• 제목/요약/키워드: Advanced Irradiation Technology

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단자엽 모델 식물의 방사선원 별 처리에 따른 유전적 다형성 분석 (Genetic Relationship of Mono-cotyledonous Model Plant by Ionizing Irradiation)

  • 송미라;김선희;장덕수;강시용;김진백;김상훈;하보근;김동섭
    • 방사선산업학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.23-29
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    • 2012
  • In this study, we investigated the genetic variation in the general of monocot model plant (rice) in response to various ionizing irradiations including gamma-ray, ion beam and cosmic-ray. The non-irradiated and three irradiated (200 Gy of gamma-ray and 40 Gy of ion beam and cosmic-ray) plants were analyzed by AFLP technique using capillary electrophoresis with ABI3130xl genetic analyzer. The 29 primer combinations tested produced polymorphism results showing a total of 2,238 bands with fragments sizes ranged from 30 bp to 600 bp. The number of polymorphism generated by each primer combinations was varied significantly, ranging from 2 (M-CAC/E-ACG) to 158 (M-CAT/E-AGG) with an average of 77 bands. Polymorphic peaks were detected as 1,269 with an average of 44 per primer combinations. By UPGMA (Unweighted Pair Group Method using Arithmetic clustering) analysis method, the clusters were divided into non-irradiated sample and three irradiated samples at a similarity coefficient of 0.41 and three irradiation samples was subdivided into cosmic-ray and two irradiation samples (200 Gy of gamma-ray and 40 Gy of ion beam) at similarity coefficient of 0.48. Similarity coefficient values ranged from 0.41 to 0.55.

감마선 조사법을 이용한 전기방사 나노/마이크로 섬유 지지체의 표면 기능화 (Functionalization of Electrospun Nano/Micro-fibrous Scaffolds Using Gamma-ray Irradiation)

  • 임종영;신영민;최종배;정진오;권희정;정성린;박종석;임윤묵
    • 방사선산업학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.45-49
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    • 2013
  • In tissue engineering application, a fibrous structure of scaffolds has been issued as an alternative system to regulate cell survival and tissue regeneration, and electrospinning technique has been popularly used to generate fibrous meshes or sheets mimicking the structure of native extracellular matrix (ECM). However, recent strategy in the scaffold development is expanded to provide the structural property as well as a biological property of native ECM, a variety of surface modification techniques have been used to introduce biological property. In this study, we developed biomimetic poly(L-lactide-co-${\varepsilon}$-caprolactone) (PLCL) nano- and micro-fibrous scaffolds as a unique platform with structural and biological properties with native ECM using electrospinning method and gamma-ray irradiation. Surface morphology of the scaffolds was observed by scanning electron microscopy, and alteration of surface property was evaluated with toluidine blue O staining, water contact angle measurement and ATR-FTIR analysis.

파프리카색소와 김치향 첨가 후 감마선 조사된 김치의 관능적 품질 개선 (Sensory Quality Improvement of Gamma-irradiated Kimchi after Addition of Paprika Oleoresin and Artificial Kimchi Flavor)

  • 김미정;송범석;박진규;한인준;박재남;최종일;김재훈;변명우;이경행;이주운
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.239-244
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    • 2008
  • 본 연구에서는 고선량 감마선 조사에 의한 김치의 탈색, 이미 및 이취의 발생을 억제하고 품질을 개선하기 위해 파프리카 색소와 김치향을 첨가하였다. 첨가물의 최적 첨가량 결정을 위한 관능평가 결과, 파프리카 색소와 김치향의 최적 첨가량은 각각 0.2%로 결정되었다. 김치의 적색도와 capsanthin 함량은 25 kGy의 감마선 조사로 인해 감소하였으나 0.2%의 파프리카 색소를 첨가한 후 적색도와 capsanthin 함량은 증가하였고 $35^{\circ}C$, 30일의 저장기간 동안 적색도는 유지되었다. 또한 관능평가 결과로부터 파프리카 색소 및 김치향이 감마선 조사에 의한 김치의 관능적 품질 저하를 방지하는데 효과적임을 알 수 있었다. 따라서 파프리카색소, 김치향 첨가 및 고선량 감마선 조사의 병용처리는 멸균된 김치의 관능적 품질을 개선하기 위한 효과적인 방법으로 판단되었다.

