• Title/Summary/Keyword: Constituent analysis

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Analysis of activated colloidal crud in advanced and modular reactor under pump coastdown with kinetic corrosion

  • Khurram Mehboob;Yahya A. Al-Zahrani
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4571-4584
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    • 2022
  • The analysis of rapid flow transients in Reactor Coolant Pumps (RCP) is essential for a reactor safety study. An accurate and precise analysis of the RCP coastdown is necessary for the reactor design. The coastdown of RCP affects the coolant temperature and the colloidal crud in the primary coolant. A realistic and kinetic model has been used to investigate the behavior of activated colloidal crud in the primary coolant and steam generator that solves the pump speed analytically. The analytic solution of the non-dimensional flow rate has been determined by the energy ratio β. The kinetic energy of the coolant fluid and the kinetic energy stored in the rotating parts of a pump are two essential parameters in the form of β. Under normal operation, the pump's speed and moment of inertia are constant. However, in a coastdown situation, kinetic damping in the interval has been implemented. A dynamic model ACCP-SMART has been developed for System Integrated Modular and Advanced Reactor (SMART) to investigate the corrosion due to activated colloidal crud. The Fickian diffusion model has been implemented as the reference corrosion model for the constituent component of the primary loop of the SMART reactor. The activated colloidal crud activity in the primary coolant and steam generator of the SMART reactor has been studied for different equilibrium corrosion rates, linear increase in corrosion rate, and dynamic RCP coastdown situation energy ratio b. The coolant specific activity of SMART reactor equilibrium corrosion (4.0 mg s-1) has been found 9.63×10-3 µCi cm-3, 3.53×10-3 µC cm-3, 2.39×10-2 µC cm-3, 8.10×10-3 µC cm-3, 6.77× 10-3 µC cm-3, 4.95×10-4 µC cm-3, 1.19×10-3 µC cm-3, and 7.87×10-4 µC cm-3 for 24Na, 54Mn, 56Mn, 59Fe, 58Co, 60Co, 99Mo, and 51Cr which are 14.95%, 5.48%, 37.08%, 12.57%, 10.51%, 0.77%, 18.50%, and 0.12% respectively. For linear and exponential coastdown with a constant corrosion rate, the total coolant and steam generator activity approaches a higher saturation value than the normal values. The coolant and steam generator activity changes considerably with kinetic corrosion rate, equilibrium corrosion, growth of corrosion rate (ΔC/Δt), and RCP coastdown situations. The effect of the RCP coastdown on the specific activity of the steam generators is smeared by linearly rising corrosion rates, equilibrium corrosion, and rapid coasting down of the RCP. However, the time taken to reach the saturation activity is also influenced by the slope of corrosion rate, coastdown situation, equilibrium corrosion rate, and energy ratio β.

Aspergillus terreus에 의해 생합성되는 이타콘산의 생산성 증가를 위한 통계적 생산배지 최적화 (Statistical Optimization of Production Medium for Enhanced Production of Itaconic Acid Biosynthesized by Fungal Cells of Aspergillus terreus)

