본 연구에서는 혐기소화액을 여과함과 동시에 퇴비화가 이루어지도록 하는 기능을 지닌 퇴비단 여과상과 이 퇴비단 여과상에서 발생하는 열로 외부 측벽이 가온되는 방식의 혐기소화조를 이용하여 돼지분뇨 슬러리로부터 발생하는 메탄생성 효율을 분석하였다. 혐기소화조의 형태는 약 $250m^3$ 규모의 긴 장방형 구조로 구성하여 운영하였다. 이 혐기소화조 내에 돼지분뇨 슬러리를 투입하여 혐기 소화하는 과정에서의 메탄생성 특성을 조사하였고, 또 한편으로는 혐기소화 폐액을 처리하는 방안으로서의 퇴비단 여과상의 소화폐액 여과효과를 분석하였다. 돼지분뇨 슬러리는 본 실험 시설인 장방형 중온성 혐기소화조에서 25일 동안 소화되었으며, 이 과정에서 발생한 소화폐액은 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성된 퇴비단 여과상을 통과시키는 방법으로 처리하였다. 또한 퇴비단 여과상을 통과한 후의 최종 여과액을 대상으로 하여 액비로서의 이용가치를 가늠하기 위해 비료성분 함유량을 분석하였다. 혐기소화조에서 배출된 소화폐액의 성분을 분석한 결과 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 의 농도는 각각 1,800 mg/L, 3,500 mg/L, 11,800 mg/L, 1,200 mg/L, 그리고 350 mg/L 수준을 나타냈다. 이 소화액을 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성되어 여과상 역할을 하는 퇴비단 여과상에 통과시킨 후에 채취한 여과수의 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 농도는 여과상 유입수에 비해 각각 97%, 62%, 89%, 39% 그리고 57% 수준의 감소정도를 보였다. 퇴비단 여과상을 거친 후 소화폐액의 질소, 인산, 칼륨의 농도는 각각 1,024, 111 그리고 407 mg/L 수준이었다. 또한 소화폐액 내의 chlorophenol, benzenedicarboxylic acid, dodecane, hexadecane dimethyloctane 등의 유기성 오염물질은 퇴비단 여과상을 거치는 과정에서 95%이상 제거되었다.
실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 $30^{\circ}$ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.
실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 물리적 강도와 단백질 결합용량이 높은 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 제조하였다. 키토산 친화 막의 BSA 단백질 결합용량은 최대 21.8mg/mL이었으며, 키틴 친화 막의 lysozyme 효소 결합용량은 최대 26.1mg/mL이었다. 제조된 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 사용하여 단백질 용액의 loading 유량, loading 양 및 농도 변화에 따른 BSA와 lysozyme의 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 수행하였다. 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 통해 얻어진 loading/washing/elution의 단계로 구성된 일련의 크로마토그램으로부터 단백질 용출량과 결합수율을 구하였다. 키토산 및 키틴 친화 막에의 BSA 및 lysozyme 단백질의 결합량과 결합수율은 loading용액의 유량이 작을수록, 주입량 및 농도가 클수록 증가하였다. 이 결과로부터 실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 제조된 다공성 키토산 및 키틴 막은 단백질의 대규모 여과 크로마토그래피 분리를 위한 친화 막으로서 효과적인 활용이 기대된다.
연근의 에탄올 추출물이 과당 유도 고혈압 백서의 신장 기능에 미치는 영향을 관찰하고자 뇨량과 전해질 배설량, 혈장의 creatinine, creatinine 청소율, 자유-수분 재흡수량 등을 측정하였다. 그 결과 연근은 과당 유도 고혈압 백서에서 나타나는 전해질 배설량의 변화를 개선시키는 효과는 없는 것으로 나타났고 단지 삼투질 농도의 배설량에만 약간의 개선 효과를 보였다. 신장의 가장 중요한 기능중 하나는 여과 기능이고 이를 나타내는 지표는 사구체 여과율인데, 고혈압 백서에서 혈장내 creatinine 농도가 증가하였고, creatinie 청소율이 크게 억제되었으나 연근추출물 투여 후 사구체 여과율의 감소가 회복되었다. 그러므로 연근은 과당으로 유도된 고혈압 흰쥐의 사구체 여과율을 개선시키는 것으로 사료된다.
