• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제14권2호
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• pp.66-75
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• 2006

The effect of antifreeze solution liquid film on the frost prevention is experimentally investigated. It is desirable that the antifreeze solution spreads widely on the heat exchanger surface forming thin liquid film to prevent frost nucleation while having small thermal resistance across the film. A porous layer coating technique is adopted to improve the wettability of the antifreeze solution on a parallel plate heat exchanger. The antifreeze solution spreads widely on the heat exchanger surface with $100{\mu}m$ thickness by the capillary force resulted from the porous structure. It is observed that the antifreeze solution liquid film prevents a parallel plate heat exchanger from frosting. The reductions of heat and mass transfer rate caused by the thin liquid film are only $1{\sim}2%$ compared with those for non-liquid film surface.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제19권8호
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• pp.33.1-33.7
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• 2016

Antifreeze proteins (AFPs) lower the freezing point but not the melting point of aqueous solutions by inhibiting the growth of ice crystals via an adsorption-inhibition mechanism. However, the function of type IV AFP (AFP IV) is questionable, as its antifreeze activity is on the verge of detectable limits, its physiological concentration in adult fish blood is too low to function as a biological antifreeze, and its homologues are present even in fish from tropic oceans as well as freshwater. Therefore, we speculated that AFP IV may have gained antifreeze activity not by selective pressure but by chance. To test this hypothesis, we cloned, expressed, and assayed AFP IV from cultured subtropical olive flounder (Paralichthys olivaceus), which do not require antifreeze protein for survival. Among the identified expressed sequence tags of the flounder liver sample, a 5'-deleted complementary DNA (cDNA) sequence similar to the afp4 gene of the longhorn sculpin was identified, and its full-length cDNA and genome structure were examined. The deduced amino acid sequence of flounder AFP IV shared 55, 53, 52, and 49 % identity with those of Pleuragramma antarcticum, Myoxocephalus octodecemspinosus, Myoxocephalus scorpius, and Notothenia coriiceps, respectively. Furthermore, the genomic structure of this gene was conserved with those of other known AFP IVs. Notably, the recombinant AFP IV showed a weak but distinct thermal hysteresis of $0.07{\pm}0.01^{\circ}C$ at the concentration of 0.5 mg/mL, and ice crystals in an AFP IV solution grew star-shaped, which are very similar to those obtained from other polar AFP IVs. Taken together, our results do not support the hypothesis of evolution of AFP IV by selective pressure, suggesting that the antifreeze activity of AFP IV may have been gained by chance.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권4호
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• pp.76-82
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• 2017

The cylinder liner of a diesel engine is commonly made of gray cast iron. However, this cylinder liner can be damaged by the cavitation phenomenon in wet conditions. This cavitation has remained an unsolved problem until now. In this study, the cause of cavitation corrosion due to antifreeze solution was examined using a scanning electron microscope (SEM) and a 3D microscope. The necessary data to prevent the damage caused by cavitation erosion and the corrosion of gray cast iron cylinder liner was obtained. Analysis determined that the gray iron structure consists of an ${\alpha}-matrix$, flake graphite, and steadite. Cavitation erosion was initiated in the coarse flake graphite and propagated into the steadite with pitting. Under repetitive reaction conditions, the ${\alpha}-matrix$ was partially separated from the gray cast iron. This study is expected to be used as the basic data for the prevention of gray cast iron cavitation erosion and corrosion by controlling the graphite and steadite phases.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.619-626
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• 2020

환경 보호까지 고려한 Non-amine계 부식 방지제를 포함하는 새로운 부동액 개발이 주요한 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 Non-amine계 부식 방지제 4종을 합성하고 이를 이용하여 새로운 자동차용 부동액 5종을 제조하여 무게 변화량, 표면 관찰, 거칠기 측정, 용액 중 구리 용출량 측정을 통해 구리의 부식 속도를 평가하였다. 평가 결과 부동액 5종중에서 Sample 4가 유도결합 플라즈마 광도계로 측정하였을 때 구리의 용출량이 적고 용출 속도가 매우 느렸다. Sample 4는 시험 후 금속 표면이 매끄러운 편이나 표면에 작은 국부 부식이 관찰됨에 따라 표면에 부식 생성물 층을 고르게 형성한 것으로 보여 구리의 부동태화에 따른 부식 억제 효과가 있으므로 가장 양호한 부식방지 성능을 보였다. Sample 4에 첨가된 주요 부식방지제는 1-Aminomethyl(N',N'-di(2-hydroxyethyl) benzotrazole로, 이 부식 억제 성분은 국부부식은 상대적으로 높으나 부동태화가 진행된 Sample 5에도 일정 함량 포함되었다. 따라서 본 연구에서 사용한 4종의 부식 방지제 중 1-Aminomethyl(N',N'-di(2-hydroxyethyl)benzotrazole이 가장 부식 억제 효과가 높았다. 이는 상기의 부식 방지제가 부동액상에서 구리의 부동태화를 촉진함으로써 부식을 방지하는 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.240-247
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• 2002

