• 제목/요약/키워드: Artificial substrate

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Preparation and Characterization of New Immunoprotecting Membrane Coated with Amphiphilic Multiblock Copolymer

  • Kang, Han-Chang;Bae, You-Han
    • Macromolecular Research
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    • 제10권2호
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    • pp.67-74
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    • 2002
  • New immunoprotecting membranes were prepared by spin coating the amphiphilic random multiblock copolymers of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(tetramethylene ether glycol) (PTMEG) or poly(dimethyl siloxane) (PDMS) on porous Durapore(R) membrane. The copolymer coating was intended to make a biocompatible, immunoprotecting diffusional barrier and the supporting porous substrate was for mechanical stability and processability. By filling Durapore(R) membrane pores with water, the penetration of coating solution into the pores was minimized during the spin coating process. A single coating process produced a completely covered thin surface layer (~1 ${\mu}{\textrm}{m}$ in thickness) on the porous substrate membrane. The permselectivity of the coated layer was influenced by PEG block length, polymer composition, and thickness of the coating layer. A composite membrane with the coating layer prepared with PEG 2 K/PTMEG 2 K block copolymer showed that its molecular weight cut-of fat any 40 based on dextran was close to the molecular size of IgG (Mw = 150 kDa). However, IgG permeation was detected from protein permeation test, while glucose oxidase (Mw = 186 kDa) was not permeable through the coated membrane.

Hybrid adaptive neuro-fuzzy inference system method for energy absorption of nano-composite reinforced beam with piezoelectric face-sheets

  • Lili Xiao
    • Advances in nano research
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    • 제14권2호
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    • pp.141-154
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    • 2023
  • Effects of viscoelastic foundation on vibration of curved-beam structure with clamped and simply-supported boundary conditions is investigated in this study. In doing so, a micro-scale laminate composite beam with two piezoelectric face layer with a carbon nanotube reinforces composite core is considered. The whole beam structure is laid on a viscoelastic substrate which normally occurred in actual conditions. Due to small scale of the structure non-classical elasticity theory provided more accurate results. Therefore, nonlocal strain gradient theory is employed here to capture both nano-scale effects on carbon nanotubes and microscale effects because of overall scale of the structure. Equivalent homogenous properties of the composite core is obtained using Halpin-Tsai equation. The equations of motion is derived considering energy terms of the beam and variational principle in minimizing total energy. The boundary condition is assumed to be clamped at one end and simply supported at the other end. Due to nonlinear terms in the equations of motion, semi-analytical method of general differential quadrature method is engaged to solve the equations. In addition, due to complexity in developing and solving equations of motion of arches, an artificial neural network is design and implemented to capture effects of different parameters on the inplane vibration of sandwich arches. At the end, effects of several parameters including nonlocal and gradient parameters, geometrical aspect ratios and substrate constants of the structure on the natural frequency and amplitude is derived. It is observed that increasing nonlocal and gradient parameters have contradictory effects of the amplitude and frequency of vibration of the laminate beam.

Artificial Intelligence-Based Descriptive, Predictive, and Prescriptive Coating Weight Control Model for Continuous Galvanizing Line

  • Devraj Ranjan;G. R. Dineshkumar;Rajesh Pais;Mrityunjay Kumar Singh;Mohseen Kadarbhai;Biswajit Ghosh;Chaitanya Bhanu
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제23권3호
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    • pp.228-234
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    • 2024
  • Zinc wiping is a phenomenon used to control zinc-coating thickness on steel substrate during hot dip galvanizing by equipment called air knife. Uniformity of zinc coating weight in length and width profile along with surface quality are most critical quality parameters of galvanized steel. Deviation from tolerance level of coating thickness causes issues like overcoating (excess consumption of costly zinc) or undercoating leading to rejections due to non-compliance of customer requirement. Main contributor of deviation from target coating weight is dynamic change in air knives equipment setup when thickness, width, and type of substrate changes. Additionally, cold coating measurement gauge measure coating weight after solidification but are installed down the line from air knife resulting in delayed feedback. This study presents a coating weight control model (Galvantage) predicting critical air knife parameters air pressure, knife distance from strip and line speed for coating control. A reverse engineering approach is adopted to design a predictive, prescriptive, and descriptive model recommending air knife setups that estimate air knife distance and expected coating weight in real time. Implementation of this model eliminates feedback lag experienced due to location of coating gauge and achieving setup without trial-error by operator.

