• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.473-483
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• 2018

본 연구에서는 Lab 규모의 생물반응장치를 제작하여 운전조건 변화(온도, 저해물질(Cl), 활성화된 질산화균 투입 등)가 질산화에 미치는 영향을 파악하여 저온 조건에서 질산화효율을 향상시킬 수 있는 방안을 찾고자 하였다. $NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$ 농도 실험에서 $20^{\circ}C$의 경우 염소를 투입하여 질산화균을 사멸한 후 활성화된 질산화균을 투입하면, 정상수준까지 회복하는데 약 4일 정도 소요되었다. $10^{\circ}C$의 경우, 활성화된 질산화균을 투입하여 이전 상태로 회복 되는 데는 약 7일 정도 소요되어 $20^{\circ}C$에 비하여 약 3일이 더 소요되었다. 비질산화속도 실험에서는 $10^{\circ}C$ 운전조건에서 활성화된 질산화균 투입 후 1일경과시 비질산화속도는 0029 mgN/gSS/hr에서 6일 경과시 0.767 mgN/gSS/hr까지 증가하였다. 선형 모형식과 지수함수 모형식에 의한 8일 경과후의 비질산화속도는 각각 0.840, 3.625 mgN/gSS/hr로 예측되어 정상수준인 2.592 mgN/gSS/hr을 상회하는 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 저온 운전시 활성화된 질산화균을 주입하면 질산화효율을 향상시키는데 많은 효과가 있음을 확인하였다. 향후 연구에서 현장별 운전특성을 고려한 ANB 투입량의 결정, 효율적인 ANB reactor의 설계 등에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 동절기 질산화효율 향상에 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.85-103
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• 2023

점토와 같은 세립질 또는 유기물을 다량으로 함유하거나 다져진 지층을 대상으로 지중(in-situ) 정화를 진행하는 경우, 정화효율이 떨어져 정화비용이 증가하는 등의 한계가 발생한다. 또한, 토양조건이 양호하더라도 균일하지 않은 토질특성과 낮은 투수특성으로 인해 장기간에 걸쳐 정화를 수행하여 완료되는 것이 일반적이다. 본 연구는 기존 지중정화의 한계를 개선하기 위한 방법으로 공압파쇄, 진공추출, 플라즈마 블라스팅을 접목한 기술(PPV공법)의 정화효과 확인과 현장 적용성을 평가하고자 수행하였다. 상대적인 비교를 위하여 본 연구에 적용된 기술을 실험군으로 하고 기존 공법인 화학적산화공법을 대조군으로 하여 TPH로 오염된 토양에서80일에 걸쳐 각각 지중정화를 수행하였으며, 총 4차에 걸쳐 모니터링 시료를 채취하여 정화효과를 비교 평가하였다. 모니터링 결과, 대조군은 정화제 전달효과가 불량하여 오염도의 감소 경향성을 보이지 않는 반면 실험군(PPV공법) 적용에서는 정화시간이 경과함에 따라 뚜렷한 오염도 저감효과가 나타난다. 주입정으로부터 거리별 TPH 최고농도 저감율을 평가하면, 대조군은 경향성이 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 62.6%, 1.1~2.0 m에서 90.1%, 2.1~3.0 m에서 92.1%의 정화효과를 보인다. 주입정으로부터 거리별 TPH 평균농도 저감율을 평가하면, 대조군은 실질적인 정화효과가 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 53.6%, 1.1~2.0 m에서 82.4%, 2.1~3.0 m에서 68.7%의 정화효과가 확인되었다. TPH 최대 및 평균 오염농도의 변화를 토대로 실험군과 대조군의 정화효율을 평가한 결과, PPV공법은 대조군 대비 149.0~184.8%의 정화효과가 상승하는 것으로 평가할 수 있으며 평균 정화효과 상승률은 약167%이다. 시간경과에 대한 TPH 농도를 분석을 통해 상관관계식을 도출하고 이를 활용하여 최초 농도 대비 80% 저감기간을 평가한 결과 PPV공법을 적용하는 경우 화학적산화공법 적용시보다 184.4%의 정화시간 단축이 가능할 것으로 평가되었다. 다만, 단일 부지에 대한 평가 결과이기 때문에 모든 지층에 동일하게 적용될 수 없으므로 향후 이에 대한 추가적인 연구를 수행하여 그 효과를 보다 면밀히 검토할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.371-388
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• 2023

