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선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위한 습식 배기가스 처리기술 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental study of NOx reduction in marine diesel engines by using wet-type exhaust gas cleaning system)

  • 류영현;김태우;김정식;남정길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.216-221
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    • 2017
  • 디젤엔진은 내연기관 중에 제동 열효율이 가장 높은 엔진이기 때문에 큰 동력을 필요로 하는 대형트럭과 같은 중 대형 운송 차량 및 선박 등의 수송분야 및 발전시스템 등의 다양한 분야에서 사용되어지고 있다. 하지만, 디젤엔진은 연소과정에서 질소산화물(이하 NOx) 발생량이 많은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위해서 습식 배기가스 처리 기술인 무격막식 해수 전기분해 방식을 이용하여 NOx 저감을 시도하였다. 실제 해수를 사용하여 디젤엔진에서 배출되는 유해가스에 전기 분해된 해수인 전해수를 분사하여 보았다. 전해수의 pH 농도 및 유효염소농도, 온도에 따른 NO 산화율 및 NOx 감소량을 조사하였다. 본 실험을 통해서 전해수의 pH가 약산성 영역일 경우가 중성일 경우보다 산화탑에서의 NO 산화율이 상승하였고, 유효염소농도가 높을수록 NO 산화율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전해수 온도는 NO 산화율에 영향이 없음을 추가적으로 확인할 수 있었으며 디젤엔진에서 생성된 배기배출물에 전해수를 분사함으로써 NOx가 저감됨을 확인할 수 있었다.

NF막 제조 및 응용공정 (Preparation and Application of Nanofiltration Membranes)

  • 이규호;오남운;제갈종건
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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    • pp.135-153
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    • 1998
  • Nanofiltration (NF) is a recently introduced term in membrane separation. In 1988, Eriksson was one of the first authors using the word 'nanofiltration' explicitly. Some years before, FilmTech started to use this term for their NF50 membrane which was supposed to be a very loose reverse osmosis membrane or a very tight ultrafiltration membrane. Since then, this term has been introduced to indicate a specific boundary of membrane technology in between ultrafiltration and reverse osmosis. The application fields of the NF membranes are very broad as follows: Demeneralizing water, Cleaning up contaminated groundwater, Ultrapure water production, Treatment of effleunts containing heavy metals, Offshore oil platforms, Yeast production, Pulp and paper mills, Textile production, Electroless copper plating, Cheese whey production, Cyclodextrin production, Lactose production. The earliest NF membrane was made by Cadotte et al, using piperazine and trimesoyl chloride as monomers for the formation of polyamide active layer of the composite type membrane. They coated very thin interfacially potymerized polyamide on the surface of the microporous polysulfone supports. The NF membrane exhibited low rejections for monovalent anions (chloride) and high rejections for bivalent anions (sulphate). This membrane was called NS300. Some of the earliest NF membranes, like the NF40 membrane of FilmTech, the NTR7250 of Nitto-Denko and the UTC20 and UTC60 of Toray, are formed by a comparable synthesis route as the NS300 membrane. Commercially available NF membranes nowadays are as follows: ASP35 (Advanced Membrane Technology), MPF21; MPF32 (Kiryat Weizmann), UTC20; UTC60; UTC70; UTC90 (Toray), CTA-LP; TFCS (Fluid Systems), NF45; NF70 (FilmTec), BQ01; MX07; HG01; HG19; SX01; SX10 (Osmonics), 8040-LSY-PVDI (Hydranautics), NF CA30; NF PES 10 (Hoechst), WFN0505 (Stork Friesland). The typical ones among the commercially available NF membranes are polyamide composite membrane consisting of interfacially polymerized polyamide active layer and microporous support. While showing high water fluxes and high rejections of multivalent ions and small organic molecules, these membranes have relatively low chemical stability. These membranes have low chlorine tolerance and are unstable in acid or base solution. This chemical instability is appearing to be a big obstacle for their applications. To improve the chemical stability, we have tried, in this study, to prepare chemically stable NF membranes from PVA. The ionomers and interfacially polymerized polyamide were used for the modification of'the PVA membranes. For the detail study of the active layer, homogeneous NF membranes made only from active layer materials were prepared and for the high performance, composite type NF membranes were prepared by coating the active layer materials on microporous polysulfone supports.

