• 한국잠사곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.10-15
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• 2014

작잠 누에고치를 정련한 후 질산칼슘4수화물의 용융액을 사용하여 재생 작잠 실크피브로인 스펀지를 제조하였다. 작잠 실크피브로인은 280 nm에서 tyrosine 잔기 등에 기인한 흡광대를 나타내었다. 작잠 실크피브로인 스펀지를 에탄올 농도별로 처리한 후 구조 전이를 관찰한 결과 80% 에탄올 처리시에는 ${\beta}$-sheet 구조($700cm^{-1}$), ${\alpha}$-helix 구조($625cm^{-1}$), 그리고 random coil ($660cm^{-1}$) 구조가 공존하는 것으로 나타났다. 또한 작잠 실크피브로인을 이용한 in vitro 상처회복실험 결과 실크피브로인의 첨가에 의하여 상처회복 효과가 인정되었다.

• 보존과학회지
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• 제19권
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• pp.67-72
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• 2006

경주 왕경지역에서 출토된 금동풍탁의 성분조성과 납동위원소비를 분석하였다. 유도결합플라즈마분광분석법(ICP)으로 주성분 및 미량성분 10개 원소를 분석한 결과 풍탁의 소지는 Cu와 Sn의 합금으로서 조성비는 92:4 이었다. 그외 8종(Pb, Zn, Fe, Ag, Ni, As, Sb, Co)의 미량성분은 모두 0.2% 이하로서 검출되었다. 이러한 결과는 Cu와 Sn 광석을 고순도로 정련하여 풍탁을 제조하였다는 것을 의미한다. 풍탁의 납동위원소비는 열이온화질량분석기(TIMS)로 측정하였고, 기존의 한국, 중국 및 일본의 납광석의 산지별 데이터베이스를 이용하여 풍탁 제조에 사용한 원료 산지를 추정하였다. 그 결과 납동위원소비에 의한 원료광석의 산지는 일치하지 않고 있어 판단이 어려워 단정적으로 기술할 수 없었다. 향후 연구과제로 남겨 놓고자 한다. 또한 풍탁의 미세조직을 관찰한 결과 일반적인 주조조직에서 볼 수 있는 dendrite조직이 잘 발달되어 있었으며 특별한 열처리 공정은 발견되지 않았다. 풍탁에 대한 이러한 일련의 과학 분석 결과는 향후 시대적, 지역적으로 풍탁의 비교 연구를 위한 기초자료로서 활용될 수 있다.

• 보존과학회지
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• 제33권6호
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• pp.519-532
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• 2017

고대 제철기술에 대한 연구는 고고학적 조사와 자연과학적 분석 자료를 기본으로 하며 복원실험 결과와의 비교분석을 통해 기술체계를 연구하게 된다. 현재까지의 고고학적 조사를 통한 고대 중원지역의 제철기술은 직접제련법을 통한 탄소량이 낮은 1차 철소재를 생산하고 이를 단타가공하여 철기를 제작하는 체계로 확인된다. 이에 본 연구에서는 제련에서 단야로 이어지는 철 생산기술의 연구를 목적으로 20여회의 제련실험과 4회의 단야실험을 실시하였으며 생산한 철괴 및 부산물의 자연과학적 분석을 통해 제철유적에서 출토되는 유물과 비교하고자 하였다. 실험 및 분석의 종합적 연구결과 제련 및 단야공정에서 나타나는 물리화학적 성질의 변화 및 각 공정별 특징을 확인할 수 있었다. 제련의 경우 적절한 노 내 환원분위기 조성과 원활한 슬래그 분리를 통해 철의 회수율을 높이는 것이 중요하며 이러한 양질의 1차 철소재의 생산은 다음 공정의 효율성을 위해 중요한 것으로 확인된다. 직접제련을 통해 만들어진 철괴는 내부에 불순물이 존재할 수밖에 없어 정련단야를 통해 추가적으로 불순물을 제거하는 공정이 불가피하며 실험을 통해 단야 공정별 효과적인 노의 구조와 온도를 확인 할 수 있었다. 또한 본 실험을 통해 제작된 철정의 자연과학적 분석 결과는 성분조성보다 1차적으로는 비금속개재물이나 기공 등 물리적 결함요인의 감소를 통한 품질의 개선이 더 중요한 것으로 확인되었다. 이외에도 다양한 제철공정 부산물들의 비교연구 자료를 확보하였으며 추후 제철유적 출토유물 연구에 활용될 것으로 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.917-922
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• 2005