지층구성이 복잡하고 저투수성의 토양이 분포하는 경우 정화효율은 급격히 저하되고 실질적인 정화가 이루어지지 않거나 정화기간이 증가하는 등의 문제가 발생한다. 효율적인 정화를 위해서는 투수성이 개선되어 오염된 구간으로 정화제 주입하여 오염물질과 충분한 접촉이 이루어져야 한다. 본 연구는 균열형성과 효과적인 정화제 유도를 위해 플라즈마 블라스팅, 공압파쇄, 진공추출을 복합적으로 활용하는 PPV 공법의 유체 전달특성을 분석하고 기존공법과의 비교를 통해 개선효과를 평가하였다. 연구는 TPH(Total petroleum hydrocarbons)로 오염된 실제 오염부지에 대한 정화제 전달효과를 확인하기 위한 실증시험을 수행하였으며 정화제의 전달특성과 영향범위 등을 산정하기 위해 주입량과 주입시간을 모니터링하고, 정성적인 지중환경 변화요인을 확인하고자 전기비저항탐사를 수행하였다. 또한, 투수시험을 수행하여 각 공법에 대한 투수성 변화를 평가하였다. 정화제의 주입량 모니터링 결과, 주입량은 대조군 대비 실험군의 주입량이 약 4.74~7.48배 증가하였고, 단위 시간 당 주입 유량(L/min)은 약 5.00~7.54배 실험군의 전달률이 빠른 것으로 분석되었다. 전기비저항탐사 결과, 실험군의 비저항변화비는 대조군과는 달리 지표까지 영향을 주어 비저항값이 전체적으로 감소하는 경향을 보인다. 따라서 실험군은 지표 상부에 분포하는 토사층까지 과산화수소 등의 유체 확산이 이루어져 저비저항 변화비가 감소하는 것을 볼 수 있으며 주입정과 추출정 사이의 수평적 변화비는 약 1.12~2.38배 비저항값이 감소되었다. 투수성의 경우, 대조군과 실험군 모두 유사한 초기 투수성을 보였으나 과산화수소의 정화기작 영향으로 투수성이 감소하는 특성을 나타내는 것으로 확인되었다. 수리전도도의 변화를 정량적으로 평가하면, 대조군은 시험 종료 후 초기 수리전도도 대비 21.1%의 수리전도도를 나타내어 투수성이 급격히 저하되는 양상을 보였으나 실험군은 실험종료 후 초기치 대비 81.3%로 초기 수리전도도와 근접한 값을 나타내는 것으로 파악되었다. 현장조사로 확인된 수리전도도와 정화재 주입실험을 통한 정화제 주입용량(m³/hr), 토양특성분석(함수비, 밀도)을 통한 공극률(%)의 분석을 통해 영향반경(ROI)을 산정산 결과, PPV 공법의 영향반경(ROI)은 대조군에 비해 평균 220% 개선되는 것으로 확인되었다. 이와 같은 성과는 PPV 공법 적용으로 인하여 기존공법 대비 보다 넓은 범위에 걸쳐 효율적인 정화제 전달이 가능하고 정화기작에서 나타나는 투수성 저해요인을 상당부분 극복할 수 있으며, 약 2배 이상의 영향반경 증대를 통해 정화효율을 높일 수 있음을 지시하는 중요한 지표로 볼 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.311-330
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• 2023

CO₂ 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO₂를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO₂ 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO₂ 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO₂ 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO₂ 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO₂-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO₂ 저장용량이 크고, CO₂ 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO₂ 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO₂ 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO₂ 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO₂-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO₂를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO₂ 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.630-638
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• 2009

생활폐기물 소각장에서 발생되는 질소산화물($NO_x$)을 저감을 위한 요소용액 이용 선택적 무촉매 환원(SNCR: selective non-catalytic reduction) 상용화 공정에 대하여 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하였고, 이 모델은 현장 실험결과로 검증되었다. 저 농도 일산화탄소와 12% 과잉공기 조건에서 요소와 질소산화물간의 7개 화학반응식과 액적의 증발과정을 포함하는 3차원 난류반응 흐름 CFD 모델은 소각로에 설치된 SNCR 공정의 유체역학 모사를 위하여 사용하였다. 본 SNCR 공정에서는 정면 노즐 1개와 측면 노즐 2개를 사용하여 2차 연소로 내에 요소용액을 공기와 함께 분사하였다. 3개의 노즐에 동일유량으로 NSR=1.8에서 요소용액과 공기를 분사할 경우, 출구온도는 현장 실험값과 모사값이 일치하며, 질소산화물 저감효율은 실험에서는 57%, CFD 모사에서는 59%를 보여주었다. 각 노즐 별 분사유량의 비율을 변화하면서 수행된 CFD 모사 결과에서는 3개의 노즐에 동일 유량을 분사하는 것보다 정면 1개 노즐에 측면노즐 유량의 2배를 분사하는 것이 약 8% 높은 질소산화물저감 효율을 보여주었다.

