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리튬이온전지용 $LiCoO_2$정극의 도전재료에 따른 초기 충방전 특성 (Initial Charge/Discharge of $LiCoO_2$ Composite Cathode with Various Content of Conductive Material for the Lithium ion Battery)

  • 도칠훈;문성인;윤문수;박천준;염덕형;윤성규
    • 전기화학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.123-129
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    • 1999
  • 리튬이온전지용 $LiCoO_2$ 전극의 super s black 도전재료의 함량에 따른 초기 충방전 특성을 1 mol/l $LiPF_6/EC+DEC(1:3\;by\;w/w)$의 전해액에서 리튬기준전극에 대하여 4.3 V에서 2.0 V의 전위 구간에 대하여 C/4 및 C/2율로 충방전하여 측정하였다. 최초의 충전과정에서 high impedance충전 특성을 보였으며, super s black도전재료를 $3\%w/w$ 사용한 경우, $0.5 mA/cm^2$ 전류밀도의 충전에서 high impedance의 해소에 따라 $3.82\;{\Omega}\;{\cdot}\;g-LiCoCo_2$의 저항 감소를 나타내었으며, $0.728\;{\Omega}{\cdot}g-LiCoCo_2$의 전극저항과 비교하여 약 7배 높은 값을 나타내었다. 제2차 충전에의 high impedance해소는 약 $63\;{\Omega}{\cdot}g-LiCoCo_2$으로서 전극저항의 $12\%$ 정도이며, 제1차 충전의 high impedance해소에 비하여 $1.7\%$의 수준으로 감소하였다. 제1차 충전 및 방전 비용량은 C/4방전율에서 각각 160-161 및 $153\~155mAh/g-LiCoO_2$으로, 쿨롱효율은 $95.4\~96.4\%$였으며, 비가역 비용량은 약 6 mAh/g-$LiCoO_2$였다. 충전종료 지점에서 측정한 비저항은 도전재료 함량 $2\~7\%w/w$범위에서 낮은 값을 나타내어 비가역 비용량 특성의 변화와 일치하였다. 도전재료의 함량 증가에 따라 용량밀도가 감소하였으며, C/4율 방전에서 super s black함량 $2\%w/w$$2.9\%w/w$의 도전재료를 사용한 전극의 용량밀도는 각각 447mAh/ml 및 431 mAh/ml였다

산란계 동물복지 인증농가의 생산실태 조사 (A Survey on Performance Situation of Animal Welfare Approved Farms of Laying Hens)

  • 홍의철;강보석;강환구;전진주;김현수;박성복;김찬호;서상원;김상호
    • 한국가금학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.11-18
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    • 2017
  • 본 연구는 국내 산란계 동물복지 인증농가의 사육시설 및 사육형태에 따른 기초 사료를 수집하기 위해 수행하였다. 조사를 위하여 동물복지 인증을 받은 64농가에 설문지를 발송하였으며, 이 중 20농가(31.3%)에서 설문지가 회수되었다. 20농가의 사육시설별 현황은 보온덮개계사, 자연농법계사, 판넬철골조계사가 각각 4농가(20%), 7농가(35%), 9농가(45%)였으며, 사육밀도별 현황은 2~3수/$m^2$ 2농가, 4~5수/$m^2$ 10농가, 6~7수/$m^2$ 8농가였다. 사육형태별 현황은 평사 14농가(70%), 방사 3농가(15%), 평사+방사 3농가(15%)였다. 보온덮개계사와 자연농법계사의 사육밀도는 대부분의 농가에서 4~6수/$m^2$ 로 사육하였고, 판넬철골조계사는 9농가 중 7농가에서 6~7수/$m^2$로 사육하였다. 사료섭취량은 20농가 중 11농가(55%)에서 120~130 g을 섭취하였으며, 보온덮개, 자연농법, 판넬철골조계사의 농가 수가 각각 3농가(15%), 3농가(15%), 5농가(25%)이었다. 사육시설별 산란피크는 보통 24~28주령이었고, 산란율 80% 이상의 농가는 보온덮개 75%, 자연농법 56.2%, 판넬철골조계사 67%이었다. 호흡기 질병 발병률이 55%로 가장 높았으며, 보온덮개계사 75%, 자연농법계사 70%, 판넬철골조계사 33%가 발병하였다. 대장균증은 판넬철골조계사에서만 나타났으며, 발병률은 44%였다. 동물복지 인증을 받은 계란(특히 판넬철골조계사) 중 70%가 대형마트나 지역판매장으로 유통되었다. 사육형태에 따른 계란가격은 평사 14농가 중 6농가(42.9%)가 계란 1개당 200~250원으로 계산되었다. 이런 결과들은 현재 동물복지 인증농가의 생산실태를 보여주고 있다.