  • 장용만;신우식;이도훈;김상용;박철환;정용섭;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.30-40
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    • 2009
  • Aspergillus terreus에 의한 이타콘산 생산 발효공정에서 생산균주의 성장을 어느 정도 제한시킴으로써 배양생리적 특성이 이타콘산 생합성 쪽으로 치우치도록 통계적 방법을 적용하여 itaconic acid의 생산배지 조성을 최적화하는 연구를 수행하였다. 이타콘산은 TCA회로를 거쳐 합성된 cis-aconitic acid의 디카르복실화 반응에 의해 생합성되는 고부가 화학원료물질이다. 우선 One factor at a time (OFAT) 방법을 이용하여 이타콘산의 생산성 증가에 크게 영향을 미치는 중요한 탄소원들로 sucrose, glucose, fructose와 soluble starch를 확인할 수 있었고, 질소원들로는 cottonseed flour와 soybean meal을 찾을 수 있었다. Fractional factorial design을 통하여 이들 6가지 요인들 간의 상호작용의 정도를 확인한 결과 sucrose와 cottonseed flour간의 상호작용의 정도가 가장 컸고, 나머지 요인들 간의 상호작용의 정도는 작거나 혹은 이타콘산 생산에 오히려 부정적인 결과를 나타냈다. 또한 full factorial design (FFD) 실험을 통해 생산배지에 $KH_2PO_4$$MgSO_4$가 과량 첨가되면 이타콘산의 생산성이 심각하게 저해됨을 알 수 있었다. FFD의 1차모델식을 근간으로 하여 최급상승법 (steepest ascent method, SAM)을 적용하여 sucrose, cottonseed flour, $KH_2PO_4$$MgSO_4$의 최적 농도로 향하는 가장 가파른 기울기를 구함으로써, 신속하고 효율적으로 최적 농도지점에 대한 정보를 얻을 수 있었다. SAM이 제시해주는 농도 부근에서 반응표면분석 (response surface method, RSM)을 적용하여 각 배지성분의 농도를 최적화시키기 위해, 2개의 중요한 요인인 sucrose와 cottonseed flour를 이용하여 중심합성계획 (central composite design, CCD) 실험을 수행하였다. 그 결과 이타콘산의 최적 배지 조건은 sucrose 90.4 g/L, cottonseed flour 53.8 g/L인 것으로 관찰되었고, 이 농도에서 이타콘산의 생산성은 초기 사용된 배지에서의 생산성에 비해 약 7배 증가한 4360 mg/l로 나타났다. 이로부터 탄소원 (C)으로 사용한 sucrose와 질소원 (N)으로 사용한 cottonseed flour 간의 C/N 비율이 이타콘산의 생산성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할수 있었다.

하수오 추출물, 분획물 및 주성분의 항산화, 세포 보호 및 항균 활성에 관한 평가 (Evaluation of Antioxidant, Cytoprotective and Antimicrobial Properties of Polygoni multiflori Radix Extract, Fractions and Its Major Constituent)

  • 신혁수;김민우;송제리;이준석;하윤정;전영희;김지웅;이윤주;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.407-417
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    • 2018
  • 본 연구에서는 하수오를 이용하여 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물을 제조하고, 추출물 및 분획물의 항산화, 세포 보호 및 항균 효능을 평가하여 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다. 또한, 하수오에 주요하게 존재하는 성분의 활성도 검증하였다. HPLC-DAD, LC-EIS-MS를 통해 분석한 결과, 하수오의 주성분은 2, 3, 5, 4'-tetrahydroxystilbene 2-O-${\beta}$-D-glucoside (THSG)이었다. 페놀류 및 THSG 함량은 에틸아세테이트 분획물이 에탄올 추출물 보다 각각 11.1 및 3.0배 높게 나타났다. DPPH 자유 라디칼 및 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 시스템에서 생성된 ROS에 대한 소거 활성 평가에서, 에틸 아세테이트 분획물은 에탄올 추출물 보다 뛰어난 소거 활성을 나타냈다. 특히 ROS 소거 활성 평가에서 에틸 아세테이트 분획물과 THSG은 L-ascorbic acid와 동등한 소거 활성을 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 수행된 광증감 반응으로 유도된 적혈구의 산화적 손상에 대한 세포 보호 활성은 에틸아세테이트 분획물, 에탄올 추출물, THSG 순서로 나타났으며, 모든 실험군이 양성 대조군으로 사용한 (+)-${\alpha}$-tocopherol보다 우수한 활성을 나타냄을 확인하였다. 항균 활성 평가는 S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, C. albicans 균주를 대상으로, disc diffusion assay와 broth microdilution assay를 이용하여 수행하였다. 그 결과 추출물, 분획물 및 THSG 모두 모든 균주에 대해 항균 활성을 나타냈으며, 특히 그람 양성균인 S. aureus에 대해 methyl paraben보다 우수한 항균력을 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과는 하수오가 항산화, 세포 보호 및 항균력에 관한 천연 소재로의 활용될 수 있는 가능성을 시사한다.

