• 제목/요약/키워드: Heat Transfer Control

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PEG 융해 FSH 투여방법에 따른 소 과배란 유기 및 수정란이식 효율 (Superovulation Response and Quality of Embryos Recovered from Cattle after a Single Subcutaneous Injection of FSH Dissolved in Polyethylene Glycol)

  • 최상용;최수호;박용수;조상래;강태영
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.67-77
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    • 2002
  • 본 실험에서는 한우에 있어서 PEG를 이용한 FSH의 투여 방법에 따른 과배란 유기 방법 및 수정란 이식의 효율을 조사하였다. 과배란 처리는 대조구를 포함하여 네 그룹으로 나누어 비교 실험하였으며, 대조구는 12시간 간격으로 1일 2회, 4일간 50 mg의 FSH를 근육주사, 처리구 1은 30% PEG에 용해시킨 400 mg의 FSH를 1회 피하주사, 처리구 2는 30% PEG에 용해시킨 200 mg의 FSH를 1회 피하주사, 그리고 처리구 3은 30% PEG에 용해 시킨 200 mg의 FSH를 2회 피하주사하였다. 발정일을 0일로 하여 8~14일째 FSH로 과배란 처리를 하였으며 인공수정은 PGF$_2$$\alpha$ 25 mg 투여 후 48시간과 60시간에 외부적인 발정에 상관없이 실시하였고, 2차 인공수정 후 7일째 비외과적인 방법을 이용하여 난자 또는 수정란을 회수하였으며 황체 수와 총 회수란 수를 조사하고 회수된 수정란을 등급 분류하여 이식 가능한 수정란 수를 조사하였다. 혈중 progesterone과 estradiol-17 $\beta$ 농도는 RIA를 이용하여 분석하였다. 본 실험에서 나타난 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 발정 발현은 대조구 (77.8%)를 제외한 모든 처리구에서 100% 나타났으며 과배란 유기는 대조구에서 77.8%, 처리 1구는 87.5%, 처리 2구는 88.9%, 처리 3구는 100% 이루어졌다. 2. 처리구 1에서 황체수가 평균 19.6개로 확인되었으며, 이는 대조구와 처리구 2, 3의 평균 황체수 11.1, 13.4, 9.6로 비교하였을 때 유의적으로(P<0.05) 높게 나타났다. 그러나 총회수란과 이식 가능한 수정란 수에서는 유의적인 차이는 없었다. 총 회수란 수는 대조구와 각 처리구에서 평균 9.1, 10.9, 9.4 그리고 6.9개였고, 이식 가능한 수정란 수는 굉균 5.1, 5.9, 7.3 그리고 4.6개였다. 3. 회수된 난자 또는 수정란의 등급을 분류하였을 때,'Excellent'로 분류되는 수정란의 비율은 처리구 3이 가장 높았으며 처리구 1이 가장 낮았다 (52.1%와 30.3%). 회수된 난자중 'Unfertilized'로 분류되는 난자는 처리구 2에서 가장 낮았다(4.0%).

소의 난포액과 호르몬이 난포란의 체외수정 및 체외발달에 미치는 영향 (Effect of Bovine Follicular Fluid and Hormones on In Vitro Oocyte Fertilization and Development of Bovine Embryos)

