• Title/Summary/Keyword: Energy efficiency

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동력경운기의 경사지견인 및 주행특성에 관한 연구 (Ⅲ)-동력경운의 경사지 견인성능- (Study on the Travel and Tractive Characteristics of the Two-Wheel Tractor on the General Slope Land(Ⅲ)-Tractive Performance of Power Tiller-)

  • 송현갑;정창주
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.34-34
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    • 1978
  • 동력경운깅가 일반 경사지에서 견인주행하는 경우 견인주행성능과 주행특성을 구명하기 위하여 토양의 종류 및 상태는 일정하게 하고 지면의 기하학적 조건과 견인주행속도 및 견인하중을 변수로 하여 외부동력전달계의 시점인 좌우차륜과 토양간에 발생하는 차륜구동력 및 굴름정항과 Engine에서 구동륜까지 내부전달계를 통하여 전달된 동력의 이론치와 실험치와의 부합여부를 검정하고 부가적으로 동력경운기가 경사지기계화의 동력기로써의 가능성여부와 문제점을 찾으려한다.

치어기 틸라피아에 있어 사료내 어분 대체원으로서 라이신 부산물의 첨가효과 (Effects of Dietary Supplementation of Lysine Cell Mass as a Fish Meal Replacer in Juvenile Nile Tilapia)

  • 김강웅;이진영;배승철;이희석
    • 한국양식학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.197-203
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    • 2001
  • 이 연구는 치어기 틸라피아에 있어서 어분(fish meal, FM) 대체 단백질원으로서 라이신 부산물(lysine cell mass, LCM)이 사료내 이용 가능성과 대체 수준을 결정하기 위해 수행하였다 실험사료는 조단백질 35%, 가용성 에너지 15.3 kJ/kg으로 설계되었고, 주 단백질원으로 어분, 대두박, 콘글루텐밀 및 라이신 부산물을 사용하였다. 주 동물성 단백질원인 어분 단백질을 라이신 부산물에 의한 대체 수준에 따라 사료 조성을 요약하면 다음과 같다: $LCM_0, 100% FM: LCM_{10}, 90% FM+10% LCM, LCM_{20}, 80% FM+20% LCM; LCM_{30}, 70% FM+30% LCM; LCM_{40}, 60% FM+40% LCM; LCM_{30}l, 70% FM+30% LCM+lysine; LCM_{30}ln, 70% FM +30% LCM + lysine +NaOH; LCM_{40}lan, 60% FM+40% LCM+lysine+arginine; LCM_{40}/lan, 60% FM+40% LCM+lysine+arginine+NaOH.$ 8주간의 실험 결과, 증체율과 일간성장률에 있어서는 사료구 $LCM_0$와 비교하여 모든 사료구에서는 유의적인 차이가 없었으며, 아울러 아미노산 첨가 및 중화효과는 모든 사료구에서 나타나지 않았다(p>0.05). 사료효율과 단백질 전환효율에 있어서 사료구 LCMo는 사료구 $LCM_{10}. LCM_{20}. LCM_{30}lan, LCM_{40}lan 및 LCM_{40}lan$과 비교하여 유의적인 차이를 보이지 않은 반면에(P>0.05), 사료구 $LCM_{30}, LCM_{40} 및 LCM_{30}l$보다 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 아미노산 첨가와 중화효과에 있어서 사료구 $LCM_P{30}la, LCM_{30}l 및 LCM_{30}ln$은 유의적인 차이가 나타나지 않은 반면에 사료구 $LCM_{40}la 및 CM_{40}lan은 LCM_{40}$과 비교하여 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 따라서, 치어기 틸라피아에 있어서 성장을 기준으로 라이신 부산물은 어분 단백질을 40%까지 대체가 가능하였으며, 아울러 높은 라이신 부산물의 대체 수준에 있어서 사료효율과 단백질 전환효율을 고려한다면 아미노산 첨가(라이신과 아르지닌)와 중화 효과에 좋은 결과가 있을 것으로 사료된다.

