• 제목/요약/키워드: Droplet Model

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쇄파에 의한 월파의 기포분율에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Overtopping Void Ratio by Wave Breaking)

  • 유용욱;이종인
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.157-167
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    • 2008
  • 본 연구에서는 직립 구조물 전면에서 발생하는 권파에 의한 월파의 기포분율을 수리모형실험으로 검토하였다. 구조물 직립벽 전면에서 쇄파되는 내습파랑은 쇄파와 월파 과정동안 기포를 연행하거나 액적화되며 강한 난류세기를 갖는 다위상흐름이 된다. 본 연구에서는 광섬유반사율계와 기포를 이용한 영상유속계기법으로 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께를 측정하였다. 반복된 실험으로 얻어진 기포분율과 유속은 조화평균과 시간평균을 적용하여 분석하였다. 평균된 기포분율의 분포로부터 높은 기포분율은 주로 월파수괴의 전면부에서 발생하는 것을 알 수 있었으며, 구조물 상단표면에 접한 영역과 월파수괴의 후면부 영역은 상대적으로 낮은 기포분율을 보여주었다. 측정된 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께로부터 월파의 흐름율과 운동량을 산정하였고, 실험결과로부터 기포분율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 수심평균된 기포분율, 유속, 두께의 상사적 분포특성을 이용하여 경험식을 제시하였고, 1차원적 경험식을 이용하여 흐름율과 운동량을 검토하였다.

초음파 미립화 노즐의 분무 특성에 미치는 주요 인자의 영향 (Effect of Major Factors on the Spray Characteristics of Ultrasonic Atomizing Nozzle)

  • 정선용;이계복
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 분무식 노즐(spray nozzle)은 액체의 표면을 증가시키기 위해 에너지를 공급하여 액체를 다수의 액적으로 미립화시키는 장치로 연소과정에서의 연료의 미립화 또는 표면이나 입자의 코팅 등 여러 산업분야에 다양한 목적으로 응용된다. 초음파 미립화 노즐은 진동 발생장치로부터 고진동수의 전기에너지를 받아 같은 진동수의 기계적 에너지로 변환시키는 변환기를 갖고 있다. 변환된 에너지를 액체에 부가하여 고주파 진동에 의해 미세한 액적을 생성하여 분사한다. 코팅작업에서 가압되지 않은 저속의 분무는 액적이 튕겨나가지 않고 표면에 달라붙어 과도하게 분사되는 양을 줄일 수 있다. 초음파 미립화 노즐은 초음파 진동부 외벽에 공기를 공급해 줄 수 있는 공간을 통해 생성된 보조 공기흐름을 이용하여 저속의 액적을 운반하여 분무특성이나 분무형상을 조절할 수 있다. 따라서 주위 공기의 흐름을 이용하여 원하는 분무특성을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 액적의 분사 운동을 모사하기 위해 라그랑지안 분산상 모델(DPM)을 적용한 상용코드 FLUENT를 사용하여 액적 주위의 공기흐름을 동반하는 초음파 미립화 노즐을 해석하였다. 노즐 수축부 형상, 액적의 크기 그리고 공기 측 압력차의 크기를 변화시키며 수치해석을 수행하여 코팅용 분무를 위한 최적 조건을 연구하였다.

Rhodosporidium toruloides를 활용한 비트 열수추출물의 중성지방 억제효과 (Inhibitory Effects of Hot Water Extract of Beta vulgaris L. on Triglyceride Biosynthesis Using Rhodosporidium toruloides)

  • 강주원;;안병용
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.415-422
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    • 2019
  • 본 연구에서는 Rhodosporidium toruloides를 활용하여 비트 열수추출물의 중성지방 억제효과를 확인하고자 하였다. 대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 YPD 배지에서 배양한 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 8.76, 3.43, 2.87, 3.16 및 3.64 mg/dL로 나타났으며, 유지 효모의 세포수는 각각 10.48, 8.46, 12.40, 12.80 및 $8.24{\times}10^3cell/mL$로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 지질 함량은 각각 112.29, 38.90, 147.87, 211.36 및 291.89 mg/g로 나타났으며, 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 6.02, 2.83, 2.38, 1.37 및 0.73 mg/dL로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라서 유지효모내 소량의 형광이 발현됨을 확인하였다. 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%로 증가하였다. 유리지방산과 총 카로티노이드 함량은 비트 열수추출물의 첨가 농도에 따라 농도의존적으로 증가하였다.

