• 제목/요약/키워드: 액체 질소(liquid nitrogen)

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공유결합 트리아진 구조체 기반 분리막의 최근 발전 (Recent Advances in Covalent Triazine Framework based Separation Membranes)

  • 김에스더;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제31권3호
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    • pp.184-199
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    • 2021
  • 공유결합 유기 구조체(COF)의 한 가지로서, 공유결합 트리아진 구조체(CTF)는 이온 열 삼량 체화 반응을 통해 제조된 반복되는 육각형 트리아진 고리의 네트워크로 구성되어 본질적으로 다공성 구조를 가진다. 또한 일부 화학 물질에 대한 친화성을 높이고 다른 화학 물질을 배제하는 많은 질소 작용기를 포함한다. 조절 가능한 특성 때문에 많은 연구자들이 기체 및 액체 분리 공정을 위한 CTF의 소재를 합성하고 테스트했다. 새로운 CTF, 혼합 CTF 복합재 및 CTF 멤브레인에 대한 다양한 연구가 기체흡착, 기체분리(예 : CO2, C2H2, H2 등) 및 담수화에 대해 연구되었다. 일부 CTF 연구는 고급 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 한계와 잠재력을 결정했으며 후속 실험에서는 광촉매 특성에 대한 CTF를 테스트하여 더 큰 지속 가능성을 위한 재활용 가능성을 제안했다. 이 총설에서는 공유결합 트리아진 구조체 기반 분리막에 대해 설명할 예정이다.

땅콩의 근류형성(根瘤形成)과 질소고정(窒素固定)에 대한 근류균(根瘤菌) 접종방법(接種方法)의 영향(影響) (Nodulation and N2 Fixation in Groundnut as Affected by Inoculation Method)

  • 김무기;소재돈;박건호;최대웅
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.77-88
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    • 1992
  • 항생제 내성 변이균주 JB7 $nal^rspe^r$와 CB756 $str^rrif^r$을 이용하여 살균하지 않은 밭토양에서 접종방법이 근류균의 증식과 근류형성 및 질소고정에 미치는 영향을 조사하였다. JB7 $nal^rspe^r$균주(菌株)를 종자당 $10^2$에서 $10^8$세포수준으로 접종(接種)했을때 접종농도(接種濃度)의 증가와 함께 근류형성(根瘤形成)이 증가하였다. 접종방법별(接種方法別)로는 YMB배양 액체접종(液體接種)이 Peat slurry나 Peat입자(粒子) 접종(接種)보다 더 많은 근류(根瘤)를 형성(形成)했고, Peat slurry와 입자(粒子) 접종간(接種間)에는 차이가 없었다. 토양(土壤) g당 $10^3$ 세포(細胞)의 근류균(根瘤菌)을 함유(含有)하는 토양(土壤)에 JB7 $nal^rspe^r$와 CB756 $str^rrif^r$을 혼합(混合)하여 접종(接種)했을때 모든 근류(根瘤)가 접종균(接種菌)에 의하여 형성되었으며, JB7 $nal^rspe^r$균주(菌株)에 의한 근류점유율이 월등히 높았다. 품종간에 근류점유율의 차이는 없었다. 접종균류(接種菌株)는 근권에서 점진적으로 증식되었으며, JB7 $nal^rspe^r$가 더 큰 폭으로 증가되었다. 땅콩의 수량은 무접종구보다 접종구가 높았으나 질소처리구(窒素處理區)와 접종구간에는 차이가 없었다.

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생쥐 배아 동결시 액체질소의 분사속도가 해빙후 배아의 발달, 미세섬유, 미토콘드리아 및 세포자연사에 미치는 영향 (Effect of Different Infusion Frequency of Liquid Nitrogen on Actin Filament, Mitochondria, Apoptosis and Development in Mouse 2-Cell Embryo after Freezing and Thawing)

