• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.27-37
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• 2019

Background: The structural conversions in ginsenosides induced by steaming or heating or acidic condition could improve red ginseng bioactivities significantly. In this paper, the chemical transformations of red American ginseng from fresh Panax quinquefolium L. under steaming were investigated, and the possible mechanisms were discussed. Methods: A method with reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with linear ion trap mass spectrometry ($HPLC-MS^n$)-equipped electrospray ionization ion source was developed for structural analysis and quantitation of ginsenosides in dried and red American ginseng. Results: In total, 59 ginsenosides of protopanaxadiol, protopanaxatriol, oleanane, and ocotillol types were identified in American ginseng before and after steaming process by matching the molecular weight and/or comparing $MS^n$ fragmentation with that of standards and/or known published compounds, and some of them were determined to be disappeared or newly generated under different steaming time and temperature. The specific fragments of each aglycone-type ginsenosides were determined as well as aglycone hydrated and dehydrated ones. The mechanisms were deduced as hydrolysis, hydration, dehydration, and isomerization of neutral and acidic ginsenosides. Furthermore, the relative peak areas of detected compounds were calculated based on peak areas ratio. Conclusion: The multicomponent assessment of American ginseng was conducted by $HPLC-MS^n$. The result is expected to provide possibility for holistic evaluation of the processing procedures of red American ginseng and a scientific basis for the usage of American ginseng in prescription.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.191-196
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• 2022

내연기관 자동차 히터는 연소과정 중에 발생하는 엔진 열을 이용하므로 열원이 추가로 필요치 않지만, 배터리로부터 동력원을 얻는 전기자동차용 히터는 별도의 전열 장치가 요구된다. 지금까지 개발된 전기차용 히터 중에서 냉매를 이용하는 고전압 히터는 효율이 높고 작동 온도 범위가 넓은 장점이 있다. 고전압 히터 내부의 냉각수 유로의 형상은 열교환 성능을 크게 좌우하므로 히터 개발 시 유로 설계는 기술적으로 매우 중요하다. 본 논문에서는 대칭형 서펜타인 유로를 갖는 7kW급 고전압 히터의 유로 형상 설계를 위해 고전압 열유동 시뮬레이션을 수행하였다. 해석결과로부터 입출구간 차압과 차온 및 유로에서의 유동 균일도를 계산하여 히터의 성능을 평가하였다. 도출된 대칭형 서펜타인 유로 설계안은 기존 평행 서펜타인 비해 차압은 높지만, 열교환 성능은 비등하며 저온부가 비교적 넓게 존재하여 제어 회로의 설치 공간으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권3호
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• pp.390-397
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• 2022

The use of microwaves as the energy source for synthesis and sintering of ceramics offers substantial advantages compared to conventional gas-fired and electric resistance furnaces. Benefits include much shorter processing times and reaching the sintering temperature more quickly, resulting in superior final product quality. Most oxide ceramics poorly interact with microwave irradiation at low temperatures; thus, a more complex setup including a susceptor is needed, which makes the whole process very complicated. This investigation pursued a new approach, which enabled us to use microwave irradiation directly in poorly coupled oxides. In many solid-state electrochemical devices, the support is either metal or can be reduced to metal. Metal powders in the support can act as an internal susceptor and heat the entire cell. Then sufficient interaction of microwave irradiation and ceramic material can occur as the sample temperature increases. This microwave heating and exothermic reaction of oxidation of the support can sinter the ceramic very efficiently without any external susceptor. In this study, yttria stabilized zirconia (YSZ) and a Ni-YSZ cermet support were used as an example. The cermet was used as the support, and a YSZ electrolyte was coated and sintered directly using microwave irradiation without the use of any susceptor. The results were compared to a similar cell prepared using a conventional electric furnace. The leakage test and full cell power measurement results revealed a fully leak-free electrolyte. Scanning electron microscopy and density measurements show that microwave sintered samples have lower open porosity in the electrode support than conventional heat treatment. This technique offers an efficient way to directly use microwave irradiation to sinter thin film ceramics without a susceptor.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-13
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• 2023