Oviposition site preference in Black Soldier Fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae), in Artificial Rearing System

  • Park, Kwanho;Kim, Wontae;Kim, Eunsun;Kwak, Kyu-Won;Choi, Ji-Young;Lee, Seokhyun;Song, Myungha;Kim, Sung-Hyun
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제33권2호
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    • pp.54-58
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    • 2016
  • In natural conditions, the black soldier fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae), colonizes in warm temperate regions, and is active in Korea from May through October. Information on black soldier fly rearing, which is affected by seasonal factors in Korea, is limited. This species colonizes and oviposits in a wide variety of decomposing vegetable and animal matter. For mass rearing of black soldier flies, the egg deposition methods are dependent on sunlight and oviposition sites. In this study, we investigated the substrates and oviposition sites preferred by black soldier fly in artificial rearing system. Our results showed that as black soldier flies prefer mating under sunlight, they prefer ovipositing at sites where adequate sunlight and food substrate are available. Further detailed research is required to develop methods for artificially rearing black soldier fly throughout the year in Korea.

단일배양 및 혼합배양에 의한 Benzene, Phenol 및 Toluene 혼합물의 생분해 (The Biodegradation of Mixtures of Benzene,Phenol,and Toluene by Mixed and Monoculture of Bacteria)

  • 이창호;오희목;권태종;권기석;김성빈;고영희;윤병대
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.685-691
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    • 1994
  • The biodegradation of aromatic compounds by mixed and monoculture was investigated in an artificial wastewater containing 500 mg/l of benzene(B), phenol(P), and toluene(T) in various combinations. None of three strains utilized P-xylene(X) as a carbon source, but they grew well on p-xylene in mixtures with benzene and toluene. In the mixed culture on mixed substrate, the length of lag phase was different depending on the nature of mixture. Cell growths of Flavobac- terium sp. BEN2 and Acinetobacter sp. GEM63 were inhibited in the presence of a 500 mg/l of phenol. When the mixed culture of three strains was cultured in a bench-scale reactor containing artificial wastewater, each of benzene, phenol, and toluene was not detected at 30 hrs, 50 hrs, and 12 hrs after incubation in the treatment. The removal rates of COD$_{t}$(total COD) and COD$_{s}$,(soluble COD) of upper phase after centrifugation during early 50 hrs were ca. 80% and ca. 93.8%, respectively.

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PHOTOCATALYTIC ACTIVITY OF ARTIFICIAL TITANIUM(IV) OXIDE-$TIO_2(B)$-AND TITANATES SUSPENDED IN AQUEOUS SOLUTION OF ALIPHATIC ALCOHOLS

  • Bunsho Ohtani;Koujiro Tennou;Nishmoto, Sei-ichi;Tomoyuki Inui
    • Journal of Photoscience
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    • 제2권1호
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    • pp.7-11
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    • 1995
  • Powders of artificial crystallites of titanium(IV) oxide, TiO$_2$(B), were synthesized by the calcination of tetratitanic acid (hydrate, $H_2Ti_4O_9H_2O$; TTA). The relating titanates, potassium octatitanate ($K_2Ti_8O_{17}$) and octatitanic acid($H_2Ti_8O_{17}$), were also prepared. These powders, loaded with small amount of Pt, were suspended in an aqueous solution of 2-propanol and irradiated under argon atmosphere at 298 K + 0.5 deg. All the photocatalysts tested in this study produced almost equimolar amount of acetone and molecular hydrogen (H$_2$). Among them TiO$_2$(B) and TYA showed the higher photocatalytic activity but rather lower than commercial titanium(IV) oxide (TiO$_2$) powders. The photocatalytic activity of TiO$_2$(B) for 2-propanol dehydrogenation in deaerated aqueous suspension increased with the elevating calcination temperature. Comparison of rate of H$_2$ formation from methanol and 2-propanol solutions by the TiO$_2$(B) photocatalyst suggested a possibility of selection of substrate with its molecular size by TiO$_2$(B)

