한국유가공기술과학회 2005년도 창립 30주년 기념 국제심포지움 - 웰빙시대의 우유.유제품의 새로운 발견
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pp.37-61
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2005
미세캡슐 (microencapsulation)은 내부 물질(core material)의 방출을 제어하기 위하여 여러 천연 및 생분해성 물질이 사용된다. 유청단백질은 이러한 목적에 아주 적합한 것으로 여겨지고 있는데 이는 독특한 이화학적 특성에 기인되는 것이다. 본 연구팀은 drug이나 생리활성물질을 피복하기 위하여 cross-linking 물질로 glutaraldehyde를 사용하여 수용성 이면서 유청단백질을 근간으로 하는 미세캡슐 제조기술을 개발하였다. 또한 생리적 조건에서 이들 캡슐의 분해 및 포집물질의 방출에 대한 연구를 수행하였는데 수용성 drug으로 사용된 theophylline은 유청단백질에 잘 분산되는 것으로 확인되었다. 이 분산액은 !%의 생리활성물질인 polyurethane을 함유하는 dichloromethane과 hexane 혼합불에 잘 확산이 되었다. 미세캡슐공정에서 피복물질로 사용되는 여러 물질중에서 유청단백질은 생리적 효능이 뛰어나고 여러 물리적 작용이 있기 때문에 새로운 피복소재로써 그 효용성이 매우 높다. 지금까지의 연구결과 유청단백질을 이용한 미세캡슐의 제조는 유청단백질이 가지는 기능적 효과와 내부물질이 지니는 약리효과를 동시에 이용할 수 있다는 점에서 향후 고부가 식품 의약품 첨가물질로써 유용성이 기대된다고 하겠다.
Purpose: This study aimed to identify the predictors of blood and body fluid exposure (BBFE) in multifaceted individual (sleep disturbance and fatigue), occupational (occupational stress), and organizational (hospital safety climate) factors, as well as infection prevention behavior. We also aimed to test the mediating effect of infection prevention behavior in relation to multifaceted factors and the frequency of BBFE. Methods: This study was based on a secondary data analysis, using data of 246 nurses from the Shift Work Nurses' Health and Turnover study. Based on the characteristics of zero-inflated and over-dispersed count data of frequencies of BBFE, the data were analyzed to calculate zero-inflated negative binomial regression within a generalized linear model and to test the mediating effect using SPSS 25.0, Stata 14.1, and PROCESS macro. Results: We found that the frequency of BBFE increased in subjects with disturbed sleep (IRR = 1.87, p = .049), and the probability of non-BBFE increased in subjects showing higher infection prevention behavior (IRR = 15.05, p = .006) and a hospital safety climate (IRR = 28.46, p = .018). We also found that infection prevention behavior had mediating effects on the occupational stress-BBFE and hospital safety climate-BBFE relationships. Conclusion: Sleep disturbance is an important risk factor related to frequency of BBFE, whereas preventive factors are infection prevention behavior and hospital safety climate. We suggest individual and systemic efforts to improve sleep, occupational stress, and hospital safety climate to prevent BBFE occurrence.
Coalescence process of binary immiscible fluid mixtures having bimodal size distributions, prepared by mixing two pre-sheared samples at different shear rates, ${\gamma}_{pre1}\;and\;{\gamma}_{pre2}$, under shear flow at a final shear rate, ${\gamma}_f$, are examined by transient shear stress measurements and microscopic observations in comparison with the results for simply pre-sheared samples having narrow size distributions (unimodal distribution samples). Component fluids are a silicone oil (PDMS) and a hydrocarbon-formaldehyde resin (Genelite) and their viscosities are 14.1 and 21.0 $pa{\cdot}sec$ at room temperature $(ca.\;20^{\circ}C)$, respectively. The weight ratio of PDMS: Genelite was 7:3. Three cases, $({\gamma}_{pre1}=7.2sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=12.0sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=2.4sec^{-1}),\;({\gamma}_{pre1}=0.8sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=4.0sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=2.4sec^{-1}),\;and\;({\gamma}_{pre1}=7.2sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=12.0^sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=7.2sec^{-1})$ the first case, transient shear stress did not show any significant difference but domains larger than the initial state are observed at short times. In the latter cases, there exist undershoot of shear stress, reflecting existence of deformed large domains, which is confirmed by the direct observation. It is concluded that coalescence between large and small domains more frequently occur than coalescence between the domains with similar size in the bimodal distribution samples.
