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폐암 진단에 적용 가능한 측면 유동 면역 형광 분석법 개발 (Development of Lateral Flow Immunofluorescence Assay Applicable to Lung Cancer)

  • 뮬야수피안토;임정민;이혜진
    • 공업화학
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    • 제33권2호
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    • pp.173-178
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    • 2022
  • 탄소나노점@실리카를 신호 형질 소재로 이용한 측면 유동 면역 형광 분석법을 개발하여 폐암 바이오마커 중에 하나인 레티놀 결합 단백질 4의 농도를 분석하는 데 적용하고자 하였다. 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항원 검출을 위해 바이오리셉터로 주로 사용하였던 항체 대신 좀 더 경제적이고, 장기간 보관성이 용이하며, 특정 표적 단백질에 대해 친화력이 강한 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 사용하였다. 레티놀 결합 단백질 4에 특이적이며 5' 말단을 비오틴으로 변형한 압타머를 뉴트라비딘과 반응시켜 비오틴과 뉴트라비딘의 강한 결합력에 의해 압타머가 니트로 셀룰로오스 멤브레인에 고정되도록 하였다. 압타머가 고정된 스트립에 레티놀 결합 단백질 4 항체를 공유결합으로 고정한 탄소나노점@실리카 블루 형광 신호 형질 나노입자와 레티놀 결합 단백질 4 항원을 측면 유동 방식으로 흘려 주어 샌드위치 복합체를 형성하였다. 이렇게 형성된 샌드위치 복합체에서 탄소나노점@실리카 나노입자에 의한 형광 신호를 측정하여 항원 농도를 분석하기 위한 최적의 조건을 선정하기 위해 전개 완충용액에 첨가된 계면활성제의 농도, 이온 세기를 변화시키면서 블로킹 시약을 추가적으로 사용하였다. 그 결과 150 mM NaCl 및 0.05% Tween-20을 포함하는 10 mM Tris 완충용액(pH 7.4)에서 0.6 M 에탄올아민을 블로킹 시약으로 사용하였을 때 니트로셀룰로오스 멤브레인에 도포된 압타머와 레티놀 결합 단백질 4 항원 및 탄소나노점@실리카 나노입자로 레이블링한 항체가 결합하여 최적의 형광분석신호를 내는 것을 확인 가능하였다. 이러한 결과는 현장진단검사 키트로 현재 각광을 받고 있는 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항체 대신 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 고정함으로써 좀 더 경제적이며, 장기간 보관이 용이한 측면 유동 면역 형광 분석 칩을 제작하여 폐암 질환 진단용 바이오마커 검출이 가능함을 시사하였다.

치의학 교육을 위한 프로토타입 시뮬레이터의 개발 (Development of a prototype simulator for dental education)

  • 김미엘;심재훈;에인 몬;김명주;박영석;권호범;박재흥
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.257-267
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    • 2023
  • 목적. 이 연구의 목적은 치의학 교육을 위한 프로토타입 로봇 시뮬레이터를 제작하고, 하악운동을 시뮬레이션 할 수 있는지 여부를 테스트하며, 치과실습 중 자극에 대한 시뮬레이터의 반응 가능성을 평가하는 것이었다. 재료 및 방법. 가상 시뮬레이터 모델은 cone-beam computed tomography (CBCT) 데이터를 사용하여 경조직을 구획화한 후 제작되었다. 시뮬레이터의 프레임은 polylactic acid (PLA) 소재를 사용하여 3D 프린팅 되었으며, 덴티폼과 실리콘 얼굴 스킨을 장착하여 모델을 형성하였다. 서보 액추에이터는 시뮬레이터의 움직임을 제어하는데 사용되었고, 다양한 센서들로 시뮬레이터의 반응을 생성하였다. 수위 센서가 반응하는 물의 양을 측정하기 위해 수위테스트가 수행되었다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델을 통해 시뮬레이터의 하악운동과 하악운동 범위를 테스트하였다. 결과. 프로토타입 로봇 시뮬레이터는 작동 장치, 전기 장치가 있는 상반신, 턱관절을 포함하는 머리 및 덴티폼으로 구성되었다. 시뮬레이터의 턱관절은 회전 및 병진 운동을 구현하면서 2자유도를 구동할 수 있었다. 수위 테스트에서 수위 센서의 특정 임계값은 10.35 ml였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델 모두에서 인간의 움직임을 모방하였고, 시뮬레이터의 하악운동 시 개구범위는 50 mm였다. 결론. 효율성과 안정성을 개선하기 위해서는 더 많은 발전이 필요하지만, 본 상반신 프로토타입의 시뮬레이터는 향후 치과실습 교육에 잠재적으로 유용할 것으로 기대된다.

