• Clean Technology
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• v.19 no.3
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• pp.201-211
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• 2013

Biochar is charred materials generated during pyrolysis processes in the absence of oxygen using biomass, resulting in high carbon contents. In recent years, biochar has attracted more increasingly due to its potential role in carbon sequestration, renewable energy, waste management, soil amendment for agricultural use, and environmental remediation. Since biochar has a long-term stability in soil for thousands of years, biochar can be carbon negative compared to carbon-neutral biomass energy that decomposes eventually. Moreover, when biochar is applied to soil, crop production can be largely improved due to its high pH and its superior ability to retain water and nutrients. This paper review the research trends of biochar including the principles of carbon sequestration by biochar, its physico-chemical properties, and its applications on agricultural and environmental area.

• Journal of Conservation Science
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• v.27 no.2
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• pp.181-190
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• 2011

A precision measurement and digital image restoration of the 5th century's gilt bronze cap of Baekje dynasty, excavated from the ancient tomb of Andong, Goheung in 2006, was undertaken. The objective of the scanning is to preserve precise feature of the artefact in the form of digital data by embodying it in 3 dimensional space. Acquirement of the data has been undertaken in the following process : 3D scanning to obtain 3D shape and color information(original data photographing)-3D modelling(joining original data and restoring non-photographed or damaged area)-CG image production. Production of restoration CG image was based on joined shape of original data and each part's measurement on CAD. Non-photographed part and area of loss was restored referring actual measurement and research result of excavated cap from the 5th to 8th century. 3D image restoration is one of artefact restoration methods which restores artefact without risk. It is also undertaken with historical research. As result, this method can enhance aesthetic and academic value of the artefact by successful restoration.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.171-171
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• 2011

리그노셀룰로오스 바이오매스를 원료로 하여 발효당을 생산하고자 할 때 최종적인 당수율은 적용하는 전처리 기술의 종류와 전처리 조건에 따라 크게 달라질 수 있다는 사실은 널리 알려져 있다. 또한 전처리물의 효소당화에서 셀룰로오스의 당전환율은 효소의 종류와 사용량에 의존적이므로 부족한 전처리 효과를 일부 보완하기도 한다. 본 연구에서는 바이오매스의 효소당화에 흔히 사용되고 있는 특정효소와 최근 공급되기 시작한 새로운 효소를 시료로 하여 해바라기 줄기의 열수전처리에 이은 효소당화에서 효소의 종류가 최종 당수율, 효소당화 시간 및 전처리효과에 미치는 영향을 측정하였다. 해바라기 줄기 분말을 $180^{\circ}C$에서 30분 동안 열수전처리하였을 때 헤미셀룰로오스의 수율이 최대가 되었으나 이 조건에서는 후속 효소당화에 의한 포도당 수율이 높지 않았다. Celluclast 1.5L 혹은 Celluclast conc BG는 전처리 물의 당화속도가 상대적으로 빠른 편이었고, 이 효소에 의한 당수율은 해바라기 줄기 셀룰로오스 함량의 80% 내외였으며, 바이오매스 1g당 효소첨가량이 3ml까지 증가함에 따라 당수율도 꾸준히 증가하는 경향을 보였다. 반면에 노보자임 스코리아로부터 분양받은 효소로서 NS22074와 NS50010의 혼합물은 Celluclast보다 약 10% 더 높은 당수율을 보여주었으나 당화는 상대적으로 느리게 진행되어 72시간 이상이 소요되었다. Endoxylanase 혹은 hemicellulase 등 다른 효소를 NS22074와 NS50010의 혼합물에 가하여도 당수율의 증대 효과는 미미하거나 거의 없었다. 시험에 사용한 효소제제에는 포도당, 소르비톨 등 여러 가지 당들이 보존제 혹은 안정화제로 함유되어 있는 것으로 나타나서 사용에 주의할 필요가 이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.145.2-145.2
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• 2011

