외팔보의 형상적인 해석과 압전효과에 의거하여, 최대 전력량 산출을 위한 에너지 수확기를 설계하였다. 두가지의 외팔보 형상으로 에너지 수확기의 구조가 설계되었다. 에너지 수확기의 성능을 좌우하는 주요 변수는 외팔보 형상과 끝단에 부착된 질량이다. 수확되는 전하량은 압전재료의 압전상수와 외팔보의 기계적인 변형량에 비례한다.
초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너(burner)의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. DSLR 카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 그 구조를 면밀히 분석하였다. 또한 열전대를 이용하여 연소장의 온도도 측정하였다. 그 결과, 버너 내부에 주입되는 수송가스의 질량유량과, 초음파 진동자의 진폭에 비례하여 화염의 크기가 커졌다. 또한, 버너 작동조건의 변이에 따른 연소장의 온도분포를 측정, 제시한다.
액체로켓엔진에서의 추력조절을 위해 기체주입식 가변추력 방법에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 기체주입식 가변추력은 간단한 구조로 추력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 밀도 감소에 비례하여 증가된 분사차압에 의해 미립화 성능 증가라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기체주입식 와류형 분사기를 이용하여 액체 질량유량과 기체주입량의 변화에 따른 분무 불안정, 분무형상, 분무각, 분열 길이와 같은 분무특성을 살펴보았다.
각 샘플의 공극사이즈 (PPI)에 따른 미생물 고정화 능의 관계는 대체로 공극의 크기가 줄어들수록 미생물 고정화 량이 증가하는 경향을 보여주었다. 일반적으로 공극의 크기가 작을수록 비표면적이 증가하기 때문에 미생물 고정화 능이 증가할 것으로 사료되지만, 본 실험에서는 각 시편의 표면적을 측정 한 것이 아니고, 각 시편의 질량을 기준으로 미생물 점착량을 산출하였기 때문에 이와 같은 결과를 나타낸 것으로 사료된다. 특히 폴리우레탄 오픈 셀의 경우 담체의 PPI가 커질 경우 일반적으로 그 단위 부피당 표면적은 증가되지만, 단위 질량당 표면적은 이에 비례하여 증가하지 않음을 시편 관찰을 통하여 확인하였다. 따라서 이와 같은 이유로 인하여 각 시편의 PPI에 대한 점착율의 경향성은 발견하기 어려웠다. 각 시편의 비표면적 (단위질량당 표면적)을 실험을 통하여 결정한 후, 각 시편의 단위 면적 당 미생물 고정화 율을 산출한 결과, 단위 면적당 고정화 된 미생물의 수는 PPI 증가에 따라서 오히려 감소하였다. 따라서, 겉보기 밀도를 비롯하여 유실율, 점착율의 실험을 통한 모든 결론을 종합하여 고려해볼 때 45 PPI 담체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한 고분자의 표면처리를 통해 미생물 점착율을 증가시킬 수 있다는 것을 실험으로 확인할 수 있었다. 특히 PEI 처리 담체의 경우 건조 무게의 증가량이 미처리 담체에 비하여 약 3 배정도 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 실험 결과에서 알 수 있듯이 폴리우레탄 폼 담체에 미생물의 점착율이 플라즈마 표면처리에 의해 표면 친수도의 향상으로 인하여 증가되었다. 미생물의 점착율은 플라즈마 처리를 했을 때 가장 증가했고, Chitosan 처리를 한 경우를 제외하고 PEI를 처리했을 때도 처리하지 않았을 때보다 증가했다. 본 실험을 통하여 미생물 고정화 실험을 통하여 각 PPI별로 폴리우레탄 담체의 미생물 고정화 능력의 차이를 비교할 수 있음을 알았다. 따라서 앞으로의 실험은 고정화된 미생물을 현미경 관찰을 통하여 확인하고, 플라즈마 처리 후 미생물의 화학적 고정화(공유결합이나 이온결합체 형성을 통한 고정화 과정에서의 관능기 및 미생물의 유실이 없는 미생물 고정화)를 통한 미생물 고정화 율의 증가 방법을 개발하는데 주안점을 두고자 한다 한편, 다른 형태의 고분자나 미생물 종류를 달리하여 본 연구를 확장시킴으로써 환경 및 생물 산업에 유용한 소재로 사용되는 최적의 미생물 고정화 담체를 개발할 수 있으리라 사료된다.