  • 최양석;송상현;최창용;하란조;강다원;최상용;윤창현;박충생
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.181-188
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    • 1997
  • This study was carried out to determine the effect of bovine follicular fluid(bFF), hormones, and fetal bovine serum(FBS) supplemented in the medium on the in vitro fertilization and development of bovine embryos. The ovaries were obtained from a local abattoir and placed in physiological saline kept at 30~32˚C and brought to the laboratory within 3~4 hours. The oocytes and follicular fluid were collected by aspiration from visible follicles, and the oocytes of grades I on the basis of the morphology of cumulus cells attached and the homogeneity of cytoplasmic granules were selected and used for maturation. The basal media used for oocyte maturation, fertilization and embryo development in vitro were Ham' F-10, TALP and TCM-199, respectively. The hormones supplemented in maturation medium were consisted of 35 pg /ml FSH, 10 pg /ml LH and 1 pg/mi estradiol-l7$\beta$. The bFF collected from 5~9 mm follicles was centrifuged, filtered and inactivated by heat-treatment at 56˚C for 30 min. FBS also was inactivated with the same method and kept at -20˚C until use. The embryos were co-cultured with the monolayer of bovine oviductal epithelial cells at 39˚C under 5% $CO_2$ in air for 9 days. The results obtained were summarized as follows: The fertilization rate of oocytes was found 87.4% from 10% FBS and hormones treatment for IVM, and 37.1% of these TVF embryos were developed to blastocyst stage in 10% FBS groups. Compared with this control system, the fertilization rate was decreased significantly(P<0.05) in the maturation without either FBS or hormones. These IVF embryos were developed to morula stage at the similar rate, but to blastocyst at significantly(P<0.05) lower rate in the embryo culture with or without FBS supplementation. The fertilization rate(82.9%) in hormones and 10% inactivated bFF was similar with 10% FBS and hormone groups(87.4%), but decreased significantly(P<0.05) in 20 or 30% bFF (61.0 or 66.0%), respectively. In vitro developmental competence to blastocyst stage in 10% FBS and 20% inactivated bFF(37.1% and 31.4%) was higher than in 10 or 30% inactivated bFF(20.0 or 19.2%) or 10, 20 and 30% fresh bFF(19.1, 21.0 and 17.5%) The results indicated that the in vitro fertillzation and development rate of the embryos should be improved in 10% FBS or 20% inactivated culture system and 20% inactivated bFF might be available economically for bovine oocyte maturation and embryo culture instead of fetal bovine serum.

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수평 다공성유체층에서 이온의 물질전달에 대한 이중확산대류 효과 (Effects of Double-diffusive Convection on the Mass Transport of Copper Ions in a Horizontal Porous Layer)

  • 윤도영;김민찬;최창균
    • 전기화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.98-105
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    • 1999
  • 본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.

유수대류계수에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Coefficient of Flow Convection)

  • 전상은;김국한;김진근;양주경
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.314-322
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    • 2003
  • 콘크리트 구조물의 수화열 저감 방안으로 사용되는 파이프 쿨링 시스템을 적용할 경우 파이프 관 주변의 내부유동에 의한 열전달이 발생하게 된다. 이와 같은 내부유동에 의한 열전달 효과를 정확히 규명하기 위해서는 유수대류계수를 산정하여야 한다. 파이프 쿨링 효과의 규명에 필요한 유수대류계수의 영향인자로는 냉각수의 층난류 여부, 냉각수의 유동속도, 관의 형상 및 열특성 등이 있다. 본 연구에서는 유수대류계수를 산정하기 위한 실험장치를 개발하였으며, 이를 이용하여 강재 및 PVC 파이프에 대한 실험을 수행하였다. 이들 실험결과를 토대로 관의 내부표면이 매끈한 원형관이며 난류흐름을 갖는 내부유동에 대한 유수대류계수 모델식을 제안하였으며, 제안된 모델식은 냉각수의 유속뿐만 아니라 유동관의 재질 및 형상을 고려할 수 있다. 유수대류계수는 관을 흐르는 냉각수의 대류에 의한 열전달 효과를 나타내는 값으로 관의 열전도율 및 관의 직경과는 비례관계에 있으며, 관의 두께와는 반비례관계를 갖는다. 본 연구에서 개발된 유수대류계수 모델식은 이러한 영향을 잘 반영하고 있으나, 강재 파이프에 대해서만 관의 두께 및 직경에 관한 보정계수를 제시하였다. 제안된 모델식에 의한 유수대류 계수와 실험으로부터 구한 유수대류계수를 비교한 결과, 제안된 모델식이 실험값을 정확히 추정하고 있음을 알 수 있었다.