시화호 산화-환원 환경하의 용존 유, 무기 화합물의 생지화학적 연구 (Biogeochemical Study of Dissolved Organic and Inorganic Compounds under Oxic/Anoxic Environment in Lake Shihwa)

  • 박용철;박준건;한명우;손승규;김문구;허성회
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제2권2호
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    • pp.53-68
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    • 1997
  • 인공적으로 조성된 시화호는 현재 부분적인 해수혼입을 제외하고는 해수의 순환이 차단된 폐쇄 환경을 이루고 있으며 끝막이 공사 후 6 m 이심에 갇혀있는 잔존 저층해수로 인하여 수직적으로 강력한 염분 의존형 밀도 성층에 의한 2층 구조(two-layered system)를 보이고있다. 이러한 물리적 조건에서 시화호 주변의 6개 주요 하천으로부터 유입되는 막대한 양의 유기물질 및 암모니아염은 시화호의 저산소 및 무산소 환경을 가속화시키고 있으며 이에 따라 시화호의 생지화학적 환경은 흑해(Black Sea)와 같이 전 계절을 통하여 6 m 부근 심도의 밀도경사면을 상하로 뚜렷한 산화와 환원 환경으로 나뉘어지고 있다. 본 연구는 이러한 인위적 환경에서 나타나는 여러 유, 무기 화합물과 원소의 생지화학적 분포특성과 종분화 그리고 과정에 대하여 산화-환원 경계면을 중심으로 다루고자 하였다. 연구 결과 용존산소는 유기물이 축적되어 있는 밀도 경계면 이심의 저층 잔존 해수층에서 고갈되어 있으며 이에 띠라 약 1억톤에 달하는 저층 해수수괴가 환원환경을 이루고있다. 질산염과 아질산염은 산화 환경인 저염의 표층에서 높게 나타났고 환원 환경인 고염의 저층에서는 급격히 감소하여 나타났다. 반면 암모니아염은 저층수괴에서 75에서 360 ${\mu}M$에 이르는 매우 높은 농도를 보이는데 이는 저층으로 침강 유입된 유지불의 혐기성 분해에 따른 ammonification이 주된 원인으로 보인다. 1996년 4월부터 8월까지 약 3억톤의 시화호 내 표층수가 연안으로 방류되고 상당량의 외해수 혼입에도 불구하고 시화호 내 저층수의 환원환경이 유지 또는 가속화되는 주된 원인은 저층의 잔존 해수수괴에 trap 된 침강 유기물의 산소 소비 속도와 제한적으로 공급되는 산소공급이 불균형을 이루고 있기 때문이다. 시화호의 수질 환경면에서 볼 때 현재와 같이 2층구조의 염분도의존형의 밀도 성층이 유지되는 한 사화호 수질의 개선 전망은 밝지 못한 것으로 판단된다.

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양자화학계산을 이용한 SiO2 동질이상의 전자 구조와 Si L2,3-edge X-선 라만 산란 스펙트럼 분석 (Electronic Structure and Si L2,3-edge X-ray Raman Scattering Spectra for SiO2 Polymorphs: Insights from Quantum Chemical Calculations)

  • 김용현;이유수;이성근
    • 광물과 암석
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    • 제33권1호
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    • pp.1-10
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    • 2020
  • 고압 환경에서 규산염 용융체의 원자 구조에 대한 정보는 지구 내부 마그마의 열전도율이나 주변 암석과의 원소 분배계수와 같은 이동 물성을 이해하는 단서를 제공한다. 규소의 전자 구조는 규산염 다면체 주변의 산소 원자 분포와 연관성을 가질 것으로 예상되나, 이 사이의 상관관계가 명확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 SiO2의 고밀도화에 따른 규소의 전자 구조 변화의 미시적인 기원을 규명하기 위해 SiO2 동질이상의 규소 부분 상태 밀도와 L3-edge X-선 흡수분광분석(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 스펙트럼을 계산하였다. 규소의 전도 띠 영역에서 전자 구조는 결정 구조에 따라서 변화하였다. 특히 d-오비탈은 108, 130 eV 영역에서 배위 환경에 따른 뚜렷한 차이를 보였다. 계산된 XAS 스펙트럼은 규소 전도 띠의 s,d-오비탈에서 기인하는 피크를 보였으며, 결정 구조에 따라 s,d-오비탈과 유사한 양상으로 변화했다. 계산된 석영의 XAS 스펙트럼은 SiO2 유리의 XR S 실험 결과와 유사하였으며 규소 주변 원자 환경이 비슷하기 때문으로 생각된다. XAS 스펙트럼을 수치화한 무게 중심 값은 Si-O 결합 거리와 밀접한 상관관계를 가지며 이로 인하여 고밀도화 과정에서 체계적으로 변화한다. 본 연구의 결과는 Si-O 결합 거리에 민감한 규소 L2,3-edge XRS가 규산염 유리 및 용융체의 고밀도화 기작을 규명하는 과정에서 유용하게 적용될 수 있음을 지시한다.

