• 한국환경과학회지
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• 제19권8호
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• pp.951-960
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• 2010

Sediment works as a resource for electric cells. This paper was designed in order to verify how sediment cells work with anodic material such as metal and carbon fiber. As known quite well, sediment under sea, rivers or streams provides a furbished environment for generating electrons via some electron transfer mechanism within specific microbial population or corrosive oxidation on the metal surfaces in the presence of oxygen or water molecules. We experimented with one type of sediment cell using different anodic material so as to attain prolonged, maximum electric power. Iron, Zinc, aluminum, copper, zinc/copper, and graphite felt were tested for anodes. Also, combined type of anodes-metal embedded in the graphite fiber matrix-was experimented for better performances. The results show that the combined type of anodes exhibited sustainable electricity production for ca. 600 h with max. $0.57\;W/m^2$ Al/Graphite. Meanwhile, graphite-only electrodes produced max. $0.11\;W/m^2$ along with quite stationary electric output, and for a zinc electrode, in which the electricity generated was not stable with time, therefore resulting in relatively sharp drop in that after 100 h or so, the maximum power density was $0.64\;W/m^2$. It was observed that the corrosive reaction rates in the metal electrodes might be varied, so that strength and stability in the electric performances(voltage and current density) could be affected by them. In addition to that, COD(chemical oxygen demand) of the sediment of the cell system was reduced by 17.5~36.7% in 600 h, which implied that the organic matter in the sediment would be partially converted into non-COD substances, that is, would suggest a way for decontamination of the aged, anaerobic sediment as well. The pH reduction for all electrodes could be a sign of organic acid production due to complicated chemical changes in the sediment.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.87-97
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• 2021

본 연구는 폐자원에너지 활성화를 위한 폐자원에너지 인센티브제도(안)을 마련하기 위하여 수행되었다. 선행연구와 경제성 분석을 통해 에너지이용 형태별 가중치를 마련하였고, 폐자원에너지 인센티브(안)은 에너지이용 형태별로 에너지효율을 감안하여 산정되었다. 바이오가스화 시설 11개소의 경제성 분석 결과, B/C 수치가 0.16 ~ 1.69로 매우 다양하게 나타났다. 편익에서는 폐기물처리 반입료 수입이 전체의 68.4 ~ 99.3 %로 매우 높게 나타났고, 경영수지가 흑자(+)가 되는 '1' 이상인 시설이 4개소로 나타났다. 에너지 이용량을 판매량 Nm³ 단위로 환산하기 위해 '단위환산' 계수로 발전 0.58 Nm³/KW, 스팀 0.17 Nm³/kg, 중질가스 1.00 Nm³/Nm³으로 산정하였고, '가중치'는 이용 형태별 각각 발전 0.249, 스팀 0.656, 중질가스 0.806으로 산정하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2013

