배경: 폐암치료에 있어 냉동수술은 저온에서 폐조직의 반응에 대한 연구 자료가 많지 않아 임상적용은 매우 제한적이다. 본 실험의 목적은 초저온에서 폐조직의 반응과 온도변화에 따른 폐의 조직학적 변화에 대해 조사하는 것이다. 대상 및 방법: 12마리의 잡견을 전신마취 후 5번째 늑간을 열어 폐를 노출시켰다. 2.4 mm 냉동침을 폐표면으로부터 20 mm 깊이로 폐조직으로 삽입하고 냉동침으로부터 5 mm 간격으로 온도센서(T1-4)를 삽입하였다. 실험견을 A군(n=8)과 B군(n=4)으로 나누어 A군은 20분간 $-120^{\circ}C$로 냉동한 후 5분간 해동하였다가 다시 20분간 냉동하였으며, B군에서는 40분간 해동과정 없이 $-120^{\circ}C$로 냉동하였다. 냉동수술 후 1일째 폐조직을 적출하였으며 A군 중 4마리는 지연된 조직반응을 보기 위해 7주일째 폐조직을 적출하여 조직학적 검사를 하였다. 결과: A군에서 일차 냉동 시 T1과 T2의 온도가 각각 $4.1{\pm}11^{\circ}C$와 $31{\pm}5^{\circ}C$로 떨어졌으며 이차 냉동 시 온도는 더욱 하강하였다: T1 $-56.4{\pm}9.7^{\circ}C,\;T2\;18.4{\pm}14.2^{\circ}C,\;T3\;18.5{\pm}9.4^{\circ}C\;and\;T4\;35.9{\pm}2.9^{\circ}C$. 일차 냉동시기와 이차냉동 시의 온도-거리 그래프를 비교한 결과 온도-거리 관계가 곡선에서 선형으로 변화했다. B군에서는 온도센서의 온도가 감소하였으며 냉동 40분 동안 변화 없었다. A군에서 광학현미경상 지름 $18.6{\pm}6.4mm$의 출혈성 괴사의 소견을 볼 수 있었다. B군에서의 괴사부위 지름은 $14{\pm}3mm$였다. 괴사된 부위에서 살아 있는 세포를 발견할 수 없었다. 결론: 냉동 후 해동과정은 폐조직의 전도율을 변화시키며 이는 이차 냉동 시 폐조직의 온도를 더욱 떨어뜨리고 세포파괴의 범위를 넓힌다.
The use of aortic valve homograft has been developed since 1962 when Ross and Barratt - Boyes independently replaced a diseased aortic valve with an orthotopically inserted homograft valve. And also surgical treatment of complex congenital cardiac malformations utilizing homograft extracardiac conduit has been tried with better result than any other prosthetic material. The present study was undertaken to clarify the safety tissue viability, sterility, after following our protocol of procurement of heart, dissection of aortic and pulmonic homograft, sterilization, cryopreservation, thawing and dilution, and transplantation on experimental animal, sheep. Tissue viability of valve and great artery was assessed by tissue culture. Sterility was evaluated by bacterial and fungal culture. The method used was proven no deleterious effect on the integrity of the valve. Tissue culture of valve tissue before, and after cryopreservation process resulted that active fibroblast growth was observed from homograft sterilized with antibiotics. And culture of the transplanted homograft from sacrificed animal showed active fibroblast growth. Pathologic examination of implanted valve tissue from sacrificed sheep showed mild calcification and minor change, but there were moderate and severe calcification of wall of great arteries.
중수로형 원자력 발전소에서는 가동년수가 증가함에 따라 중수는 삼중수소로 오염된다. 오염된 중수의 정화에 적합한 공정으로 평가되는 기액촉매교환-화학평형 -증류공정으로 이루어진 촉매복합공정의 주요 설계변수를 설정하여, 이 변수들이 촉매탑 및 증류탑의 용적과 초저온 냉동부하에 미치는 영향을 분석하였다. 촉매탑은 조작선 기울기가 약 0.634, 그리고 제 1, 제 2 증류탑의 농축율 및 삼중수소 제거율을 변화시킬 때 최적 환류비 값이 각각 약 7과 4.7일 때 최적조건임을 밝혔다. 그리고 저온증류공정해석을 위하여 Fenske, Underwood, and Gilliland Equation과 Smoker Equation을 사용하여 이 두모델식의 계산값을 비교 검토한 결과 거의 유사한 설계값을 얻을 수 있음을 확인하였다.