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몬순기후와 복잡지형의 특성을 갖는 광릉 산림유역의 물과 탄소순환에 대한 교차규모 연구로부터의 교훈 (Lessons from Cross-Scale Studies of Water and Carbon Cycles in the Gwangneung Forest Catchment in a Complex Landscape of Monsoon Korea)

  • 이동호;김준;김수진;문상기;이재석;임종환;손요환;강신규;김상현;김경하;우남칠;이부용;김승
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.149-160
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    • 2007
  • 광릉 슈퍼사이트에서 대기와 식생간의 에너지와 물질교환 규명은 지형과 식생의 복잡성으로 인해 많은 기술적인 어려움에 직면하고 있다. 따라서 KoFlux 연구에서는 상호보완적인 다중 분야의 연구를 통해 이러한 어려움을 극복하기 위한 시도를 해 오고 있다. 본 논문에서는 현재 진행중인 KoFlux 연구의 예비결과 중 특히 광릉사이트에서의 물/탄소수지, 물과 탄소순환의 상호관련성 그리고 몬순기후하의 생태계에서 탄소순환에 미치는 수문학적 요인의 중요성에 대해 중점적으로 논의하고자 한다. 광릉낙엽활엽수림의 순생태생산량 (NEP)은 광범위한 생태학적 연구결과에 따르면 약 ${\sim}2.6\;t\;C/ha/y$로 예상된다. 이를 미기상 플럭스 관측 결과와 함께 고려할 때 광릉 산림은 탄소의 중요한 육상흡원으로서 기능함을 예상할 수 있다. 다양한 생태수문 관측에 의해 규명된 유역단위 물수지에 의하면 연단위 전체강수량의 약 30-40%가 증발산(ET)에 해당함을 나타내고 있다. 광릉산림의 대표적인 수종인 졸참과 서어나무의 잎에서 얻어진 탄소 안정동위원소 조성에 근거하여 계산된 식물 성장기간의 평균 물이용효율(WUE)은 약 ${\sim}12\;{\mu}mol\;CO_2/mmol\;H_2O$에 해당된다. 얻어진 증발산량과 물이용효율은 유역단위의 생태계 생산량을 산출하는데 이용될 수 있다. 나이테 성장량과 토양호흡량의 연단위 변화는 강수량과 강수의 패턴에 의해 크게 영향을 받음을 보이고, 이는 몬순기후에 영향을 받는 동아시아 지역 생태계에서 탄소 순환과정이 수문학적 조건과 밀접한 상관관계를 가짐을 지시한다. 연구지역의 공간적 특성을 정량화하기 위해 관측지의 구조 및 기능적 단위를 규명하기 위한 연구가 진행되고 있고 이를 통해 서로 다른 시공간 규모에서 진행되고 있는 연구의 결과물을 체계적으로 연결 통합하고 나아가 보다 광역적인 규모에서 대표적인 물/탄소 수지를 산출하기 위한 연구가 시도되고 있다.

치어기 잉어에 있어 사료내 Lysine 부산물의 첨가효과 (Effects of Dietary Supplementation of Lysine Cell Mass (LCM) in Juvenile Israeli Carp, Cyprinus carpio)