섬유 염색폐수는 PVA, 유기정련제, 각종 염료 등이 함유되어 있어 처리가 매우 어려운 난분해성 유기폐수로 분류되어 있다. 본 연구에서는 생물학적 처리방법으로 염색폐수의 난분해성 유기물질을 효과적으로 처리할 수 있는 방안으로 활성슬러지를 PEG(Polyethylene glycol)에 포괄고정화한 담체를 고정상 반응기를 이용한 공정에 적용시켜 난분해성 유기물질의 처리효율을 평가하고 적정 운전인자를 검토하였다. 별도로 적응과정을 거치지 않은 활성슬러지를 고정화한 담체를 고정상 반응기에 충전하여 호기성 상태에서 연속식으로 운전하였다. 이때 유입수는 $SCODE_{Cr}$ 약 330 mg/L, $SBOD_5$ 20 mg/L 이하의 생물학적 1차 처리수를 사용하였다. 체류시간의 변화에 따른 각 반응기의 난분해성 유기물질 제거효율을 비교한 결과 EBCT 6 hr을 제외하고는 모두 50% 이상의 유기물($CODE_{Cr}$) 제거효율을 보였고 $COD_{Mn}$의 경우 배출허용기준치 90 mg/L보다 평균 18 mg/L 이상 낮았다. EBCT $6{\sim}24\;hr$ 결과들을 비교한 결과 EBCT 8 hr이 유기물 제거효율과 배출허용기준을 고려할 때 경제적이고 안정된 효율을 얻을 수 있는 적정 체류시간으로 나타났다. 또한 반응기에 충분한 DO를 공급하기 위하여는 주입공기 선속도를 $7\;m^3/m^2{\cdot}hr$ 이상으로 해 주어야 하는 것으로 나타났다. 또한 담체내부 미생물을 동정한 결과 PAH, PVA, Phenol 등 난분해성 물질을 분해하는 균주가 성장하고 있었다. 한편, 고정화담체를 131일에 걸쳐 관찰한 결과 압축강도와 담체내부로의 물질확산에 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 포괄고정화 담체를 이용한 염색폐수처리에서 고정상 반응기는 기존 활성슬러지 공정의 후처리로서 적용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.631-640
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• 2019

본 연구는 전통제철법인 정련 및 단접을 적용한 사철강괴(SI)의 미세조직을 파괴분석법인 현미경분석과 비파괴분석법인 중성자 영상 분석을 통해 분석결과를 비교하였다. 시료는 전통제철법으로 생산한 사철강괴이며, 파괴분석용의 SI-A와 비파괴분석용의 9 ㎠의 SI-B를 제작하였다. 파괴분석으로 금속현미경과 주사전자현미경이 이용되었으며, 비파괴분석으로 일본 훗카이도 대학의 소형 중성자원 이용시설을 통한 중성자 영상 분석을 이용하였다. 파괴분석결과 미세한 ferrite 및 pearlite가, 시료의 가장자리에서 Widmanstätten ferrite와 조대한 ferrite가 관찰되었다. 또한 비파괴분석법인 중성자 영상 분석 결과 체심입방격자 구조의 grain size가 3 ㎛ 정도의 α-Fe인 ferrite와 층상의 pearlite가 관찰되었다. 이렇듯 중성자 영상 분석을 이용하면 비파괴로 연구대상의 재료과학적 특성을 확인할 수 있고 문화재에 적용 시 최적의 연구결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.440-452
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• 2019

전통 제철 공정 중 단야공정에서 나타나는 다층구조 무늬의 선명도를 향상시키고자 재현실험을 통해 생산된 사철강(SI)과 탄소의 함량이 다른 3종류의 현대강인 경강(HS), 고탄소강(CS), 니켈탄소강(NiS)을 각각 단접한 소재 SIHS(사철강 + 경강), SICS(사철강 + 고탄소강), SINiS(사철강 + 니켈탄소강)을 대상으로 분석하였다. 사철강과 탄소의 함량이 다른 3종류의 현대강의 접합면에 대한 미세조직 관찰 결과, SINiS의 경우 다른 소재에 비해 단접면의 단접이 잘 이루어졌고 표면무늬 또한 두드러지게 관찰되었다. 결정립 크기는 소재별 큰 차이는 없었으나 경도는 SICS가 가장 높았다. 소재별 접합면에 대한 전자빔 미세분석법 측정 결과, SINiS의 경우 니켈과 탄소가 함유되어 표면무늬의 선명도가 다른 소재에 비해 높은 것으로 관찰된다. 이상의 결과를 통해 전통단접기술의 특징인 다층구조 소재에서 표현되는 표면무늬의 선명도를 높이기 위해서는 니켈이 함유된 탄소강이 가장 적합함을 확인할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권4호
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• pp.237-242
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• 2009