  • 손인표;안학준;계명찬;최규완;민철기;강희규;이호준;권혁찬
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제4권2호
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    • pp.161-173
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    • 2000
  • 컴퓨터 세포동결기를 이용하여 생쥐 배아를 동결할 때 액체질소 (L$N_2$)의 분사속도가 해빙 후 배아의 미세구조, 기능 및 발달에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 배아는 동결을 하지 않은 대조군 (control) 및 동결군에서 L$N_2$의 분사속도에 따라 고속분사군 (120 infusion/min group 1), 저속분사군 (50 infusion/min; group 2)으로 나누었다. ICR 계열의 생쥐의 2 세포기 배아를 사용하였으며, 동결 및 해빙은 저속동결-급속해빙 방법을 사용하였다. 각 군에 따라 해빙 후 배아의 생존율과 세포질이 양호하고 분절화가 없는 2세포기 배아를 대상으로 포배 발달율 및 할구수를 측정하였다. 공초점 현미경을 이용하여 배아 내에서의 $H_2O$$_2$, 활성 미토콘드리아의 분포, 막전위차 및 actin filament를 측정하였으며, TUNEL 방법을 이용하여 DNA 분절화를 확인하였다. 동결-해빙 후 건강한 2 세포기 배아의 회수율은 group 1 (50.7%)에 비해 group 2 (34.6%)에서 현저히 감소했다 (p<0.05). 포배기 배아의 발생율 (86.7%, 76.7% vs. 44.0%)과 할구수 (79.5$\pm$12.9, 71.6$\pm$8.0 vs. 62.5$\pm$4.7)는 대조군 혹은 group 1에 비해 group 2에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). H$_2$0$_2$의 상대적 강도는 group 2에서 유의하게 증가하였다 (15.3$\pm$3.0, 16.6$\pm$1.6 vs. 23.4$\pm$1.8, p<0.05). 활성 미토콘드리아의 분포는 정상적인 배아에서는 균등하게 분포하는 반면 배발달이 정지된 배아에서는 원형질막 주위에 몰리고 응집된 양상을 보였다. 그러나 대조군, group 1, group 2에서는 모두 균등하게 분포하여 각 군간에 차이가 없었다. 미토콘드리아의 JC-1 염색 결과는 대조군과 group 1의 경우 590 nm의 파장으로 발산되는 미토콘드리아가 group 2에 비하여 유의하게 증가하였다 (17.2$\pm$3.8, 17.4$\pm$1.3 vs. 13.2$\pm$2.0, p<0.05). 2세포기 배아내 미세섬유 (actin filament)는 대조군 및 group 1의 경우 균일하게 분포하는 반면, group 2에서는 부분적인 결손과 응집현상이 관찰되었다. DNA 분절율 (30.8%, 36.0% vs. 65.6%; p<0.05)은 group 2에서 유의하게 증가하였다. 동결시 액체질소의 분사속도는 해빙 후 배아 발달에 매우 중요한 요인으로 작용하며, L$N_2$의 분사속도의 증가는 동결과 정에서 하강 온도의 미세한 변화를 감소시켜 세포내 골격구조와 미토콘드리아의 상해를 감소시켜 $H_2O$$_2$의 발생과 DNA 분절화를 감소시켜 배아 발생을 호전시키는 것으로 사료된다.

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LNG 냉열을 활용한 저압 액화 공기 생산 공정 설계 및 경제성 평가 (Design and Economic Analysis of Low Pressure Liquid Air Production Process using LNG cold energy)

  • 문하늘;정근호;이인규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권3호
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    • pp.345-358
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    • 2021
  • 본 연구에서는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas) 재기화 과정에서 버려지는 냉열을 회수하는 방법으로 액화 공기를 생산하는 공정을 개발하였다. 액화 공기는 LNG 수출국으로 운송하여 천연가스 액화를 위한 냉매를 부분적으로 대체하는 용도로 활용될 수 있다. 이를 위하여, 액화 공기는 LNG 운반선에 저장 가능한 압력을 만족하여야 한다. 따라서, 가장 널리 사용되는 멤브레인 탱크로 액화 공기를 운송하기 위해 약 1.3 bar에서 공기가 액체 상태로 존재할 수 있도록 설계하였다. 제안한 공정에서, 공기는 LNG와의 열교환 이후 추가적인 질소 냉매 사이클과의 열교환을 통해 과냉된다. LNG 운반선의 최대 용량만큼 액화 공기를 생산할 때 운송비용 측면에서 가장 경제적일 수 있으며, 천연가스 액화공정에서 활용할 수 있는 냉열이 많아지게 된다. 이를 비교하기 위하여, 동일한 1 kg/s의 LNG 공급 조건 하에서 기존 공정을 이용한 Base case와 제안공정 내 유입 공기 유량을 각각 0.50 kg/s, 0.75 kg/s, 1.00 kg/s으로 하는 Case1, Case2, Case3를 구성하고 열역학적 및 경제적 측면에서 분석하였다. 액화 공기 생산량이 많을수록 1kg의 생산량 당 더 많은 에너지가 요구되는 경향을 보였으며 Case3는 Base case 대비 0.18 kWh 높게 나타났다. 그 결과 Case3의 액화 공기 1 kg 당 생산 비용이 $0.0172 더 높게 나타났다. 그러나 액화 공기의 생산량이 증가함에 따라 1 kg 당 운송 비용이 $0.0395 감소하여 전체 비용 측면에서 Case3는 Base case에 비해 1 kg 당 $0.0223 적은 비용으로 액화 공기를 생산 및 운송할 수 있음을 확인하였다.

