• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.138-145
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• 2013

최근 국내에 많이 보급되고 있는 이류체 포그 냉방시스템의 효율적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 다양한 조건의 분무사이클을 설정하여 토마토재배 온실에서 냉방실험을 실시하였다. 냉방효과는 평균 $1.2{\sim}4.0^{\circ}C$를 보였고, 냉방효율은 평균 8.2~32.9%로 나타났다. 분무간격에 따른 실험에서 90초 분무사이클의 냉방효율이 가장 높았고, 대체로 분무시간이 길수록, 정지시간이 짧을수록 냉방효율이 높게 나타났다. 이류체 포그시스템의 분무량이 증가할수록 냉방효율이 높아지는 경향을 찾을 수 있었다. 그러나 분무량을 증가시키더라도 내부공기가 포화상태에 가까워지면 더 이상 증발이 일어나지 않으므로 내부공기가 포화상태에 도달하기 전까지 분무량을 증대시키는 방법으로 냉방효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 냉방효율이 증가함에 따라 실내공기의 포차는 감소하였고 실내외 절대습도 차이는 증가하는 경향을 보였다. 포그의 증발량이 증가할수록 실내와 실외의 절대습도 차이는 커지고, 이에 따라 환기에 의한 수증기 배출이 잘 되어 다시 증발효율을 상승시키므로 냉방효율이 높아지는 순환구조를 갖게 되는 것으로 판단된다. 분무시간과 정지시간에 따른 실내공기의 포차변화를 회귀분석한 결과 $10g{\cdot}kg^{-1}$의 포차 변화에 필요한 분무시간은 120초, 정지시간은 60초로 나타났다. 그러나 온도의 진동폭을 줄이고 냉방효율을 높이기 위해서는 포차의 변동범위를 $5g{\cdot}kg^{-1}$으로 설정하여 60초 분무, 30초 정지가 더 적당할 것으로 판단된다. 이류체 포그시스템의 제어방식을 컴퓨터 제어시스템과 현재 보급되고 있는 간편제어시스템으로 분류하여 제어알고리즘을 유도하였다. 자연환기 온실에서 간편 제어시스템을 사용한다면 분무사이클을 60초 on, 30초 off로 설정하고 온도하한은 30~$30{\sim}32^{\circ}C$, 습도상한은 85~90%로 설정할 것을 제안한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권3호
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• pp.321-327
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• 2006

본 연구는 솔잎을 수증기 증류법으로 생산한 솔잎 추출용액을 2형 당뇨 마우스인 db/db mice에게 투여하여 솔잎 추출용액의 혈당강하 효과를 조사하고자 하였다. 이를 위해서 $30{\sim}40g$정도의 6주령 수컷 C57BL/Ksj(BL/Ls) homozygous diabetic(db/db) mice(SPF)를 음성대조군(corn oil), 솔잎 추출용액 저용량군(112.5 mg/kg), 고용량군(450 mg/kg) 및 양성대조군(metformin 150 mg/kg)의 4군으로 나누어 6주간 시험물질을 경구 투여하였다. 6주 사육기간 동안 혈당의 변화를 측정하기 위해 매주 1회씩 6시간 공복 시 미정맥으로부터 혈당을 측정하였으며, 6주 실험종료 후 모든 동물은 희생시킨 후 복대정맥에서 혈액을 채취하여 당화혈색소(HbAlc), 혈청 인슐린, C-peptide 및 leptin 농도 등을 측정하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 식이섭취량은 솔잎 추출용액 투여군에서 감소하는 경향을 보였으며, 양성대조군은 섭취량의 변화가 없었고, 1일 1마리당 평균섭취량은 고용량군이 음성대조군 및 양성대조군에 비하여 유의적으로 낮은 섭취량을 보였다. 체중은 군 간의 차이가 나타나지 않았으며, 간 무게와 상대적 간 무게는 음성대조군에 비하여 솔잎 추출용액 고용량군에서 유의적으로 높게 나타났다. 혈당은 솔잎 추출용액 고용량군에서 실험개시 3주부터 음성대조군에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 최종 혈당은 저용량과 고용량군 모두 음성 대조군에 비해 유의적으로 낮아졌고, 용량 의존적인 경향성을 나타내었다. 당화혈색소의 함량 역시 솔잎 추출용액 고용량군에서 음성대조군에 비해 유의적이지는 않지만 낮은 경향을 보였다. 혈청 인슐린과 C-peptide농도는 솔잎 추출용액의 투여에 따른 차이가 나타나지 않아 솔잎 추출용액이 인슐린의 생성에 영향을 미치지는 않는 것으로 사료된다. 혈청 leptin 농도는 유의적이지는 않지만 음성대조군에 비해 솔잎 추출용액 투여군에서 높은 경향을 나타냈으며, 혈당과 음의 상관관계를 나타내고 있어 솔잎 추출용액의 혈당강하 효과의 작용기전으로 leptin과 관련된 인슐린 감수성에 영향을 미첬을 가능성이 있는 것으로 기대된다. 그러므로 본 연구에 사용한 112.5 mg/kg 및 450 mg/kg의 솔잎 추출용액은 6주 경구투여 시 혈당강하 효과를 나타냈으며, 인슐린의 농도에는 영향을 미치지는 않았다. 이러한 결과는 솔잎 추출용액의 혈당강하 효과의 작용기전이 인슐린의 감수성이나 저항성에 영향을 미쳤을 가능성이 있는 것으로 기대되며, 본 연구가 앞으로 솔잎 추출용액에 대한 다양한 연구를 활성화하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1209-1215
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• 2022