효소변형 전분기반 하이드로젤 모델 프리믹스 내 탑재된 커큐민의 소화과정 중 안정성 (Stability of the enzyme-modified starch-based hydrogel model premix with curcumin during in vitro digestion)

  • 강지현;노신정;이지영;김용노
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.365-374
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    • 2021
  • 본 연구에서는 커큐민 함유 에멀션의 안정성을 위해 필드하이드로젤로 쌀전분(RS), 1시간 효소처리한 전분(1GS), 24시간 효소처리한 전분(24GS), 96시간 효소처리한 전분(96GS)을 사용하였으며 이를 이용한 모델 프리믹스로 커큐민 탑재 필드하이드로젤 분말(FHP)을 제조하여 탑재된 커큐민의 안정성 및 in vitro 소화 후 커큐민 보유율의 변화를 관찰하였다. FHP는 커큐민 함유 에멀션분말(EMP)과 비교하여 재분산시 크리밍 현상없이 분산안전성을 보여주었다. 재분산 하이드로젤은 고온에서 녹으면서 오히려 액적(droplet)의 유착(coalescence)과 응집(flocculation)이 가속화되어 에멀션에 비해 열안정성이 떨어졌으나 UV 안정성은 RS-FHP와 1GS-FHP에서 유의적인 커큐민 보호 효과를 나타냈다. GS-FHP는 in vitro 소화 중 기름방울의 응집 및 유착이 발견되지 않았으며 소화 후 에멀션의 유상에 용해된 커큐민을 성공적으로 보호함을 확인하였다. 따라서, GS-FHP는 분말형태 프리믹스 개발에 새로운 소재로 사용 가능할 것이며 커큐민 외에 다른 다양한 소수성 기능성물질에 대해서도 적용을 확장할 수 있을것으로 생각된다.

만성 알코올 유발 마우스 간손상 및 지방 축적에 대한 제주조릿대잎 에틸 아세테이트 분획물의 간 보호 효과 (Sasa quelpaertensis Nakai ethyl acetate fraction protects the liver against chronic alcohol-induced liver injury and fat accumulation in mice)

  • 김아름;이영주;;김효진;양지원;김주성;지영흔
    • 대한수의학회지
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    • 제60권4호
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    • pp.215-223
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    • 2020
  • Sasa (S.) quelpaertensis Nakai (Korean name, Jeju-Joritdae), which has anti-oxidative and anti-inflammatory activities, is a type of bamboo grass distributed widely in Jeju Island, Korea. S. quelpaertensis leaves are used for therapeutic purposes in traditional Korean medicine. This study examined the hepatoprotective effects of the S. quelpaertensis ethyl acetate fraction (SQEA) in a mouse model to mimic alcoholic liver damage. The mice were administered orally with 30% alcohol (5 g/kg) once per day with or without SQEA treatments (100 and 200 mg/kg) for 14 days consecutively. Alcohol consumption increased the serum alcohol content and histopathological changes but reduced the liver weight. Moreover, the livers of the alcohol group exhibited the accumulation of malondialdehyde and cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), and lipid droplet coating protein perilipin-2. On the other hand, SQEA dose-dependently attenuated the alcohol-induced serum ethanol content and liver histopathological changes but increased the liver weight. Moreover, SQEA attenuated the level of CYP2E1 and inhibited alcohol-induced lipogenesis in the liver via decreased perilipin-2 expression. These results suggest that SQEA can provide a potent way to reduce the liver damage caused by alcohol consumption.