Many government in the world have conducted building energy performance certification program to reduce building energy consumption. In this study, a reference building and its HVAC system was modeled, and the energy load and consumption were estimated by the ECO2 program. The software is a simple building energy simulation program based on monthly calculated method. The building energy efficiency rating the the reference building was 1+ under baseline condition. The simulation results showed that the insulation performance slightly affected building energy load and consumption, but light density had a significant effect on them. The application of geothermal heat pumps gave improvement of building energy efficiency rating but it could not make it possible to get zero energy building(ZEB) certification. The ZEB 5 certification could be achieved by using photovoltaics, however getting better grade was difficult. The simulation results showed that the ZEB 4 certification, one grade higher than ZEB 5, could be attained by using more than one renewable energy source such as geothermal and solar energy in this study.

• 한국재료학회지
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• 제33권12호
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• pp.530-536
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• 2023

The theoretical capacity of silicon-based anode materials is more than 10 times higher than the capacity of graphite, so silicon can be used as an alternative to graphite anode materials. However, silicon has a much higher contraction and expansion rate due to lithiation of the anode material during the charge and discharge processes, compared to graphite anode materials, resulting in the pulverization of silicon particles during repeated charge and discharge. To compensate for the above issues, there is a growing interest in SiO_x materials with a silica or carbon coating to minimize the expansion of the silicon. In this study, spherical silica (SiO₂) was synthesized using TEOS as a starting material for the fabrication of such SiO_x through heating in a reduction atmosphere. SiO_x powder was produced by adding PVA as a carbon source and inducing the reduction of silica by the carbothermal reduction method. The ratio of TEOS to distilled water, the stirring time, and the amount of PVA added were adjusted to induce size and morphology, resulting in uniform nanosized spherical silica particles. For the reduction of the spherical monodisperse silica particles, a nitrogen gas atmosphere mixed with 5 % hydrogen was applied, and oxygen atoms in the silica were selectively removed by the carbothermal reduction method. The produced SiO_x powder was characterized by FE-SEM to examine the morphology and size changes of the particles, and XPS and FT-IR were used to examine the x value (O/Si ratio) of the synthesized SiO_x.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.993-1001
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• 2024

The TANDEM project is a European initiative funded under the EURATOM program. The project started on September 2022 and has a duration of 36 months. TANDEM stands for Small Modular ReacTor for a European sAfe aNd Decarbonized Energy Mix. Small Modular Reactors (SMRs) can be hybridized with other energy sources, storage systems and energy conversion applications to provide electricity, heat and hydrogen. Hybrid energy systems have the potential to strongly contribute to the energy decarbonization targeting carbon-neutrality in Europe by 2050. However, the integration of nuclear reactors, particularly SMRs, in hybrid energy systems, is a new R&D topic to be investigated. In this context, the TANDEM project aims to develop assessments and tools to facilitate the safe and efficient integration of SMRs into low-carbon hybrid energy systems. An open-source "TANDEM" model library of hybrid system components will be developed in Modelica language which, by coupling, will extend the capabilities of existing tools implemented in the project. The project proposes to specifically address the safety issues of SMRs related to their integration into hybrid energy systems, involving specific interactions between SMRs and the rest of the hybrid systems; new initiating events may have to be considered in the safety approach. TANDEM will study two hybrid systems covering the main trends of the European energy policy and market evolution at 2035's horizon: a district heating network and power supply in a large urban area, and an energy hub serving energy conversion systems, including hydrogen production; the energy hub is inspired from a harbor-like infrastructure. TANDEM will provide assessments on SMR safety, hybrid system operationality and techno-economics. Societal considerations will also be encased by analyzing European citizen engagement in SMR technology safety.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.69-78
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• 2010