산업 성장잠재력 제고를 위한 신도제제도의 개념 요소에 대한 연구 (A Study on Constituents of the New Apprenticeship Concept for the Promotion of Industrial Growth Potential)

  • 윤자룡;노태천;최완식
    • 대한공업교육학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.1-27
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    • 2013
  • 이 연구는 산업 현장에의 보다 발전된 성장 잠재력을 제고하기 위하여 문헌분석과 직업교육 전문가들을 통해 델파이 조사를 하고 신 도제제도의 구성 영역과 요소들을 찾고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 문헌 연구와 조사 연구가 이루어졌는데, 조사 연구의 경우 총 3차례의 델파이 조사를 통한 전문가 의견 수렴 과정을 거쳐 이루어 졌다. 제 1차 델파이 조사에서는 개방형 질문을 통해 8개의 구성 영역과 64개의 하위 요소들을 도출하였다. 그 후 추가적인 2차례(2, 3차)의 델파이 조사에서는 델파이 패널의 수정 의견, 제 2차 조사 결과의 내용 타당도 분석 결과, 그리고 전문가 자문 위원회의 검토 결과를 종합하여 문항을 추가, 삭제, 통합, 재진술, 이동 등으로 수정 보완하였다. 이를 통해 최종적인 신 도제제도의 구성 영역과 요소들(총 6개 구성 영역, 41개 하위 요소)을 추출하였으며, 각 영역과 요소들의 내용 타당도와 신뢰도를 확보하였다. 그리고 연구를 통해 추출한 신 도제제도의 각 영역과 요소들에 대한 중요도 순위를 확인하였다. 위와 같은 연구방법과 절차에 따른 연구의 구체적 결과는 다음과 같다. 도출된 6개의 구성 영역 중 A. 기술 기능적 영역에서는 기술 기능의 현장 적용 능력, 새로운 기술 기능 습득, 품질 확보 능력, 연구 개발 능력, 자원 관리 활용 능력, 문제 해결 능력, 핵심 기술 기능 이해 능력, 아이디어의 형상화 표현력, 창의적 디자인 능력, 총 9개의 하위 요소를 도출하였다. B. 제도적 영역에서는 탄력적 인적 물적 지원, 명확한 업무분장, 객관적인 성과평가, 사제간 책임과 의무의 제도화, 직무발명 보상의 제도화, 총 5개의 하위 요소를 도출하였다. C. 정의적 영역에서는 사제와 동료 간의 예절 및 협동심, 직업에 대한 가치관, 기술에 대한 기본자세, 직업윤리 의식, 다른 조직에 대한 존중, 조직변화에 적극적 대응, 기술 계승자로서의 태도, 봉사 정신, 총 8개의 하위 요소를 도출하였다. D. 자기 계발 영역에서는 자기 평가 및 성찰, 조직 이해력 함양, 진로 설계와 개발 능력, 건전한 인생관, 의사소통 능력, 의사결정 능력, 개인역량 증진 제도 마련, 자기 통제력 향상, 돌발 상황에 대처, 총 9개의 하위 요소를 도출하였다. E. 지식적 영역에서는 해당분야의 기초 지식, 신기술, 선행기술에 대한 지식, 지식의 융합 및 이전, 실천적 지식, 총 4개의 하위 요소를 도출하였다. F. 환경적 영역에서는 기업 환경에 대한 인식, 교육 및 실천 환경의 이해, 도제의 기업 수요 이해, 지역사회와의 연계성, 노동시장 변화에 적응력, 사회 환경 변화에 대한 인식과 같이 총 6개의 하위 요소를 도출하였다.