Recently, a thermal energy storage system has been developed actively fur the purpose of saving energy and reducing the peak electrical demand. Especially, ice slurry is a promising working fluid for low temperature energy storage systems. A flow of ice crystals has a large cooling capacity as a result of the involvement of latent heat. However, there are still problems related to the recrystallization of ice crystals for realizing long term storage and long distance transportation. To find improvements fur this, a method for the creation of ice crystals resistant to recrystallization has been proposed and researched by the use of an antifreeze protein (AFP) solution etc. In the present study, it has been investigated the growth of ice crystal in several kinds of water solution added non-ionic surfactant. The results shows that size of ice crystal was smaller with increasing in added surfactant. And ice crystal was not increased with added surfactant.

• 전기화학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-30
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• 2007

고분자전해질 연료전지의 성능은 cell 온도, 전체 압력, 반응 기체의 부분 압력 상대습도와 같은 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 이온화된 수소 이온은 $H_3O^+$의 형태로 membrane을 통과하여 물을 생성하는 반응으로 전기를 발생시킨다. 대용량 연료전지에서는 부수적으로 생성되는 열을 제거하거나 다른 용도로 사용할 목적으로 냉각시스템이 필요하다. 냉각수의 전도도가 상승할 경우에 연료전지에서 발생된 전류의 일부가 냉각수를 통하여 누설되어 연료전지의 성능을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 3차 증류수와 ethylene glycol이 함유되어 있는 부동액을 사용하여 저항 수치 변화를 관찰하는 실험을 수행하였다. 3차 증류수의 경우 저항값이 설정치 이하로 내려가는데 약 28일이 소요되었고, 연료전지의 운전에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 부동액을 냉각수로 사용한 경우는 43일이 지나도 저항값이 설정치 이하로 내려가지는 않았지만, stack 분리판의 접착부에 이상이 생긴 것으로 추정되는 연료전지의 성능 저하가 발생하여 전도도 실험을 중단하였다. 고분자전해질 연료전지에서는 수소이온의 이온전도성 저하를 방지하기 위하여 외부에서 가습하여 주는 방식이 일반적이지만, 소용량 연료전지에서는 무가습 조건을 적용하여 연료전지의 효율을 높이고 제작단가도 경감할 수 있다. 이를 위하여 저가습 및 무가습 실험을 수행하였으나 대용량 연료전지에서는 양측 무가습인 경우에 $50{\sim}60^{\circ}C$ 이상의 고온에서 성능이 발현되기 어려운 것으로 관찰되었다. 냉각수의 유량을 다르게 하여 실험을 수행한 경우에는 0.78L/min과 같은 낮은 유량에서 출구온도와 입구온도를 측정하여 본 결과 두 온도 사이에 ${\Delta}T$가 다른 유량에서보다 크게 발생하여 성능이 감소된 것으로 사료된다. 이와 같이 냉각수의 온도와 유량을 다르게 하여 양측 무가습 실험을 수행한 결과, 연료전지의 성능이 cell 온도에 직접적인 연관이 있는 것으로 관찰되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.27-38
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• 2004

A numerical investigation has been carried out for a solar system, which consists of all glass solar vacuum tubes Water is heated as it flows through the coaxial fluid conduit inserted in each tube. The space between the exterior of the fluid conduit and the glass tube is filled with antifreeze solution. This is to facilitate heat transfer from the solar heated absorber surface to water and to prevent the functional problems due to freezing in frigid weather conditions. A one-dimensional steady state model is fully described which will be used to develop three-dimensional model using STAR-CD. These models could be used efficiently in designing all-glass solar collector tubes with different geometrical parameters other than those considered in the present analysis. Results show good agreement when compared with other experimental data demonstrating the reliability of the present model.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.567-570
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• 2006

A numerical study has been carried out for a solar water heater which consists of double skin solar vacuum tubes. Water is heated as it flows through the coaxial fluid conduit inserted in each tube. The space between the exterior of the fluid conduit and the glass tube is tilled with antifreeze solution. This is to facilitate heat transfer from the solar heated absorber surface to water and to prevent the functional problems due to freezing in frigid weather conditions. A one-dimensional steady state model is fully described which will be used to develop three-dimensional model using STAR-CD. These models could be used efficiently in designing double skin solar collector tubes with different geometrical parameters other than those considered in the present analysis. Results show a good agreement when compared with other experimental data demonstrating the reliability of the one-dimensional model employed.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.1989-1996
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• 2015