CCD-RSM을 이용한 알팔파 추출물인 천연계면활성제가 포함된 O/W 유화액의 최적화 (Optimization of O/W Emulsion with Natural Surfactant Extracted from Medicago sativa L. using CCD-RSM)

  • 홍세흠;호우지아천;이승범
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.137-143
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    • 2023
  • 본 연구에서는 알팔파로부터 추출한 천연계면활성제를 사용하여 중심합성설계모델(CCD-RSM)을 이용한 O/W 유화제조 공정의 최적화를 수행하였다. 그 결과 95% 신뢰구간에서 최적화 결과의 통계학적 합리성을 확인하였다. CCD-RSM을 통하여 독립변수인 알팔파 추출물:Sugar ester S-370의 혼합비율(P), 계면활성제의 첨가량(W) 및 유화속도(R)가 반응치인 유화안정도지수(ESI), 평균입자크기(MDS) 및 점도(V)에 끼치는 영향을 조사하여 O/W 유화제조공정의 최적조건을 산출하였다. 유화안정도지수, 평균입자크기 및 점도에 관한 회귀방정식으로부터 다중반응을 수행하여 3가지 반응치를 동시에 만족하는 최적 유화조건으로 알팔파 추출물:Sugar ester S-370의 혼합비율은 49.5 wt%, 계면활성제의 첨가량 9.1 wt%, 유화속도 6559.5 rpm으로 나타났으며 산출된 반응치의 응답값은 ESI는 89.9%, MDS는 1058.4 nm, V는 1522.5 cP로 산출되었다. 이를 실험으로 확인한 결과 ESI는 88.7%, MDS는 1026.4 nm, V는 1486.5 cP이었으며 평균 오차율은 2.3 (± 0.4)%이었다. 따라서 CCD-RSM을 실제 유화 제조에 적용하여 만족스러운 O/W 유화제조 공정조건을 얻을 수 있었다.

감초 주정추출물의 3T3-L1 지방세포 분화 억제 및 고지방 식이로 유도된 C57BL/6J 마우스에 대한 항비만 효과 (Anti-obesity effects of Glycyrrhiza uralensis ethanol extract on the inhibition of 3T3-L1 adipocyte differentiation in high-fat diet-induced C57BL/6J mice)

  • 박선경;이장호;박수현;이유건
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.716-728
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    • 2023
  • 감초의 항비만 소재로서 가능성을 확인하기 위해 고지방 식이로 유도된 마우스 모델과 3T3-L1 지방 전구세포의 지방세포 분화과정에 GUE의 효과를 평가하였다. GUE의 섭취는 고지방 식이로 인해 증가한 마우스 체중을 유의하게 감소시켰다. 또한, GUE 처리로 인해 3T3-L1 지방 전구세포의 지방세포 분화과정에 의해 증가한 지방구 형성이 효과적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이런 억제 효과는 GUE가 지방세포 분화과정에서 증가한 PPARγ 및 C/EBPα의 발현을 효과적으로 억제하기 때문이며, 이는 지방 대사 조절 인자들의 발현억제에도 영향을 주었다. 또한, LC-Q-TOF-MS 분석을 통해 GUE 주요 생리활성 물질을 분석한 결과, liquiritigenin 배당체 및 licorice saponins를 포함한 12종의 주요 생리활성 물질들이 동정되었다. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때, GUE의 항비만 효과는 우수한 생리활성을 가지는 phytochemical들에 의한 지방 대사 조절 인자들의 발현조절과 관련이 깊다고 판단되며, 감초의 비만을 포함한 대사성질환 예방 소재로서 활용 가치를 높이는데 유용할 것으로 생각된다.

일차 지방세포와 고지방식이로 유발한 비만모델동물에서 Cordyceps militaris로 발효시킨 누에 (Bombyx mori) 가루 에탄올 추출물의 항비만 효과 (Anti-obesity Effect of Ethanol Extracts from Silkworm (Bombyx mori) Pupae Powder Fermented with Cordyceps militaris in the Primary Adipocytes and High Fat Diet-induced Obesity Model Mice)