찬공기 특성을 고려한 낙동정맥 관리방안 연구 - 부산, 울산, 포항 인근을 대상으로 - (Management of the Nakdong-Jeongmaek based on the Characteristics of Cold Air - Focused on Busan, Ulsan, Pohang -)

  • 엄정희;손정민
    • 한국조경학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.103-115
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    • 2016
  • 본 연구는 낙동정맥의 녹색에어컨 기능을 활용 확대하기 위해 낙동정맥의 찬공기 생성과 흐름에 대한 특징을 분석하고, 낙동정맥의 중요한 찬공기 생성지역 보호 및 인근 도시로의 찬공기 활용 극대화를 위한 관리방안을 제안하였다. 이를 위해, 낙동정맥 인근에 위치한 부산 구덕산 일대, 울산 고헌산 일대, 포항 운주산 일대를 대상지로 선정하여 정맥의 지형적 특징 및 토지이용에 따른 찬공기 흐름의 특징을 분석하였고, 이를 바탕으로 녹색 에어컨 기능 관리체계 구축을 위한 전략을 제시하였다. 부산 구덕산 일대는 정맥 경계에 인접한 지역에서의 고밀도 개발로 인해 생성된 찬공기가 충분히 발달하지 못하며, 시가지로 확산되지 못하고 있다. 향후 정맥 접경지역에 대한 개발 압력이 매우 커질 것으로 예상되므로, 정맥의 녹색서비스 기능 강화를 위해 높은 보전정책이 요구된다. 울산 고헌산 일대는 넓은 계곡에 위치한 농공단지와 산업단지에는 충분히 발달된 찬공기가 원활하게 유입되고 있어 현재의 찬공기 유입을 유지할 수 있는 관리방안이 필요하며, 넓고 평평한 지형으로 인해 향후 개발이 확대될 가능성이 있기 때문에 보전이 반드시 필요하다. 마지막으로 포항 운주산 일대는 복잡한 산악 및 계곡지형으로써 생성된 찬공기가 좁은 계곡을 통해 이동하면서 계곡 하단부로 갈수록 점차 발달하고 있으므로, 찬공기 생성지역 가까이에 위치한 계곡 지형을 활용해야 한다. 특히, 영천호 주변은 찬공기층이 가장 높으면서도 흐름이 가장 낮으므로 찬공기로 인한 피해를 예방하는 계획이 필요하다. 본 연구의 결과는 기후변화에 대응하기 위한 낙동정맥의 체계적인 관리계획을 수립하는데 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 녹색에어컨 기능산지의 양적 확대 및 보전을 위한 정맥관리 강화 등 산지의 녹색에어컨 기능을 확대하는 정책 마련에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

Improved Device Performance Due to AlxGa1-xAs Barrier in Sub-monolayer Quantum Dot Infrared Photodetector

  • Han, Im Sik;Byun, Young-Jin;Lee, Yong Seok;Noh, Sam Kyu;Kang, Sangwoo;Kim, Jong Su;Kim, Jun Oh;Krishna, Sanjay;Ku, Zahyun;Urbas, Augustine;Lee, Sang Jun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.298-298
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    • 2014
  • Quantum dot infrared photodetectors (QDIPs) based on Stranski-Krastanov (SK) quantum dots (QDs) have been widely explored for improved device performance using various designs of heterostructures. However, one of the biggest limitations of this approach is the "pancake" shape of the dot, with a base of 20-30 nm and a height of 4-6 nm. This limits the 3D confinement in the quantum dot and reduces the ratio of normal incidence absorption to the off-axis absorption. One of the alternative growth modes to the formation of SK QDs is a sub-monolayer (SML) deposition technique, which can achieve a much higher density, smaller size, better uniformity, and has no wetting layer as compared to the SK growth mode. Due to the advantages of SML-QDs, the SML-QDIP design has attractive features such as increased normal incidence absorption, strong in-plane quantum confinement, and narrow spectral wavelength detection as compared with SK-DWELL. In this study, we report on the improved device performance of InAs/InGaAs SML-QDIP with different composition of $Al_xGa1-_xAs$ barrier. Two SML-QDIPs (x=0.07 for sample A and x=0.20 for sample B) are grown with the 4 stacks 0.3 ML InAs. It is investigated that sample A with a confinement-enhanced (CE) $Al_{0.22}Ga_{0.78}As$ barrier had a single peak at $7.8{\mu}m$ at 77 K. However, sample B with an $Al_{0.20}Ga_{0.80}As$ barrier had three peaks at (${\sim}3.5{\mu}m$, ${\sim}5{\mu}m$, ${\sim}7{\mu}m$) due to various quantum confined transitions. The measured peak responsivities (see Fig) are ~0.45 A/W (sample A, at $7.8{\mu}m$, $V_b=-0.4V$ bias) and ~1.3 A/W (sample B, at $7{\mu}m$, $V_b=-1.5V$ bias). At 77 K, sample A and B had a detectivity of $1.2{\times}10^{11}cm.Hz^{1/2}/W$ ($V_b=-0.4V$ bias) and $5.4{\times}10^{11}cm.Hz^{1/2}/W$ ($V_b=-1.5V$ bias), respectively. It is obvious that the higher $D^*$ of sample B (than sample A) is mainly due to the low dark current and high responsivity.