The objective of this study was to elucidate the feasibility to improve the solubility and bioavailability of poorly water-soluble itraconazole via solid dispersions by using supercritical fluid (SCF). Solid dispersions of itraconazole with hydrophilic polymer, HPMC 2910, were prepared by the aerosol solvent extraction system (ASES) under different process conditions of temperature/pressure. The particle size of solid dispersions ranged from 100 to 500 nm. The equilibrium solubility increased with decrease (15 to 10 MPa) in pressure and increase (40 to $60^{\circ}C$) in temperature. The solid dispersions prepared at $60^{\circ}C$/15 MPa showed a slight increase in equilibrium solubility (approximately 27-fold increase) when compared to pure itraconazole, while those prepared at $60^{\circ}C$/10MPa showed approximately 610-fold increase and no endothermic peaks corresponding to pure itraconazole were observed, indicating that itraconazole might be molecularly dispersed in HPMC 2910 in the amorphous form. The amorphous state of itraconazole was confirmed by DSC/XRD data. The pharmacokinetic parameters of the ASES-processed solid dispersions, such as $T_{max},\;C_{max},\;and\;AUC_{0-24h}$ were almost similar to $Sporanox_{\circledR}$ capsule which shows high bioavailability. Hence, it was concluded that the ASES process could be a promising technique to reduce particle size and/or prepare amorphous solid dispersion of drugs in order to improve the solubility and bioavailability of poorly water-soluble drugs.
Solid dispersions of poorly water-soluble drug, sibutramine, were prepared with hydrophilic polymer, poly-N-vinylpyrrolidone (PVP), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and organic acid, citric acid, to improve the solubility of drug. Physicochemical variation and shape of microsphere were characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimeter (DSC) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). Microspheres containing additives showed more spherical shape than non additive microspheres. In vitro release behavior of microspheres presented at simulated gastric fluid (pH 1.2) and simulated intestinal fluid (pH 6.8). The solid dispersion form transformed the drug into an amorphous state and dramatically improved its dissolution rate. These data suggest that the solid dispersion technique is an effective approach for developing the appetite depressant drug products and various pharmaceutical excipients are able to control the release behaviors.
본 연구에서는 습식법으로 자성유체용 초미립 마그네타이트를 합성한 후, 오레인산, 리노레인산 및 스테아린산등을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조하였으며, 합성된 수상자성유체의 분산 특성 에 관하여 조사하였다. 또한 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 분산성과 분산 안정성에 pH 변화가 주는 영향을 조사 .center dot. 검토하였으며, 이를 통하여 수상자성유체의 분산 특성을 열역학적으로 고찰하였 다. 오레인산을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조한 결과, 합성 마그네타이트 20g에 대하여 오레 인산 첨가량 0.030 mol에서부터 90% 이상의 분산율을 나타내었다. 계면활성제로 오레인산을 사용하여 제조 한 수상 자성유체는 pH 8.0 ~ 11.0 사이의 분산 안정 영역을 나타내었다. 오레인산 및 리노레인산 사용하여 제조한 수상자성유체를 건조 후 수상 및 유상으로 재분산한 결과 각각 분산시 95% 이상의 분산율을 나타내 었다. 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 이론적 분산안정영역을 열역학적으로 고찰한 결과, 수상자성유 체의 pH 안정 영역을 추론할 수 있었다.