전자선 조사를 이용한 히알루론산의 특성 조절 (Modulation of Hyaluronic Acid Properties by Electron Beam Irradiation)

  • 신영민;김우진;김용수;조선영;박종석;권희정;임윤묵;노영창
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.159-164
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    • 2011
  • A variety of natural polymers have been used as tissue engineering scaffolds, drug delivery system, and cosmetic materials due to their higher biocompatibility and water uptake. As a major component of extracellular matrix, hyaluronic acid consisting of D-glucuronic acid and N-acetylglucosamine has been popularly used as a hydrogel material. Even though it has good properties to be used in the tissue engineering and cosmetic industry, its higher viscosity has limited a potential use in a variety of applications; only low content should be applied in preparing above products. In the present study, we investigated the effect of electron beam irradiation on the properties of hyaluronic acid. Hyaluronic acid paste containing low contents of water changed to solution after electron beam irradiation ranging from 1 to 10 kGy, which didn't exhibit any alteration of surface properties and morphological change after freeze-drying. However, its viscosity was significantly decreased as absorbed dose increased, which was approximately one by hundred in comparison with the viscosity of original hyaluronic acid solution with same concentration. In addition, it can still interact with positive charged chitosan generating polyelectrolyte complex. Therefore, only viscosity was decreased after electron beam irradiation, whereas other properties of hyaluronic acid maintained. Consequently, these hyaluronic acids with lower viscosities can be used in a variety of applications in tissue engineering, drug delivery, and cosmetic industry.

Multiscale simulations for estimating mechanical properties of ion irradiated 308 based on microstructural features

  • Dong-Hyeon Kwak ;Jae Min Sim;Yoon-Suk Chang ;Byeong Seo Kong ;Changheui Jang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2823-2834
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    • 2023
  • Austenitic stainless steel welds (ASSWs) of nuclear components undergo aging-related degradations caused by high temperature and neutron radiation. Since irradiation leads to the change of material characteristics, relevant quantification is important for long-term operation, but limitations exist. Although ion irradiation is utilized to emulate neutron irradiation, its penetration depth is too shallow to measure bulk properties. In this study, a systematic approach was suggested to estimate mechanical properties of ion irradiated 308 ASSW. First of all, weld specimens were irradiated by 2 MeV proton to 1 and 10 dpa. Microstructure evolutions due to irradiation in δ-ferrite and austenite phases were characterized and micropillar compression tests were performed. In succession, dislocation density based stress-strain (S-S) relationships and quantification models of irradiation defects were adopted to define phases in finite element analyses. Resultant microscopic S-S curves were compared to verify material parameters. Finally, macroscopic behaviors were calculated by multiscale simulations using real microstructure based representative volume element (RVE). Validity of the approach was verified for the unirradiated specimens such that the estimated S-S curves and 0.2% offset yield strengths (YSs) which was 363.14 MPa were in 10% agreement with test. For irradiated specimens, the estimated YS were 917.41 MPa in 9% agreement.

감마선 조사에 의한 가금용 사료의 살균 (Decontamination of Poultry Feeds by Gamma Irradiation)

  • 변명우;조한옥;이재원;권중호;김영배
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.403-408
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    • 1987
  • 간접식품으로서 4종의 양계용 배합사료의 미생물 오염정도와 방사선조사에 의한 살균효과 및 화학성분의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 4종의 양계용 배합사료의 총 세균의 오염은 $10^5{\sim}10^6g$ 범위였으며 7 kGy의 방사선조사로서 거의 완전 살균 되었고, 대장균 및 장내 병원성 세균도 전 시료에서 $1.2{\times}10^4{\sim}1.7{\times}10^5/g$$4.0{\times}10{\sim}2.6{\times}10^3/g$ 검출되었으며 이들은 방사선감수성이 높아 $3{\sim}5kGy$ 조사로서 완전 사멸되었다. 곰팡이의 오염은 $10^2{\sim}10^4/g$ 정도로서 이들의 대부분은 내삼투압성 곰팡이었으며 $5{\sim}10kGy$의 조사로서 검출한게 이하로 사멸되었다. 또한 분리된 곰팡이의 대부분이 Aspergillus 속이었으며, 분리된 11종의 곰팡이중 Aspergillus flavus group을 포함한 6여종이 잠재적으로 독소를 생성하는 균이었다. 화학성분의 변화에 있어서 일반성분 및 무기질 함량은 방사선조사의 영향이 없었으나 TBA가는 다소 증가하였으며, 아미노산 함량은 조사선량의 증가에 따라 약간의 감소를 나타냈다. 이러한 결과는 동물사료에 $5{\sim}10kGy$ 정도의 방사선 조사로서 화학적성분에 큰 영향을 주지않고 유해 미생물을 충분히 사멸시킬 수 있어 간접식품으로서 사료의 위생적 생산과 장기 안전저장을 가져올 수 있을 것으로 생각된다.