• 치위생과학회지
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• 제17권1호
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• pp.65-72
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• 2017

실험동물의 TMJ 내에 포르말린으로 유도한 염증성 통증 모델에서 홍삼 및 흑삼 추출물이 통증 발생과 조절에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 홍삼 혹은 흑삼 추출물을 TMJ 내에 투여한 후 통증 행위반응의 변화를 관찰하였고, 또한 실험동물의 연수를 적출하여 Nrf2 경로의 활성 변화를 단백정량분석법을 활용해서 분석한 결과 먼저, 포르말린을 TMJ에 주입한 결과 안면부 통증행위반응이 유의하게 증가되었다. 이것을 토대로 홍삼 및 흑삼 추출물의 경구 투여한 결과 포르말린에 의해 유도된 실험동물에서 통증행위 반응이 효과적으로 감소되었고, 단회투여보다 반복투여가 포르말린 2차 통증행위반응 경감에 더 효과적으로 나타났다. 또한 홍삼 및 흑삼 추출물의 반복 투여 시 포르말린에 주입에 의해 증가된 연수에서의 Nrf2 단백 발현량을 감소시켰고, 간과 신장의 독성검사에서도 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 홍삼 및 흑삼 추출물은 간과 신장을 부작용을 나타내지 않으면서 포르말린으로 유도된 안면부 통증과 Nrf2의 발현의 조절에 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한핵의학회지
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• 제23권1호
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• pp.41-48
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• 1989

$^{99m}Tc-Pertechnetate\;(TcO_4^-)$ is concentrated by the stomach after intravenous injection, allowing the detection of ectopic gastric mucosa. It has been used to develop a noninvasive test of gastric secretion. However the cellular site of concentration is still controversial, that is whether mucin-secreting epithelial cell or acid-secreting parietal cell. This study is planned to investigate the effects of cimetidine and gastric acidity on the retention of $TcO_4^-$ in the gastric wall of the rat. Also we further attempted to clarify the uptake and secreting cell of $TcO_4^-$ in the gastric mucosa. One hundred rats were divided into two groups, preliminary (40 rats) and main examination group (60 rats). Preliminary examination group was composed of fasting group (20 rats) for the detection of the time for reaching stable $TcO_4^-$ retention ratio in gastric wall and post-prandial group (20 rats) for the detection of the time for reaching the maximal gastric acidity. Main examination group was composed of fasting group (30 rats), which was subdivided into control group (10 rats), cimetidine group (10rats), $Mylanta^{(R)}$ group (10 rats) and post?prandial group (30 rats), which was subaivided into 90 min group (10 rats), 90 min cimetidine group (10 rats), and 120 min group (10 rats). Retention ratio (%) of $TcO_4$ in the gastric wall and the pH of the gastric contents were measured in the extracted stomach of the six groups. Gastric wall retention ratio of $TcO_4^-$ was calculated by the gastric wall radioactivity (cpm) divided by total gastric radioactivity (cpm) at 30 mins after intravenous injection of 0.4 mCi of $TcO_4^-$. The results were as follows: 1) The time required for reaching stable $TcO_4$ retention ratio and the lowest gastric PH were 30 min and 90 min, respectively. 2) In the fasting group, the gastric wall retention ratio of $TcO_4^-$ was significantly increased in the cimetidine group, compared with the control group (P < 0.01). However there was no significant difference between the control and $Mylanta^{(R)}$ group 3) The $TcO_4^-$ retention ratios of 90 min and 120 min groups were lower than that of the fasting control group (p < 0.05), either. After administration of cimetidine, the retention ratio was significantly increased in 90 min group (p < 0.01). 4) While $TcO_4^-$ retention ratio and gastric pH were well correlated in the post-prandial 120 min group (r=0.7112, p<0.05), in the post-prandial 90 min and 90 min cimetidine groups correlated poorly. However, there was no correlation in the three fasting groups at all. Referring the above results, we infer that $TcO_4^-$ is secreted into the gastric lumen by both parietal and non-parietal cells, with dominant non-parietal $TcO_4^-$ secretion in the fasting state and dominant parietal $TcO_4^-$ secretion in the stimulated state.