꽃송이버섯(Sparassis crispa)의 배양적 특성 (Cultural Characteristics of Cauliflower Mushroom, Sparassis crispa)

  • 정종천;박정식;홍인표;석순자;전창성;이찬중
    • 한국균학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.16-21
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    • 2008
  • 본 시험은 국내외에서 수집한 꽃송이버섯균 8균주에 대하여 균의 배양적 특성 및 균사체 대량배양 조건을 밝히고자 몇 가지 실험을 하였다. 꽃송이버섯균의 고체배양시 HBA(벌꿀바나나추출배지)에서 $53.0{\pm}5.3mm{\cdot}15$$^{-1}$로 균사생장이 빨랐다. 최적배양온도는 $23^{\circ}C$이었으며 pH는 6.0이 었고, 탄소원으로 fructose, 질소원은 glutamine을 잘 이용하였다. 꽃송이버섯균의 균사체 대량배양을 위한 균주로는 통기식 액체배양시 균사체 생산량이 많은 ASI150010을 선발하였다. 액체배양용 추출배지 재료인 대두박추출배지 ($15\;g{\cdot}{\ell}^{-1}$)에서 30일 동안의 균사량은 1.85g으로 감자추출배지 ($200\;g{\cdot}{\ell}^{-1}$)의 1.05g보다 1.7배가 많았다. 곡물을 이용한 꽃송이버섯 균사체 배양시 수분조절 방법으로 현미는 1일간 침수 처리에서 균사체 생장이 빨랐으며, 밀과 보리는 삶는 방법이 좋았다. 그리고 밀은 보리보다 균배양이 빨라서 좋았다.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

저온 열균열 현상을 이용한 초기 응력 측정법 - 개념, 이론 및 수치해석 (A Novel Method for In Situ Stress Measurement by Cryogenic Thermal Cracking - Concept Theory and Numerical Simulation)

  • 류창하;류동우;최병희;신중호
    • 터널과지하공간
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    • 제18권5호
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    • pp.343-354
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    • 2008
  • 시추공을 이용한 초기응력 측정을 위한 새로운 방법을 제안하였다. 이 새로운 개념의 측정법은 기본적으로 응력 해방과 파쇄 기술을 결합한 방법이다. 액화질소와 같은 극저온 액체를 이용하여 시추공 주변의 인장 열응력을 유도하여 시추공 주변의 응력을 해방시킬 수 있다. 종국에는 시추공 주변의 인장 강도가 암반의 인장 강도에 초기 지압으로 존재하는 압축 응력의 합을 초과할 때 시추공벽에 균열을 발생시킨다. 이와 같은 개념을 인장 응력으로부터 초기 응력 수준을 평가하는데 적용하기 위한 이론적 분석을 수행하였다. 또한, 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 FLAC3D를 이용한 열-역학 상호작용 연속체 해석을 수행하였다. 사전 이론적 검토 및 수치해석으로부터 저온 열균열 발생 현상을 이용한 초기 응력 측정법이 시추공벽에서의 인장 균열 형성을 감시하고 시추공벽에서의 균열 개시 시점의 온도를 기록함으로써 초기 응력을 정밀하게 측정할 수 있음을 확인하였다.

우수 균주접종과 감마선 조사에 따른 전통고추장의 품질 비교 (Effect of Different koji and Irradiation on the Quality of Traditional Kochujang)

  • 김문숙;김인원;오진아;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.196-205
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    • 1999
  • Amylase 및 protease 분비능력이 우수한 균주 순창 1과 박2을 분리하여 액체 혹은 고체 고지로 활성화시켜 고추장을 담근후 $60^{Co}$의 감마선을 $15{\pm}1.5\;kGy$에 해당하는 선량으로 조사한 방사선 조사구와 방사선 비조사구를 $25^{\circ}C$에서 90일간 발효시키면서 이화학적, 미생물학적, 효소활성 변화를 비교 실험하였다. 아미노태 질소함량은 초기에 0.4%에서 30일 이후 $0.6{\sim}0.7%$로 급격히 증가하였고, 박2 균주의 고체 고지를 혼합한 처리구에서는 발효 90일에 0.75%로 가장 높았다. pH는 초기에 $5.20{\sim}5.35$이었으며 계속 감소하다가 90일 후에는 $5.02{\sim}5.12$가 되었고, 산도는 $1.28{\sim}1.39$에서 발효 30일 이후 급격히 증가한 후 완만한 증가를 보였다. 분리균으로 제조된 고추장의 발효중 $CO_2$$O_2$의 비율은 비조사구에서 $CO_2$가 80%이상 생성되었고, 방사선 조사구는 가스 생성이 거의 없었다. 총균수는 초기에 비조사구에서 $10^6\;CFU/g$이었고 조사구에서는 $10^4\;CFU/g$였으나 발효 90일경에는 처리구간에 차이를 보이지 않았다. 효모는 초기 10 CFU/g에서 30일에 $10^4{\sim}10^5\;CFU/g$ 증가하나 조사구는 거의 나타나지 않았다. 효소역가는 발효기간 중 증가하다가 서서히 감소하는 경향을 보였다. 색도의 L, a, b값은 숙성기간이 길어짐에 따라 서서히 감소하여 ${\Delta}E$값이 증가되었다. 관능검사결과 박2접종 고추장이 품질면에서 우수하며 우수균 접종으로 고추장 품질개선 및 균일화 가능성을 제시하였다.

