생물다양성우수지역은 종다양성이 가장 우수한 지역 또는 훼손될 우려가 가장 큼에도 생물상이 가장 다양한 지역으로서, 생물다양성 보전을 위한 최적지를 선택하는 데 필수적인 요소이다. 이 연구의 목적은 포유류를 대상으로 전국단위에서 종풍부도, 희귀도를 분석하여 생물다양성우수지역을 파악하는 것이다. 대상종은 멸종위기 포유류 4종, 일반종 11종 등 총 15종을 선정하였다. 지형, 거리, 식생구조 등을 환경변수로 설정하였고, Maxent(Maximum Entropy Method)를 활용하여 종분포모형을 구축하였다. 종풍부도와 종희귀도를 통해 생물다양성을 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 종풍부도를 분석한 결과, 멸종위기 포유류를 대상으로 할 때에는 높고 가파른 산림이 생물다양성우수지역인 것으로 나타났다. 반면, 전체종을 대상으로 했을 때는 저지대 산림에서 종풍부도가 높았다. 두 번째, 멸종위기 포유류를 대상으로 할 때에는 희귀도와 종풍부도가 유사한 공간분포를 보였다. 그러나 전체종을 대상으로 할때에는 저지대 산림 뿐만 아니라 고지대 산림에서도 다소 희귀도가 높은 것으로 나타나, 종풍부도와는 다소 다른 공간분포를 보였다. 이와 같은 연구 결과는 추후 생물다양성 평가, 서식지 보전, 생태축 구축, 보호지역 관리 등에 활용될 수 있을 것이다.
A reduction of motor performance due to brain disorders can be screened by evaluating force tracking capabilities (FTCs). Existing studies have examined FTCs mainly using simple sinusoidal waves, of which repeated profiles have a critical limitation due to a learning effect in force tracking. The present study examined the effects of personal factors (age and gender) and sinusoidal wave factors (central force and complexity) on FTCs of healthy adults using composite sinusoidal wave profiles (CSWPs). FTCs were measured using Finger $Touch^{TM}$ for 30 seconds and quantified in terms of time within the target range (TWR, accuracy measure) and relative RMSE (RRMSE, variability measure). A total of 90 healthy adults in 20s to 70s with the equal gender ratio participated in the experiment consisting of combinations of 2 central force levels (6 N and 10 N) and 2 complexity levels (approximate entropy, ApEn = 0.03 and 0.06) of CSWPs. Significantly decreased FTCs (lower TWR and higher RRMSE) were found in aged adults, females, the low central force, and the high complexity. The detailed FTC decrements include a 43% reduced TWR and a 85% increased RRMSE of older adults in 70s as compared to those in 20s, a 17% reduced TWR and a 17% increased RRMSE of female as compared to those of male, a 30% reduced TWR and a 108% increased RRMSE at central force = 6N when compared to those at central force = 10N, and a 19% reduced TWR and a 30% increased RRMSE at ApEn = 0.06 as compared to those at ApEn = 0.03. The characteristics of FTCs for CSWPs can be of use in establishing an assessment protocol of motor performance for screening brain disorders.
Three compounds of Cu(II)-loaded N,N,N'-trimethylethylenediaminated Merrifield-type polymers were synthesized with yields higher than 80%, and the hydrolysis reaction rates of O-isopropylmethyl-phosphonofluoridate(GB) and O-pinacolylmethylphosphonofluoridate (GD) catalyzed by them have been surveyed. GB and GD hydrolysis by Cu(II)-loaded polymers occurs via intermediate complex mechanism where rapid equilibrium to form intermediate complex between substrate and Cu(II)-loaded polymers($K_f$) is followed by rate determining hydrolysis step($k_1$). The measured activation parameters for $k_1$ are ${\Delta}H^{\ddag}$ : $17.75{\pm}0.98kJ/mol$${\Delta}S^{\ddag}$ / : $-218.42{\pm}3.35J/mol$ K, $E^{\circ}_a$ : $20.22{\pm}0.98kJ/mo1$ for GB and ${\Delta}H^{\ddag}$ / : $11.16{\pm}1.15kJ/mol,$${\Delta}S^{\ddag}$ /: $-258.57{\pm}3.93J/mol$ K, $E^{\circ}_a$ : $13.64{\pm}1.15 kJ/mol$ for GD. Standard enthalpy/entropy changes corresponding to the intermediate complex formation constant $K_f$ are ${\Delta}H^{\circ}$ : $37.05{\pm}2.19 kJ/mo1,$$ {\Delta}S^{\circ}$ : $163.12{\pm}7.49 J/mol$ K and ${\Delta}H^{\circ}$ : 418.59{\pm}2.04 kJ/mol,$${\Delta}S^{\circ}$ : 4111.92{\pm}6.98 J/mol$ K for GB and GD, respectively, The electron push-pull mechanism by Cu(II)-loaded polymers lowers the P-F bond breaking energy(~400 kJ/mol) to less than 1/20 compared to the case in which no Cu(II)-loaded resin presents. Analysis of $K_f$ and 4k_1$ over pH=6.5~8.0 range suggest that the GB and GD hydrolysis occurs intramolecularily with $pK_a$ =7.29 for ligated $H_2O$ and $t_{1/2}$=36.9 sec, $pK_a$ = 7.06 and $t_{1/2}$=177.7 sec for GB and GD, respectively.