Effect of hydrothermal processing on ginseng extract

  • Ryu, Jebin;Lee, Hun Wook;Yoon, Junho;Seo, Bumjoon;Kwon, Dong Eui;Shin, Un-Moo;Choi, Kwang-joon;Lee, Youn-Woo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권4호
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    • pp.572-577
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    • 2017
  • Background: Panax ginseng Meyer is cultivated because of its medicinal effects on the immune system, blood pressure, and cancer. Major ginsenosides in fresh ginseng are converted to minor ginsenosides by structural changes such as hydrolysis and dehydration. The transformed ginsenosides are generally more bioavailable and bioactive than the primary ginsenosides. Therefore, in this study, hydrothermal processing was applied to ginseng preparation to increase the yields of the transformed ginsenosides, such as 20(S)-Rg3, Rk1, and Rg5, and enhance antioxidant activities in an effective way. Methods: Ginseng extract was hydrothermally processed using batch reactors at $100-160^{\circ}C$ with differing reaction times. Quantitative analysis of the ginsenoside yields was performed using HPLC, and the antioxidant activity was qualitatively analyzed by evaluating 2,2'-azino-bis radical cation scavenging, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging, and phenolic antioxidants. Red ginseng and sun ginseng were prepared by conventional steaming as the control group. Results: Unlike steaming, the hydrothermal process was performed under homogeneous conditions. Chemical reaction, heat transfer, and mass transfer are generally more efficient in homogeneous reactions. Therefore, maximum yields for the hydrothermal process were 2.5-25 times higher than those for steaming, and the antioxidant activities showed 1.6-4-fold increases for the hydrothermal process. Moreover, the reaction time was decreased from 3 h to 15-35 min using hydrothermal processing. Conclusion: Therefore, hydrothermal processing offers significant improvements over the conventional steaming process. In particular, at temperatures over $140^{\circ}C$, high yields of the transformed ginsenosides and increased antioxidant activities were obtained in tens of minutes.

QDs를 이용한 키토산-골드와 키토산-실버 나노약물전달체 제조 (Preparation of Chitosan-Gold and Chitosan-Silver Nanodrug Carrier Using QDs)

  • 이용춘;강익중
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.200-205
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    • 2016
  • 본 연구에서는 최근 많은 분야에서 응용되고 있는 형광물질인 양자점을 생명고분자인 키토산과 반응시켜 얻은 나노입자와 금속성 골드 나노입자, 그리고 실버 나노입자로 외부를 코팅하여 나노약물 전달체를 얻을 수 있었다. 키토산은 생체고분자로써 무독성이며 인체적합성 고분자이다. 양자점은 2~10 nm의 크기를 가지는 반도체성 나노입자이다. 양자점은 생명분자나 생명단백질의 비슷한 크기를 갖으며, 그 크기에 따라 알맞은 가시광선 영역의 빛을 발산할 수 있도록 조절 가능하므로, 세포 바이오 마킹, 약물전달체 등에 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 키토산 나노입자 말단의 아민기와 양자점의 카르복실기가 아미드결합을 형성하여 반응하게 조절하였다. 양자점의 독성을 완화시키기 위해 코팅재료로 사용된 금속성 나노입자 중 골드나노입자는 약 5~10 nm의 크기를 가지고 있고, 인체에 무해하고 음전하를 띄어서 양전하를 띈 고분자와 쉽게 복합체를 형성할 수 있는 장점이 있다. 향균성으로 잘 알려진 실버나노입자는 약 5 nm의 크기를 가지고 있고, 은 나노입자로 코팅을 하면 미생물 감염을 미리 방지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 만들어진 QDs-키토산-골드 & QDs-키토산-실버 나노쉘의 입자크기는 약 100 nm의 크기를 갖었으며, 목적하는 바 형광특성을 잘 보여주고 있었다. 이러한 입자들은 정전기적 상호작용에 의하여 각각 골드나노입자와 실버나노입자로 코팅되어 나노 약물전달체로 완성할 수 있었다.

전산유체학을 이용한 고준위 방사성 폐기물 처분장의 자연환기량에 의한 온도예측 (A Study on the Prediction of HLW Temperature from Natural Ventilation Quantity using CFD)

