• Title/Summary/Keyword: Nuclear components

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극초음속 무기체계의 개발 경쟁과 국가 안보의 함의 (Hypersonic Weapons and National Security)

  • 손현승;이호일;고덕곤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.56-69
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    • 2022
  • 주요 선진국들은 극초음속 무기체계 개발에 경쟁을 가속화하고 있다. 북한은 잠수함 발사 탄도 미사일을 탑재한 신형 잠수함 건조를 눈앞에 두고 있고, 한국은 핵추진 잠수함, 경 항공모함, 신형 미사일 개발 등 다양한 전력 증강 계획을 추진하고 있다. 동북 아시아 지역은 한국을 비롯하여, 북한, 미국, 중국, 러시아, 일본이 군사적 경쟁 속에서 긴장감을 늦출 수 없는 상황을 지속하고 있다. 이에 따라, 이들 국가들의 무기체계 개발 경쟁도 전 세계의 최고 수준을 보여주고 있으며, 그 중심에 한국이 놓여있다. 본 논문에서는 주요 국가들이 개발 경쟁을 하고 있는 극초음속 무기체계가 왜 필요한지 기술적 분석을 통해 그 의미를 알아보고, 한국군이 추구하고자 하는 군사력 발전 방향을 분석해 본다. 그리고 극초음속 무기체계 개발을 위해 극복해야 하는 기술적 한계와 추진 전략에 대해 제안하고자 한다.

Physio-mechanical and X-ray CT characterization of bentonite as sealing material in geological radioactive waste disposal

  • Melvin B. Diaz;Sang Seob Kim;Gyung Won Lee;Kwang Yeom Kim;Changsoo Lee;Jin-Seop Kim;Minseop Kim
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권4호
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    • pp.449-459
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    • 2023
  • The design and development of underground nuclear waste repositories should cover the performance evaluation of the different components such as the construction materials because the long term stability will depend on their response to the surrounding conditions. In South Korea, Gyeonju bentonite has been proposed as a candidate to be used as buffer and backfilling material, especially in the form of blocks to speed up the construction process. In this study, various cylindrical samples were prepared with different dry density and water content, and their physical and mechanical properties were analyzed and correlated with X-ray CT observations. The main objective was to characterize the samples and establish correlations for non-destructive estimation of physical and mechanical properties through the utilization of X-ray CT images. The results showed that the Uniaxial Compression Strength and the P-wave velocity have an increasing relationship with the dry density. Also, a higher water content increased the values of the measure parameters, especially for the P-wave velocity. The X-ray CT analysis indicated a clear relation between the mean CT value and the dry density, Uniaxial Compression Strength, and P-wave velocity. The effect of the higher water content was also captured by the mean CT value. Also, the relationship between the mean CT value and the dry density was used to plot CT dry densities using CT images only. Moreover, the histograms also provided information about the samples heterogeneity through the histograms' full width at half maximum values. Finally, the particle size and heterogeneity were also analyzed using the Madogram function. This function identified small particles in uniform samples and large particles in some samples as a result of poor mixing during preparation. Also, the μmax value correlated with the heterogeneity, and higher values represented samples with larger ranges of CT values or particle densities. These image-based tools have been shown to be useful on the non-destructive characterization of bentonite samples, and the establishment of correlations to obtain physical and mechanical parameters solely from CT images.

Effects of stocking density on the homeostasis of uric acid and related liver and kidney functions in ducks