Dolomite에 의한 SO2 흡수공정에서 Dolomite 조성에 따른 생성물질 구성 변화에 대한 열적 조건 영향 (The Influence of Thermal Condition on the Variation of Reaction Product Composition depending on the Constituent of Dolomite in the Absorption Process of SO2 by Dolomite)

  • 유동주;김동수
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권2호
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    • pp.17-25
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    • 2014
  • 석회를 대치하여 돌로마이트를 $SO_2$ 흡수공정에 사용하는 경우에 대하여 돌로마이트의 조성에 따른 생성물질의 구성 변화에 미치는 열적 효과를 열역학적 산정 방안을 적용해 검토하였다. $SO_2$의 수중 용해 시 흡수공정의 산물인 $CaSO_4$$MgSO_4$의 형성에 직접적으로 관련되는 반응은 $Ca^{2+}/Ca(OH)_2$ 평형반응과 $Mg^{2+}/Mg(OH)_2$ 평형반응, 그리고 $H_2SO_4$의 2차 해리 반응인 것으로 고려되었다. 돌로마이트의 조성 대비 $CaSO_4$$MgSO_4$의 구성비의 변화에 미치는 온도의 영향을 파악하기 위해서는 이들 평형반응에 미치는 온도의 효과와 함께 $CaSO_4$$MgSO_4$ 생성 반응의 엔탈피 변화를 조사할 필요가 있을 것으로 사료되었다. 온도 증가 시 Pourbaix Diagram 상에서의 $Ca(OH)_2$$Mg(OH)_2$ 의 안정영역은 증가하였으며 $Ca^{2+}$$Ca(OH)_2$ 간의 평형반응은 $Mg^{2+}$$Mg(OH)_2$ 간의 평형반응에 비해 온도의 영향을 더욱 크게 받는 것으로 파악되었다. Ca와 Mg, 그리고 $H_2SO_4$의 수중 평형반응들에 대한 열적 특성에 의거하여 온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성량은 감소될 것으로 예상되었다. 돌로마이트에 포함된 칼슘과 마그네슘의 조성 대비 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성비는 동일한 온도 조건에서 더 큰 값을 보이는 것으로 파악되었으며 돌로마이트 중의 칼슘 함량이 증대될수록 온도 상승에 따른 $CaSO_4$$MgSO_4$의 생성비의 감소는 상대적으로 작아지는 것으로 검토되었다. 또한, 돌로마이트에 포함된 칼슘 성분의 함량 증가에 따라 돌로마이트의 조성과 비교한 생성물질의 구성비의 변화정도는 감소되는 것으로 파악되었다.

공공주택 실적공사비 분석을 통한 공사비 리스크에 관한 연구 (A Study on the Construction Cost Risk through Analyzing the Actual Cost of Public Apartment)