식물 캘러스의 월간 또는 주간의 반복적인 계대배양은 노동 집약적이며 모 세포주로부터 somaclonal variation 발생 위험을 증가시킨다. 식물 캘러스를 보존하기위한 가장 효과적인 방법은 액체질소에 저장하는 초저온동결보존 방법이다. 하지만 초저온동결보존 방법은 동일한 방법으로 여러 식물의 캘러스에 적용할 수 없어 보존 방법 개발에 많은 어려움이 따른다. 또한 해동 후 냉동되어진 캘러스의 생존과 생존 후 재생 속도가 불확실 하다는 단점이 있다. 그러므로 활성 상태의 식물 캘러스의 계대배양 간격을 증가시키는 방법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 냉동과정 없는 활성상태의 다양한 종의 식물 캘러스를 계대배양 없이 4주에서 12주 동안 15℃에서 배양하였다. 25℃에서 12주간 배양한 8종류의 식물 캘러스들은 모두 2배 이하의 성장을 보였으나 15℃에서 12주간 배양 조건에서는 8종류의 식물 캘러스들은 최소 2배 이상의 성장을 하였다. 또한 15℃에서 배양 후 25℃에서 회복시킨 캘러스들 사이의 항산화 활성 역시 크게 변화하지 변하지 않았다. 이러한 결과는 배지조성이나 특별한 새로운 과정없이 15℃ 저온으로 계대배양 간격을 증가시킬 수 있음을 보여준다. 또한 여러 식물 종의 캘러스들 모두에서 긍정적인 결과는 여러 캘러스들에 동일한 방법으로 계대배양 간격을 증가시킴으로 노동력 감소는 물론 somaclonal variation을 상대적으로 줄여 줄 것으로 예상한다.
Liquid hydrogen has the best storage capacity per unit mass and is economical among storage methods for using hydrogen as fuel. As the demand for hydrogen increases, the need to develop a storage and supply system of liquid hydrogen is emphasizing. In order to liquefy hydrogen, it is necessary to pre-cool it to a maximum inversion temperature of -253℃. The Gifford-McMahon (GM) refrigerator is the most reliable and commercialized refrigerator among small-capacity cryogenic refrigerators, which can extract high-efficiency hydrogen through liquefied hydrogen production and boil of gas re-liquefaction. Therefore, in this study, the optimal conditions for liquefying gas hydrogen were sought using the GM cryocooler. The process was simulated by PRO/II under various cooling capacities of the GM refrigerator. In addition, the flow rate of hydrogen was calculated by comparing with specific refrigerator capacity depending on the pressure and flow rate of a refrigerant medium, helium. Simulations were performed to investigate the optimal values of the liquefaction flow rate and compression pressure, which aim for the peak refrigeration effect. Based on this, a liquefaction system can be selected in consideration of the cycle configuration and the performance of the refrigerator.
본 연구는 공기를 이용한 송풍식과 초저온 에탄올을 이용한 침지식 냉동방법 및 저온 송풍식과 유수식 해동방법을 조합하고 저장 중 냉동-해동 반복에 따른 한우 설도의 품질에 미치는 영향을 살펴보았다. 송풍식 냉동은 냉동이 완료되는데 약 800분이 소요됐지만 침지식 냉동방법은 8분에 한우 시료를 급속하게 동결시켰다. 한편 송풍식 해동은 한우 시료가 해동이 완료되는 데 약 350분 소요되었지만, 유수식 해동은 약 70분으로 해동시간이 280분 단축되었다. 송풍식 냉동시료는 송풍식 해동과 유수식 해동에 의해 4.05와 4.54%의 드립 감량이 발생했지만 침지식 냉동시료는 송풍식 해동과 유수식 해동에 의한 드립 감량이 2.59와 2.09%로 냉동방법에 따라 유의적(P<0.05) 차이를 보였다. 냉동과 해동 처리로 한우 설도의 보수력은 64.40~66.05%로 감소하였지만 냉동과 해동 조건에 따른 차이가 거의 나타나지 않았다. 송풍식 냉동-송풍식 해동과 침지식 냉동-송풍식 해동 처리구의 TBARS 값은 각각 1.12와 1.18 mg MDA/kg으로 송풍식 냉동-유수식 해동 처리구와 침지식 냉동-유수식 해동 처리구의 0.82와 0.77 mg MDA/kg과 비교하여 높은 값을 나타냈다. 휘발성 염기질소 함량은 TBARS 결과와 유사하게 송풍식 해동 처리구가 유수식 해동 처리구보다 높은 값을 보였다. 냉동과 해동이 조합된 모든 처리구의 총 호기성 세균수는 4.45~4.67 log CFU/g으로 냉동 및 해동 방법에 따라 유의적(P<0.05) 차이는 나타나지 않았다. 송풍식 냉동된 한우육은 해동 후 근섬유 조직이 불균일하게 찢어지거나 근섬유 간의 간격이 더 넓어졌지만, 침지식 냉동된 한우육은 송풍식 해동 또는 유수식 해동 후 조직의 구조적 손상이나 변화가 훨씬 적은 것으로 나타났다. 한편 저장 중 냉동-해동의 3반복 처리로 드립 감량 증가, 보수력 감소, TBARS 값 및 휘발성 염기질소 함량 증가, 근섬유 조직 손상 등 품질 저하가 발생하였다. 앞으로 고품질 냉동 한우육의 생산 및 유통을 위한 부위별, 포장단위별 중량에 따른 냉동 및 해동 방법에 따른 이화학적 품질에 미치는 영향, 관능평가 등의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
풋땅콩의 고유특성을 유지하고 영양성분의 손실과 변패에 의한 상품성 하락을 방지하면서 장기간 안전하게 저장할 수 있는 풋땅콩 냉동가공제품을 개발하기 위하여 건조용 땅콩의 일반수확기보다 20-30일 정도 이른 9월 10일경에 조기 수확한 대풍땅콩, 대광땅콩 및 신대광땅콩을 10$0^{\circ}C$ 수증기로 5분간 쪄서 효소를 불활성화 시키고 방냉한 후 0.08mm P.V.D.C 필름봉지에 감압밀봉포장 하고 -7$0^{\circ}C$의 초저온냉동고에 24시간동안 급속동결시킨 후 다시 -2$0^{\circ}C$의 일반냉동저장고에 옮겨 2개월간 저장 후 그 품질특성을 조사하였다. 냉동풋땅콩은 건조땅콩에 비하여 수분함량이 30% 이상 높고, 경도가 낮아 조직이 유연하며 유리당을 0.12-0.36% 함유하여 물성과 맛이 좋았다. 저장 중 내피의 수용성 탄닌이 불용화되어 껍질채 먹을 수 있고, 건조땅콩보다 산가가 1/5 수준으로 낮았으며 식미에 있어서도 공시 3품종 모두 보통 이상으로 나타나 고품질 대중건강식품으로 활용될 수 있을것으로 판단되었다.