EBM 구축을 위한 육미지황탕 문헌 분석 연구 (Analysis of Studies on Yukmijihwang-tang for Establishment of Evidence Based Medicine)

  • 이준경;이남헌;하혜경;이호영;정다영;최지윤;서창섭;신현규
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-26
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    • 2009
  • The purpose of this report was to provide the information about activity and safety of Yukmijihwang-tang by analyzing domestic/international papers and theses about Yukmijihwang-tang. Domestic/international papers and theses related to Yukmijihwang-tang were reviewed and analyzed. These papers were then classified by year, experimental method, and activity subject. The following results were obtained in this study. The study of Yukmijihwang-tang started from 1978 and was rapidly increased after 1990s. The study of Yukmijihwang-tang was continuously increased now and was mainly forcused on experimental model rather than clinical study. The paper of SCI journal or non-SCI journal was 27 volume and the other domestic paper was 64 volume. The total papers of Yukmijihwang-tang, 91 volume was analysed in this study. Allatoin, gallic acid, loganin, morroniside, paeoniflorin, paenol, urosolic acid were determined in Yukmijihwang-tang by using HPLC and HPLC-MS-MS. In classified Yukmijihwang-tang paper by experimental method and animal, more than a half study was in vivo experiment used rat. Furthermore clinical experiments were performed variously. As these studies were classified by subject, papers related to renal function were most abundant by 16 papers. Besides there were several papers related to cognitive vitality, anti-diabetic effect, immuno-regulation, reproductive activity, anti-oxidant effect, liver function, anti-cancer and blood pressure depress. According to basic research and clinic research data, it is supported that Yukmijihwang-tang was useful prescription in renal function, cognitive vitality, anti-diabetic effect and reproductive activity. Many study of basic and clinic research were performed and reported variously on Yukmijihwang-tang in domestic/international journal. According to basic research and clinic research data, it is supported that Yukmijihwang-tang was useful prescription in renal function, cognitive vitality, anti-diabetic effect and reproductive activity. However, studies on efficacy and mechanism of Yukmijihwang-tang should be conducted at the molecular biology level and studies on safety of Yukmijihwang-tang need to be completed at the clinical level.

철근콘크리트 파일캡의 해석 및 설계를 위한 개선 3차원 스트럿-타이 모델 (Refined 3-Dimensional Strut-Tie Models for Analysis and Design of Reinforced Concrete Pile Caps)

  • 김병헌;채현수;윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.115-130
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    • 2013
  • 철근콘크리트 파일캡의 설계 시 사용되고 있는 현행 설계기준의 단면법 및 스트럿-타이 모델 방법은 각각 B-영역으로 이루어진 철근콘크리트 구조부재의 거동과 2차원 응력교란영역을 갖는 철근콘크리트 구조부재의 거동에 기초한 것으로, 이를 응력교란영역(D-영역)을 갖고 3차원 거동이 지배적인 철근콘크리트 파일캡의 설계에 적용하는 것은 적절하지 않다. 이 연구에서는 3축 응력을 받는 콘크리트 스트럿 및 절점영역의 강도특성과 철근이 배치되지 않은 인장영역에서의 콘크리트 타이의 하중저항능력 등을 반영하여 철근콘크리트 파일캡을 합리적으로 설계할 수 있는 개선 3차원 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 파괴실험이 수행된 78개 철근콘크리트 파일캡 시험체의 극한강도를 현행 설계기준의 단면법 및 스트럿-타이 모델 방법, 그리고 이 연구의 개선 3차원 스트럿-타이 모델을 이용하여 평가하였으며, 그 결과의 비교분석을 통해 스트럿-타이 모델 방법 적용 시의 3차원 거동 및 하중전달 메커니즘을 묘사하기 위한 적절한 구성요소의 필요성과 이 연구에서 제안한 개선 3차원 스트럿-타이 모델의 타당성을 검증하였다.

흐름 수역(水域)에서 연직상향부력(鉛直上向浮力)? (Vertical Buoyant Jet in Tidal Water -Crossflowing Environment-)