  • 윤우성;고성석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.65-78
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    • 2011
  • 건설사업은 복합, 중장기적인 사업특성상 프로젝트의 기획부터 시공 완료 단계까지 정확한 공사비 예측 및 확인, 정산 절차가 매우 중요하며, 기획에서 실시설계, 물량산출의 전 단계에 이르기까지 공사비와 관계된 리스크요인의 검토와 판단이 강조되고 있다. 그러나 공공주택의 입낙찰 금액의 심사 및 실행예산 편성 시 실적데이터에 의한 공사비 초과요인에 대한 검토와 조치, 공사비 리스크의 적절한 대응이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 2004년~2010년 준공분 공공주택 40개 현장의 준공정산서를 대상으로 세부공종별 실적공사비 항목을 사업초기 실행예산을 기준으로 비교하여, 실적공사비의 변동관계에서 나타나는 편차 및 변동 폭을 분석함으로써 불규칙적 공사비 리스크요인을 파악하고 정량적 분석을 실시하였다. 연구결과 연도별, 연면적별, 지역별, 공사금액별, 분양/임대방식별 다양한 공사비 리스크 요인 및 결과를 도출하였다. 연도별 정책과 경기 변동에 따른 공사비 리스크를 알 수 있었으며, 지역별, 연면적별 공사특성에 따른 공사비 리스크 항목을 도출하였다. 공사금액별 리스크 분석에서는 최저가낙찰제의 문제점을 알 수 있었으며, 공사비 초과 리스크 비중은 외주비와 자재비 항목에서 가장 크게 발생하는 것으로 나타났다. 직접공사비 중 외주비 리스크는 지붕공사와 타일공사가 높게 나타났고, 자재비 리스크는 철근, 시멘트가 높게 나타났다. 본 연구결과는 향후 공공주택 실행예산 편성 시 분류 방식에 따라서 공사비 리스크 검토 공종 및 관리요소 분석을 위한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

국가연구개발 정률예외사업의 원가구조분석을 통한 합리적인 사업관리방안 (Analysis of Cost Structures of National R&D Programs for Effective National R&D Management)

  • 조성표;하석태;황명구
    • 기술혁신연구
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    • 제25권2호
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    • pp.153-179
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    • 2017
  • 국가연구개발사업 규모가 매년 증가함에 따라 이에 대한 간접비 금액도 증가하고 있다. 간접비는 연구개발사업의 효율적인 추진에 필요하기 때문에 이에 대한 관심도 높아지고 있다. 현재 국가 연구개발과제의 실제 간접비율이 고시비율보다 현저하게 낮다는 주장들이 있다. 하지만 이러한 실제 간접비율의 계산에 고시된 간접비율을 적용하지 않는 간접비 예외사업이 포함되어 낮게 나타난 것으로 파악되고 있다. 그런데 간접비 예외사업은 고시간 접비율의 적용이 곤란한 사업적 특성을 가지고 있는 사업에 한정하여야 하는데, 이에 대한 검토가 미흡한 실정이다. 따라서 간접비 고시비율 예외 적용사업의 타당성을 검토하고, 당해 사업에서 간접비 발생 원인을 탐색하여 적정한 간접비 지급기준을 설정할 필요가 있다. 본 연구에서는 현행 국가연구개발사업의 간접비 고시비율 예외사업을 조사하고, 정률 예외사업의 원가동인을 탐색하여 적정한 간접비 지급기준을 설정함으로써 합리적인 사업관리 방안을 모색하고자 하였다. 원가동인을 탐색하기 위하여 우선 정률예외사업에 대한 특성과 비목구조를 분석하였다. 분석 결과, 4개의 정률예외사업별로 각각 비목 구성의 고유한 특성이 도출되었다. 기반구축사업에서는 연구장비재료비의 비중이 50%로서 가장 높게 나타났으며, 인력양성사업에서는 학생인건비의 비중이 43%로 가장 높게 나타났다. 국제공동예산사업에서는 국제활동비를 식별할 수 없었으나, 연구장비재료비의 비중이 50%로 가장 높으며, 연구활동비가 31%의 비중을 차지하고 있었다. 하지만 평가조정사업은 내부인건비(37%), 연구과제추진비(21%), 연구활동비(19%) 순으로 나타나고 있으며, 기관별로 큰 차이가 없어서 예외적용사업이 아닌 일반사업으로 분류하는 것이 타당한 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 이러한 각 사업별로 비목 구성비율의 특성에 따른 원가동인을 고려하여 조정간접비율을 산정하는 식을 마련하였다. 이를 통해 다음과 같이 우리나라 정률예외사업에 적용될 고시 간접비율 설정방안 세 가지를 제시하였다. 1) 사업 특성별로 거액 비목은 간접 비율 계산에서 제외하고 고시비율 적용한다. 2) 정률예외사업을 분리하여 별도의 고정간접비율 적용한다. 3) 고시사업과 통합하되 특정 거액 비목은 제한을 설정하여 고시비율 적용한다. 본 연구는 국가연구개발 정률예외사업에 대하여 처음으로 원가구조를 분석하고, 합리적인 간접비 설정방안을 제시하였다는 데에 그 의의가 있다. 간접비는 직접비와 함께 국가연구개발사업을 효과적으로 수행하는 데에 기여한다. 따라서 본 연구에서 제시된 간접비 고시비율 예외적용 기준안을 통해 국가연구개발사업을 수행하는 연구기관에 실소요 간접비를 지원함으로써 연구개발사업의 효율적 추진을 도모할 것으로 기대된다.