  • 김강웅;왕소길;배승철
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.336-341
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    • 2002
  • 본 연구는 치어기 잉어에 있어서 어분 (fish meal, FM) 대체 단백질원으로서 lysine 부산물 (lysine cell mass, LCM)이 사료내 이용 가능성과 대체 수준을 결정하기 위해 수행하였다. 실험사료의 조단백질 함량은 $38\%$, 가용에너지는 15.2kJ/g (protein, carbohydrate and lipid: 16.7, 16.7 and 37.7kJ/g)으로 동일하게 맞추어 실험사료를 제조하였으며, 사료의 조성을 요약하면 다음과 같다: $100\%$ $FM; LCM_20$, $80\%$ $FM+20\%$ $LCM; LCM_40$, $60\%$ $FM+40\%$ $LCM; LCM_60$, $40\%$ $FM+60\%$ $LCM; LCM_100$, $100\%$ $LCM; LCM_20$l, $80\%$ $FM+20\%$ $LCM+0.07\%$ $Lysine; LCM_40$l, $60\%$ $FM+40\%$ $LCM+0.14\%$ $Lysine; LCM_60$l $40\%$ $FM+60\%$ $LCM+0.22\%$ $Lysine; LCM_100$l, $100\%$ $LCM+0.35\% Lysine. 6주 동안의 실험 결과, 증체율, 사료효율, 일간성장률, 간중량지수 및 단백질전환효율에 있어서 LCM_0와 비교하석 LCM_20는 유의적인 차이가 없는 반면에 (P>0.05), $LCM_40,\;LCM_60$$LCM_100,\;LCM_40l,\;LCM_60$l 및 $LCM_100$l는 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.05). $LCM_0$$LCM_20$l은 증체율, 일간성장률, 간중량지수 및 단백질 전환효율에 있어서는 유의적인 차이를 보이지 않는 반면에 (P>0.05), 사료효율에 있어서는 $LCM_0$에 비해 $LCM_20$l이 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.05). 헤마토그리트과 비만도는 모든 사료구에서 유의적인 차이가 없었다 (P<0.05). 따라서, 치어기 잉어에 있어서 Iysine 부산물은 어분단백질의 $100\%$ $FM; LCM_20$, $80\%$ $FM+20\%$ $LCM; LCM_40$, $60\%$ $FM+40\%$ $LCM; LCM_60$, $40\%$ $FM+60\%$ $LCM; LCM_100$, $100\%$ $LCM; LCM_20$l, $80\%$ $FM+20\%$ $LCM+0.07\%$ $Lysine; LCM_40$l, $60\%$ $FM+40\%$ $LCM+0.14\%$ $Lysine; LCM_60$l $40\%$ $FM+60\%$ $LCM+0.22\%$ $Lysine; LCM_100$l, $100\%$ $LCM+20\%까지 대체 가능하며, lysine 부산물에 결핍된 필수아미노산인 lysine을 첨가한 사료구에서는 첨가 효과가 나타나지 않았다.

함정 기관실내 활동의 순환 및 호흡 기능에 대한 영향 (Changes in Circulatory and Respiratory Activities Observed on Men in an Engine Room of a Navy Ship)

  • 현광철;남기용
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제1권2호
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    • pp.199-213
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    • 1967
  • Circulatory and respiratory activities were observed in men exposed to the environment of engine room of a cruising Republic of Korea Navy ship and compared to the control values obtained in an ordinary laboratory room on land. The environment of an engine room of cruising navy ship was presumed to be a multiple stress acting on men. The environment of the engine room included high temperature $(35-42^{\circ}C)$, low relative humidity (20-38% saturation), vibration (about 7 cycles per second), rolling and pitching of ship and noises. Sixteen men were divided into two groups consisted of each 8 subjects. Subjects of sea duty group had experience of continuous on board duty averaging 3.5 years. Men of land duty group had no experience of on board activity. On land observations were made on one day prior to the boarding and leaving the port and four days after landing. In between observations in the engine room were made on the first, 5 th, 9 th, 12 th, and 14 th day of on board activity. The whole experimental period lasted for 20 days. Measurements on circulatory and respiratory parameters were at standing resting state (after 30 minutes standing in the case of on land study and 15 minutes in engine room study) and within one minute after cessation of on the spot running of which rhythm was 30/min. and lasted for 5 minutes. Oxygen consumption and pulmonary function test were done in the period of two minutes from the 3rd to 5th minutes of running. The following results were obtained. 1. Body temperature showed no change regardless of group difference or on land or on board measurements. 2. Pulse rate increased markedly after boarding the ship id both groups. Pulse rate increased from the first day on board at rest and after exercise as compared to the on land control value. This increase in pulse rate was more marked after exercise. Sea duty group showed less increase in pulse rate at rest than the land duty group. Standing and resting pulse rate of sea duty group on lam was 81 and increased to 87 at the 5th day on board and remained smaller than the land duty group throughout the period on board. Control standing and resting pulse rate of land duty group on land was 76 and reached 89 at the 9th day on board and thereafter decreased a little. Pulse rate of land duty group at rest on board remained greater than that of sea duty group throughout the period on board. 3. Systolic blood pressure of sea duty group increased after boarding the ship and remained higher than the control value on land. In the land duty group, however, systolic blood pressure decreased during the period on board the ship. Diastolic blood pressure decreased in both groups. 4. Resting breathing rate of land duty group increased and remained higher than the control value on land. In sea duty group, however, resting breathing rate showed a transient increase on the 1st day on board and decreased thereafter to the control value on land and kept the same level throughout the period of cruise. Absolute value of breathing rate in the sea duty group was greater than the land duty group both at rest and after exercise. 5. There was a lowering of breathing efficiency in both groups. Thus, increases in tidal volume and minute ventilation volume and decreases in maximum breathing capacity, vital capacity, capacity ratio and air velocity Index were observed after boarding the ship. An increase in ventilation equivalent was also observed in both groups. The lowering of breathing efficiency was more marked in the land duty group than the sea duty group. 6. Energy expediture increased in both groups during their stay on the ship and was more marked in the sea duty group. 7, Lactate concentration in venous blood at rest and after exercise increased after boarding the ship and no group difference was observed.