  • 윤태훈;차영기;김창완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.11-22
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    • 1987
  • 흐름수역(水域)에서 연직상향으로 방류되는 평면부력(平面浮力)?의 거동이 연속방정식(連續方程式), 운동량방정식(運動量方程式) 및 추적물수송식(追跡物輸送式)의 기본방정식을 수치적(數値的)으로 풀음으로서 해석(解析)된다. 난류확산(亂流擴散)에는 Prandtl의 혼합거리이론(混合距離理論)을 도입한 난류수송모형(亂流輸送模型)이 이용된다. 수치해과정(數値解過程)은 기본방정식을 유함수(流凾數)(stream function)식(式)과 골도수송(滑度輸送)(vorticity transport)식을(式) 이용하여 변환(變換)한 후, ?방류속도(放流速度), ?방류구폭(放流口幅) 등(等)으로 표현되는 변수(變數)와 흐름을 지배(支配)하는 무차원매개변수(無次元媒介變數)를 도입하여 무차원화(無次元化)하고 successive under-relaxation을 이용하여 Gauss-Seidal 반복법(反復法)으로 해를(解) 구(求)하는 것이다. 수치실험(數値實驗)은 방류(放流)Froude수(數)가 4~32, 방류속도(放流速度)와 가로흐름속도와의 비로(比) 정의되는 속도비가 8~15 의 범위의 흐름영역(領域)에서 수행되었다. 부력(浮力)?으로 인한 주변(周邊)흐름수역(水域)의 속도변화(速度變化), 온도상승(溫度上昇)범위, 흐름상태 및 골도(滑度)가 조사되었으며, ?의 경로에 대한 속도비와 방류밀도Froude 수의 영향이 또한 조사되었다. ?중심선의 속도, 온도변화, 국부밀도(局部密度)Froude 수(數)의 변화가 계산되며 퍼짐율(spreading rate)과 확산비(擴散比)(dispersion ratio)가 방류밀도(放流密度)Froude 수, 국부밀도(局部密度)Froude 수(數) 및 속도비(速度比)의 항(項)으로 해석되었다. 또한 속도와 온도분포를 상사(相似)(similarity)로 나타낼 수 있음이 밝혀졌으며, Gaussian 분포(分布)를 이용한 적분형해석(積分型解析)(integral type analysis)이 가능한 것으로 사료된다.

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니트 소재 구성특성에 따른 소비자 세분화 - 컨조인트 분석 이용 - (Consumer Segmentation according to the Constituent Characteristics of Knit Fabrics - Using Conjoint Analysis -)

  • 노의경;김성훈
    • 한국의류학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1981-1989
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    • 2008
  • 개개인은 다른 이유를 가지고 동일한 또는 유사한 제품들을 구매한다. 추구 효익이란 동일한 속성에 동일한 상대적 중요성의 수준을 가지는 사람들을 군집하여 이러한 차이를 이해하려는 것이다. 본 연구에서는 니트 소재의 구성특성에 대한 추구 효익에 따라 소비자들을 세분화하고, 컨조인트 분석을 이용하여 선호도에 대한 구성특성들의 상대적 중요성을 비교 분석하여 세분화 집단에 따른 선호도에 유의한 차이가 있는지 분석하였다. 효용도에 따라서 양모 섬유를 선호하는 집단, 아크릴 섬유를 선호하는 집단과 긴 편환장을 선호하는 집단, 세개의 군집이 도출되었으며, 이들은 다른 구성특성의 이상적인 니트 소재를 선호하는 것으로 나타났다. 군집들 간에 니트 소재의 혼용률과 편환장에 대한 선호도에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 양모 섬유를 선호하는 집단은 양모 혼용률이 크고 짧은 편환장을 선호하였으며, 아크릴 섬유를 선호하는 집단과 긴 편환장을 선호하는 집단은 아크릴 혼용률이 크고 긴 편환장을 선호하였다.

황련해독탕(黃連解毒湯)과 건강부자탕(乾薑附子湯)의 Cold Stress로 유발된 생쥐의 혈중(血中) 호르몬 농도변화에 대한 비교연구 (Comparative Study of Hwangnyeonhaedok-tang and Geongangbuja-tang on the Plasma Hormones Level in Mice Exposed to Cold Stress)