본 연구의 목적은 마우스가드의 착용이 기초 체력 및 운동 능력에 미치는 영향을 밝히는데 있다. 특히 부분피개 마우스가드 착용의 효과를 파악하여 교합의 안정성이 기초 체력 및 운동 능력에 미치는 영향을 밝히고자 한다. 이를 위해 K대학교 체육교육과에 재학 중인 대학생 20명을 대상으로 5가지 교합상태-마우스가드 미착용, 전악피개 마우스가드 착용, 좌우측 편측 마우스가드 착용, 전치부 마우스가드 착용-에서 각각 사이드스텝, 제자리 높이뛰기, 배근력, 악력, 외발서기, 유연성과 같은 기초 체력 및 운동능력을 측정하였다. 본 연구의 결과 전악피개 마우스가드의 착용은 운동능력 측정 항목 중 사이드스텝, 제자리 높이뛰기, 배근력, 악력, 외발서기, 유연성, 전신반응 모두에서 마우스 가드 미착용 시와 비교하여 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 하지만 부분피개 마우스가드의 착용 시에는 미착용 시에 비해 전신반응이 유의성 있게 향상되었다. 이러한 결과를 통해 전악피개 마우스가드의 착용이 운동능력에 유의한 영향은 없으나 부분피개 마우스가드의 착용은 민첩성 향상에 기여할 수 있는 것으로 사료된다. 뿐만 아니라 교합적인 안정성이 단기적으로는 전신반응의 향상에 긍정적인 효과를 발생시키지 못하는 것으로 판단된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제43권2호
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• pp.72-78
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to compare the phototoxic effects of blue light exposure on periodontal pathogens in both planktonic and biofilm cultures. Methods: Strains of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, and Porphyromonas gingivalis, in planktonic or biofilm states, were exposed to visible light at wavelengths of 400.520 nm. A quartz-tungsten-halogen lamp at a power density of $500mW/cm^2$ was used for the light source. Each sample was exposed to 15, 30, 60, 90, or 120 seconds of each bacterial strain in the planktonic or biofilm state. Confocal scanning laser microscopy (CSLM) was used to observe the distribution of live/dead bacterial cells in biofilms. After light exposure, the bacterial killing rates were calculated from colony forming unit (CFU) counts. Results: CLSM images that were obtained from biofilms showed a mixture of dead and live bacterial cells extending to a depth of $30-45{\mu}m$. Obvious differences in the live-to-dead bacterial cell ratio were found in P. gingivalis biofilm according to light exposure time. In the planktonic state, almost all bacteria were killed with 60 seconds of light exposure to F. nucleatum (99.1%) and with 15 seconds to P. gingivalis (100%). In the biofilm state, however, only the CFU of P. gingivalis demonstrated a decreasing tendency with increasing light exposure time, and there was a lower efficacy of phototoxicity to P. gingivalis as biofilm than in the planktonic state. Conclusions: Blue light exposure using a dental halogen curing unit is effective in reducing periodontal pathogens in the planktonic state. It is recommended that an adjunctive exogenous photosensitizer be used and that pathogens be exposed to visible light for clinical antimicrobial periodontal therapy.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.367-376
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• 2011

매립지나 유기성폐기물의 혐기성소화에서 발생되는 바이오 메탄가스 혼합물에서 이산화탄소를 제거하고 고농도의 메탄을 연료로 정제하는 기술은 온실가스의 저감과 신재생에너지 개발의 두 가지 장점을 함께 가지고 있다. 고분자 소재를 이용한 분리막기술은 메탄의 분리에 경제적으로 적용될 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 이산화탄소/메탄의 선택도가 50, 이산화탄소의 투과도가 3.4 barrer로 알려진 폴리이서설폰[1]을 고분자 소재로 사용하고, 비용매 첨가제로 폴리이서설폰을 잘 팽윤시키는 아세톤의 함량을 달리하여 비대칭 중공사막을 제조하였다. 아세톤의 함량 9 wt%, 방사높이 10 cm, 4 wt% PDMS 코팅을 거친 폴리이서설폰 중공사막은 이산화탄소 투과도 36 GPU 및 이산화탄소/메탄 선택도 46의 우수한 성능을 나타내었다. 최적조건의 비대칭 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 제조된 모듈의 이산화탄소/메탄 순수가스 및 혼합가스 투과특성을 압력, 유입조성의 변화에 따라 관찰하여 분리막 공정을 구성한 결과 10 atm의 압력조건에서 95%의 메탄을 58%의 회수율로 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.60-68
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• 2015