η$_{evap}$분자량에 따라 다양한 생리활성을 나타내는 아가리쿠스버섯에서 분리한 조단백다당류를 고부가가치 기능성 소재로 개발하기 위하여 막분리 및 분무건조 공정에 따른 특성을 조사하였다. 아가리쿠스버섯 조단백다당류를 분자량 크기에 따라 여과하는 동안 공정온도에 따른 투과플럭스의 변화는 10 kDa와 130 kDa 모두에서 유사하였는데, 막분리 온도 및 압력이 증가함에 따라 비례적으로 증가하였으며, 4$0^{\circ}C$에서의 투과플럭스가 가장 높았다. 시간에 따른 투과플럭스의 변화는 막분리 30분 경과시 급속히 감소하였으며, pore size가 10 kDa와 150 kDa일 때 공정압력이 각각 1.2kgf/$\textrm{cm}^2$와 2kgf/$\textrm{cm}^2$에서 가장 높았다. 한외여과 후 아가리쿠스버섯 조단백다당류의 점도는 여과 전 13.9cP에서 여과후 10kDa이 하와 10∼150 kDa구간은 각각 10.8, 11.9cP로 점도가 저하되었으나, 150 kDa이상은 20.1cP로 점도가 증가되었다. 분자량 크기가 다른 3가지 분획물에 대한 분무건조 공정에서의 열효율성은 가열공기온도, 시료공급속도 및 농도가 증가할수록 열효율성이 증가함을 알 수 있었으며, 시료공급속도가 가장 중요한 영향인자임을 확인하였다.다.
정보기술과 인터넷의 발전에 따른 정보의 폭발적인 증가로 인하여 정보과잉에 따른 적절한 정보의 선택이 필요하게 되었다. 이를 위하여 이용자가 정보를 효율적으로 이용할 수 있도록 검색 또는 여과하는 일을 수행하기 위하여 정보검색 및 정보여과 시스템이 등장하게 되었다. 이러한 일련의 정보환경의 변화에 대한 보다 적극적인 대응방법으로서 도서관 및 정보센터에서는 이용자가 원하는 정보를 정확하고 효율적으로 제공하기 위한 노력의 일환으로서 이용자에게 맞춤화된 정보 추천서비스 제공이 요구된다. 본 연구에서는 도서관 및 정보센터에서 적극적인 정보서비스를 위한 방법으로 이용자에게 맞춤화된 정보를 제공할 수 있는 개인화 추천시스템을 구축하기 위한 방안을 제안하였다. 이를 위하여 기존의 추천방법에 대한 장단점을 분석하고 기존 추천방법에 대한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 대용량 콘텐츠 및 이용자 환경에서 이용자의 콘텐츠 이용빈도를 기준으로 멀티미디어 콘텐츠를 위한 개인화된 하이브리드 추천방법을 제안하였다. 이를 위하여 이용빈도에 있어서 상위 이용자 및 콘텐츠를 분리하고 적절한 추천방법에 적용하기 위한 새로운 형태의 추천방법 및 대용량 추천시스템에 적합한 연관규칙과 협업여과방법에 대한 조합방법을 제안하였다.
국내에서 강변여과수는 1990년대 말 이후 기술개발이 지속적으로 이루어져 왔으나, 아직까지도 방사형집수정의 적정 취수량 결정에 필요한 조사 및 설계 단계에서의 적정 조사물량에 대한 기준이 마련되어 있지 않은 실정이다. 방사형집수정 1기당 취수량 결정은 경험식에 의한 방법과 수치모델링에 의한 방법을 병행하여 이루어지고 있으나, 취수량 평가에 가장 중요한 수리전도도(k)의 오차로 인하여 설계단계에서 추정한 취수량과 시공 이후의 취수량에 차이가 존재하고 이로 인한 다양한 논쟁이 존재하고 있다. 본 연구에서는 경기도 안성천에서 시공된 방사형집수정의 사례를 토대로 조사단계에서의 적정 시추공의 갯수를 제시하고자 하였다. 수평정의 2m 간격으로 채취된 토양 및 총 8공의 시추공에서 채취된 토양 등 총 164개의 입도분석 자료를 이용하여 대표요소면적(Representative elementary area, REA)의 개념을 적용하여 적정 조사공의 갯수를 분석한 결과, 안성천 방사형집수정 규모의 경우에는 1기당 6~7개의 조사공이 필요함을 도출하였다. 본 연구에서는 경기도 안성천의 사례를 토대로 수행한 만큼 향후 낙동강 등 타 지역의 사례를 토대로 확인되고 검증된다면 강변여과수의 조사 기준으로서 활용될 수 있을 것이다.