메탄 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력 조건에서 물분자들의 격자구조에 메탄가스분자가 포획되어 수소결합으로 형성되는 외관상 얼음과 비슷한 결정성 화합물이다. $1m^3$의 메탄 하이드레이트는 표준상태에서 $172m^3$의 메탄가스와 $0.8m^3$의 물로 분해되며, $-10^{\circ}C{\sim}-20^{\circ}C$의 온도에서는 하이드레이트 입자표면에서 생성되는 얼음막으로 인하여 상압에서도 안정하게 존재하는 자기보존 효과를 가지고 있다. 따라서 이와 같은 특징을 천연가스 수송 및 저장의 방법으로 이용할 경우 $-162^{\circ}C$의 초저온을 만들고 유지시키기 위하여 고가의 설비를 필요로 하는 기존의 LNG 수송방법을 대체할 수 있다. 특히 연간 천연가스 소비량을 0.4 ~ 1.0 million ton으로 가정했을 때, 하이드레이트 수송방법은 LNG 수송에 비해 18 ~ 25% 정도의 비용을 절약할 수 있는 경제적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 하이드레이트를 인공적으로 제조할 경우 물분자와 가스분자의 반응율이 낮기 때문에 하이드레이트가 생성되기까지 많은 시간이 소요되며, 하이드레이트에 포획되는 가스분자의 양도 적다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다공성 물질인 천연 제올라이트와 제올라이트 13X를 이용하여 제올라이트 혼합유체를 제조하였으며, 메탄가스와 반응시켜 하이드레이트를 생성시키는 실험을 수행하였다. 그 결과, 하이드레이트 생성 시 천연 제올라이트와 제올라이트 13X 모두 0.01 wt%의 혼합비율에서 가장 좋은 효과를 나타내었으며, 하이드레이트에 포획된 가스의 양은 같은 과냉도 조건에서 천연제올라이트와 제올라이트 13X 혼합유체를 이용하여 하이드레이트를 생성 시켰을 때, 증류수보다 각각 4배, 5배 높음을 보였다. 또한 낮은 과냉도에서 하이드레이트 생성 시 제올라이트, 제올라이트13X 혼합유체에서 하이드레이트 생성시간이 증류수에서 하이드레이트를 생성시킬 때보다 빨라짐을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.5
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• pp.132-140
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• 2016

In this paper, we propose boundary-preserving stereo matching method based on adaptive disparity adjustment using confidence region detection. To find the initial disparity map, we compute data cost using the color space (CIE Lab) combined with the gradient space and apply double cost aggregation. We perform left/right consistency checking to sort out the mismatched region. This consistency check typically fails for occluded and mismatched pixels. We mark a pixel in the left disparity map as "inconsistent", if the disparity value of its counterpart pixel differs by a value larger than one pixel. In order to distinguish errors caused by the disparity discontinuity, we first detect the confidence map using the Mean-shift segmentation in the initial disparity map. Using this confidence map, we then adjust the disparity map to reduce the errors in initial disparity map. Experimental results demonstrate that the proposed method produces higher quality disparity maps by successfully preserving disparity discontinuities compared to existing methods.

• Journal of the Korean Institute of Rural Architecture
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• v.23 no.2
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• pp.1-8
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• 2021

The aim of this study is to find what architectural restoration and street-scaping conservation of early settlement in Virginia, which have processed on the style of 18th centuries. One of the settlements in Virginia was Williamsburg that located in the high land between Jamestown and Yorktown. In 1698, the capital of Virginia was moved from Jamestown for the safer environment. At that time they constructed the town like a small urban that had a straight-lined Duke Glocester Street, Georgian style buildings, and landscapes of 18th centuries. Before 1928 the village was flown into ruins, but Rector of the church, Dr. W.A.R. Goodwin, understood the value of reservation to restore the village as colonial architectural style that has an original figure. John Rockefeller Jr. has taken part in his restoration of colonial style of architecture and culture. This paper surveyed nine cases of buildings and srtreet-scape on Duke Glocester Street. Most of the buildings on the street have a proposition, balance, and equipment of Georgian architectural facade in 18th centuries. The conclusion has three points. First, the Williamsburg has been reserved as an early colonial settlement through the restoration of architecture and street-scape design. Second, main architectural style is a Georgian form that has a balance, proportion, and simplicity of facade. Also new buildings and additions of architecture have to keep 'Design Review Guideline of Colonial Williamsburg' in order to contribute the existing colonial buildings. Third, the main street-scape, Duke Glocester Street shows Georgian architecture and cultural life pattern with tradition.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.58 no.1
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• pp.31-42
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• 2005