일반주택의 먼지오염실태를 연구하기 위하여 2009년 1월부터 2월까지 대구지역내의 도시지역(24곳) 및 농촌지역(24곳)의 일반주택 48가구를 대상으로 진공청소기에 포집된 먼지를 수거한 뒤 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후에 발암물질로 알려진 Cd과 Ni을 포함한 모두 14개 원소(Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, V, Zn)를 ICP로 분석하였다. 농축계수를 이용한 발생원을 평가한 결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V 성분은 암석풍화, 토양의 재비산 등과 관련된 자연적인 발생원의 영향을 받았고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn 성분은 연료의 연소, 폐기물소각 등과 관련된 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원성분에서 유래되는 성분이 높았고, 인위적인 발생원에서 유래되는 성분이 낮았다. 인위적인 발생원의 기여도는 도시지역(2.5%)의 먼지가 농촌지역(2.0%)의 먼지에 비해 높았다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 도시지역이 농촌지역에 비해 1.8배정도 높게 오염된 것으로 추정되었다. 지역별 미량원소성분간의 상관성을 분석한 결과, 농촌지역과 도시지역이 공통적으로 자연적-자연적 발생원 성분간(Al-Mg, Al-Mn, Fe-Mn), 자연적-인위적 성분간(Al-V, Fe-Cr, V-Mn)이 유의하게 양호하였다. 그리고 농촌지역이 도시지역보다 유의한 상관성이 많았다. 또한 유해 중금속성분과 영향인자간의 상관성을 분석한 결과, 난방연료로 기름을 사용하는곳이 가스나 전기를 사용하는 곳보다, 어린이가 있는 곳이 없는 곳보다, 주택과 대도로 사이가 10 m 미만인 곳이 이상인 곳보다, 주택연수가 10년 이상인 곳이 미만인 곳보다 상대적으로 중금속을 많이 함유하고 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.158-165
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• 2018

종류가 다른 보광등과 난방등으로 보광을 해 주었을 때, 절화 장미의 수확량, 절화수명, 엽색에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 이를 위하여 보광등으로 LED등(Light emitting diode lamp, LED), 메탈할라이드등(Metal halide lamp, MH), 고압나트륨등 (High-pressure sodium lamp, HPS)과 난방등으로 나노탄소섬유 적외선등 (Nano-carbon fiber infrared lamp, NCFI)을 절화장미를 재배하고 있는 농가의 수경재배 베드 위에 설치하였다. 절화 장미 수확량과 판매 가능한 절화수는 HPS 처리에 의해 봄과 가을에 크게 증가하였다. 품질의 주요기준이 되는 절화장은 봄철에는 전등처리에 의해 대조구보다 길어졌으나, 겨울에는 오히려 감소하였다. 겨울에는 전등처리로 인해 개화가 촉진되어 영양생장기간이 상대적으로 짧아졌기 때문으로 생각된다. 절화수명은 전등 처리시간이 짧은 가을에는 처리간 차이가 보이지 않았으나, 겨울에는 HPS에서만 대조구에 비해 3일 정도 길어졌다. 엽색은 가을철 보다는 겨울철에 전등처리의 영향을 크게 받았으며, 모든 보광등(LED, MH, HPS)처리에서 엽색이 짙어진 반면, 난방등으로 이용되고 있는 NCFI에서는 대조구와 비슷한 밝기였다. 결론적으로, HPS는 절화장과 절화수명을 길게하며, 수확량도 증가시키므로 매우 좋은 보광등이라고 판단되었다. NCFI는 발열양이 많기 때문에 난방등으로의 기능은 충분할지라도 판매 가능한 절화수가 감소하고 품질지수가 저하되기 때문에 보광등으로서의 역할은 미약할 것으로 판단되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.181-187
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• 2014