High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) 분석방법은 식물플랑크톤의 생물량 및 일차생산력을 추정하기 위한 지시자로서 chlorophyll a 농도를 측정하고 carotenoids의 종류를 파악해 종조성을 확인하기 위해 널리 이용되고 있다. 그러나 대량시료의 분석에 요구되는 시료 전처리 과정 중 여과지 분쇄는 상당한 시간과 숙련이 요구된다. 본 연구에서는 엽록소 및 carotenoids의 정량분석에 대한 여과지 분쇄의 영향을 파악하고자 동해 남서부 해역의 시료를 이용해 여과지 분쇄 전후의 광합성 색소 농도를 비교 평가했다. HPLC 분석에서 여과지 분쇄 생략 시 Chl a의 경우 평균 45% 과소평가되었다. 또한 pico, nano 크기 식물플랑크톤의 지표색소인 Zeaxanthin, 19'-butanoyloxyfucoxanthin, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin는 최대 77~85% 과소평가되었다. 크기가 작은 식물플랑크톤의 경우 여과지 분쇄가 생략될 경우 불완전한 추출로 지표색소의 농도가 실제보다 저평가될 가능성이 크다는 것을 확인하였다. 따라서 HPLC 분석에서 여과지 분쇄 생략 시 Chl a 뿐 아니라 carotenoids 또한 과소평가 되므로 모든 경우에서 여과지 분쇄 과정이 반드시 필요하다고 판단된다.
기존 국내 여과판의 재질은 주로 polypropylene 소재의 여과판을 사용하였으며 그 이유는 성형성이 좋고, 가격이 저렴하며 매우 보편적으로 보급된 소재이기 때문이다. 그러나 고압에 의해 한번 뒤틀려진 polypropylene 소재 여과판은 재사용이 어려우며 가압형 고액분리모듈의 연속 운전에 문제를 야기할 수 있다. 따라서 기존 polypropylene 소재보다 성능이 뛰어난 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 소재개발을 위해 새로운 소재에 대해 설계된 여과판의 구조적 안정성을 해석적 기법을 통해 예측하였다. 20 bar의 압력하중 하에서 TPU를 적용한 여과판은 최대 변형량이 27.85 MPa로 나타났으며 이 값은 TPU 응력-변형률(Stress-Strain) 한계치 이하 값으로 여과판 재질에 대한 구조적 안정성을 확보하였다.
목 적 : cystatin C가 creatinine보다 연령, 성별, 근육량, 약물 등에 영향을 적게 받는 등 사구체 여과율 추정에 더 우수하다는 연구가 많이 나오면서 cystatin C를 이용하여 사구체 여과율을 추정하는 방법이 많이 나오고 있다. 그러나 이런 사구체 여과율을 추정하는 여러 방법들 간에 어느 정도 차이가 있는지에 대해 실제적인 데이터가 많지 않아 대표적으로 이용되고 있는 creatinine 청소율과 이외 다른 식에 의한 사구체 여과율 값의 관계 및 cystatin C의 유용성에 대해 확인해 보고자 하였다. 방 법 : 2005년 1월부터 2008년 3월까지 중앙대학교 용산병원 소아청소년과를 내원한 20세 미만의 환아들로서 다양한 신질환을 가지고 있는 211명을 대상으로 하였다. 사구체 여과율을 구하기 위한 여러 가지 추정 식 중 혈중 creatinine을 사용한 Schwartz 식, Counahan-Barratt 식 그리고 cystatin C를 이용한 Filler & Lepage식, Bokencamp식, Grubb 식에 의한 값을 creatinine 청소율과 비교하였다. 결 과 : 각 식에 의한 사구체 여과율과의 상관계수를 구한 결과 Schwartz식으로 구한 사구체 여과율이 Counahan식으로 구한 사구체 여과율보다 상관성이 더 높고, 또한 cystatin C를 기초로 한 세가지 식(Filler, Bokencamp, Grubb)으로 구한 사구체 여과율보다 creatinine을 기초로 한 식으로 구한 사구체 여과율 값이 상관성이 더 높은 것을 알 수 있다. 또한 진단적 정확성을 분석한 결과 Schwartz 식으로 구한 사구체 여과율이 더 진단적 가치가 있었다. 결 론 : 사구체 여과율 감소를 진단하는데 있어서도 cystatin C를 이용한 경우가 혈청 creatinine을 이용한 식보다 더 좋다고 말할 수 없다. 또한 신기능 저하가 심하지 않을 것으로 예측되는 환아들의 사구체 여과율의 추정에서 cystatin C의 유용성을 확인할 수 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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