  • Peiyi Lin;Sui Liufu;Jinhui Wang;Zhanpeng Hou;Yu Liang;Haiyue Wang;Bingxin Li;Nan Cao;Wenjun Liu;Yunmao Huang;Yunbo Tian;Danning Xu;Xiujin Li;Xinliang Fu
    • Animal Bioscience
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    • 제37권5호
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    • pp.952-961
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    • 2024
  • Objective: Stocking density (SD) is an important issue in the poultry industry, which is related to the production performance, intestinal health and immune status. In the present study, the effects of SD on the metabolism and homeostasis of uric acid as well as the related functions of the liver and kidney in ducks were examined. Methods: A total of 360 healthy 56-day-old Shan-ma ducks were randomly divided into the low stocking density (n = 60, density = 5 birds/m2), medium stocking density (n = 120, density = 10 birds/m2) and high stocking density groups (HSD; n = 180, density = 15 birds/m2). Samples were collected in the 3rd, 6th, and 9th weeks of the experiment for analysis. Results: The serum levels of uric acid, lipopolysaccharide and inflammatory cytokines (interleukin-1β [IL-1β], IL-8, and tumor necrosis factor-α [TNF-α]) were increased significantly in the HSD group. Serious histopathological lesions could be seen in both the livers and kidneys in the HSD group in the 9th week. The mRNA expression levels of inflammatory cytokines (IL-8 and TNF-α) and related pathway components (toll-like receptor 4, myeloid differentiation primary response gene 88, and nuclear factor-κB) were increased significantly in both the livers and kidneys in the HSD group. The mRNA expression levels of enzymes (adenosine deaminase, xanthine oxidase, phosphoribosyl pyrophosphate amidotransferase, and phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1) related to the synthesis of uric acid increased significantly in the livers in the HSD group. However, the mRNA expression level of solute carrier family 2 member 9, which plays an important role in the excretion of uric acid by the kidney, was decreased significantly in the kidneys in the HSD group. Conclusion: These results indicated that a higher SD could cause tissue inflammatory lesions in the liver and kidney and subsequently affect the metabolism and homeostasis of uric acid, and is helpful for guiding decisions related to the breeding and production of ducks.

Glass Dissolution Rates From MCC-1 and Flow-Through Tests

  • Jeong, Seung-Young
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.257-258
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    • 2004
  • The dose from radionuclides released from high-level radioactive waste (HLW) glasses as they corrode must be taken into account when assessing the performance of a disposal system. In the performance assessment (PA) calculations conducted for the proposed Yucca Mountain, Nevada, disposal system, the release of radionuclides is conservatively assumed to occur at the same rate the glass matrix dissolves. A simple model was developed to calculate the glass dissolution rate of HLW glasses in these PA calculations [1]. For the PA calculations that were conducted for Site Recommendation, it was necessary to identify ranges of parameter values that bounded the dissolution rates of the wide range of HLW glass compositions that will be disposed. The values and ranges of the model parameters for the pH and temperature dependencies were extracted from the results of SPFT, static leach tests, and Soxhlet tests available in the literature. Static leach tests were conducted with a range of glass compositions to measure values for the glass composition parameter. The glass dissolution rate depends on temperature, pH, and the compositions of the glass and solution, The dissolution rate is calculated using Eq. 1: $rate{\;}={\;}k_{o}10^{(ph){\eta})}{\cdot}e^{(-Ea/RT)}{\cdot}(1-Q/K){\;}+{\;}k_{long}$ where $k_{0},\;{\eta}$ and Eaare the parameters for glass composition, pH, $\eta$ and temperature dependence, respectively, and R is the gas constant. The term (1-Q/K) is the affinity term, where Q is the ion activity product of the solution and K is the pseudo-equilibrium constant for the glass. Values of the parameters $k_{0},\;{\eta}\;and\;E_{a}$ are the parameters for glass composition, pH, and temperature dependence, respectively, and R is the gas constant. The term (1-Q/C) is the affinity term, where Q is the ion activity product of the solution and K is the pseudo-equilibrium constant for the glass. Values of the parameters $k_0$, and Ea are determined under test conditions where the value of Q is maintained near zero, so that the value of the affinity term remains near 1. The dissolution rate under conditions in which the value of the affinity term is near 1 is referred to as the forward rate. This is the highest dissolution rate that can occur at a particular pH and temperature. The value of the parameter K is determined from experiments in which the value of the ion activity product approaches the value of K. This results in a decrease in the value of the affinity term and the dissolution rate. The highly dilute solutions required to measure the forward rate and extract values for $k_0$, $\eta$, and Ea can be maintained by conducting dynamic tests in which the test solution is removed from the reaction cell and replaced with fresh solution. In the single-pass flow-through (PFT) test method, this is done by continuously pumping the test solution through the reaction cell. Alternatively, static tests can be conducted with sufficient solution volume that the solution concentrations of dissolved glass components do not increase significantly during the test. Both the SPFT and static tests can ve conducted for a wide range of pH values and temperatures. Both static and SPFt tests have short-comings. the SPFT test requires analysis of several solutions (typically 6-10) at each of several flow rates to determine the glass dissolution rate at each pH and temperature. As will be shown, the rate measured in an SPFt test depends on the solution flow rate. The solutions in static tests will eventually become concentrated enough to affect the dissolution rate. In both the SPFt and static test methods. a compromise is required between the need to minimize the effects of dissolved components on the dissolution rate and the need to attain solution concentrations that are high enough to analyze. In the paper, we compare the results of static leach tests and SPFT tests conducted with simple 5-component glass to confirm the equivalence of SPFT tests and static tests conducted with pH buffer solutions. Tests were conducted over the range pH values that are most relevant for waste glass disssolution in a disposal system. The glass and temperature used in the tests were selected to allow direct comparison with SPFT tests conducted previously. The ability to measure parameter values with more than one test method and an understanding of how the rate measured in each test is affected by various test parameters provides added confidence to the measured values. The dissolution rate of a simple 5-component glass was measured at pH values of 6.2, 8.3, and 9.6 and $70^{\circ}C$ using static tests and single-pass flow-through (SPFT) tests. Similar rates were measured with the two methods. However, the measured rates are about 10X higher than the rates measured previously for a glass having the same composition using an SPFT test method. Differences are attributed to effects of the solution flow rate on the glass dissolution reate and how the specific surface area of crushed glass is estimated. This comparison indicates the need to standardize the SPFT test procedure.