폐활성슬러지의 감량화 및 혐기성소화 효율 향상을 위한 가용화 기술로 microwave (MW)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. MW에 의한 가용화는 유전가열에 의해 가열적, 비가열적 효과 및 이온성 전도를 유도하여 매우 짧은 시간에 반응이 일어나므로 폐활성슬러지의 가용화에 효과적으로 적용될 수 있다. 본 연구에서는 폐활성슬러지 가용화에 대해 전도 가열대비 MW의 우수성을 평가하였고, 고출력 조건에서 수행된 기존 연구들과 달리 저출력 조건에서 MW의 효율 향상을 위해 강산인 $H_2SO_4$ 및 이온성 물질인 $CaCl_2$, NaCl을 촉매로 이용하였다. 전도 가열 대비 MW를 이용한 폐활성슬러지의 가용화 효율은 $50^{\circ}C$ 조건에서 6.2배, $100^{\circ}C$ 조건에서 1.4배 높게 나타났으며, 본 연구의 MW 저출력 조건에서 최대 COD 가용화율은 10.0%로 나타났다. 동일한 MW 출력 및 반응시간 조건에서 촉매물질인 $H_2SO_4$ 및 NaCl의 첨가를 통해 폐활성슬러지의 COD 가용화율이 18.1%, 12.7%로 증가하였으며, $CaCl_2$를 첨가하였을 경우에는 COD 가용화율이 10.7%로 MW의 효율에 향상에 효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 가용화 효율을 향상시킬 것으로 예상된 $Ca^{2+}$가 슬러지 가용화에 따라 발생하는 ${PO_4}^{3-}$와 반응하여 침전물 형성에 소모되었기 때문으로 판단된다. 본 연구에서 MW 효율 향상을 위한 가장 적합한 촉매물질은 $H_2SO_4$인 것으로 나타났으며, 0.2 M의 $H_2SO_4$를 첨가한 MW 조건이 폐활성슬러지의 가용화에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제26권1호
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• pp.65-78
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• 2018

본 연구는 유기성폐자원(가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)의 바이오가스 이용에 대한 적정 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링 등을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 생산된 바이오가스를 이용하여 발전 및 스팀으로 활용하는 시설은 효율이 아직은 저조하고 잦은 고장이 발생되고 있다. 전국 11개소 유기성폐자원 바이오가스화 시설을 대상으로 정밀모니터링을 실시하였다. 사계절 평균으로 정밀모니터링 결과를 정리하였을 때, 유기성폐자원 별 효율성 분석에서 유기성분해율은 VS기준 음식물/음폐수는 68.2 %, 가축분뇨는 66.8 %, 하수슬러지의 경우 46.2 %로 전체 평균 58.8 %로 분석되었다. 전처리 전후 바이오가스 성상을 분석한 결과 철염 및 탈황(건식, 습식)을 이용하여 전체 시설의 $H_2S$ 평균은 560 ppm으로 측정되었으며, 저감효율이 90% 이상인 경우 약 40 ppm 까지 감소할 수 있는 것을 확인하였다. 특히 소화조 내에 철염을 투입하면 처리효율 약 93 %이며, 평균 150 ppm까지 감소하는 것을 확인하였다. 제습의 경우 노점온도를 적용한 절대습도와 가스온도에 따른 상대습도를 분석하였으며, 제습설비가 유지보수가 잘되어 가동 중인 시설의 노점온도는 $14^{\circ}C$, 절대습도는 $12.6g/m^3$이며, 상대습도는 35 %로 측정되었다. 따라서 유기성폐자원의 바이오가스화 시설의 단점을 보완하고 바이오가스 이용 최적화 방안을 마련하기 위하여 정밀모니터링을 실시하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권4호
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• pp.415-425
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• 2001