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담수 이매패 말조개가 부영양 하천의 수질 및 부착조류 군집에 미치는 영향 (Influences of Freshwater Bivalve Unio douglasiae on the Water Quality and Periphyton Community in Artificial Eutrophic Streams)

  • 박채홍;이주환;황순진;김백호
    • 생태와환경
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    • 제43권3호
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    • pp.437-450
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    • 2010
  • 국내산 이매패 말조개가 하천의 수질 및 부착조류 성장에 미치는 생태학적 영향을 파악하기 위하여 제작한 인공수로에 부착기질을 설치하고 패류를 도입한 다음 10일 동안 수질 및 조류 현존량 변화를 조사하였다. 인공수로는 아크릴 재질로 유속형성을 위하여 계단식으로 제작하고 부영양호 표층수를 유입하여 일정한 유속으로 통과시켰다. 부착조류 기질로 상용 슬라이드글라스를 패류도입 1주일 전에 각 계단에 40개씩 설치하였다. 패류는 435 ind. $m^{-2}$로 도입하고 10일간 매일 동일한 시간에 수온, pH, 전기전도도, 용존산소, 탁도, 광도, 영양염, 그리고 기철 및 수종의 SS, Chl-$\alpha$, 조류 현존량 등을 각각 분석하였다. 말조개 처리는 수종 탁도(60%), SS(62.5%), Chl-$\alpha$(72.2%), TP(23.9%), 용존산소(19.5%) 농도를 감소시킨 반면, 암모니아 농도는 증가시켰다. 패류처리군의 기질 SS(67%)와 Chl-$\alpha$(89.4%)는 뚜렷하게 증가한 반면 수중의 조류 현존량은 뚜렷하게 감소하였다. 결국 하천의 패류는 수중 유기물의 효과적인 저감을 통하여 투명도 개선을 유도하고 동시에 배출된 영양염 및 배설물은 부착 조류 성장을 촉진할 수 있는 것으로 사료되었다.

바위털갯지렁이 Marphysa sanguinea의 인공종묘생산에 미치는 사육환경의 영향 (Effects of Rearing Conditions on the Artificial Seed Production of a Polychaete Marphysa sanguinea)

  • 김창훈;장성욱
    • 한국양식학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.34-40
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    • 2008
  • 갯지렁이류 중 산업적으로 가치가 높은 바위털갯지렁이 Marphysa sanguinea의 인공종묘생산 기술 개발을 위하여 산란습성, 유생발달 및 치충의 성장에 미치는 사육환경의 영향을 조사하였다. 바위털갯지렁이는 수온 $18^{\circ}C{\sim}22^{\circ}C$에 서식공 주변으로 담륜자(trochophore) 시기의 유생을 방출하였고, 방출된 유생은 서식공 주변에 잠시 머무른 후 수조 전체로 퍼져나가는 것이 관찰되었다. 서식공에서 방출된 유생은 8일이 지나면 개구하면서 점액질이 분비되어 몸 전체를 둘러싸는 것이 관찰되었고, 방출 후 20일이 지나면 10체절을 형성하였다. 시판용 모래의 입도별 선택성을 조사한 결과 생존율은 ${\phi}1{\sim}2mm$인 실험구에서 가장 높았고, ${\phi}2{\sim}3mm$ 실험구에서 가장 낮게 나타났다. 수온에 따른 치충의 성장은 $24^{\circ}C$ 실험구의 성장이 가장 좋았고, 50일간의 실험기간동안 이 실험구의 일간성장률은 1.1%을 나타내어 $21^{\circ}C,\;18^{\circ}C$$15^{\circ}C$구보다 2-3배가 높은 체중과 일간 성장률을 보였다. 염분 또한 치충의 성장과 생존율에 큰 영향을 주었으며, 30 psu 조건에서 가장 높은 증중 및 성장률을 보였다.