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감마카메라에서의 팬텀 내 선원 위치 변화에 따른 산란 영향 평가 (The Evaluation of Scattering Effects for Various Source Locations within a Phantom in Gamma Camera)

  • 유아람;이영섭;김진수;김경민;천기정;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권4호
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    • pp.216-224
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    • 2009
  • $^{99m}Tc$은 핵의학 영상 획득 물리적 특성이 우수하지만 유기화 작용이 일어나지 않아 갑상선 호르몬의 합성능력이 없는 결절을 진단하는데 제한을 받는다. 이와는 달리 $^{131}I$은 유기화 작용으로 인하여 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선과 감마선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 $^{131}I$은 단일에너지의 감마선을 방출하는 $^{99m}Tc$ 등과는 달리, 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어려운 단점이 있으며, 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과와 산란선은 핵의학 진단영상에 악영향을 미치게 되는 단점이 있다. 본 연구에서는 팬텀 내에서 선원의 위치 변화에 따른 산란의 영향을 알아보기 위해 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) 시뮬레이션 도구로 dual-head 감마카메라(ECAM), PMMA 팬텀(RADICAL, USA), 점선원 0.1 mCi를 사용하여 모사하였다. 팬텀 내에서 $^{131}I$ 점선원을 X축, Y축으로 위치를 변화시키며 영상을 획득하였다. 또 산란 매질의 유무에 따른 영향을 확인하기 위해 같은 위치에서 점선원이 팬텀 안에 있을 때와 공기 중에 있을 때를 비교 하였다. 저에너지 선원과 비교를 위해 같은 방법으로 $^{99m}Tc$으로도 시뮬레이션 하였다. 또한 시뮬레이션과 똑같은 환경에서 측정 실험을 통해 시뮬레이션의 타당성을 검증 하였다. 이 연구에서는 한 팬텀 내에서도 위치 변화에 따라 산란의 영향이 달라진다는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이러한 분포 변화는 시뮬레이션과 측정 실험 모두에서 동일한 경향을 나타내었으므로 시뮬레이션이 타당함을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션을 이용하면 X축, Y축 위치 변화만 아닌 다양한 경우에 대해서도 위치 변화에 따른 산란 영향의 예상이 가능할 것이며 나아가 산란 보정 연구의 기초 자료로 사용될 것이라 생각한다.

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마우스 대식 세포주 RAW264.7에 있어서 LPS처리에 의해 유도되는 염증반응에 대한 식용피(Echinochloa crus-galli var. frumentacea)의 저해효과 (Anti-inflammatory Effect of Flavonoids Kaempferol and Biochanin A-enriched Extract of Barnyard Millet (Echinochloa crus-galli var. frumentacea) Grains in LPS-stimulated RAW264.7 Cells)