Fischer-Tropsch 반응기 내 복잡한 반응과 흐름을 상세히 모델링하는 것은 CFD 분야에 있어 도전적 과제이다. Fischer-Tropsch 반응은 여러 가지 탄소수를 가진 탄화수소들을 만들어내는데, 탄화수소에는 무수히 많은 이성질체가 존재하는 이유로 모든 화학종에 대해서 각각의 반응속도식을 도출해 적용하는 것은 어렵다. 이의 극복을 위해 기존 연구들에서 사용된 반응속도식 모델링 방법론들을 분석한 뒤, 화학종별 상세한 반응속도식 적용을 위해 non-Anderson-Schulz-Flory 방법론을 선정하여 상세 모델링을 진행하였다. 또한 반응 특성상 다상 흐름 형태를 띠는데, 다상 흐름 모델링의 경우 상간의 간섭이나 분산상의 분포 및 유동 형태 등에 따라 적합한 모델링 방법론이 다르다. 그러나 기존 연구들에서는 타당성에 대한 논의나 근거 제시 없이 각양각색의 내부 흐름 모델링 방법론이 사용되고 있다. 실험을 통해 내부 흐름 형태를 관찰한 뒤 유동 형태에 따른 모델링을 진행하는 것이 최선이나, 자원 여건상 어려움이 있어, 본 연구에서는 전통적인 유체역학 이론에 근거해 내부 흐름 형태를 먼저 추론하고 Mixture 모델 방법론을 선정하여 체계적인 CFD 모델링을 진행함으로써, 사용된 방법론에 대한 근거를 마련하고자 하였다. 10가지 실험조건에서 진행한 실험 결과와 본 연구의 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 이를 통해 본 연구가 제안하는 체계적 모델링 방법론의 타당성을 입증하였다.
물이 포함된 원유는 oil separator 를 거쳐 물이 제거된다. 본 연구의 목적은 공기-물-기름 3상 혼합물에 대한 3차원 oil separator 의 분리성능을 예측하기 위하여 Eulerian 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하는 것이다. 비압축성, 등온, 비정상상태 CFD 모델식은 공기상을 연속상으로, 물과 기름상을 분산상으로 정의하며, 운동량 보존식은 항력(drag force), 양력(lift force), 다공성매체 저항력을 포함한다. 또한, 난류현상으로 standard k-${\varepsilon}$ 모델이 이용된다. 물과 기름 출구압은 oil separator 의 액위를 결정하는 중요한 인자이며, 정상운전상태 액위 25 cm를 맞추기 위하여 측정압은 각각 6.3 kPa, 5.1 kPa으로 결정되었다. 시간에 따른 공기, 물, 기름의 부피분율의 변화를 조사하였고, 정상상태에 도달하였을 때, 물과 기름상의 침강속도를 oil separator의 종축 길이에 따라 분석하였다. 본 연구에서 제시된 CFD 모델로부터 얻은 oil separator의 기름분리성능은 99.85%이며, 실험값과 거의 일치하였다. 비교적 단순한이 CFD 모델은향후 oil separator의구조를 변경하거나, 최적운전조건을 찾기위하여 유용하게사용될수있을 것이다.
Organic-inorganic composite of polyaniline and barium titanate (PANI-$BaTiO_3$) was synthesized via an in-situ oxidation polymerization of aniline in the presence of barium titanate ($BaTiO_3$) nanoparticles dispersed in an acidic medium. Barium titanate has large electric resistance and relatively high dielectric constant which is one of the essential properties for its electrorheological (ER) applications. The microstructure and composition of the obtained PANI/$BaTiO_3$ composite were characterized by SEM, FT-IR and XRD. In addition, we also employed a rotational rheometer to investigate the rheological performance of the ER fluids based on both pure PANI particle and PANI/$BaTiO_3$ composite. It was found that the composite materials possess much higher yield stresses than the pristine PANI due to unique dielectric properties of the inorganic $BaTiO_3$ particles. Finally, we also examined dynamic yield stress by analyzing its extrapolated yield stress data as a function of electric field strengths. Using the critical electric field strengths deduced, we further found that the universal yield stress equation collapses their data onto a single curve.
The objectives of this research were to evaluate the pressurized/the main inlet water flowrate ratio which have been used as the most important parameter for operating the pump diffusion mixer until now, to suggest the alternative operating parameter and the relating criteria if the flowrate ratio was not inadequate. For the objectives of this research, computational fluid dynamics (CFD) simulation was conducted for 21 cases of flowrate ratio in full-scaled pump diffusion mixer. From the results of CFD simulation, the local velocity gradient values were calculated in each case in order to analyze the simulation results in more detail. For verifying CFD simulation, wet test was conducted. The wet test was to measure the factual coagulant dispersion distribution at a distance of 5.4m from deflector. From both results of CFD simulation and wet test, flowrate ratio was inadequate as operating parameter or criteria, on the other hand the pressurized/the main inlet velocity ratio(dimensionless) was useful in predicting the performance of pump diffusion mixer. Also, the injected coagulant could be dispersed evenly in overall cross section on the condition that pressurized/the main inlet velocity ratio(dimensionless) is over at least 20.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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