This paper presents the new cascade liquefaction cycles using $CO_2-C_2H_6-N_2$ and $CO_2-N_2O-N_2$. The performance of the cascade liquefaction cycles with respect to temperature differences in the LNG heat exchangers is analyzed using HYSYS software and then compared the performance of these cycles with phillips optimized cascade liquefaction cycle. The coefficient of performance of the new liquefaction cycles considered in this study decreases with the temperature differences in the LNG heat exchangers, but the compressor work, expander work and heat capacity in the LNG heat exchanger increases, respectively. From the comparison of performance of three cycles, the cascade liquefaction cycles using $CO_2-C_2H_6-N_2$ showed the highest COP. And the cycles using $CO_2-C_2H_6-N_2$ and $CO_2-N_2O-N_2$ presented the second and third highest COP, respectively. In the view of performance, the optimized cascade liquefaction cycle using $C_3H_8-C_2H_4-C_1H_4$ yields much better COP. But, in the environment view, it is found that the cascade liquefaction cycle using $CO_2-C_2H_6-N_2$ shows favorable characteristics.
본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.
1966년 Ross와 Sommerville에 의해서 폐동맥 판 폐쇄 환자의 우심실 유출로 재건에 동종 대동맥 판막 도관 이 처음으로 이식되어 보고된 이후 최근까지 다양한 복잡 선천성 심장기형의 완전 교정술에 꾸준히 사용되어 오고 있다. 이렇게 축적된 경험에 힘입어, 국내에서도 여러 병원에서 적극적으로 사용하고 있지만 아직 임상 경험 및 결과에 대한 국내의 보고가 드물어 본원의 경험을 공유하고자 한다. 대상 및 방법: 1996년 1월부터 2001년 12월까지 우심실 유출로에 심장 외 판막 도관(extra-valved conduit)으로 동종이식편을 사용한 예가 27예 있었는데, 이들 중 1년 이상 추적 관찰이 가능한 22명의 환자들을 대상으로 하였다. 환자의 연령의 중앙값은 16개월(9일~18세)이었다. 수술시 진단은 심실 중격 결손에 폐동맥 판막 폐쇄가 동반 된 환자가 13예로 가장 많았고, 그밖에 총 동맥간 3예, 대 혈관 전위증 혹은 수정 대 혈관 전위증에 우심실 유출로의 폐쇄가 동반된 예가 각각 3예씩 있었다. 이식 편의 크기는 15~26 mm로 다양하였으며, 평균 18$\pm$3.82 mm였다. 추적 관찰 기간의 중앙값은 48개월(기간 12~80.4개월)이었다. 결과: 이식 편 자체의 변성으로 인한 재수술은 없었으나, 말단 폐동맥의 협착으로 인한 이식 도관의 비정상적 확장 및 폐동맥 판막의 역류, 우심실의 기능부전으로 이식 도관의 교체가 필요했던 환자가 1명 있었다. 추적 관찰 시 시행한 심초음파상, 유의한 폐동맥 판막의 협착을 보인 환자가 1명 있었고 폐동맥 판막의 역류가 관찰된 환자가 3명 있었는데, 각각 3~6개월, 1년, 2년에 중등도 이상으로 진행하였다. 그리고, 2명의 환자에서 문합 부분의 경미한 석회화가 관찰되었는데, 모두 대동맥 판막 도관을 이식 받은 환자였다. 결론: 성인과 달리, 소아에서의 우심실 유출로의 재건에 있어서는 아직은 이상적인 대치물이 없다. 본원에서는 초저온 냉동 보관한 동종 판막 도관을 적극적으로 사용하여, 중, 단기 추적 관찰상 비교적 좋은 결과를 보이고 있다. 하지만 향후 동종이식편의 수명에 관련되는 요인들에 대한 면밀한 연구를 통하여, 동종이식편의 채취 및 보관, 사용 등에 대한 기준을 재정립하는 것이 중요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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