배 경 : 폐기종의 중증도 판정에 있어서 병리학적 기준은 기강(air space)의 확장 정도에 있으며, 이는 고해상도 전산화 촬영 (high resolution computed tomography, HRCT)에 의해 결정되는 폐기종 점수(emphysema scoring)와 좋은 상관성을 보인다는 것은 주지의 사실이다. 한편 폐기종의 주증상은 운동성 호흡곤란이므로 폐기종에 대한 임상적 평가는 운동능력의 감소를 측정하는 것이 타당하다고 알려져 있다. 그러나 대개의 경우 폐기종의 중증도 판정은 안정시 폐기능 검사에 의존하는 경우가 흔하며, 병리학적 중증도 판정과 상관성이 높다고 알려져 있는 고해상도 전산화 촬영에 의한 폐기종 점수와 운동부하 폐기능검사 지표들과의 상관성 여부에 대한 연구는 드문 실정이다. 이에 본 연구에서는 폐기종의 중증도 판정에 있어서 HRCT와 안정시 폐기능 검사 및 운동부하 폐기능 검사간에 상호 관련성을 확인하여 보았다. 방 법 : 평균 연령 $60.6{\pm}10.3$세인 14명의 폐기종 환자들을 대상으로 HRCT, 안정시 폐기능 검사(forced expiratory flow volume curve, lung volumes by He dilution method, DLco, ABGA), 그리고 점진적운동부하폐 기능검사(incremental cycle ergometer)를 시행하였으며 HRCT는 GE highlight를 이용하여 조영증강 없이 최대흡기시에 1.5mm collimation, 10mm 간격으로 폐전체를 스캔하였고, 환자마다 모든 스캔에서 density mask를 이용하여 -400 HU를 기준으로 한 총폐면적과 -900 HU를 기준으로 한 폐기종 면적을 각각 구하여 백분율로 환산하여 폐기종 점수를 구하였다. 결 과 : 평균 폐기종 점수는 $37.4{\pm}14.9%$ 이었다. 폐기종 점수와 안정시 폐기능 검사의 DLco(r=-0.75)와 $PaO_2$(r=-0.66) 사이에서만 유의한(p<0.05) 상관성이 관찰되었다. 반면 폐기종 점수와 운동부하폐기능 지표들간의 상관성은 최대 산소섭취량(r=-0.68), 혐기성 역치(V-slope method, r=-0.690), 최대운동부하(r=-0.74), 최대운동시 $O_2$ pulse(r=-0.73), 최대운동시의 생리적 사강비율 (r=0.80) 등과 높은 유의성 (p<0.01)을 나타내었다. 그러나 호흡예비율과 심박수 예비율간에서는 유의한 상관성이 없었고, pulse oxymeter로 측정한 산소포화도와의 상관성도 유의하지 않았다. 결 론 : 이상의 결과에서 폐기종의 병리학적 중증도를 잘반영한다고 알려진 HRCT 폐기종 접수는 폐기종에 의한 생리학적 장애를 잘 반영하는 운동부하 폐기능 검사의 주요 지표들과 유의한 상관성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.421-433
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• 2023

원자력발전소의 사용후핵연료(Spent Nuclear Fuel: SNF)에 대한 최종처분은 지하 심부의 지질학적 저장소에서 이루어진다. 사용후핵연료를 감싸는 금속처분용기는 주철과 구리 등으로 제작되어 방사성핵종을 장기간 격리할 예정이며, 공학적방벽과 천연방벽으로 구성된 다중방벽처분시스템에 의해 보호를 받도록 설계된다. 지하 심부의 환경(심층처분환경)은 점차 무산소의 환원환경으로 바뀌게 되며, 이러한 환경에서 구리처분용기의 부식을 일으킬 수 있는 유력한 물질 중 하나는 황화물이다. 황화물에 의한 응력균열부식은 구리처분용기의 안정성을 크게 저하시켜 처분장의 장기안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 심층처분환경에는 황산염이 다양한 형태로 존재 또는 유입될 수 있으며, 황산염환원미생물에 의해 황화물로 전환되어 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 완충재와 뒤채움재의 유력한 후보물질인 벤토나이트에는 주로 석고(CaSO₄)와 같은 산화형태의 황산염 광물이 포함되어 있다. 심층처분환경 내에 미생물이 생장할 만한 공간이 있고 유기 탄소 등 전자공여체가 충분히 공급된다면 미생물 활동에 의해 황산염이 황화물로 환원될 수 있다. 하지만 근계영역에서 생성된 황화물과 지권으로부터 유입되는 황화물 중 대부분은 완충재에 의해 차단되어 극히 일부만이 처분용기에 도달할 것이다. 처분환경에서 존재가능한 황화철 광물 중 하나인 황철석은 용해과정에서 황산염을 발생시켜 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 하지만 황철석의 극히 낮은 용해도로 인해 산화 생성물의 양은 매우 적을 것이고 포화된 벤토나이트의 낮은 수리전도도로 인해 처분용기로 산화 생성물의 이동은 제한될 것이다. 우리는 심층처분환경에서 황산염의 존재와 환원 그리고 황화물과 황철석의 형성 및 거동 특성 등에 관한 주요 연구 사례 등을 종합적으로 분석, 정리하였고, 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안전성에 대한 황산염과 황화물의 영향을 이해하고자 하였다.