서성대형무척추동물을 이용하여 이 하천의 수질을 평가하고자 수행되었다. 동정된 동물은 3문 5강 12목 18과 20종 447개체였다. 집모기류(Culicini sp.)가 가장 우점종이었고(203개체), 두번째 우점종은 집파리(Musca do­mestica)였다. 다양한 생태학적 척도로 수질의 상태를 평가하였다. 전체 생태 점수(total ecological score of benthic macroinvertebrate community, TESB)은 17(St. D)에서 41(St. A)으로 평균은 29였다. St. A에서 부수성 지수와 저서성 대형무척추동물생태 점수(ESB)는 II 등급으로 빈부수성, 수질은 약간 만족이며 보호가 요청되는 수질에 해당되었다. 저서성동물지수(benthic macroinvertebrate index, BMI)은 25.207(St. C)에서 39.348(St. A)까지 이며 평균은 31.810였다. St. C와 St. D의 하천 상태 평가는 강부수성이며 민감종이 결여되어 있었다. 다양도를 나타내는 Shannon-Weaver index (H')는 1.288(St. D)에서 2.250(St. A)였다. H'에 근거한 부수성 정도는 St. A에서는 ${\beta}$-중부수성이었으며 나머지 지점은 ${\alpha}$-중부수성이었다. 지리적 밀도는 1.229(St. A)에서 2.071(St. D)으로 평균은 1.582였다. 송지천에서 사용한 무척추동물을 이용한 여러 수질의 척도는 한국 내 다른 하천에서도 적용할 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.125-132
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• 2019

이 논문에서는 지진 하중을 받는 꼬인 삼각대 지지구조를 갖는 해상풍력발전기의 지진 신뢰성 해석 방법을 제시한다. 수평하중에 대해서 면외 변위가 발생하는 꼬인 삼각대지지 구조의 기하학적 특성과 지반의 비선형성을 포함한 지반-말뚝 상호작용을 고려하기 위한 구조물의 3차원 동적 유한요소 모델을 제시하였다. 지진신뢰성 평가를 위해 재현주기별 인공지진파를 사용한 시간이력 해석을 통해 말뚝 두부의 수평변위로 정의된 한계 상태식에 대하여 파괴확률을 산정하였다. 비선형 시간이력해석에 의한 한계상태식 평가를 고려하여 효율적으로 신뢰성 해석을 하기 위해 Markov Chain Monte Carlo 샘플링 방법을 적용한 부분집합 시뮬레이션 방법의 적용을 제시하였다. 제시한 방법은 2차원 모델 및 정적해석만으로는 정확한 결과를 도출할 수 없는 꼬인 삼각대 지지구조를 갖는 해상풍력발전기의 신뢰성 평가 및 설계기준 개발에 활용될 수 있음을 보였다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.132-137
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• 2017

이 연구에서는 표면반응분석법의 기법 중 하나인 박스-벤켄법을 사용하여 밀가루 반죽의 물리적 특성을 예측하고 조절 할 수 있는 방법을 연구하였다. 반죽의 주요한 물리적 특성으로는 경도, 응집성 그리고 탄력성을 선정하였고 주요한 영향인자들로서 물, 이스트 그리고 발효시간을 선정한 후에 영향인자들과 물리적 특성들의 관계를 나타내는 모델링을 수행하였다. 얻어진 모델을 통하여 설계공간을 설정하고 제조를 위한 최적조건과 예상 결과를 계산할 수 있었으며, 예측된 결과와 실제 결과들은 모두 90% 이상의 정확성을 나타내었다. 결론적으로 표면반응분석법에 의한 최적화 기법은 식품산업에서 반죽특성과 최종제품의 품질을 예측하는데 폭넓게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.747-757
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• 2021

극한 강우의 정량화는 홍수방어계획의 수립에 대단히 중요하며 극한 강우의 일반적인 척도는 T-년 재현기간으로 표현된다. 본 연구에서는 기후정보와 지리정보가 결합된 계층적 베이지안 모형을 이용하여 재현기간별 일 강우량의 공간 분포 및 불확실성을 추정하는 방법을 제시하고 이를 서울-인천-경기 지역에 적용하였다. 한국 기상청에서 운영 중인 서울-인천-경기 지역의 6개 종관기상관측소의 연 최대 일 강우량이 일반화된 극치 분포에 적합되었다. 지점 빈도해석과 지수 홍수법을 이용한 지역 빈도해석으로부터 도출된 재현기간별 일 강우량과의 비교를 통하여 제안된 방법의 적용성 및 신뢰도를 살펴보았다. 모든 지점과 모든 재현기간에서 지수홍수법에 의한 지역 빈도해석의 불확실성이 가장 큰 것으로 나타났으며, 계층적 베이지안 모형에 의한 지역 빈도해석의 신뢰도가 가장 높은 것을 확인하였다. 제안된 방법은 서울-인천-경기 지역 및 공간적인 크기가 유사한 다른 지역에서 다양한 지속기간에 대한 확률강우량 지도를 생성하는데 사용될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.542-547
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• 2021