본 연구는 방사선 치료 영역의 선량 측정을 위하여 상용화된 열형광선량계의 가열 온도에 따른 형광 곡선의 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 열형광선량계는 LiF:Mg${\cdot}$Ti, LiF:Mg${\cdot}$Cu${\cdot}$P, $CaF_2$:Dy, $CaF_2$:Mn(Thermo Fisher Scientific Inc., USA)이었다. 선원과 고체 팬텀 표면(RW3 slab, IBA Dosimetry, Germany)간 거리를 100cm로 하여 기준점 깊이에서 6MV, 15MV X선과 6MeV, 12MeV 전자선을 각각 100MU 조사하였다. 방사선 조사 후 열형광 판독기(Hashaw 3500, Thermo Fisher Scientific Inc., USA)를 사용하여 $50^{\circ}C$에서 $260^{\circ}C$까지 $15^{\circ}C/sec$의 가온율로 가열하여 형광 곡선을 분석하였다. 트랩 준위에 포획된 전자가 정공과 결합하면서 빛을 방출하는 형광 피크(glow peak)는 2개 또는 3개의 피크가 나타났으며 방사선 조사 후 TLD의 온도를 일정하게 증가시켰을 때 최대 형광 피크를 나타내는 형광 온도의 경우 각각의 에너지에 따라 $LiF:Mg{\cdot}Ti$ 선량계는 $185.5{\pm}1.3^{\circ}C$, $LiF:Mg{\cdot}Ti$ 선량계는 $135.0{\pm}5.1^{\circ}C$, $CaF_2$:Dy 선량계는 $144.0{\pm}1.6^{\circ}C$, $CaF_2$:Mn 선량계는 $294.3{\pm}3.8^{\circ}C$ 근처에서 최대 형광 피크를 각각 나타났다. 방사선 조사 후 포획 전자의 형광 방출 확률은 가열 온도에 의존하게 되므로 방사선 치료 영역의 선량 측정에서 방사선 조사 후 열형광선량계에 일정한 가온율을 적용함으로써 고유한 물리적 특성에 따른 측정 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.32-46
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• 2000

유성 지역의 지열수를 포함한 자연수에 대한 용존이온의 분포 및 거동과 같은 지구화학적 특성을 밝히고 지열수의 지화학적 진화과정, 심부온도 및 물-암석 상호반응특성을 규명하기 위해 유성 지역 내에 부존하는 유형별 자연수 (지열수, 심부 및 천부지하수, 지표수)에 대한 수문지구화학 및 동위원소 ($\delta$$^{18}$ O, $\delta$D, $^3$H, $\delta$$^{13}$C, $\delta$$^{34}$ S, $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr) 연구를 수행하였다. 유성 지역 지열수는 순환수 기원의 지하수가 심부 열원에 의해 온도가 상승하였고, 방해석 침전이 수반된 규산염 광물의 가수분해 반응을 거치면서 천부 기원 지하수와 혼합되어 Na-HCO$_3$유형의 지열수로 진화되었다. 인위적 오염의 지시원소인 NO$_3$함량이 일부 지열수 및 심부지하수 시료에서 높은 값을 보이는 것으로 보아 오염에 노출된 지표수가 지하수로 유입되었으며 또한 일부 온천공으로도 유입되었을 것이다. 연구 지역의 $\delta$$^{18}$ 와 $\delta$D의 분포는 지구순환 수선상 주변에 도시되며 유형별로는 뚜렷한 차이를 보이지 않는다. 삼중수소 함량은 유형별로 뚜렷이 구분되나 대부분 지열수의 경우 지표수 및 천부지하수의 혼입활동이 수반된 특징을 보여준다. 탄소 동위원소비에 있어서도 대부분 토양내 유기물 기원의 값에 가까울 정도로 낮은 값을 보이는 것으로 보아 (평균 -16.3$\textperthousand$)전체적인 지하수 순환체계에 걸쳐 지표 토양 환경의 이산화탄소 공급이 이루어지고 있음을 지시하고 있다. 황 동위원소비 역시 지열수와 천부지하수와의 혼합 특성을 보이며, 스트론튬 동위원소비에 의하면 지열수의 Ca기원은 사장석의 용해인 것으로 판단된다. 다성분계 평형상태의 계산은 심부저장지 지열수가 100~1$25^{\circ}C$에서 평형상태에 있었음을 지시한다. 따라서 연구 지역의 지하수는 지하 순환과정 중 심부에서 열원을 만나게 되어 온도가 상승하였고, 물-암석 반응을 거치면서 상승하게 되었고, 이 과정중 천부지하수의 혼합과정이 수반되면서 진화된 것으로 판단된다.