본 연구에서는 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 역상 액체 크로마토그래피에서 용리 거동을 조사하여 머무름 메카니즘을 연구하고 이들의 최적 분리 조건을 알아내었다. 중성의 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 머무름에 소용매성 효과가 크게 영향을 준다는 것을 알았다. 또한, 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 기하학적 구조가 머무름에 많은 영향을 준다는 것을 알았다. 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$보다는 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$가 비극성 정지상과 상호 작용할 수 있는 표면적이 더 크므로 더 늦게 용리된다. 컬럼의 온도를 $25{\sim}45^{\circ}C$까지 변화시키면서 각 이동상 조성에서 van't Hoff plot를 구한 결과 온도에 따른 머무름 메카니즘은 일정함을 알 수 있었다. 이동상의 조성변화에 따라 용질의 머무름 메카니즘이 변화하는가를 알아보기 위하여 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상을 조사하였다. 메탄올-물 용매의 조성이 40~70%로 변할 때 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$와 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$는 각각 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상이 관찰되었으므로 머무름 메카니즘이 킬레이트의 구조에 따라 일정함을 알았다. 아세토니트릴-물 용매 조성이 30~60%로 변할 때는 엔탈피-엔트로피 상쇄 형상이 관찰되지 않았으므로 머무름 메카니즘이 복잡함을 알았다. 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 최적 분리 조건은 40% 메탄올, polymeric C18 컬럼, $45^{\circ}C$이다.
이 연구에서는 어는점 내림에 대한 과학교과서의 설명 방식과 과학 교사들의 개념을 조사하였다. 분석한 교과서는 7차 교육과정에 근거하여 개발된 중학교 2학년 과학교과서 7종과 고등학교 화학 II 교과서 5종이었다. 교사들의 개념은 설문지를 통해 얻었으며, 연구 대상 교사의 수는 146명이었다. 교과서의 설명 유형은 '현상을 묘사' 하는 것과 '증기압 내림으로 설명' 하는 유형으로 구분하였다. 대부분의 중학교 교과서와 고등학교 교과서에서는 현상을 묘사하는 수준으로 어는점 내림을 설명하였으며, 이러한 현상이 일어나는 이유에 대한 설명은 없었다. 또한 어는점 내림을 설명하는 그래프의 내용도 교과서마다 달랐다. 교사들 역시 어는점 내림에 대해 제대로 이해하지 못하는 것으로 나타났다. 용질의 방해로 어는점 내림 현상을 이해하는 교사들도 많았다. 그러나 끓는점 오름 현상을 설명할 때 도입되는 이러한 개념이 어는점 내림에서는 어떻게 관련되는지 명확하게 설명하지 못하였다. 이 연구에서는 어는점 내림 현상을 설명하기 위하여 엔트로피의 개념을 도입할 필요성에 대해 주장하였다.
분말활성탄에 의한 페놀흡착의 속도론, 등온흡착, 열역학적 특성을 규명하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착실험에서 얻어진 데이터에 2차 반응속도 모델을 적용한 결과, 상관계수($R^2$)의 값이 0.999 이상으로 실험값과 이론적 예측값이 잘 일치하였다. 흡착반응의 속도상수($k_2$)는 흡착제 투입량에 따라 0.55~19.81 mg $mg^{-1}min^{-1}$의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 페놀의 등온흡착 특성은 Langmuir 등온 흡착 모델을 따르는 것으로 나타나 페놀이 활성탄 표면에 단층으로 균일하게 흡착되는 것을 알 수 있었다. 283.15~323.15 K의 온도범위에서 열역학적 특성을 평가한 결과, 흡착반응의 활성화에너지는 17.44 kJ $mol^{-1}$, 표준자유에너지변화는 -2.89~-2.14 kJ $mol^{-1}$, 엔탈피 변화는 -8.26 kJ $mol^{-1}$, 엔트로피 변화는 -18.94 J $mol^{-1}K^{-1}$인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 활성탄에 의한 페놀흡착은 Langmuir 방식의 물리적 흡착이고 자발적이며 발열반응임을 보여준다.