글라스 라이닝 임펠러는 강산을 포함한 대부분의 화학물질들에 대해 내부식성이 있고, 또한 평활하고 눌어붙지 않는 표면을 가지며 세정이 용이하고 프로세스에 불순물들을 유입하지 않는 강점을 갖고 있다. 글라스 라이닝 HOMEBASE 임펠러는 저점도 유체에서 고점도 유체까지 폭넓은 점도 범위의 액체를 교반할 수 있도록 개발된 다목적형 대형 교반 임펠러이나, 그중에서도 세포 배양이나 효모의 배양, 맥주 발효 솥 등은 저점도 액의 통기 교반에 많이 사용하며, 특히 공기-수계의 통기성 교반에 많이 적용한다. 구조가 간단하면서도 성능 면에서 경쟁력을 갖는 HOMEBASE 임펠러에 대한 글라스 라이닝은 제작상 임펠러와 샤프트의 접합 면적을 가능한 한 작게 할 수 있도록 상하 분할이 필수적이다. 임펠러의 상하 분할은 혼합 성능에는 거의 영향을 미치지 않지만, 통기 성능을 저하하였다. 본 연구에서는 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 형상의 최적화를 위해, 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 임펠러 사이의 간격 및 방해판의 개수가 통기 동력에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 간격이 통기를 할 때의 동력 P_g와 통기가 없을 때의 동력 P₀의 비인 P_g/P₀를 저하시킨다는 연구 결과를 통해 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 최적 형상과 방해판 조건을 도출하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.57-66
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• 2021

본 연구에서는 습식제련 공정을 이용하여 저품위 동광으로부터 구리를 회수하고자 하였다. 침출시료는 저품위 동광을 파·분쇄하여 0.355 mm 이하로 입도분리하였으며, 1.5%의 구리, 4.7%의 철, 1.0%의 망간 그리고 0.3%의 아연을 함유하고 있다. XRD 분석 결과 구리는 산화물 형태로 관찰이 되었으며3 M 황산, 80℃ 조건에서 97%의 구리를 침출하였다. 침출용액으로부터 LIX9894N를 사용한 용매추출 공정을 통해 구리를 철, 망간, 아연으로부터 회수하였다. 구리와 다른 금속들 사이의 분리 경향은 분배비와 분리계수를 통해 확인하였다. McCabe-Thiele Diagram을 작도하여, 구리를 회수하는 최적 조건으로 5 vol.% LIX984N, O/A 비율 0.5, 향류 2단 추출을 설정하였다. 이 조건에서 99%의 구리를 추출할 수 있었으며, 2 M 황산으로 탈거한 후에 1.6 g/L의 구리를 함유한 황산구리 용액을 얻을 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.368-376
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• 2021

흰민들레 추출물에서 분리한 taraxinic acid, dihydrotaraxinic acid 및 luteolin를 대상으로 화장품의 미백 소재로서의 이용 가능성을 조사하였다. In vitro tyrosinase 저해 활성은 100 ㎍/mL에서 대조군인 ascorbic acid는 42% 저해 활성을 보였으며, luteolin은 48%, taraxinic acid는 29%, 그리고 dihydrotaraxinic acid는 18%를 보여 luteolin이 가장 높게 나타냈다. Taraxinic acid와 dihydrotaraxinic acid는 100 ㎍/mL 이하의 조건에서 B16BL6 멜라닌 형성 세포의 생존율에 영향을 미치지 않았으나, luteolin은 강한 세포 독성을 나타냈다. Taraxinic acid와 dihydrotaraxinic acid가 세포 생존율에 영향을 미치지 않는 농도 범위(10, 50, 100 ㎍/mL)에서 B16BL6 세포 내 멜라닌 생합성 및 tyrosinase 활성을 확인한 결과 농도 의존적으로 억제하는 것으로 확인되었다. 특히 taraxinic acid는 tyrosinase inhibitor로 알려진 arbutin보다 뛰어난 저해 활성을 나타내어, 천연 기능성 미백 화장품 원료로 사용 가능성이 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.263-269
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• 2021