북한 대량살상무기 위협에 대한 국가지도부 안전대책에 관한 연구 - 북한 핵무기 위협을 중심으로 (Study on the State Leadership's Safety Measures Regarding the North Korean Threat of Weapons of Mass Destruction - Focuses on the Threat of North Korean Nuclear Weapons)

  • 최기남
    • 시큐리티연구
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    • 제37호
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    • pp.325-354
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    • 2013
  • 국가안보의 개념과 위기관리의 기본시스템이 전통적 방식을 탈피하여 국가핵심기반위기관리의 중요성이 강조되고 있다. 국가핵심기반위기는 테러, 대규모 재난 등의 원인에 의해 국민의 안위, 국가 경제, 사회의 생명력과 일체성 및 정부의 핵심기능에 중대한 영향을 미칠 수 있는 인적 물적 기능적 체계가 마비되는 상황을 의미한다. 북한은 1960년대부터 지속적으로 핵무기를 개발하여 수차에 거쳐 협상과 제재를 받아왔지만, 핵실험과 미사일 발사 실험의 성공을 통해 핵무장을 과시한 바 있다. 본 연구는 북한의 대량살상무기의 개발과 위협이 가시화되고 그 위험 범위가 확대됨에 따라 국가적 위기대처에 핵심적인 역할과 기능을 수행해야 할 국가지도부가 북한의 우발적인 초기공격에 초토화됨으로써 국가위기관리의 지도력에 공백이 발생할 수 있다는 점에 주목하였다. 이에 따라 대량살상무기인 핵무기를 중심으로 그 개념과 위협의 정도를 고찰하고 북한 핵무기의 위협의 실체를 분석하고 평가하였으며, 북한의 핵무기 위협에 대비한 국가지도부의 안전대책을 제시하고자 하였다. 결론은 첫째 국가적 위기 시 국가위기관리시스템의 정상적인 작동을 위한 헌법적 행정부 유지(Enduring Constitutional Government, ECG), 업무연속성 확보(Continuity Of Operations, COOP)를 위한 국가위기관리지도부의 범위와 승계순위에 따른 안전대책을 강구하여야 한다. 둘째는 국가적 행사시 국가지도부가 공개된 장소에 모두 집합하는 경우를 지양해야 한다. 불가피한 경우 차 상위 대행권자를 지정하여 보호조치를 취하여야 한다. 셋째는 평시 국가적 위기시를 대비한 국가지도부 보호를 위한 범위를 규정하고 구체적인 경호안전대책을 시행하여야 한다. 넷째는 우리나라 정부조직법 제71조와 제26조 1항의 대통령 유고시 직무대행 승계 순위가 북한의 대량살상무기인 핵무기의 위협에 상응한 국가위기관리를 고려한 합리적인 규정인지를 재검토해야 한다 등이다. 정부는 대통령훈령 제229호 국가위기관리 기본지침에 따라 유형별 '위기관리 표준매뉴얼'과 하위 실무매뉴얼을 운영하고 있으며, 대통령경호실의 대통령 권한대행에 대한 경호 안전업무관련 규정을 가지고 있다. 따라서 정부는 유형별 위기관리 표준매뉴얼, 대통령 권한대행의 경호안전업무관련 규정에 이를 구체화하여 시행되도록 법제화하여야 한다.