선택적 촉매 환원법(SCR)은 질소산화물(NO_x)을 저감하는 매우 효율적인 방법으로 알려져 있으며 발생된 질소산화물(NO_x)을 질소(N₂)와 수증기(H₂O)로 환원시키는데 촉매 작용을 한다. 질소산화물(NO_x) 저감 성능을 결정하는 요소 중 하나인 촉매는 셀 밀도가 증가하면 촉매효율이 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실습선 세계로호에 설치되어 있는 발전 기관의 배기가스 조건을 모사한 실험장치를 통하여 100CPSI(60Cell)촉매의 부하에 따른 질소산화물(NO_x) 저감 성능을 확인하고 세계로호에 설치되어 있는 25.8CPSI(30Cell) 촉매의 기존 연구 자료와의 비교를 통해, 셀 밀도가 질소산화물(NO_x)의 저감에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 실험용 촉매는 셀 밀도만 변화를 주었고 형태는 벌집형(honeycomb), 조성물질은 V₂O₅-WO₃-TiO₂를 동일하게 사용하여 제작하였다. 실험결과 100CPSI(60Cell) 촉매의 질소산화물(NO_x) 농도 저감율은 평균적으로 88.5%이며 IMO specific NOx 배출량은 0.99g/kwh로 IMO Tier III NOx 배출기준을 만족하였다. 25.8CPSI(30Cell) 촉매의 경우, 질소산화물(NO_x) 농도 저감율은 78%, IMO specific NOx 배출량은 2.00g/kwh 이었다 두 촉매의 NOx 농도 저감율과 IMO specific NOx 배출량을 비교하였을 때, 100CPSI(60Cell)촉매가 25.8CPSI(30Cell) 촉매보다, NOx 농도 저감율은 10.5% 높고 IMO specific NOx 배출량은 약 2배 적은 것을 확인하였다. 따라서 촉매의 셀 밀도를 높임으로써 효율적인 탈질효과를 기대할 수 있으며 향후 실선 테스트를 통하여 검증한다면 촉매의 부피 저감을 통한 제작 비용을 줄이고 협소한 선박 기관실을 효율적으로 사용하기 위한 실용적인 자료로서 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.947-953
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• 2012

본 연구에서는 폐타이어 열분해 잔류물(char)을 이용하여 활성탄을 제조하기 위한 연구를 수행하였다. 활성탄 제조는 고정층 석영관 반응기에서 수증기를 이용한 물리적 활성화 방법을 사용하였으며, 주요한 실험 변수는 활성화 온도, 활성화 시간, 승온속도 및 활성화제의 주입량 등이다. 활성탄 제조 후 세공분포를 분석한 결과, 활성화 온도 $850^{\circ}C$, 승온속도 $5^{\circ}C$/min, 활성화 시간 3 hr의 조건에서 제조한 활성탄이 미세세공(micropore), 중간세공(mesopore) 및 거대세공(macropore)이 가장 많이 발달함을 알 수 있었다. 본 연구결과, 폐타이어 열분해 잔류물을 이용한 활성탄 제조의 최적 조건은 활성화 온도 $850^{\circ}C$, 활성화 시간 3 hr, 승온속도 $5^{\circ}C$/min, 활성화제 공급량 3 g $H_2O/char-g{\cdot}hr$ 등으로 조사되었다. 이 조건에서 제조한 활성탄의 BET 비표면적은 $517.6m^2/g$, 총 세공부피 $0.648cm^3/g$으로 나타나 활성탄으로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2016