Background : Peroxiredoxins (Prxs) are a relatively newly recognized, novel family of peroxidases that reduce $H_2O_2$ and alkylhydroperoxide into water and alcohol, respectively. There are 6 known isoforms of Prxs present in human cells. Normally, Prxs exist in a head-to-tail homodimeric state in a reduced form. However, in the presence of excess $H_2O_2$, it can be oxidized on its catalytically active cysteine site into inactive oxidized forms. This study surveyed the types of the Prx isoforms present in the pulmonary epithelial, macrophage, endothelial, and other cell lines and observed their response to oxidative stress. Methods : This study examined the effect of exogenous, excess $H_2O_2$ on the Prxs of established cell lines originating from the pulmonary epithelium, macrophages, and other cell lines, which are known to be exposed to high oxygen partial pressures or are believed to be subject to frequent oxidative stress, using non-reducing SDS polyacrylamide electrophoresis (PAGE) and 2 dimensional electrophoresis. Result : The addition of excess $H_2O_2$ to the culture media of the various cell-lines caused the immediate inactivation of Prxs, as evidenced by their inability to form dimers by a disulfide cross linkage. This was detected as a subsequent shift to its monomeric forms on the non-reducing SDS PAGE. These findings were further confirmed by 2 dimensional electrophoresis and immunoblot analysis by a shift toward a more acidic isoelectric point (pI). However, the subsequent reappearance of the dimeric Prxs with a comparable, corresponding decrease in the monomeric bands was noted on the non-reducing SDS PAGE as early as 30 minutes after the $H_2O_2$ treatment suggesting regeneration after oxidation. The regenerated dimers can again be converted to the inactivated form by a repeated $H_2O_2$ treatment, indicating that the protein is still catalytically active. The recovery of Prxs to the original dimeric state was not inhibited by a pre-treatment with cycloheximide, nor by a pretreatment with inhibitors of protein synthesis, which suggests that the reappearance of dimers occurs via a regeneration process rather than via the de novo synthesis of the active protein. Conclusion : The cells, in general, appeared to be equipped with an established system for regenerating inactivated Prxs, and this system may function as a molecular "on-off switch" in various oxidative signal transduction processes. The same mechanisms might applicable other proteins associated with signal transduction where the active catalytic site cysteines exist.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.334-345
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• 2008

컴퓨터의 발달과 더불어 현대사회는 기록하고 보존해야할 정보의 양이 점점 방대해 지고 있다. 그로 인해 자기기록매체처럼 정보를 사용자의 편의에 따라 반복적으로 기록하고 재생할 수 있는 광기록매체에 대한 관심이 증가되고 있다. $Ge_2Sb_2Te_5$(GST)는 기존의 CD-RW나 Floppy Disk(FD)를 대체할 차세대 기록매체로 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 비정질상과 결정상으로 변하는 성질을 가지고 있는 GST롤 상변화 기록매체로서 이용하기 위해 굴절률을 평가하였다. 시료는 5N의 순도를 갖는 Ge, Sb, Te 물질을 준비하고 조성비에 맞추어서 석영관에 진공 봉입한 후 용융-냉각법으로 벌크를 제작하였고 열증착 방법으로 Si 및 유리 기판위에 1000nm 두께로 박막을 제작하였다. UV-Vis-IR spectrophotometer를 사용하여 반사도와 투과도를 측정하였고 측정한 스펙트럼을 이용하여 Swanepoel method로 굴절률을 계산하였다. 본 연구진이 자체 개발한 계산툴에 실험값을 대입하였고 실험에 의해 얻은 투과도와 계산툴에 의해 얻은 투과도 스펙트럼을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Food Hygiene and Safety Conference
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• 2002.05a
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• pp.3-42
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• 2002