본 연구에서는 넙치, Paralichthys olivaceus를 이용하여 oxytetracycline (OTC)처리농도에 따른 체내에서 혈액 생리학적인 변화, 항산화 효소 및 열충격단백질(HSP)등의 변화를 조사하여 항생제의 안정적인 사용에 대한 기초 자료를 제공하고자 본 실험을 수행하였다. 실험구는 각각 0 (대조구), 100, 300 및 500ppm으로 설정하였으며, 1시간 약욕처리 후 순환시켜 0, 1 및 3시간 후에 혈액성상을 분석하였다. 혈액 중 hematocrit(Ht)수치는 전 실험구에서 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이는 나타나지 않았다. Red blood cell (RBC)는 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 혈청 글루코오스 농도는 농도 의존적으로 증가되는 경향을 나타내었으나, 노출 이후 3시간 경과 후에는 이전 대조구 수준으로 감소되었다. 혈중 단백질량은 0시간째 전 실험구에서 감소되었다가 이후 증가하는 경향을 나타내었으나, 처리전의 대조구와 비교하여 유의하게 낮은 값을 나타내었다. SOD 효소 활성은 노출 직후 300 및 500ppm에서는 유의하게 높은 값을 나타내었다. CAT효소활성은 OTC처리 농도에 비례하여 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이는 나타내지 않았다. 그리고 HSP-70의 단백질량은 100 ppm및 500 ppm처리구에서 대조구에 비해 높게 발현되는 것이 확인되었다. 그러나 HSP-70 mRNA는 다소 증가하는 경향은 보였으나, 모든 실험구에서 유의한 차이는 나타나지 않았다.
절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 예비 교사들의 인식을 조사하기 위하여 설문지를 투입하였다. 설문 결과 예비 교사들이 "절대 습도와 이슬점 온도는 비례한다.", "이슬점 온도는 공기 중의 수증기의 질량에 비례한다."와 같은 견고한 오개념을 갖고 있음을 발견하였다. 예비 교사들이 갖는 이러한 오개념은 절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 7차 교육과정과 2007 개정 교육과정 중학교 과학 교과서의 부정확한 서술 내용에서 기인하는 것으로 사료된다. 한편, 2015 개정 교육과정 중학교 1학년 과학 교과서는 증발, 응결, 압력과 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 분자운동의 관점에서 다루기 때문에, 중학교 교육과정에서 이러한 관점을 유지하기 위해 수증기량과 이슬점 온도의 척도로서 수증기압의 도입은 예비 교사와 학습자의 오개념을 방지할 수 있으며, 과학 교육과정을 보다 일관되고 논리적으로 만들 수 있을 것으로 사료된다.
목적: 의치 연성이장재 적용기간 경과에 따른 물성저하 및 표면거침성이 의치구내염 발생을 야기할 수 있으며 이 논문의 목적은 항균물질인 키토산-은나노 복합체를 환원법으로 합성하고 이것을 연성이장재에 투여 후 그 특성을 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 질산은과 키토산 분말로 혼합 정제된 키토산-은나노 복합체를 자외선 가시광선 및 적외선 분광법으로 분석하고 연성이장재 분말에 각각 0(대조군), 1.0, 3.0 및 5.0의 질량 분율로 첨가 후 단량체 용액과 각각 중합하였다. 항균복합체가 첨가된 연성이장재 시편의 특성은 중합완료 24 시간과 7 일 후 미세인장강도, 은 이온 용출 그리고 색조변화 등을 통하여 각각 평가하였다. 결과: 분광분석을 통하여 안정적인 키토산-은나노 복합체의 합성을 확인하였다. 대조군과 비교 시 복합체첨가에 따른 연성이장재의 유의한 인장강도 변화는 나타내지 않았고 (P > .05) 은 이온 용출은 복합체 투여량에 대하여 농도비례적으로 측정되었으며 색조변화량 또한 농도비례적으로 증가되었다 (P < .05). 결론: 키토산-은나노 복합체가 투여된 연성이장재는 적절한 물성과 은 이온 용출 특성을 가진 보철생체재료의 가능성을 도출하였고 임상 적용을 위한 항균실험 및 색조 안정성 등의 연구들이 추후 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 간 손상을 유발시킨 백서에서 돈태반 가수분해물의 경구 투여가 간 기능 개선에 효과가 있는지를 조사하는 것이다. 