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보리와 속(粟)의 혼식(混食)이 성장기(成長期) 백서(白鼠)에 미치는 영양효과(營養效果) (Nutritive Effects of Feeding Rice Diet Mixed with Barley and/or Millet on the Growth Rate and Biological Availability of Some Nutrients by Albino rats)

  • 하춘자;현기순;한인규
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제9권3호
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    • pp.1-7
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    • 1976
  • 이유(離乳) 직후(直後)의 백서(白鼠)를 대상으로 주곡(主穀)인 백미(白米)와 잡곡(雜穀)인 보리와 속(粟)의 혼식(混食)에 의(依)한 영양효과(營養效果)를 관찰하였다. 시험식이(試驗食餌)는 대조식이(對照食餌), 백미식이(白米食餌), 백미(白米) 70%에 보리 30%, 속(粟) 30%, 보리 20% 일속(一粟) 10%, 보리와 속(粟) 각각(各各) 15%, 보리 10% 일속(一粟) 20% 혼합식이(混合食餌) 등(等) 동열량(同熱量) (357kca1/100g) 및 동단백질수준(同蛋白質水準)(12%)의 7종(種)이었다. 7주간(週間)의 사양(飼養)과 4일간(日間)의 대사시험(代謝試驗)을 통(通)하여 증체량(增體量), 식이효율, 단백질효율(蛋白質效率), 단백질소화율(蛋白質消化率), 생물가(生物價)와 단백질이용률(蛋白質利用率) 및 간장실소(肝臟室素)와 혈청단백질함량(血淸蛋白質含量) 등(等)을 관찰한바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 증체량(增體量)은 보리 또는 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群) 보다 양호(良好)하였으나 유의적(有意的) 차(差)는 없었다. 2) 식이섭취량(食餌攝取量)은 식이군별(食餌群別)로 약간의 차이(差異)가 있을 뿐 일정한 경향은 없었다. 식이효율은 보리와 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群)보다 양호(良好)하였다. 3) 단백질효율(蛋白質效率)도 보리와 속혼합식이군(栗混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群) 보다 양호(良好)하였고 유의차(有意差)는 없었다. 4) 단백질소화율(蛋白質消化率)은 백미식이군(白米食餌群)이 현저히 (P<0.01) 높았고 보리와 속(粟)를 함께 혼합(混合)한 식이군(食餌群)이 높은 경향(傾向)이였다. 생물가(生物價)와 단백질이용율(蛋白質利用率)은 백미식이군(白米食餌群)보다는 보리 또는 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 유의(有意)하게 (各各 p<0.05, p<0.01)높았고 속혼합식이군(粟混合食餌群)은 다소 낮았다. 5) 간장실소(肝臟室素)와 혈청단백질함량(血淸蛋白質含量)은 유의차(有意差)없이 유사(類似)하였고 정상치(正常値)의 범위내(範圍內)에 있었다. 본시험(本試驗)의 결과(結果) 백미(白米) 혹은 곡류단백질(穀類蛋白質)을 보강(補强)한다는 것은 많은 단백질(蛋白質)을 첨가(添加)한다는 것 보다는 전체적(全體的)인 균형(均衡)을 이루어 주는 점(點)이 중요(重要)하며 백미식이(白米食餌)가 소화율(消化率)은 우수하나 일단 소화(消化)된 실소(室素)의 체내이용률(體內利用率)이 혼합식이(混合食餌)보다 낮았음은 섭취(攝取)한 단백질(蛋白質)을 절약하며 식품(食品)과 단백질(蛋白質)의 효과적(效果的) 이용(利用)을 위(爲)해서는 곡류(穀類)끼리의 적당한 혼합(混合)과 백미(白米)에 대(對)한 곡류(穀類)의 혼합률(混合率)이 중요(重要)하다고 보며 백미식(白米食)의 보강개량(補强改良)과 절미(節米)의 목적(目的)으로 잡곡혼용(雜穀混用)의 권장 등도 의의(意義)있다고 사료(思料)된다.