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연속수소생성에 사용되는 고온 CSTR 내의 미생물의 분자적 분석 (Molecular Analysis of the Microorganisms in a Thermophilic CSTR used for Continuous Biohydrogen Production)

  • 오유관;박성훈;안영희
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.431-437
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    • 2005
  • 1. 고온 CSTR은 비교적 짧은 start-up 기간과 높은 $H_2$ 수율을 나타내었다. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내이었으며, 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose이었다. 2. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 8일 이후부터는 pH를 1.0 이하로 유지하였더니 14일 이후로는 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 식종 미생물과 반응기로부터 취한 시료의 DGGE band 패튼이 다른 것으로 보아 고온 CSTR 조건에서 식종된 미생물 군집의 조성이 변화하였음을 알 수 있었다. 5. DGGE 분석결과 초기 43일간의 운전기간 동안에 관찰된 미생물 군집조성은 동적인 변화를 나타내었다. 약 14일부터는 biogas 조성이 거의 일정하였으나 미생물 군집은 동적 변화를 나타내었다. F. gondwanens와 T. Thermoanaerobacterium과 계통발생학적으로 가장 연관이 있는 개체군들이 운전 21일과 41일째에 각각 우점으로 나타났다. 6. 본 연구에서 식종 슬러지를 열처리하는데 사용한 조건은 메탄생성균을 완전히 제거하는데 불충분하다는 것은 운전 초기에 $CH_4$이 biogas에서 검출되었고, 식종 슬러지와 반응기로부터 취한 시료에서 메탄생성균이 가지는 mcrA 유전자가 PCR로 증폭되었으므로 알 수 있었다. 7. 메탄생성균의 주요 목에 특이적인 primers를 사용하여 PCR을 실시한 결과 식종슬러지에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanosarcinales와 Methanomicrobiales 목에 속하였으며, $CH_4$이 발생했던 때의 반응기에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanobacteriales 목에 해당되는 것으로 나타났다.

CSTR의 장기운전을 통한 포도당으로부터의 고온 수소생산 (Thermophilic Biohydrogen Production from Glucose with a Long-term Operation of CSTR)

  • 안영희;오유관;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.425-430
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    • 2005
  • 1. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내로 나타나 중온 CSTR에 비해 짧은 편이었다. 2. 고온 CSTR의 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose로 나타나 보고 된 중온의 것에 비해 우수한 편에 속하였다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 14일 이후부터는 pH를 5.0 이하로 유지하면 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전 조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 고온 CSTR은 초기 운전 후에 적용한 운전조건의 변화(유입 포도당 농도, pH, 및 온도)에 민감한 것으로 나타났다. 특히 pH 및 온도변화에 대해 $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율, 포도당 제거율 면에서 반응기 성능의 감소 및 불안정이 나타나, 운전 조건 변화 후에 나타난 고온 CSTR의 성능회복이 쉽지 않음을 알 수 있었다. 5. 문헌에 보고 된 중온 CSTR과는 달리 고온 CSTR는 일정한 조건에서도 불안정 한 성능을 나타내기도 하였다. 6. 불안정한 반응기 성능은 lactate 농도 증가와 더불어 n-butyrate와 acetate 농도 감소를 동반하였다. 생산된 n-butyrate와 acetate의 농도는 lactate의 농도변화와 반대의 경향을 나타내었다. 7. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 8. T. thermosaccharolyticum와 계통발생학적으로 관련된 개체군이 반응기 운전 후 약 40일부터 우점으로 나타나 반응기 성능과 상관없이 그 이후로 계속 우세한 것으로 나타났다.

방사선 조사에 의한 계란분말의 리보플라빈 및 닭고기의 나이아신 함량변화 (Effects of Gamma Irradiation on the Content of Riboflavin in Egg Powder and Niacin in Chicken Breast)

  • 김신희;육홍선;변명우;정영진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.1459-1463
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    • 2005
  • 일부 식품내의 수용성 비타민의 안정 성 에 대한 방사선 조사 효과를 확인하기 위하여 수용성 비타민 중 리보플라빈이나 나이아신을 비교적 많이 함유하고 있는 계란과 닭가슴살을 조사대상 식품으로 택해 방사선 조사 후 이들의 비타민함량 변화를 조사하였다. 계란분말의 리보플라빈 함량은 비조사시료에 비해 5 kGy 조사시료는 $80.18\%$, 10 kGy 조사시료는 $84.80\%$로 함량이 감소하였다. 닭가슴살의 나이아신 함량도 두 조사시료 모두 비조사시료에 해 유의적으로 감소되었으며, 비조사시료에 비해 5 kGy 조사시료는 $85.30\%$, 10kGy 조사시료는 $92.60\%$로 감소됨으로서 방사선 조사에 의한 나이아신의 함량 변화는 리보플라빈에 비해 다소 미약하게 나타났다. 수용성 비타민 수용액의 변화 양상은 리보플라빈의 경우 5kGy조사부터 전량손실이 일어났으며, 가열처리구에서도 $85\%$ 이상의 높은 감소를 나타냈다. 나이아신은 무처리 대조구와 비교시 감마선 조사, 가열처리구, 마이크로웨이브 처리구에서 비교적 함량의 변화가 적었다. 이상의 결과로부터 10kGy 이내의 방사선 조사시 리보플라빈(계란분말)은 약 $20\%$, 나이아신(닭가슴살)은 약 $15\%$의 감소 비율을 보였고, 수용액 상태의 리보플라빈은 5 kGy 조사부터 전량 손실을 보여 식품중의 리보플라빈에 비해 높은 감수성을 보였다. 반면 나이아신 수용액은 모든 처리구에서 비교적 함량의 변화가 적어 리보플라빈에 비해 조사에 감수성이 낮음을 알 수 있었다. 따라서, 방사선 조사에 의한 식품 내 비타민의 감수성은 식품의 구성성분, 조사시 온도나 조사 후의저장 온도 등과 같이 비타민의 조사 저항성에 영향을 주는 여러 요인에 따라 달라지므로 각 식품에 따른 처리조건을 확립하여 조사에 민감한 비타민의 보존율을 높이는 것이 중요하다 하겠다.