사염화탄소를 피하주사하여 간 손상을 유발한 백서를 4군으로 나누어 DMSO(음성대조군), 저용량과 고용량(500과 1000 mg/kg 체중) 돈태반 가수분해물, silymarin (80 mg/kg 체중; 양성대조군)을 3주간 경구 투여하였다. 정상대조군은 사염화탄소 대신 용매인 옥수수 기름만을 피하주사하였다. 3주 후에 간과 지라의 질량은 음성대조군에 비해 농도 의존적으로 돈태반 가수분해물과 silymarin 투여군이 더 높았다(p<0.05). 제거율을 계산하여 간의 기능을 나타내는 bromosulfalein (BSP)를 주입하였을 때 간에서의 제거율은 음성대조군에 비해 돈태반 가수분해물의 복용량에 비례해서 증가하였고, 특히 고용량 돈태반투여군은 silymarin군과 유사한 값을 나타내었다. 이 결과 혈청내 BSP 농도는 돈태반투여군과 silymarin군에 비해 음성대조군에서 더 낮았다. 모든 군에서 간 기능의 지표인 혈청 AST와 ALT의 농도는 시간이 지남에 따라 감소하였는데, 돈태반 가수분해물과 silymarin 투여는 음성대조군에 비해 큰 폭으로 감소하였다. 간과 혈청내 중성지방과 콜레스테롤 농도 그리고 간세포내의 지질 과산화물과 간 조직형태의 변형도 돈태반 가수분해물의 농도에 비례해서 감소하였고, 고용량 돈태반군은 silymarin군 만큼 감소하였다. 결과적으로 사염화탄소에 의해서 간 손상을 유발시킨 백서에서 고용량의 돈태반 가수분해물 투여가 간의 손상을 억제하는 효과가 있다고 결론지을 수 있다.
바이오에너지는 탄소중립을 추구하는 방안 중 하나로 간주되고 있다. 그러나 수확된 식물 바이오매스를 연소하면 필연적으로 대기 중 이산화탄소는 일정기간 동안 화석을 연소할 때보다 더 많아진다. 본 논문에서는 이 탄소부채의 총량과 상환기간을 예측하고 최소화하는 방법을 제안한다. 사례연구로는 현재 사용되고 있는 화석연료를 바이오매스로 일시에 전환할 경우에 대한 탄소순환 영향평가를 수행한다. 이를 통해 탄소중립 개념의 근본적인 취약성을 지적한다. 바이오에너지의 지속가능성을 위한 실행방안으로는 숲 면적 감소분에 비례하는 추가식림 및 숲 질량 증가분에 비례하는 추가수확 공식을 제안하였다. 최적화 결과, 탄소부채 상환기간은 약 70년, 대기 중 이산화탄소는 최대 50% 이상, 정상상태에서 3% 증가가 예상된다. 이는 이론적으로 예측한 최상의 결과이며 실제로는 이보다 나쁠 것으로 추정된다. 따라서 바이오매스는 진정으로 탄소 중립적이지 않으며, 화석연료의 대체에너지원으로서 부적합하다. 본 연구에서 제안된 방법은 이미 사용 중인 바이오에너지의 현재 및 미래 탄소부채 최소화를 통해 탄소중립으로의 접근에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
본 연구에서는 천연가스 유량 측정에 사용되는 임계유동함수(CFF)를 AGA8-dc 상태방정식으로 계산할 때 CFF 계산값의 불확도를 평가하였다. CFF 계산에 사용되는 엔탈피, 엔트로피, 음속 식은 불확도 분석이 가능하도록 무차원 헬름홀츠 자유에너지(Helmholtz free energy, HFE)와 이의 편도함수로 표현하였고, HFE의 불확도를 추정하였다. 압축인자의 불확도에 의해 유발되는 종속 변수의 불확도를 반영하기 위해 AGA8-dc 압축인자 식을 해당 불확도만큼 편차가 생기는 형태로 변형하였고, 각 불확도 요인별로 불확도 기여도 평가 모델을 만들었으며, 이를 CFF 계산 프로그램에 적용하였다. 그 결과 CFF의 불확도는 압력 10, 50, 100 bar 에서 각각 0.025, 0.055, 0.112 % 정도로 평가 되었고 압력에 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 또한 본 결과를 기존 CFF 국제비교시험결과(1999년)에 적용한 결과 각 기관별 CFF 값의 차이를 적절히 설명하는 것도 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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