Pyroprocessing에 의한 사용후핵 연료 처 리 과정에서 핵 연료 물질은 전해정련장치, 전해환원장치, 전해제련장치의 전해조에서 전극표면에서의 전기화학반응과 전해질의 교반을 통해서 회수된다. 따라서 이 장치들은 장차 pyroprocessing의 실용화를 위하여 규모 확대가 필요하다. 본 연구에서는 교반을 수반하는 전해반응 장치를 대규모 장치로 확대코자 할 때 합리적으로 적용할 수 있는 장치규모 확대 기법을 고찰해 보았다. 장치 규모 확대에 있어 장치크기와 전극 표면적의 크기는 기하학적 유사성이 기본적으로 적용되어야 한다. 그밖에 전해질의 유동특성을 좌우하는 기준 가운데 전해질의 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준을 채택할 경우 시행착오법 에 의한 계산절차를 도출해내었으며, 이 계산법은 전해조에서의 적절한 교반속도를 구할 수 있게 해 준다. 또 임의의 소규모 전해반응 시스템에 대하여 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준과 교반기 날개끝 속도가 동일하다는 기준을 적용할 경우 전해조의 규모 확대에 관한 일례를 제시하였다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권2호
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• pp.142-146
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• 2013

최근 국내 농촌진흥청 국립농업과학원 연구팀에서 농가보급품종인 백옥잠(잠123 ${\times}$ 잠124)을 이용하여 피브로인 중쇄 유전자 내에 녹색형광유전자(EGFP)를 도입하여 녹색형광 누에고치를 생산하는 형질전환누에 개발에 성공한 바 있다. 그리고 녹색형광 누에고치는 견사의 주성분인 fibroin heavy chain 유전자에 삽입된 형광유전자의 발현으로 정련을 해도 형광단백질의 고유한 색깔이 그대로 유지되며, 자연광 하에서도 도입 형광유전자 고유의 형광색을 나타낸다. 그러나 형광누에고치는 기존의 $100^{\circ}C$ 내외의 고온 처리에 의한 건조, 자견 및 조사 방법을 이용하면 형광단백질에 심각한 변성이 초래되고 이로 인해 형광색깔을 잃게 되는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 녹색형광 누에고치로부터 녹색형광단백질의 변성을 초래하지 않는 누에고치의 저온건조 방법, 저온 진공 감압 처리에 의해 고치 내강 내 침지액 침투방법 및 조사방법을 개발하여, 녹색형광 누에고치로부터 천연의 녹색형광색을 띄는 생사를 생산하였다. 그리고 이들 생산된 녹색형광 생사는 별도의 염색처리 없이 패션의류, 벽지, 조명등갓, 액세서리, 인테리어용품 등의 고부가가치 실크소재로 적용이 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권2호
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• pp.153-158
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• 2013

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 녹색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EGFP 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 녹색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 1200 개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 8 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부와 후부 견사선에서 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 녹색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EGFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 녹색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작 되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국자기학회지
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• 제20권5호
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• pp.187-190
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• 2010

$Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ 분말을 졸-겔(sol-gel) 방법으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(x-ray diffractometer), 진동시료 자화율 측정기(vibrating sample magnetometer)과 초전도양자간섭장치(Superconducting quantum interference devices) 및 뫼스바우어 분광기(M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy)을 이용하여 연구하였다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 경우 rutile tetragonal 결정구조에 공간그룹은 $P4_2$/mnm이며, 5.6 % 정도의 산소결핍 현상이 있음을 Rietveld 정련법으로 분석하였다. 상온에서 자기화 값은 $1.95{\times}10^{-2}{\mu}_B/Fe$을 가지며 상자성과 강자성적 특성을 나타내고 있었으며, 큐리-바이스 온도 ${\theta}_{cw}$= 18 K임을 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 측정으로 부터 상온으로부터 극저온(4.2 K)까지 Sextet이 존재하며, 이성질체 이동치의 값은 전 온도구간에서 0.18~0.36 mm/s로서 $^{57}Fe$ 이온은 모두 +3로 존재함을 알 수 있었다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 강자성 특성의 발현은 산소결핍으로 인한 전자를 매개로 하여 이웃하고 있는 $Fe^{3+}$ 이온들이 강자성 결합에 기인하는 것으로 해석할 수 있다.