  • 김지은;이미림;최준영;박진주;김혜령;송보람;최영환;김경미;황대연
    • 생명과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.786-794
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    • 2018
  • 누에(Bombyx mori)번데기는 창상치료용 드레싱, 간보호활성, 항유전독성, 포도당농도 조절, 항암활성 등에 다양하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 붉은동충하초(Cordyceps militaris)를 이용하여 발효시킨 누에번데기분말의 에탄올 추출물(Ethanol extract of silkworm pupae fermented with Cordyceps militaris, ESfC)의 항비만효능을 분석하기 위하여, SD랫드로부터 분리된 일차지방세포(Primary adipocytes)에서 농도별로 ESfC를 처리하여 free glycerol release, cAMP농도를 측정하였고, 고지방사료(High fat diet, HFD)가 처리된 C57BL/6N 비만마우스에 ESfC를 투여하여 지방조직과 간조직에서 지방축적(Fat accumulation)을 관찰하였다. 먼저, 지방감소효과를 나타내는 지표물질로서 cordycepin의 존재는 HPLC분석을 통하여 ESfC에서 확인하였다. 또한, free glycerol수준과 cAMP농도는 고농도 ESfC가 처리된 일차지방 세포에서 유의적으로 증가하였지만 이들 수준은 저농도와 중농도의 ESfC로처리세포에서는 유의적인 변화가 없었다. HFD-유도 비만모델에서, 고지방사료의 투여에 의해 유의적으로 증가된 지방무게와 지방세포의 크기는 ESfC처리그룹에서 감소되었다. 간 무게와 지방방울(Lipid droplet)의 수는 고지방사료의 투여에 의해 증가하였지만 ESfC투여에 의해 유의적으로 감소하였다. 또한, 유사한 회복효과는 perilipin과 HSL의 인산화 수준뿐만 아니라 ATGL의 발현수준에서도 관찰되었다. 따라서 이상의 결과는 ESfC가 지방일차세포에서 지방분해를 촉진하고, HFS유도 비만모델에서 지방 축적을 억제하는 효과를 나타냄을 보여주고 있으며, 향후 비만환자에 처리하기 위한 약물로서 사용가능성을 제시하고 있다.

3차원 물방울 조각 생성장치의 구현을 위한 물방울 생성기법 (Water droplet generation technique for 3D water drop sculptures)

  • 임용춘;박연용;정문열
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.143-152
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    • 2019
  • 본 논문은 3차원 물방울 조형 생성장치로 구현된 3차원 물방울 조형을 생성할 때 위성 물방울이 생성되지 않고 형상 왜곡이 일어나지 않으면서 조형의 해상도를 최대한으로 높일 수 있는 기법을 제안한다. 3차원 물방울 생성장치는 보통 표현하고자 3차원 조형을 등 간격으로 배치된 슬라이스들의 집합으로 이산화하여 표현하고 각 슬라이스를 순서대로 읽어 각 슬라이스를 실현하는 물방울을 솔레노이드 밸브를 개폐하여 생성한다. 각 슬라이스의 해상도는 솔레노이드 노즐 매트릭스의 해상도와 같다. 본 논문에서는 위성 물방울이 생성되지 않으면서 형상의 왜곡도 생기지 않는 새로운 기법 두 가지를 제시하고자 한다. 첫째 방법은 등간격 기법이라고 하는데, 등간격으로 배치된 각 슬라이스를 생성하는 시점을 조절하여 중력에 의해 시간이 지날수록 물방울의 속도가 빨라지더라도 조형 전체가 다 형성되는 순간에 물방울 슬라이스들이 등 간격을 유지하게 하여 원래의 형상이 왜곡되는 것을 방지한다. 두 번째 방법은 최소시간 간격 기법이라고 하는데, 3차원 조형을 슬라이스로 이산화시킬 때, 슬라이스를 등 간격으로 배치하는 것이 아니라 가능한 한 촘촘하게 배치한다. 중력을 고려하여 조형 위쪽으로 갈수록 슬라이스를 더 촘촘하게 배치하고, 아래로 내려올수록 슬라이스 간의 간격이 늘어나게 배치한다. 이때 주어진 노즐의 성능 한도 내에서 최대한 촘촘하게 불균등 간격 슬라이스를 배치하고 조형이 완성되는 시점에 이 간격이 실현되게끔 노즐 개폐를 제어한다. 이 방법을 구현하기 위해 주어진 물방울 생성장치의 솔레노이드 밸브가 위성 물방울 생성 없이 인접한 두 물방울을 연달아 생성하는데 필요한 최소 시간 간격 (노즐 오픈 명령후 노즐이 완전히 오픈되는데 걸리는 시간과 완전 오픈상태를 유지하는 시간, 그리고 노즐 클로즈 명령후, 노즐이 완전히 클로즈 되는데 걸리는 시간의 합) 을 실험으로 구했다. 두 번째 방법은 첫 번째 방법에 비해 조형의 해상도가 상당히 증가하는 장점이 있다.