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제강분진을 이용한 유해물질 처리기술 적용을 위한 안전성 평가 (Environmental Leachability of Electric Arc Furnace Dust for Applying as Hazardous Material Treatment)

  • 이상훈;강성호;김지훈;장윤석
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.329-336
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    • 2006
  • 제철부산물은 슬래그, 슬러지 및 분진 등의 다양한 부산물을 함유하며 이중 제강분진은 중금속 함량이 높아 지정폐기물로 버려지고 있다. 그러나 제강분진의 경우 Fe(0), Fe(II) 함량이 60% 이상으로 이의 활용에 대한 많은 연구가 있어왔다. 이중 최근에 제안되는 것이 제강분진을 이용한 독성 물질 함유 침출수의 처리이다. 이는 투수성 반응벽을 매립장 바닥차수재에 적용한 개념으로 침출수와 제강분진을 반응시켜 침출수의 TCE, PCE, 다이옥신 및 $Cr^{6+}$ 등의 독성물질을 환원, 무독화 시키고자 하는 것이다. 이를 위해 제강분진의 원소용출 특성규명이 선결되어야 하며 특히 제강분진의 장기적이고 다양한 환경에서의 용출특성을 알아보고자 다양한 용출방법을 택하였다. 즉, 가용용출시험, pH 고정 시험 및 연속주상시험 등을 이용하여 제강분진의 중금속 용출특성을 밝히고자 하였다. 중금속 항목 중 Cr과 Zn가 특정 pH 환경에서 우려수준 이상으로 용출되었으나 다른 원소들의 경우 위해성을 나타내는 농도 이하로 용출된다. 이중 Zn의 경우 제강분진 침출수의 pH가 12내외인 점을 고려할 경우 용출 가능성은 매우 낮을 것으로 판단된다. 그러나 Cr의 경우 반대로 알칼리 환경에서 더 용출된다. 따라서 제강분진 재활용에 앞서 Cr 용출을 제어할 수 있는 방법이 선행되어야 할 것이다. 주상시험에서 Cr 농도는 시간이 경과하면서 빠르게 감소하는 것이 관찰되었으며 이는 입자표면에 주로 분포한 Cr이 용출되거나 환원철과 반응하여 $Cr(OH)_3$ 등으로 공침, 제거되는 두 가지 가능성을 시사한다. Cr과 다른 중금속들의 용출제어 방법의 선행이 가능하다는 전제에서 중금속 농도가 매우 높은 폐수나 침출수에 제강분진을 제한적으로 적용이 가능하다고 판단된다.

모바일 기반 온실 냉난방 부하 산정 프로그램 개발 (Development of Greenhouse Cooling and Heating Load Calculation Program Based on Mobile)