생약의 원산지를 판별하는 논리적인 일련의 기준을 개발한다면, 현재 유통되는 한약을 좀 더 과학적으로 관리 할 수 있을 것이다. 이러한 노력은 전통적인 한약 산업 발전에 기여할 것이라고 사료된다. 산수유의 원산지 판별법을 개발하기 위해, 본 연구에서는 우선 국산 산수유와 중국산 산수유를 각각 수증기 증류하고 이 때 얻은 휘발성분을 GC/MS를 이용하여 분석하였다. NIST mass spectral library의 데이터베이스로부터 정성분석한 결과를 바탕으로 데이터를 범주화(binning)하여 변수를 얻고, 이에 대하여 PCA, OPLS-DA 등 다변량 통계 분석을 수행함으로써 신속, 정확하게 국산 산수유와 중국산 산수유의 산지를 판별할 수 있는 산지 판별모델을 확립하였다. 산지 판별모델 개발을 위해서 학습집합(n=53)을 분석하여 산지 판별모델을 수립한 후, 검증집합(n=12)을 산지 판별모델에 적용함으로써 그 타당성을 확인하였다. 더불어 1-ethylbutyl-hydroperoxide, nonadecane, butylated hydroxytoluene, 5β,7βH,10α-Eudesm-11-en-1α-ol, 7,9-bis (2-methyl-2-propanyl)-1-oxaspiro[4.5]deca-6,9-diene-2,8-dione, 그리고 2-decyldodecyl-benzene 등 6개의 마커성분을 선정할 수 있었다. 최근에 NMR을 활용한 산수유 원산지 판별에 대한 보고는 있었으나, GC/MS를 기반으로 한 대사체학 연구기법을 이용하여 산지판별 모델을 제시하는 것은 최초의 보고로서 그 의미가 크다. 본 연구결과를 활용하여 한약의 원산지 판별모델 확립과 산수유 원산지의 과학적인 관리에 적용할 수 있으리라 사료된다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.253-254
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• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.19-26
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• 2009

연속적인 지표 플럭스 관측으로부터 축적되는 엄청난 양의 자료를 체계적으로 처리분석하고 종합하여 일관성 있는 결과를 도출해 내려면 에디 공분산 자료 처리 방법의 표준화가 우선되어야 한다. 이 논문에서는 국내 타워 플럭스 관측 네트워크인 KoFlux의 표준화된 자료 처리 방법을 소개하고, 처리 방법이 다른 경우에 생길 수 있는 지표 플럭스의 불확실성을 평가하였다. 광릉 활엽수림에서 관측된 탄소 플럭스의 경우, 순생태계교환량(net ecosystem exchange, NEE)과 생태계호흡량(ecosystem respiration, Re)은 각각 자료 처리 방법의 차이에 따라 민감한 반응을 보였다. 그러나 두 양이 서로 상쇄되어, 총일차생산량(gross primary productivity, GPP=NEE+Re)은 자료 처리 방법이 다른 경우에도 불구하고 오차 범위 내에서 일치하였다. 이러한 결과는 GPP를 산출할 때에 Re를 독립적으로 관측하는 것이 중요함을 시사한다. 반면 수증기 플럭스(증발산)의 경우, 야간 토양 증발이 작아서 연 적산증발산량은 자료 처리 방법에 민감하지 않았다. 이렇게 표준화된 자료처리 프로토콜을 아시아 타워 플럭스 네트워크인 AsiaFlux에 적용할 경우, 지역 규모 탄소 순환, 역학 식생 및 지면과정 모형의 검증을 위한 일관성 있는 데이터베이스의 구축이 가능해 질 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.181-192
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• 2003