Ice-binding proteins (IBPs) can inhibit ice recrystallization (IR), a major cause of cell death during cryopreservation. IBPs are hypothesized to improve cell viability after cryopreservation by alleviating the cryoinjury caused by IR. In our previous studies, we showed that supplementation of the freezing medium with the recombinant IBP of the Arctic yeast Glaciozyma sp. (designated as LeIBP) could reduce post-thaw hemolysis of human red blood cells and increase the survival of cryopreserved diatoms. Here, we showed that LeIBP could improve the viability of cryopreserved mammalian cells. Human cervical cancer cells (HeLa), mouse fibroblasts (NIH/3T3), human preosteoblasts (MC3T3-E1), Chinese hamster ovary cells (CHO-K1), and human keratinocytes (HaCaT) were evaluated. These mammalian cells were frozen in dimethyl sulfoxide (DMSO)/fetal bovine serum (FBS) solution with or without 0.1 mg/ml LeIBP at a cooling rate of -1℃/min in a -80℃ freezer overnight. The minimum effective concentration (0.1 mg/ml) of LeIBP was determined, based on the viability of HeLa cells after treatment with LeIBP during cryopreservation and the IR inhibition assay results. The post-thaw viability of mammalian cells was examined. In all cases, cell viability was significantly enhanced by more than 10% by LeIBP supplementation in 5% DMSO/5% FBS: viability increased by 20% for HeLa cells, 28% for NIH/3T3 cells, 21% for MC3T3-E1, 10% for CHO-K1, and 20% for HaCaT. Furthermore, addition of LeIBP reduced the concentrations of toxic DMSO and FBS down to 5%. Therefore, we demonstrated that LeIBP can increase the viability of cryopreserved mammalian cells by inhibiting IR.

• 분석과학
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• 제24권2호
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• pp.69-77
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• 2011

에틸렌 글리콜은 주로 자동차, 선박, 항공기 등의 부동액 성분으로 우리 실생활에 널리 쓰 이고 있으며 그 만큼 접근성이 용이하여 자살 목적이나 보관 사용 단계에서 의도적 혹은 실수로 인한 오용 사고가 끊이지 않고 있다. 에틸렌 글리콜 자체는 인체에 대한 독성이 그리 크지 않으나 생체 내에서 대사 과정을 거치면서 보다 독성이 높은 대사체를 생성하게 되며, 특히 글리콜산과 옥살산 대사체는 에틸렌 글리콜 중독의 주된 독성 발현체로서 대사성 산증 및 조직 손상 등을 유발하고 최종적으로 치사에 이르게 한다, 에틸렌 글리콜 중독으로 판정할 수 있는 가장 결정적인 데이터는 생체 시료 중 에틸렌 글리콜 농도가 되겠으나, 에틸렌 글리콜은 반감기가 3 ~ 5시간 정도로 매우 짧아 발견 당시 이미 상당 수준의 단계로 대사가 진행되어 있는 경우가 많고, 병원 등에서 위 세척 등 응급 치료 중 사망하기도 하며, 경우에 따라서는 매우 늦게 발견되어 시체가 부패되어 혈액을 채취할 수 없는 등, 에틸렌 글리콜 분석만으로 사인을 규명하기 어려운 때가 있으며, 이런 경우에 대사체의 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 에틸렌 글리콜로 인하여 사망한 4건의 사례에서 혈액 및 조직 등 11점의 생체 시료에서 에틸렌 글리콜과 초기 대사체인 글리콜산 및 최종 대사체인 옥살산의 함량을 분석하고 그 분포에 대하여 살펴보았다. 에틸렌 글리콜 분석은 유도체화 후 가스크로마토그래프/질량분석법으로, 글리콜산과 옥살산 분석은 이온크로마토그래피로 수행하였으며, 혈액에서(3건)에서 에틸렌 글리콜 농도는 $10\sim2,400\;{\mu}g/mL$ 글리콜산 농도는 $224\sim1,164\;{\mu}g/mL$ 옥살산 농도는 불검출 $\sim40\;{\mu}g/mL$ 이었다. 간, 신장, 담즙, 흉강 액의 시료(3건)에서는 에틸렌 글리콜 농도는 불검출 $\sim55,000\;{\mu}g/mL$ 글리콜산 농도는 불검출 $\sim1,124\;{\mu}g/mL$ 옥살산 농도는 불검출 $\sim60\;{\mu}g/mL$ 이었다. 간 조직과 신장 조직에서는 치료 등에 따라 에틸렌 글리콜이 검출되지 않더라도 최종 대사체인 옥살산이 의미 있는 양으로 검출되어, 혈액과 더불어 유용한 생체 증거물 시료로서 권장되었다.