  • 문종필;방지웅;황정수;장재경;윤성욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.419-428
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    • 2021
  • 모바일 기반 온실에너지 계산프로그램을 제작하기 위해 먼저 주요 단일 피복재 10종 및 보온재 16종에 대한 열관류율 측정하였다. 또한 피복 및 보온재를 이중 및 삼중으로 다층 설치할 때 열관류율 추정을 위하여 이중 설치시 24조합, 삼중설치 시 59조합에 대한 열관류율을 핫박스를 이용하여 측정하였다. 단일 피복재에서는 PE필름(0.08mm) 대비 PO필름(0.15mm)이 가장 열관류율이 가장 작고 열절감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일 보온재에서는 열관류율에서는 외피가 있는 5겹의 다겹보온커튼이 가장 보온력이 좋은 것으로 나타났다. 또한 단일자재에 대한 열관류율 값과 열저항값을 이용한 피복 및 보온재의 다층설치시의 총 열관류율 값을 산정하였고 실측 값과의 오차를 보정하는 선형회귀식을 도출하였다. 단일재료의 열관류율값에 의한 피복 및 보온재의 다층설치시 열관류율 추정 모형을 개발한 결과 모형평가지수가 0.90(0.5 이상일 때 양호)으로 나타나 추정치가 실측치를 매우 잘 재현 하고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험온실을 통한 실증시험결과 예측된 열절감율이 실측치보다 상대오차 2%로 작게 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 모바일 기반의 온실 에너지계산 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 HTML5 표준 웹 기반 모바일 웹 애플리케이션으로 구현하였으며 N-Screen 지원을 통해 다양한 모바일 장치 및 PC 브라우저에서 동작이 가능하게 제작되었다. 또한 온실 피복(12종) 및 보온재(16종)의 조합별 열관류율 및 난방부하계수를 제공하여 농민이 모바일로 온실 위치, 형태 및 피복·보온재 등을 반영한 최대 주야간 냉난방부하 및 기간 난방부하를 산정할 수 있다. 대상 온실의 에너지 소비량에 대한 평가가 가능하며 온실의 지역 및 형태에 따라 피복 및 보온재의 최적 선택으로 에너지 절감형 온실 설계가 가능할 것으로 판단되었다.

줄기세포 탑재 3차원 프린팅 polycarprolactone 스캐폴드 (Stem cell attached 3-dimentional printed polycarprolactone scaffold)

  • 홍규식;조정환;윤석환;최은정;안성민;김정석;이재삼;심진형;진송완;윤원수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.618-626
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    • 2019
  • 줄기세포를 기반으로 한 세포치료제는 생체 이식시 생착률이 낮아서 치료효과를 기대하기 어렵다. 이를 극복하기 위하여 줄기세포를 탑재할 수 있는 다양한 세포담체들이 개발되어 활용되고 있다. 이렇게 개발된 세포담체를 3-dimentional (3D) 프린팅하여 스캐폴드를 만들 경우, 환자의 손상부위 맞춤형 이식재를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 줄기세포를 탑재하여 손상부위를 기계적으로 보완하는 동시에 세포치료제로서의 효과도 얻을 수 있다. Polycaprolactone (PCL)은 저렴할 뿐 아니라 현재 가장 널리 쓰이고 있는 3D 프린팅 소재이기 때문에, PCL을 프린팅하여 세포담체로 활용할 경우 빠르고 경제적인 기술발전을 도모할 수 있다. 하지만 PCL 소재는 세포담체로서의 성능이 우수하지 못하여, 극히 일부의 세포만이 PCL 표면에서 생존한다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해서 PCL 소재에 세포의 탑재능력을 극대화되는 조건을 찾고자 하였다. PCL의 표면에 플라즈마를 처리하는 조건, PCL 표면을 콜라겐 코팅처리, PCL의 3D 프린팅 형상, 세포배양방법 변경 등 다양한 조건을 바탕으로 하여 PCL 소재에 인간 중간엽줄기세포의 세포탑재능력을 확인하였다. 세포탑재능력을 향상시킨다고 알려진 콜라겐 코팅과 플라즈마 처리를 적용하여, 플라즈마 처리 후 3% 콜라겐 코팅을 하였을 때 세포탑재능력이 가장 우수함을 확인하였고, 세포탑재능력에 영향을 줄 수 있는 세포배양방법과 스캐폴드의 구조변화를 적용하여, spheroid 세포배양시 기존의 단일세포배양법보다 탑재능력이 우수함을 확인하였으며, 스캐폴드의 구조는 세포탑재능력에 영향을 주지 못함을 확인하였다. 이를 바탕으로 PCL 소재를 세포 담체로 활용한 다양한 연구를 시도하고자 한다.