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고선량 감마선 조사가 즉석 취식용 양념 돼지 갈비 구이의 저장성 및 지질 산화에 미치는 영향 (Effects of High Dose Gamma Irradiation on Shelf Stability and Lipid Oxidation of Marinated and Precooked Pork Rib Steak)

  • 이주운;박재남;김재훈;박진규;김천제;김관수;변명우
    • 한국축산식품학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.471-477
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    • 2006
  • 본 연구는 사막이나 우주 등 극한 환경에서도 취식이 가능한 즉석 양념 돼지 갈비 구이의 저장 안정성 확보를 위한 고선량 조사 적용을 평가하기 위해 실시하였다. 이를 위해 즉석 양념 돼지 갈비 구이를 제조하여 진공 포장한 후 10, 20, 30, 40 및 50 kGy로 조사하고 $35^{\circ}C$에서 가속 저장하면서 미생물 생육과 지질 산패도를 평가하였다. 가열처리에 의해 약 3 Log CFU/g의 미생물 감소 효과를 얻을 수 있었으나, 완전 사멸시키지는 못했다. 감마선 조사에 의해 저장 초기 미생물 생육은 관찰되지 않았으나, 저장 기간이 경과함에 따라 10, 20, 30 kGy조사구에서 저장4일, 7일, 14일에 미생물 생육이 관찰되었다. 오염 미생물의 최대성장률 예측 결과에서 비조사구, 10, 20, 30 kGy 감마선 조사구의 최대 성장률이 1.13, 0.60, 0.52, 0.18 Log CFU/g/day로 나타나, 감마선 조사에 의한 초기 미생물 감소가 저장성 증진에 크게 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 가속 저장 중 malondialdehyde 함량은 저장 기간이 경과함에 따라 모든 처리구에서 증가하였고, 특히 감마선 조사에 의해 심한 지질 산화가 발생되는 것으로 나타났다. 따라서, 고선량 조사 적용시 품질 변화 없이도 육가공품의 완전멸균을 위해서는 다양한 식품 가공 방법과의 병용 처리 연구가 수행되어야 할 것이다.

감마선 조사된 알로에 베라의 PSL, TL 및 ESR 검지 특성 (Detection Characteristics of Irradiated Aloe vera by the Analysis of PSL, TL and ESR)

  • 김병근;임상용;송현파;윤혜정;권중호;김동호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.61-65
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    • 2006
  • 알로에 베라(Aloe barbadensis Miller)분말에 대한 방사선 조사 여부를 확인하기 위해 1, 3, 5, 7 kGy로 감마선 조사를 실시하여 PSL, TL 및 ESR 분석을 실시하였다. PSL의 경우 비조사 시료에서는 700이하의 photon count를 나타내었으며, 1 kGy이상 조사된 시료에서는 5000이상의 photon count를 나타내어 PSL을 통한 조사된 알로에 분말의 검지가 가능할 것으로 사료된다. TL분석 결과에서는 1 kGy이상 조사된 시료의 미네랄에서 $150^{\circ}C$ 전후에 TL glow curve $(TL_1)$를 확인할 수 있었고, 조사선량이 증가함에 따라 $TL_1$ 및 TL ratio $(TL_1/TL_2)$모두 증가 경향을 나타내었다. 한편 전자스핀공명 (ESR)분석 결과에서는 triplet형태의 ESR signal은 확인 할 수 없었으나, 조사전량이 증가함에 따라 signal의 크기가 증가하였다. 본 연구결과 PSL, TL 및 ESR분석으로 알로에 베라 분말의 조사여부를 확인할 수 있었으며 특히, IL분석으로는 조사선량의 정량적 예측이 가능할 것으로 사료되었다.

Influence of Charge Transport of Pt-CdSe-Pt Nanodumbbells and Pt Nanoparticles/GaN on Catalytic Activity of CO Oxidation

  • Kim, Sun Mi;Lee, Seon Joo;Kim, Seunghyun;Kwon, Sangku;Yee, Kiju;Song, Hyunjoon;Somorjai, Gabor A.;Park, Jeong Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.164-164
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    • 2013
  • Among multicomponent nanostructures, hybrid nanocatalysts consisting of metal nanoparticle-semiconductor junctions offer an interesting platform to study the role of metal-oxide interfaces and hot electron flows in heterogeneous catalysis. In this study, we report that hot carriers generated upon photon absorption significantly impact the catalytic activity of CO oxidation. We found that Pt-CdSe-Pt nanodumbbells exhibited a higher turnover frequency by a factor of two during irradiation by light with energy higher than the bandgap of CdSe, while the turnover rate on bare Pt nanoparticles didn't depend on light irradiation. We also found that Pt nanoparticles deposited on a GaN substrate under light irradiation exhibit changes in catalytic activity of CO oxidation that depends on the type of doping of the GaN. We suppose that hot electrons are generated upon the absorption of photons by the semiconducting nanorods or substrates, whereafter the hot electrons are injected into the Pt nanoparticles, resulting in the change in catalytic activity. We discuss the possible mechanism for how hot carrier flows generated during light irradiation affect the catalytic activity of CO oxidation.

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