남해 장목만에서 PVC판 투입시기와 투입기간에 따른 부착생물군집 구조 (Community structure of sessile organisms on PVC plates according to different submerged timings and durations in Jangmok Bay, Korea)

  • 박소현;서진영;최진우
    • 한국패류학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.99-105
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    • 2011
  • 남해안 내만해역에서 인공부착판 투입시기와 투입기간에 따른 군집구조의 차이를 보고자 하였다. 거제도 장목만에서 2007년 3월에서 10월에 이르는 기간 동안 매월 PVC 재질의 인공부착판을 수심 50 cm에 수직방향으로 투입하였다. 2007년 11월에 저서동물이 부착된 PVC판을 회수하여 부착생물군집을 조사한 결과 지중해담치는 3월에서 7월에 투입된 부착판에서 우점종으로 출현하였고, 석회관갯지렁이와 주름멍게는 5월 이후 10월까지 투입한 부착판에서 우점종으로 남았다. 주걱따개비와 다발이끼벌레류는 6월-9월 사이에 투입한 부착판에서 우점하였다. 실험종료 시에 회수한 부착판에서의 분류군별 개체수와 습중량은 지중해담치의 우점으로 3월-7월 사이에 투입된 부착판에서 최대치를 보였다. 종간 경쟁으로 인하여 최대가입시기와 우점시기가 일치하지 않은 부착생물들이 나타났고, 투입기간과 생물량이나 개체수 간에는 가입시기의 차이로 인하여 뚜렷한 관련성을 보이지 않았다. 투입시기별 및 투입기간별로 특정 저서생물이 우점종으로 출현하였는데, 이는 유생 공급을 결정하는 가입시기와 나중에 유입되는 유생을 배제하는 종간경쟁에 의해 최종 부착생물군집의 조성에 중요한 결정 요인이 되는 것으로 나타났다.

상토에 함유된 Na함량이 오이와 참외의 생육, 광합성 및 잎의 수분상태에 미치는 영향 (Effect of Sodium in Artificial substrate on the Growth, Gas Exchange and Leaf Water Status of Cucumber (Cucumis sativa L.) and Korea Melon(Cucumis melo L.))

  • 서영진;김종수;김찬용;박소득;박만
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.177-183
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    • 2008
  • 상토에 함유된 Na이온이 과채류의 육묘에 미치는 영향을 조사하기 위하여 온도조건에 따른 상토의 수분변화, Na이온 및 EC의 경시적 변화, 광합성율, 증산율, 잎의 수분상태, 묘소질, 생육 및 수량성에 대한 실험을 실시하였다. 육묘온도가 $15^{\circ}C$에서는 상토의 수분감소는 적어 3일이 경과하더라도 관수개시점에 도달하지 않았다. 관수 1시간 후 부터 상토로부터 Na 이온이 유리되어 22시간이 지날 때 까지 Na의 농도가 계속 증가하였으며 Na 함량의 증가에 따라 EC의 상승이 있었다. 또한 관수회수가 증가함에 따라 Na의 세탈에 따른 Na 농도가 감소되었고 Na 농도감소에 비해 EC의 감소폭은 적은 편이었다. 양이온 비율중 Na 함량이 60% 이상일 경우 저온에서는 광합성율, 증산율의 감소가 큰 편이었고 포화수분부족도 또한 저온에서 큰 폭으로 높아졌다. Na 함량이 높은 상토에서 육묘된 오이묘는 초장, 세근수 등이 대조상토에 비해 낮은 편이었고 본포 정식후에도 생육이 불량하여 48%정도의 수량감소를 초래하였다.