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조직배양을 이용한 우단일엽의 대량번식을 위한 전엽체와 포자체의 적정 배양조건 (Optimal Culture Conditions for Masspropagation of Gametophytes and Sporophytes of Pyrrosia linearifolia by Tissue Culture)

  • 신소림;이철희
    • 화훼연구
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    • 제18권3호
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    • pp.179-185
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    • 2010
  • 본 연구에서는 우단일엽(Pyrrosia linearifolia)의 전엽체 및 포자체의 생활환을 이용한 주년 대량번식체계의 기초를 제공하기 위하여 전엽체 증식 및 포자체를 이용한 식물체 재생에 미치는 기내 환경요소를 구명하였다. 전엽체 증식은 2MS배지에서 가장 왕성하였다. 질소급원 또한 첨가량이 많아질수록 증식율과 생육이 우수하였으며, 120mM 첨가구에서 생육이 가장 왕성하였다. 전엽체 증식에 가장 적합한 sucrose의 첨가농도는 3%였다. IAA, NAA, BA 및 kinetin을 $5{\sim}20{\mu}M$정도 첨가하는 것은 전엽체의 생육을 촉진하였으나, 2iP는 전엽체의 생육을 억제하였다. 액체배지에서는 전엽체의 생육이 억제되었으나, 진탕배양했을 때에는 고체배지와 증식량이 유사하였으며, 생식기관 또한 정상적으로 형성되었다. 포자체의 엽신과 근경의 절편을 다져서 배양한 결과, 근경 절편에서만 포자체가 재생되었다. 곱게 다진 근경의 절편은 1/8MS배지에서 포자체 재생이 가장 왕성하였으나, 재생된 포자체의 생육은 1/2MS배지에서 가장 우수하였다. 1/8MS배지에서 포자체 재생 및 생육을 촉진시킬 수 있는 적정 sucrose의 첨가 농도는 1%이며, $NaH_2PO_4$$50{\sim}100mg{\cdot}mL^{-1}$ 첨가하는 것은 균질배양한 근경의 절편에서 포자체가 형성되는 것을 촉진하였다.

적외선 탐색기 신호처리를 위한 극저온 밴드갭 회로 동작 조건 제안 및 제작된 칩의 성능 분석 (Operating Conditions Proposal of Bandgap Circuit at Cryogenic Temperature for Signal Processing of Infrared Detector and a Performance Analysis of a Manufactured Chip)

  • 김연규;강상구;이희철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권12호
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    • pp.59-65
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    • 2004
  • 적외선 소자로부터 생성되는 신호의 잡음 특성의 향상, 즉 좋은 영상을 얻기 위해서 적외선 영상신호 취득회로(ROIC)에서는 안정적인 기준 전압원이 필요하다. 본 논문은 극저온인 77K에서 동작하는 적외선 영상신호 취득회로(readout integrated circuit)를 위한 밴드갭 회로를 처음으로 제작한 후 측정, 평가하여 그 실용 가능성을 입증하고 있다. 밴드갭 회로는 대표적인 전압 기준회로로서 기존에 발표된 대부분의 밴드갭 회로는 실온에서 동작하는 것이며, 액체질소 온도 77K에서는 그 특성이 적합하지 않다. 본 논문에서는 극저온에서 동작하는 밴드갭 회로 설계를 위하여, 그에 맞는 회로를 선택하여 온도변화에 따른 사용되는 소자들의 파라미터에 대한 이론정립을 통한 그것의 특성을 살펴보고, 이러한 특성들을 고려하여 저온동작에 적합도록 하였다. 이 회로는 Hynix 0.6um standard CMOS 공정을 통해서 제작되었으며, 측정된 출력전압($V_{out}$)은 60K에서 110K까지 1.0396$\pm$0.0015V로서 기존의 실온에 동작하던 밴드갭 회로보다 더 높은 안정도를 보여주었다.