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전자문서 정보패키지 구축 사례 연구 - '공인전자문서보관소 전자문서 정보패키지 기술규격 개발 연구'를 중심으로- (A Study on the Establishment Case of Technical Standard for Electronic Record Information Package)

  • 김성겸
    • 기록학연구
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    • 제16호
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    • pp.97-146
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    • 2007
  • 업무 과정에서 생산되는 모든 기록들은 대부분 종이 형태로 작성, 관리해 왔다. 그러나 최근에는 전자적 형태의 기록이 종이를 대신하는 추세이다. 전자기록은 종이기록과 달리 생산과 보관의 편리성을 갖고 있어서 업무 효율성 극대화에 기여한다. 그러나 종이기록처럼 원본과 사본의 뚜렷한 구분이 어렵고 전자적 환경에서 외부 영향에 의해 변경, 훼손될 수 있으며 S/W, H/W 환경이 변화할 때 마다 즉각적인 조치를 취함에 있어 어느 경우에는 막대한 인력과 비용이 발생하기도 한다. 그럼에도 불구하고 업무의 편리성과 생산비용의 효율성으로 인해서 현재 업무 환경에서 전자기록 생산이 차지하는 비중은 날로 높아지고 있다. 이에 정부와 민간, 학계에서는 전자적 형태의 기록이 가지고 있는 장점을 극대화하면서 위험을 최소화할 수 있는 방안 마련에 노력하고 있다. 그 방법 중의 하나가 본 글에서 소개하고 있는 공인전자문서 보관소 사업(이하 공전소 사업)이다. 원활한 공전소 사업를 위해서 행정적으로는 전자기록의 법적 효력 보장과 기술적으로는 전자기록의 신뢰성, 진본성 보장을 우선적으로 확보해야 했다. 그래서 공전소 사업 주체인 산업자원부와 한국전자거래진흥원은 2005년 전자거래법 개정을 통해서 전자기록의 법적 효력 보장 규정을 보완하고 2006년에는 공전소 이용자의 요구인 전자기록의 장기보존과 신뢰성 확보를 위한 연구가 진행됐다. 이러한 공전소의 목적 달성을 위해 공전소 전자문서 정보패키지 연구에서는 디지털 형태의 장기보존을 위한 표준인 ISO 14721 정보패키지 모델을 적용하여, 전자기록이 생산 시점의 SIP, 보관 시점의 AIP, 이용자 활용 시점의 DIP 메타데이터 기능을 마련하고 이들이 공전소 정책에 따라 구현될 수 있도록 정보패키지를 생성, 관리하는 프로세스를 제시하고 있다. 이에 본 글에서는 그동안 진행되었던 연구 내용을 바탕으로 공전소 전자문서 정보패키지의 생성, 진행 과정과 적용 방법, 패키지 간의 흐름도를 소개하고 이를 바탕으로 기록관리 영역에서 지속적으로 연구해야 할 이슈에 대해 제시하고자 한다.