본 연구에서는 4단으로 구성된 LNG 플랜트용 프로판 냉매 원심 압축기 각 단의 설계점에 대해 상용 코드를 이용하여 공력설계를 하였다. 1차원 공력 설계 결과와 3차원 유로 형상의 타당성은 유동해석을 통해 확인하였다. 특히 입구전압이 높고 회전수가 큰 4단 압축기 임펠러의 유로와 베인리스 디퓨저 내부 유동에 대한 속도장, 압력장 및 엔트로피 등의 유동특성에 대해 고찰하였고, 아울러 익단 간극이 유동장에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 본 연구 결과는 프로판 냉매 압축기의 시스템 제작에 활용될 것이며 추후 실제 실험결과와 비교하고자 한다. 향후 설계된 프로판 냉매압축기에 대한 LNG 플랜트에서의 실증시험을 통해 구체적인 설계결과에 대한 평가 및 설계 개선이 이루어지리라 생각한다.
1,2-diphenyl-4-butyl-3,5-pyrazolidinedione(phenylbutazone, PB)의 란탄(III) 착물을 합성하여 원소분석, 몰전기전도도 측정, IR, UV-Vis. 및 NMR 스펙트럼으로 특성을 조사하였다. 스펙트럼 데이터로부터 PB가 pyrazolidinedione 고리의 두 카르보닐 산소를 통해 이배위 및 일이온화 리간드로 배위됨을 규명하였다. 몰전기전도도 데이터로부터 이들 착물이 비전해질임을 규명하였다. 이들 착물의 열적 행동을 공기 중에서 TG 및 DTG로 연구한 결과, 탈수화, 열적 안전성 및 열분해에 관한 정보를 얻을 수 있었다. 최종 생성물은 해당 금속의 산화물로 밝혀졌다. 탈수화 및 분해 단계에 대한 열역학 및 반응속도 파라메터를 구하였다. 분해 단계에 대한 음의 엔트로피 값은 반응물보다 활성화 착물이 더 질서있는 구조를 갖는다는 것을 의미하며, 이때 반응은 정상보다 느렸다. 이러한 연구를 바탕으로 착물의 분자식이 $[Ln(PB)_3]{\cdot}5H_2O$(Ln=La 및 Ce) 그리고 $[Ln(PB)_3 (H_2O)_2]{\cdot}2H_2O$(Ln=Pr, Nd 및 Sm)임을 규명하였다.
캡슐내시경검사는 일반 내시경 검사에 비해 고통이 없고 합병증이 적다고 보고되어 있어 향후 지속적인 발전 가능성이 매우 큰 분야로 잘 알려져 있다. 그러나, 캡슐내시경을 이용한 진단은 캡슐이 동일한 위치에 상주할 경우 반복적으로 촬영된 유사한 영상을 오래도록 관찰 하여야 하므로, 진단자로 하여금 막대한 시간적 비용을 발생하게 한다. 따라서 보다 현실적이고 실용적인 캡슐내시경 검사를 위한 효율적인 탐색 및 진단 방법으로써 캡슐내시경영상에 대한 지능형 탐색방법이 요구된다. 본 논문에서 제안하는 지능형 판독보조 시스템은 영상차감을 통해 중복영상을 최소화한 후 프레임단위로 영상이 내포한 정보를 일차원도표(map)의 형태로 제공하고, 이러한 결과도표의 분석도구 및 방법을 제안함으로써 진단시간을 큰 폭으로 단축할 수 있는 방법을 제안하였다. 즉, 비교연산 한 정규화된 교차상관(Normalized Cross-Correlation) 방법을 통해 전처리 된 인접영상에 대한 유사도를 추출하고, 설정된 임계값이상의 영상들만을 탐색 범위로 지정하여 중복 촬영된 영상의 탐색을 최소화 한다. 이외에도 영상간 유사도, 엔트로피와 명암도를 통해 얻어진 이동도표, 특성도표와 명암도표를 분석하여 효율적으로 사용자가 탐색을 원하는 부위에 대한 탐색밀도를 높이는 등의 다양한 진단 매뉴얼을 제시한다.
입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 회분식 실험으로 연구되었다. 흡착평형자료는 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수 값으로부터 입상활성탄이 metanil yellow를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k^2$) 값은 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화 에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지 변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산 값은 23.90 kJ/mol로 입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지 변화의 음수값(${\Delta}G=-2.16{\sim}-6.55kJ/mol$)과 엔탈피 변화의 양수값(${\Delta}H=+23.29kJ/mol$)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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