  • 한상용;강한주;최은식;이기남;이태희;김윤경
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.144-157
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    • 2013
  • Objectives : The aim of this study was to evaluate the efficacy of Hwangnyeonhaedok-tang (HH) and Geongangbuja-tang (GB) on the plasma hormone level in mice exposed to cold stress. HH and GB are the representative prescriptions of cold and hot property, respectively. Methods : We established cold condition by confining ICR mice to a $4^{\circ}C$ cage for 24 hours, ICR mice were given a HH (100, 300, 1000 mg/kg) or GB (100, 300, 1000 mg/kg) extract orally twice a day for three consecutive days. From the second day, they were given cold stress ($4^{\circ}C$) for twenty four hours. To measure the plasma corticosterone, insulin, thyroxine, epinephrine and norepinephrine levels of mice, their blood samples were collected from cardiac puncture, immediately centrifuged at $4^{\circ}C$. The protein level of HSP70 and JNK was examined using western blot analysis in cortex and hypothalamus. Results : Oral administration of GB more significantly reduced plasma corticosterone level raised by cold stress than HH. Gardeniae Fructus (CJ), the constituent of HH, significantly increased the thyroxine level. Western blot analysis showed that cold stress-induced Heat shock protein 70 (HSP70) expression was increased by HH and GB, HH decreased JNK expression and GB increased JNK expression dose-depently in hypothalamus. Scutellariae Radix (HG), Zingiberis Rhizoma (GG) and Aconiti Tuber (BJ) decreased HSP70 in hypothalamus and GG, BJ decreased HSP70 in cortex as well. Conclusions : These results suggest Geongangbuja-tang (GB) is more effective for ameliorating the stress response caused by cold stress.

산부식법으로 제조한 동록안료의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Verdigris Manufactured by Acid Corrosion Method)

  • 강영석;문성우;이선명;정혜영
    • 보존과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.178-186
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    • 2020
  • 동록(銅綠)은 고문헌에 기록되어 있는 전통적인 인공안료 중 하나이다. 고문헌에 기록되어 있는 제법에 따르면, 동록은 동(銅)을 초(醋)를 이용해 부식시키고 생성된 녹을 긁어모아 제조한다. 삼국시대 이후 청동, 황동 등의 동합금을 이용한 다양한 동기(銅器)가 사용되었으며, 채색문화재의 안료분석 연구를 통해 녹색안료에서 구리뿐만 아니라 주석, 아연, 납 등의 검출이 확인되었다. 이와 같은 자료를 바탕으로 구리 및 청동, 황동 등의 구리합금으로 5종의 동록안료를 제조하고 특성 규명을 위한 분석을 수행한 결과, 제조된 동록안료는 청록색을 나타내며, 제조에 사용된 동판의 종류에 따라 색상, 입자형태, 흡유량 등 물성에 차이를 보였다. 또한, 동록안료의 주요 구성원소는 Cu, Sn, Zn, Pb 등으로, 각 원소의 함유 비율은 사용된 동판의 합금 종류에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 동록안료를 구성하는 주요 구성광물은 동판의 종류에 상관없이 호가나이트[hoganite, Cu(CH3COO)2·H2O]로 확인되었다. 촉진내후성 시험을 통해 안정성을 평가한 결과, 동록안료는 전체적으로 빠르게 색변화가 나타나 안정성이 낮은 것으로 보이며, 특히 납 성분을 함유한 경우에는 더 빠르게 색변화가 나타나 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

금속 표면 제염을 위한 코발트의 플라즈마 식각 반응 연구 (A Study on Plasma Etching Reaction of Cobalt for Metallic Surface Decontamination)

  • 전상환;김용수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.17-23
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    • 2008
  • 이 연구에서는 플라즈마 제염 기술의 실용화를 위해 $CF_4/O_2$, $SF_6/O_2$, $NF_3$ 등의 반응성 플라즈마 기체를 이용하여 원자력 시설의 주요 오염원인 코발트 핵종에 대한 표면 제염 모의실험을 수행하였다. 디스크 형태의 금속코발트에 대하여 시편 표면 온도를 변수로 플라즈마 식각 실험을 수행한 결과 반응율은 $420^{\circ}C$에서 $NF_3$ 기체의 경우 $17.2\;{\mu}m/min.$ 그리고 $SF_6$$CF_6/O_2$ 기체의 경우 각각 $2.56\;{\mu}m/min.$$1.14\;{\mu}m/min.$이었으며, 이들 반응의 활성화에너지는 각각 39.4 kJ/mol, 42.1 kJ/mol, 116.0 kJ/mol이었다. 이와 함께 AES (Auger Electron Spectroscopy)를 이용하여 반응 생성물 성분 분석 결과 이들 반응의 주요 반응 기구는 코발트의 불화 반응임이 밝혀졌다. 이 연구를 통해 확보된 $17\;{\mu}m/min.$의 금속 표면 식각율은 주요 반도체 공정의 식각율을 뛰어넘는 높은 식각율로 플라즈마 제 염 기술의 실용화를 앞당길 수 있는 고무적인 결과라 할 수 있을 것이다.

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