21세기에는 인구의 폭발적 증가와 함께 가속화된 산업화로 말미암아 경지 면적은 줄고 농업 환경은 더욱 피폐해질 것으로 예상된다. 지금도 이미 화석 에너지원의 고갈로 대체 에너지 개발이 시급히 요구되고 있으며, 지구의 자연 환경 보존 목소리도 그 어느 때 보다 높다. 한마디로 식량, 에너지, 환경 문제가 새 세기에 우리가 시급히 해결해야할 과제로 주어져 있다. 이에 과학계에서는 식량 및 대체 에너지원의 공급을 증대시키고 환경을 보존할 수 있는 보편적인 수단으로 환경 친화적 유전자 변형 (GM)작물의 활용이 제시되고있다. 따라서 선진국들은 이의 기반이 되는 식물유전체 연구에 대규모 투자를 아끼지 않고 있으며, 이를 이 용한 식물 생명공학산업을 국가 전략 산업으로 집중 육성하고 있다. GM작물 제조 기술은 유용 유전자의 발굴 및 재조합, 식물세포로의 이식 및 재분화를 통한 완전한 식물체 재생, 이를 품종으로 실용화하는 단계로 구성되어 있다. GM작물은 1983년 항생제 저항성 담배가 개발된 것을 시점으로 하여, 1994년에는 연화지 연 토마토 Flaver Saver이후 지금까지 개발 실용화된 작물은 제초제 저항성 콩, 카놀라, 목화, 그리고 해충 저항성 옥수수 등이 있으며,2001년까지 세계적으로 상품화 승인을 얻은 경우는 15 작물 68품종에 이른다. 2001년 경우 GM작물 종자시장은 약 30억 달러에 달하고 있으며, 미국, 아르헨티나, 캐나다 등 세계적으로 52.6백만 ha에 이르는 면적에서 재배되었다. 그러나 GM농산물의 식품 및 환경 안전성에 대한 의구심이 일기 시작하였고, 따라서 이의 생산 및 소비에 대한 전반적 인 문제가 뜨거운 쟁점으로 부각되기도 하였다. 이 에 각국 정부는 객관적 인 안전성을 확보하기 위한 제도적인 장치를 마련하고 있으며, 아울러 과학기술자들은 더욱 안전한 형질전환 기술 개발을 도모하고 있다. 다음 세대의 GM작물은 단순한 제초제 및 병해충 저항성을 넘어서서 특정 영양 또는 건강기능성을 향상시켜 부가가치를 증가시킨 신품종 맞춤작물이 지속적으로 개발 상업화될 것이다. 따라서 고유성을 가진 유용 유전자의 대량 확보 여부가 산업적 경쟁력을 결정하게 될 것이다. 지금까지 개별 유전자 중심으로 이루어지던 유용 유전자 발굴 작업은 유전체학의 출현으로 규모가 대량화되고 그 효율이 증진되었다. 따라서 진 각국은 유용 유전자 발굴에 국가적 차원의 역량을 집중하고 있다. 그러나 우리나라는 정부와 민간의 소규모 지원으로 근근히 기술 습득 차원에 머물러 왔으며, 산업적 경쟁력의 무기가 될 고유한 유용 유전자와 형질전환 기술이 거의 없는 어려운 상황에 놓여 있다. 최근 정부가 시작한 생명공학 분야 대규모 연구지원 사업 기대를 모아 보며 이 분야 과학기술자들의 노력을 촉구한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.