  • 노장훈;유영석;장승현;박선오;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제22권6호
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    • pp.429-437
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 특징인 높은 고도차와 온도차이로 인해 발생하는 자연환기량을 바탕으로 처분터널내 온도를 전산유체학을 활용하여 예측하였다. 선행된 연구에서 Hydrostatic method와 CFD를 활용하여 자연환기량을 정량적으로 평가한 결과 상당히 큰 자연환기량이 발생이 됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 폐기물 발열량에 따라 발생되는 자연환기량으로 인한 처분터널내 온도예측을 실시하였으며, 처분장을 크게 심지층 처분장과 지상처분장으로 나누어 온도예측을 실시하였다. 해석결과 심지층 처분장은 암반으로의 열전달과 충분한 자연환기량의 발생으로 처분장내 온도 제어에 효과적인 반면에, 지상처분장의 경우 외부온도의 영향을 크게 받고 충분한 자연환기량을 발생시키지 못하여 온도제어에는 불리함을 확인하였다. 또한 심도 200 m 심지층 처분장의 경우 심도 500 m까지 약 $10^{\circ}C$정도의 열이 전달됨을 확인하였다. 즉, 국내에 건설예정인 고준위 방사성 폐기물 처분장을 온도제어에 중점을 두고 설계한다면 지상처분장보다는 심지층 처분장이 타당한 것으로 연구되었다.

Dynamic modeling of LD converter processes

  • Yun, Sang Yeop;Jung, Ho Chul;Lee, In-Beum;Chang, Kun Soo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1639-1645
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    • 1991
  • Because of the important role LD converters play in the production of high quality steel, various dynamic models have been attempted in the past by many researchers not only to understand the complex chemical reactions that take place in the converter process but also to assist the converter operation itself using computers. And yet no single dynamic model was found to be completely satisfactory because of the complexity involved with the process. The process indeed involves dynamic energy and mass balances at high temperatures accompanied by complex chemical reactions and transport phenomena in the molten state. In the present study, a mathematical model describing the dynamic behavior of LD converter process has been developed. The dynamic model describes the time behavior of the temperature and the concentrations of chemical species in the hot metal bath and slag. The analysis was greatly facilitated by dividing the entire process into three zones according to the physical boundaries and reaction mechanisms. These three zones were hot metal (zone 1), slag (zone 2) and emulsion (zone 3) zones. The removal rate of Si, C, Mn and P and the rate of Fe oxidation in the hot metal bath, and the change of composition in the slag were obtained as functions of time, operating conditions and kinetic parameters. The temperature behavior in the metal bath and the slag was also obtained by considering the heat transfer between the mixing and the slag zones and the heat generated from chemical reactions involving oxygen blowing. To identify the unknown parameters in the equations and simulate the dynamic model, Hooke and Jeeves parttern search and Runge-Kutta integration algorithm were used. By testing and fitting the model with the data obtained from the operation of POSCO #2 steelmaking plant, the dynamic model was able to predict the characteristics of the main components in the LD converter. It was possible to predict the optimum CO gas recovery by computer simulation

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상업용 12인치 급속가열장치의 제어계 설계를 위한 모델인식 (Model Identification for Control System Design of a Commercial 12-inch Rapid Thermal Processor)

  • 윤우현;지상현;나병철;원왕연;이광순
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.486-491
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    • 2008
  • 상업용 12인치 급속가열장치(RTP)의 다변수 고급제어기를 개발하기 위하여 열전대가 부착된 웨이퍼를 대상으로 다변수 모델인식을 수행하였다. 웨이퍼에는 7개의 열전대가 설치되어 있으며 10개의 텅스텐-할로겐 램프 그룹으로 가열을 할 수 있다. 모델인식 실험과정에서 웨이퍼의 휨을 최소화하며 최종적으로 10-입력 7-출력의 균형 잡힌 상태공간 모델을 얻기 위한 모델인식방법을 제안하였다. 또한 넓은 온도영역에서 복사에 의한 비선형성을 가장 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 출력변수 정의방법을 제안하였다. 600, 700, $800^{\circ}C$ 부근의 정상상태에서 실험을 수행하여 모델을 추정한 결과 상태의 차수는 80~100, 모델출력은 $y=T(K)^2$으로 결정하는 것이 바람직하며, 이때 one-step-ahead 온도예측 오차의 제곱평균은 0.125~0.135 K 정도로 나타났다.

암반공동 열에너지저장소 주변 암반의 열-수리-역학적 연계거동 분석 (Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Behavior of Rock Mass Surrounding Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;;류동우;신중호;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.155-167
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    • 2015
  • 본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다.