• 지질공학
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• 제29권4호
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• pp.483-494
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• 2019

본 연구에서는 다양한 현장 조사를 통하여 지하수 인공함양의 범위를 결정하고 함양 방법별 장단점을 평가하여 적정 기법을 검토하는데 있다. 지하수 인공함양을 위한 대상 대수층 및 취수방법의 결정은 대수층의 특성을 고려하여 결정하게 된다. 충청남도 홍성군 갈산면 신곡마을을 대상으로 전기비저항탐사, 시추조사, 투수시험, 입도분석 등을 실시한 결과, 상부 충적층에 비하여 하부 풍화토 및 풍화암 구간의 수리전도도가 양호한 편으로 나타났다. 양수시험에 의하면 9시간 까지는 심도 12 m에서 안정적인 지하수위를 유지하였으나 이후 지하수위 강하가 재차 발생하는 이방성의 대수층 특성을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 함양 우물, Ditch 및 Pond 등 3가지 유형의 인공함양 방법을 검토한 결과, 투수성이 양호한 풍화토 및 풍화암 구간까지 직접 주입이 가능한 함양 우물 방식과 상류 지역에서의 선형의 주입으로 함양효과를 높일 수 있는 Ditch 방식을 혼합하는 방안을 제시하였다. 이와 같은 함양의 대상과 방법 선정 결과는 현장의 시험 시공을 통하여 평가될 예정이며, 이 과정을 통하여 국내 지류 중상류 지역에서의 적용성을 검증한다면 상시 물부족 지역의 용수 확보에 기여할 것으로 본다.

• 한국어병학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-10
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• 1993

발병한 양식 메기로 부터 vibrio속 균주를 분리하였다. 분리된 균주는 생물학적 생화학적 특성에 기초하여 동정한 결과 V. ordalii로 동정 되었다. 분리균은 glucose, lactose, maltose 와 salicine으로 부터 산을 생산 하였으며, arabinose, galactose, inocitol과 xylose는 이용하지 못하였다. 분리된 V. ordalii를 각각 KL-1, KL-2라 명명하였다. KL-l과 KL-2는 생리학적 특성이 유사하였다. 즉, pH 5-10, NaCl 0%~6.0%에서 발육하였으며, 또한 NaCl 7.0%, pH 10이상 그리고 pH5이하에서는 발육하지 않았다. KL-1 균주를 건강한 메기에 인공 감염시킨 결과 양식장에서 발병된 증상과 동일한 출혈성 궤양이 유발되었다. 감염 24시간 후에 나타난 흙은 반점은 접종 부위 주변에서 부터 확장되기 시작했으며, 감염 120시간 후부터는 배지느러미 부위까지 궤양이 확장되었다. 각각 온도에 따른 실험에서는 $25^{\circ}C$에서 폐사율이 70%로 나타났다. 약제 감수성 시험에서 KL-1 과 KL-2 균주는 모두 GM, K, N, S와 SxT에 감수성을 나타내었으나, CF 및 $L_2$와 VA에는 저항성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.585-592
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• 2015

이 연구의 목적은 척추 추간판 융해제인 카이모파파인을 나노캐리어 시스템에 충진시켜 주입시, 추간판내 약제의 확산범위가 감소하는지 평가하기 위한 것이다. 총 3주간 시행된 실험의 재료로는 두 개의 카데바에서 채취된 열다섯 개의 척추 추간판이 쓰였고, 이들은 주입되는 카이모파파인의 종류에 따라 일반 카이모파파인 그룹과 나노캐리어 시스템 그룹으로 나뉘었다. 나노캐리어 시스템 그룹은 다시 그 기반재료가 되는 플루로닉의 종류에 따라 플루로닉 F 127(DA-PF 127) 나노캐리어 그룹과 플루로닉 F 68(DA-PF 68) 나노캐리어 그룹으로 나뉘었다. 실험결과 나노캐리어 시스템을 사용한 그룹은 일반 카이모파파인 그룹에 비해, 척추 추간판 내부로 주입되었을 때, 주입지점에서 멀리 확산되지 않고 국소적으로 작용하는 특성을 보였다(p<0.01). 이러한 특성은 향후 추간판 내 병소만을 선택적으로 제거하는 최소침습적 척추시술의 기반약제로 응용될 가능성을 제시해준다.