고준위폐기물처분시스템 설계 제한온도 설정에 관한 기술현황 분석: 벤토나이트 완충재를 중심으로 (A review on the design requirement of temperature in high-level nuclear waste disposal system: based on bentonite buffer)

  • 김진섭;조원진;박승훈;김건영;백민훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.587-609
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    • 2019
  • 본 연구에서는 고준위폐기물 처분장 내 완충재 로 제시되고 있는 벤토나이트의 재료적인 측면에서 장 단기 처분 안정성을 분석하였으며, 처분효휼 향상을 위한 완충재 디자인 관련 대안개념에 대해 연구동향을 분석하였다. 일반적으로 $150{\sim}250^{\circ}C$ 사이에서 온도증가 및 증기발생 등으로 인해 완충재의 수리전도도와 팽윤능에 비가역적인 변화가 발생한다고 보고된다. 하지만 완충재의 최고온도가 최소한 $150^{\circ}C$를 초과하지 않는다면 온도가 벤토나이트 완충재의 재료적, 구조적 그리고 광물학적 안전성에 미치는 영향은 크지 않는 것으로 분석되었다. 완충재 최고온도 제한은 심층처분장 단위면적에 처분할 수 있는 폐기물의 양을 제한하여 처분효율을 결정하며, 나아가 처분부지의 확보 가능성에까지 영향을 미치는 중요한 설계 인자이다. 따라서 고온이 완충재의 성능에 미치는 영향을 규명함으로써 완충재의 최고온도 제한을 완화하고, 이를 통해 심층처분장의 처분밀도 향상과 처분장 설계의 최적화를 도모할 필요가 있다. 이와 더불어 처분효율을 극대화하기 위해서는 복합소재(흑연, 실리카 등) 및 다중구조(전도층, 절연층 등)의 고기능성 공학적방벽재 개발과 다층처분장(multilayer repository)으로 처분장 레이아웃을 변경하는 방법 등을 병행하여 검토할 필요가 있다. 이는 처분사업의 신뢰성 및 국민 수용성 확보에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

자력선별과 토양세척법을 연계하여 금속폐기물과 TPH로 복합 오염된 토양 동시 정화 (Soil Washing Coupled with the Magnetic Separation to Remediate the Soil Contaminated with Metal Wastes and TPH)

  • 한이경;이민희;왕수균;최원우
    • 자원환경지질
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    • 제52권1호
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    • pp.1-12
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    • 2019
  • 금속 폐기물과 TPH(total petroleum hydrocarbon: 석유계 총탄화수소)로 복합 오염된 토양을 정화하기 위하여 자력선별법을 연계한 토양세척 배치실험을 실시하였다. 오염토양의 아연과 TPH 농도는 각각 1743.3 mg/kg과 3558.9 mg/kg으로 심하게 오염되어 있었으며, 아연, 납, 구리, TPH 항목들이 '2지역 토양오염우려기준'(정화목표)을 초과하였다. 중금속 제거를 위해 1차 산세척을 실시하였으나 납과 아연은 산세척 후에도 '2지역 토양오염우려기준'을 초과하였으며, 2차 연속 세척에 의해서 아연과 납의 제거효율은 각각 8 %와 5 % 증가에 그쳐, 정화목표에 도달하지 못하였다. 오염토양의 중금속 초기농도를 줄이고 세척 효과를 높이기 위하여 세척 전 미세입자(직경 < 0.075 mm)를 선별하였으며, 오염토양의 4.1 %가 분리되었다. 미세입자 선별만으로 오염토양의 초기 아연과 납 농도는 1256. 3 mg/kg(27.9 % 감소)과 325.8 mg/kg(56.3 % 감소)으로 감소하였으나, 미세입자 선별 후 오염토양을 1차 세척한 결과 아연 농도가 '2지역 토양오염우려기준'보다 높게 나타나, 이를 만족시킬 수 있는 추가 제거방법이 필요하였다. 본 토양이 무분별한 금속폐기물 투기에 의해 오염되었다는 사실로부터, 미세입자 선별의 대안으로 자력선별법을 적용하였으며, 토양의 16.4 %가 자력선별에 의해 제거되었다. 자력선별 후 오염토양의 아연과 납 농도는 637.2 mg/kg (63.4 % 감소)과 139.6 mg/kg (81.5 % 감소)로 감소하여, 1회 토양세척과 미세입자 선별에 의한 중금속 제거 효과보다 높았다. 자력선별 후 오염토양을 산용액으로 1차 세척한 결과, 오염토양 내 모든 중금속과 TPH농도가 '2지역 토양오염우려기준'이하로 낮게 유지되어, 본 오염토양과 같이 금속폐기물을 많이 함유하고 있는 토양의 경우 자력선별법을 연계한 토양세척에 의해 중금속과 TPH를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