기상 자료와 토양 수리 특성을 입력하여 토양수분의 수직 이동 및 분포를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하고, 이 모형을 검정하기 위해 중동사양토를 대상으로 추정한 결과와 중성자 산란법에 의해 측정한 수분단면을 비교하였다. 이 모형에서 토양수분 포텐셜을 기준으로 한 Richards 방정식의 해를 predictor-corrector 격자에 투영한 음함수 유한차분법에 의해 구하였다. 이 모형에서는 토양단면의 수리특성은 균질하고, 토양수분은 등온적으로 흐르고, 수분이력현상은 고려하지 않고, 수증기 및 열 이동은 일어나지 않고, 빗물은 토양 단면에 부분 치환원리에 의해 분배된다고 가정하였다. 이 모형의 입력 자료는 크게 강우량, 최고 및 최저 기온, 상대습도 및 일사량의 일일 기상자료와 불포화 수리전도도 및 수분보유 특성 함수를 추정하기 위한 토양 수리 자료로 구분하였다. Chebyshev 다항식과 최소 자승차를 이용하여 추정한 토양 수리 다항식은 입력 자료와 매우 잘 일치하였다. 다양한 지표 및 하부 경계조건에서 53일 동안 상대적으로 시간증가분을 크게 하여 추정한 Richards 방정식의 해인 토양수분 수직 단면은 지표 10 cm를 제외하고는 중성자 산란법에 의해 측정한 결과와 잘 일치하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권3호
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• pp.205-215
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• 1997

본 연구에서는 온실 재배 토마토 군락의 열수지에 근거한 증산모델을 구성하고 실험을 통하여 모텔에 필요한 계수의 추정과 모질의 검증을 수행하였다. 온실의 일사략과 엽-대기수증기압차(LVPD)를 매개변수로 하는 기공확산저항 추정식을 구성하여 기공작산저항 실측 자료를 이용하여 추정식의 계수를 추정하였다. 이 추정식으로 기공확산저항 변이의 80％ 이상을 설명할 수 있었으며 추정식에 이용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 검정한 결과 추정정도가 높아 증산예측 모델의 구성식으로 이용될 수 있는 것으로 판단되었다. 반투과성 매질의 복사 흡수이론을 적용한 Stanghellini의 식을 다소 변형하여 모델의 군락 순복사 추정식으로 사용하였으며 이 추정식에 의하여 계산된 순복사량은 실측치와 잘 일치하였다. 계수 추정에 사용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 순복사 및 기공확산저항 추정식으로 구성된 증산예측 모델의 군락온도 및 증산예측 정도를 검증하였다. 모델에 의하여 계산된 군락 온도, 순간 증산속도 및 일 총 증산량은 실측치와 잘 일치하여 본 연구에서 작성된 증산 예측 모델은 온실 재배 토마토의 환경제어, 관개제어 등에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.324-328
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• 1998

볏짚과 보리짚을 효율적으로 퇴비화하기 위하여 이들을 폭쇄처리하여 퇴비화 하였다. 볏짚과 보리짚을 폭쇄 처리하였을 때 유기산의 생성으로 원시료에 비해 pH가 각각 4.0, 3.7로서 낮아졌고, EC도 1.66, 3.19mS/m로 감소하였으며, cellulose, lignin 및 총 탄소 함량은 증가되었다. 퇴적 16주 후에 볏짚이나 볏짚폭쇄물에서는 총질소가 $2{\sim}2.5$%가 더 증가한 것으로 나타났으나, 보리짚은 폭쇄를 하면 1.7%가 증가하지만 폭쇄처리를 하지 않은 시료는 오히려 0.41% 감소하였다. 이런 결과로 보리짚은 퇴비화가 어려운 재료이지만 폭쇄처리를 하면 퇴비화가 용이해짐을 알 수 있다. 볏짚의 C/N비는 퇴비화 초기부터 급격히 감소하였지만, 폭쇄처리를 한 볏짚과 보리짚은 퇴비화 후기에 급격히 감소하였다. 이것은 폭쇄처리로 유기산이 생성되어 초기에는 낮은 pH때문에 미생물이 생육이 어려웠으나, 퇴비화가 진행됨에 따라 안정하게 되어 퇴비화가 더 잘 이루어진다는 것을 알 수 있었다. 따라서 재료를 폭쇄처리하면 공극량이 증가하는 동시에 유효 표면적이 증가하여 퇴비화 기간을 단축할 수 있으며, 고온, 고압의 수증기에 의해 병원성균 및 잡초 종자가 제거된다. 이는 폭쇄처리에 의해 퇴비화가 효율적으로 진행된다는 것을 시사한다.