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폐쇄집수역의 냉기호 모의를 통한 일 최저기온 분포 추정 (A Quantification Method for the Cold Pool Effect on Nocturnal Temperature in a Closed Catchment)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.

대청호 발전방류수의 인·탁수 배출 역동성과 육수·수문학적 영향 (Dynamics of Phosphorus-Turbid Water Outflow and Limno-Hydrological Effects on Hypolimnetic Effluents Discharging by Hydropower Electric Generation in a Large Dam Reservoir (Daecheong), Korea)

  • 신재기;황순진
    • 생태와환경
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    • 제50권1호
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    • pp.1-15
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    • 2017
  • 대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

Zn(Ox,S1-x) 버퍼층 적용을 통한 Cu2ZnSnS4 태양전지 특성 향상 (Improvement of Cu2ZnSnS4 Solar Cell Characteristics with Zn(Ox,S1-x) Buffer Layer)

  • 양기정;심준형;손대호;이상주;김영일;윤도영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권1호
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    • pp.93-98
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    • 2017
  • 본 실험에서는 $Cu_2ZnSnS_4$(CZTS) 태양전지의 흡수층 상부에 다양한 조성을 갖는 $Zn(O_x,S_{1-x})$ 버퍼층을 적용하여 특성 변화를 살펴보았다. $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$, $Zn(O_{0.56},S_{0.44})$, $Zn(O_{0.33},S_{0.67})$ 그리고 $Zn(O_{0.17},S_{0.83})$의 4가지 단일막의 경우, 전자-정공의 재결합 억제에 유리한 밴드갭 구조를 나타내는 $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ 버퍼층을 소자에 적용했다. $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ 버퍼층을 소자에 적용 시, 흡수층으로부터 S가 버퍼층으로 확산되어 소자 내에서의 버퍼층은 $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$의 조성을 나타냈다. CdS 버퍼층의 $E_V$보다 낮은 에너지 준위를 갖는 $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ 버퍼층은 전자-정공 재결합을 효과적으로 억제하기 때문에 CZTS 태양전지의 $J_{SC}$$V_{OC}$ 특성을 향상시켰다. 이를 통해 CdS 버퍼층이 적용된 CZTS 태양전지의 효율인 2.75%가 $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ 버퍼층 적용을 통해 4.86%로 향상되었다.

사람 제대혈 유래 간엽줄기세포로부터 연골세포 분화 (Chondrogenesis of Mesenchymal Stem Cells Derived from Human Umbilical Cord Blood)

  • 고필옥;조재현;노경환;차윤임;김영기;조은혜;이희천;정태성;연성찬;강경선;이효종
    • 한국임상수의학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.528-533
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    • 2009
  • 본 연구에서는 사람 제대혈로부터 간엽줄기세포를 분리하고, 이들을 체외에서 다량 증식시키며, 나아가 이들 간엽줄기세포를 특정한 세포로 분화시키고자 하였다. 사람의 제대혈로부터 단핵세포를 Ficoll-density gradient 법으로 분리하고, 이를 10% 우태아혈청, L-glutamnie, 및 항생제가 첨가된 DMEM 배양액과 Keratinocyte 배양액으로 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양조건에서 계대배양으로 증식시키고 현미경으로 줄기세포의 발달과 형태학적 성상을 확인하였으며, PAS 염색 및 PACS 분석으로 간엽줄기세포임을 확인하였다. 이들은 체외에서 연골세포로 분화를 유도하였고, 이들 분화된 줄기세포는 면역조직화학적 검사법으로 연골세포 특이 물질에 대한 Safranin O 염색법 및 Type II collagen 염색법을 실시하여 이들의 발현을 확인하였으며 RT-PCR을 실시하여 특이 mRNA 발현을 확인함으로서 연골세포로 분화된 것임을 확인하였다.