Development of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Mediated AuNP-liposomal Nanomedicine and Evaluation with PET Imaging

  • Ji Yoon Kim;Un Chul Shin;Ji Yong Park;Ran Ji Yoo;Soeku Bae;Tae Hyeon Choi;Kyuwan Kim;Young Chan Ann;Jin Sil Kim;Yu Jin Shin;Hokyu Lee;Yong Jin Lee;Kyo Chul Lee;Suhng Wook Kim;Yun-Sang Lee
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • Liposomes as drug delivery system have proved useful carrier for various disease, including cancer. In addition, perfluorocarbon cored microbubbles are utilized in conjunction with high-intensity focused-ultrasound (HIFU) to enable simultaneous diagnosis and treatment. However, microbubbles generally exhibit lower drug loading efficiency, so the need for the development of a novel liposome-based drug delivery material that can efficiently load and deliver drugs to targeted areas via HIFU. This study aims to develop a liposome-based drug delivery material by introducing a substance that can burst liposomes using ultrasound energy and confirm the ability to target tumors using PET imaging. Liposomes (Lipo-DOX, Lipo-DOX-Au, Lipo-DOX-Au-RGD) were synthesized with gold nanoparticles using an avidin-biotin bond, and doxorubicin was mounted inside by pH gradient method. The size distribution was measured by DLS, and encapsulation efficiency of doxorubicin was analyzed by UV-vis spectrometer. The target specificity and cytotoxicity of liposomes were assessed in vitro by glioblastoma U87mg cells to HIFU treatment and analyzed using CCK-8 assay, and fluorescence microscopy at 6-hour intervals for up to 24 hours. For the in vivo study, U87mg model mouse were injected intravenously with 1.48 MBq of 64Cu-labeled Lipo-DOX-Au and Lipo-DOX-Au-RGD, and PET images were taken at 0, 2, 4, 8, and 24 hours. As a result, the size of liposomes was 108.3 ± 5.0 nm at Lipo-DOX-Au and 94.1 ± 12.2 nm at Lipo-DOX-Au-RGD, and it was observed that doxorubicin was mounted inside the liposome up to 52%. After 6 hours of HIFU treatment, the viability of U87mg cells treated with Lipo-DOX-Au decreased by around 20% compared to Lipo-DOX, and Lipo-DOX-Au-RGD had a higher uptake rate than Lipo-DOX. In vivo study using PET images, it was confirmed that 64Cu-Lipo-DOX-Au-RGD was taken up into the tumor immediately after injection and maintained for up to 4 hours. In this study, drugs released from liposomes-gold nanoparticles via ultrasound and RGD targeting were confirmed by non-invasive imaging. In cell-level experiments, HIFU treatment of gold nanoparticle-coupled liposomes significantly decreased tumor survival, while RGD-liposomes exhibited high tumor targeting and rapid release in vivo imaging. It is expected that the combination of these models with ultrasound is served as an effective drug delivery material with therapeutic outcomes.