블루베리 재배 토양 개선에 적합한 유기자재를 선정하고자 대표적인 하이부쉬블루베리 품종인 'Duke'를 대상으로 피트모스, 이탄토, 소나무 발효톱밥 등 유기자재를 활용한 토양에서 블루베리의 생육 및 과실 특성을 조사하였다. 토양 산도는 4.2 ~ 4.8로 톱밥 > 이탄토 = 피트모스 수준이었다. 토양 중 유기물 함량은 톱밥의 경우 2.5%, 피트모스와 이탄토를 섞은 토양의 경우는 4.1%로 나타났다. 토양 경도는 토양 깊이 40 cm 위치까지 측정한 결과 1 ~ 5 kgf cm^-2으로 작물이 자라기에 적합한 것으로 나타났다. 흡지 수와 주축지 수는 이탄토 > 피트모스 > 톱밥 유기자재 처리구 순으로 많았다. 또한 피트모스와 이탄토 처리구의 흡지 굵기와 길이도 톱밥 처리구보다 긴 것으로 조사되었으며, 총 신초 수도 마찬가지의 양상으로 나타났다. 과실의 특성 중 과실의 중량, 과경, 횡경, 경도는 유기자재 처리 간에 통계적 차이가 나타나지 않았다. 가용성고형물 함량은 이탄토 > 피트모스 > 톱밥 유기자재 처리구 순으로 높게 나타났다. 과실의 수확량은 톱밥 처리구가 가장 낮은 것으로 나타났으며 피트모스와 이탄토 처리구는 비슷한 양상으로 나타났다. 따라서 토양 환경에 따른 수체 및 과실 특성을 종합하여 검토한 결과 국내 블루베리 재배 시 안정적인 생산을 위해서 피트모스를 이탄토로 대체하여 사용할 수 있을 것이라 판단되었다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.146-151
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• 2021

순수한 BiVO₄ 및 Sm 이온이 도핑된 BiVO₄ 촉매들을 수열합성법으로 제조하였고, 그들의 물리적 성질을 XRD, DRS, SEM 및 PL 등을 사용하여 특성분석을 하였다. 또한, 가시광 조사 하에서 로다민 B의 분해반응에서 광촉매로서의 활성을 조사하였다. Sm 이온의 첨가는 낮은 온도에서도 촉매의 결정구조를 ms-BiVO₄ 구조에서 tz-BiVO₄로 변화시켰다. 흡광도 분석결과로 부터 모든 촉매들은 Sm 이온의 도핑과 관련없이 가시광 영역에서 흡수스펙트럼을 보여주고 있다. 또한 순수한 BiVO₄ 촉매는 무정형의 형상을 보여주고 있으나 Sm 이온이 첨가되면 그 입자들의 형상이 타원형으로 변화하였으며 입자의 크기가 줄어 들었다. 로다민 B의 광분해 반응에서 순수한 BiVO₄ 촉매에 비해 Sm 이온이 첨가된 촉매들의 광분해 활성이 증가하였다. 또한, 3%로 도핑된 Sm3-BVO 촉매가 가장 높은 활성을 보일 뿐만 아니라 가장 높은 수산기 라디칼의 생성속도와 가장 큰 PL피크 세기를 나타내었다. 이 결과는 촉매와 물의 계면에서 얻어지는 수산기 라디칼(•OH)의 생성속도는 광촉매 활성과 밀접한 연관성이 있다는 것을 의미한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.48-58
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• 2021

이 연구는 핵심역량중심교육 관점에서 초등과학 교과서에 나타난 지층관련 내용을 분석하고, 교육대학교 1학년 학생 50명을 대상으로 학생들의 지층개념을 조사하였다. 연구결과, 초등교과서의 지층관련 지식은 대부분 'A는 B이다'와 같은 선언적 문장구조를 가지고 있다. 위와 같은 지식의 형식은 과학수업에서 학생들 간 토의와 토론의 주제로 사용하는데 한계를 지님으로써 핵심역량교육 관점에서 불리하다. 교육대학교 학생들의 지층개념과 관련하여 조사대상자의 70%는 진흙, 모래, 자갈 등의 퇴적물들을 단단한 퇴적암으로 변화시키는 속성작용의 원인으로'상부의 퇴적층에서 가하는 압력과 압력으로 생긴 열이다'고 응답하였다. 또한 지질시대의 자연환경에 대한 정보를 지층을 통해 얻을 수 있는지에 대해서는 약 20%가 '지층에서 나타난 화석을 통해서만 얻을 수 있다'고 응답했다. 약 80%의 학생들은 지층을 통해 얻을 수 과거 지질시대의 자연환경 정보를 얻을 수 있다고 응답하였으나, 얻을 수 있다고 주장하는 자연환경에 대한 정보는 지층의 단단함 등 오개념이 비율이 높았다. 결론적으로 지층개념에 대한 교수/학습을 통해 핵심역량교육의 학습효과를 높이기 위해서는 초등과학교과서에 제시된 지층 관련 지식의 형태와 내용을 검토할 필요가 있다.