역물류 활성화를 위한 정책적 제언 (A Political Proposal for the Reverse Logistics Activation)

  • 선일석
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제15권5호
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    • pp.61-79
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    • 2010
  • 최근 환경보전에 대한 관심과 중요성이 급증하면서 환경은 규제 및 의무사항일 뿐만 아니라 국제 경쟁력을 확보하기 위한 필수요소로 자리 잡고 있다. 무역장벽이 허물어지고 소비자의 삶의 질이 높아지면서 다양한 소비자의 요구를 만족시키기 위하여 제품의 수명은 점차 단축되고 있으며 이에 따라 국제적 환경문제에서 주요 이슈로 다루고 있는 온실가스 감축의 문제 이외에도 폐기물의 처리 및 재활용에 관한 문제 또한 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이러한 환경흐름에 따라 선진국들은 이미 여러 가지 규제 및 조치를 통하여 환경문제를 해결하기 위한 노력을 강구하고 있으며, 국제적으로 환경은 기업 및 국가의 문제라기보다는 지구촌 전체의 문제로 접근해야 하는 중요한 사안으로 인식하고 있다. 이러한 환경변화는 기업의 물류 전략에도 큰 영향을 미쳤으며, 공급사슬에서 역물류의 필요성이 대두되었다. 이에 본 연구에서는 이론적 고찰을 통하여 역물류의 개념, 분류 및 필요성을 알아보고 자원순환에 대한 국내 발전과정 및 특징을 파악함으로써 역물류의 현황을 정리하였다. 또한 물류선진국의 환경주의 발전과정과 역물류 정책 및 사례와 비교하여 국내에 반영할 수 있는 방안을 탐색해 보았다. 역물류를 위한 공급사슬 전체에서 화주기업과 물류기업의 긴밀한 협력체제 확립, 재정적 지원, 법규의 개정, 친환경 물류 기술 개발 및 보급을 위한 지원, 효율적인 물류 시스템 개발 등에 대한 보다 직접적인 방안을 제시하였으며, 이는 향후 역물류 정책 및 운영에 중요한 시사점을 줄 것으로 기대한다.

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생물정화기작과 총허용오염부하량을 연계한 마산만의 효율적 해양환경 개선방안 (Effective Costal Environmental Management by Conjugation of Modeling of Bio-Purification and Total Allowable Pollutant Loads in Masan Bay)

  • 엄기혁;김귀영;이원찬;이대인
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.

Virtual Dissection System of Cadaver Heart Using 3-Dimensional Image

  • Chung, Min-Suk;Lee, Je-Man;Kim, Min-Koo;Park, Seung-Kyu
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.357-360
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    • 1997
  • For medical students and doctors, knowledge of the 3-dimensional (3D) structure of the heart is very important in diagnosis and treatment of the heart diseases. 2-dimensional (2D) tools (e.g. anatomy book) or classical 3D tools (e.g. plastic model) are not sufficient or understanding the complex structures of the heart. Moreover, it is not always guaranteed to dissect the heart of cadaver when it is necessary. To overcome this problem, virtual dissection systems of the heart have been developed. But these systems are not satisfactory since they are made of radiographs; they are not true 3D images; they can not be used to dissect freely; or they can only be operated on the workstation. It is also necessary to make the dissection systems incorporating the various races and tribes because of the organ's difference according to race and tribe. This study was intended to make the 3D image of the heart from a Korean cadaver, and to establish a virtual dissection system of the heart with a personal computer. The procedures or manufacturing this system were as follows. 1. The heart from a Korean adult cadaver was embedded with gelatin solution, and serially cross-sectioned at 1mm-thickness on a meat slicer. Pictures or 153 cross-sectioned specimens were inputted into the computer using a digital camera ($756{\times}504$ resolution, true color). 2. The alignment system was established by means of the language of IDL, and applied to align 2D images of the heart. In each of 2D images, closed curves lining clean and dirty blood pathways were drawn manually on the CorelDRAW program. 3. Using the language of IDL, the 3D image and the virtual dissection system of the heart were constructed. The virtual dissection system of the heart allowed or ree rotation, any-directional sectioning, and selected visualization of the heart's structure. This system is expected to become more advanced, and to be used widely through Internet or CD-title as an educational tool for medical students and doctors.

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사람 뇌의 3차원 영상과 가상해부 풀그림 만들기 (Manufacture of 3-Dimensional Image and Virtual Dissection Program of the Human Brain)

  • 정민석;이제만;박승규;김민구
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.57-59
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    • 1998
  • For medical students and doctors, knowledge of the three-dimensional (3D) structure of brain is very important in diagnosis and treatment of brain diseases. Two-dimensional (2D) tools (ex: anatomy book) or traditional 3D tools (ex: plastic model) are not sufficient to understand the complex structures of the brain. However, it is not always guaranteed to dissect the brain of cadaver when it is necessary. To overcome this problem, the virtual dissection programs of the brain have been developed. However, most programs include only 2D images that do not permit free dissection and free rotation. Many programs are made of radiographs that are not as realistic as sectioned cadaver because radiographs do not reveal true color and have limited resolution. It is also necessary to make the virtual dissection programs of each race and ethnic group. We attempted to make a virtual dissection program using a 3D image of the brain from a Korean cadaver. The purpose of this study is to present an educational tool for those interested in the anatomy of the brain. The procedures to make this program were as follows. A brain extracted from a 58-years old male Korean cadaver was embedded with gelatin solution, and serially sectioned into 1.4 mm-thickness using a meat slicer. 130 sectioned specimens were inputted to the computer using a scanner ($420\times456$ resolution, true color), and the 2D images were aligned on the alignment program composed using IDL language. Outlines of the brain components (cerebrum, cerebellum, brain stem, lentiform nucleus, caudate nucleus, thalamus, optic nerve, fornix, cerebral artery, and ventricle) were manually drawn from the 2D images on the CorelDRAW program. Multimedia data, including text and voice comments, were inputted to help the user to learn about the brain components. 3D images of the brain were reconstructed through the volume-based rendering of the 2D images. Using the 3D image of the brain as the main feature, virtual dissection program was composed using IDL language. Various dissection functions, such as dissecting 3D image of the brain at free angle to show its plane, presenting multimedia data of brain components, and rotating 3D image of the whole brain or selected brain components at free angle were established. This virtual dissection program is expected to become more advanced, and to be used widely through Internet or CD-title as an educational tool for medical students and doctors.

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맥동전자장에너지의 미세전류가 가토의 상처치유에 미치는 영향 (The Effects of Pulsed Electromagnetic Energy and Microcurrent on Wound Healing in Rabbits.)

  • 권원안;박래준;박윤기;황태연
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제12권3호
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    • pp.319-329
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    • 2000
  • The purpose of this study w8s to evaluate the effects of pulsed electromagnetic energy(Diapulse) and microcurrent on the wound healing in rabbits. 15 domestic rabbits were randomly assigned to the PRME(n=5). MC(n=5) and CON(n=91 group. Each rabbits were anesthetized with lidocaine HCL $2\%$. Skin wounds were created laterally on the back of IS domestic rabbits(33cm). From 24 hours after being injured, the rabbits of the PEME group were irradiated with an intensity of 3 at a 300 pulses per second, which were applied for 15 minutes every day during the 12 days. The MC group were stimulated with an intensity of $50{\mu}A$ at frequency of40 pulses per second, which were applied for 15 minutes every day during the 12 days. The CON group were not stimulated. The rabbits were sacrificed and the incised wound pans were processed appropriately for the light microscopic examination on the 3rd day, 6th day and 12th day before the beginning of wound treatment. The areas of wound were measured with metric graph paper. The results were as tallows. 1 The PRME and MC group compared with control group showed that wound closure rate increased on 6th, 12th day. 2. It was found that the CON group did not show a complete maturation and had a chronic inflammatory response. Judging from the irregularity of intercellular space and the loose alignment of connective tissue. these findings showed that wound healing was delayed. 3. It showed that inflammatory cells. fibroblasts and epithelial cells activity rapidly processed in the PEME group compared with the CON group. It was found that the PEMI; group showed a advanced remodeling of epithelial layer and a positive repair of connective tissue. 4. It showed that fibroblasts, epithelial cells and inflammatory cells activity rapidly processed in the MC group compared with the CON group. It was found that the MC group showed a improved remodeling of epithelial layer and a dense connective tissue.

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