  • 이지영;전도연;윤영호;고지연;우관식;우미희;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제24권11호
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    • pp.1157-1167
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    • 2014
  • 잡곡은 대사성 질환의 예방과 치료에 우수한 기능성 식품소재로 인식되고 있다. 국내산 잡곡들(기장, 황금찰수수, 노랑차조, 율무 및 식용피)을 대상으로 항염증 활성을 비교조사하고자, 이들 잡곡의 80% 에탄올 추출물을 이용하여 마우스 대식세포주 RAW264.7을 지질다당류(LPS)로 자극할 때 생성되는 염증 매개인자인 산화질소(NO)의 생성에 미치는 저해능을 조사하였다. 그 결과, 식용피(Echinochloa crus-galli var. frumentacea) 유래의 에탄올 추출물이 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성을 저해하는 항염증 활성에 있어서 가장 우수함을 확인하였다. 식용피의 에탄올 추출물로부터 항염증 관련 성분을 규명하기 위해, 80%에탄올 추출물을 물에 녹인 후 n-hexane, methylene chloride (MC), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH)과 물 분획들로 단계별 분획하고, 각 분획의 항염증 활성을 조사하였다. RAW264.7 세포에 MC 분획($100{\mu}g/ml$)을 전처리하였을 때, LPS처리에 의해 유도되는 iNOS, COX-2, 그리고 친염증성 사이토카인들(IL-$1{\beta}$, IL-6, 및 TNF-${\alpha}$)의 발현이 현저하게 저해되는 것으로 나타났다. 또한, LPS처리에 의해 유도되는 p38MAPK, JNK 및 ERK의 활성화의 경우도 MC 분획에 의해 농도-의존적으로 저해되는 것으로 나타났다. HPLC분석을 통해, 식용피 유래 MC 분획의 항염증 활성은 식용피의 MC 분획 속의 주요성분인 kaempferol과 biochanin A에 기인함을 확인하였다. 이상의 연구 결과는 식용피 및 식용피의 MC 분획이 염증성 질환과 이와 관련된 대사성 질환의 예방과 예후개선에 유리한 기능성 식품소재 개발에 활용될 수 있음을 시사한다

부추 추출물의 PCSK9 억제를 통한 LDL 콜레스테롤 저감 효능 (Allium tuberosum Reverses PCSK9-Mediated LDLR Degradation by Inhibition of HNF1α)

  • 최효경;김효진;황진택;정민유
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.1278-1285
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    • 2017
  • 본 연구에서는 부추 추출물(Allium tuberosum, AT) 보충식이(1%, w/w)를 12주간 고지방 식이와 함께 마우스에 제공하였다. Western diet(WD)군의 마우스는 low fat diet(LD)군의 마우스보다 유의적으로 높은 총 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 수치를 보였으며, 이는 AT 보충식이에 의하여 유의적으로 감소하였다. 또한, 마우스 간 조직 내 PCSK9 유전자가 AT에 의해 유의적으로 감소하였다. 이를 통해 AT의 PCSK9 억제를 통한 LDL 콜레스테롤 저감 가능성을 확인하였다. HepG2 세포주를 지방 부족 환경으로 만들고 AT를 처리하여 PCSK9과 LDLR, 그리고 관련 단백질 및 유전자의 조절 정도를 평가하였다. 그 결과 독성 없는 농도의 AT는 LDLR 단백질 발현을 농도 의존적으로 증가시켰으며, 특히 $400{\mu}g/mL$의 AT는 PCSK9 단백질 발현을 억제하였다. 유사하게 AT는 LDLR 유전자 발현량을 유의적으로 증가시켰고, PCSK9의 발현량은 유의적으로 감소시켰다. PCSK9의 억제는 SREBP2가 아닌 AT에 의해 유의적으로 감소한 $HNF1{\alpha}$ 전사인자 때문이다. AT에 의한 LDLR 유전자의 SREBP2-independent 한 조절은 추후 연구가 필요하다. 다음으로 PCSK9 억제제인 AT의 LDLR 단백질 degradation 및 단백질 합성 조절을 평가하기 위해 지방 제거 상태의 HepG2 세포에 lysosomal degradation inhibitor인 BA1과 단백질 합성 억제제인 CHX를 처리하여 LDLR 단백질 발현 변화를 관찰하였다. AT($400{\mu}g/mL$)는 LDLR 단백질의 합성 억제를 block 하였고, 이는 LDLR의 lysosomal degradation을 막음으로써 이루어짐을 알 수 있었다. PCSK9 억제는 고콜레스테롤 혈증이나 콜레스테롤 저항성 치료 혹은 예방 소재 개발에서 중요한 타깃이 될 수 있으며, 부추와 같은 PCSK9 억제 활성을 지닌 천연물 혹은 식품 소재의 발굴이 기존의 치료와 병행하여 또는 독립적으로도 쓰일 수 있는 안전한 소재로써 제안될 수 있다. 추후 동물 실험에서 부추 추출물 및 활성 성분의 PCSK9 활성 억제 연구 및 나아가 부추의 PCSK9 억제를 통한 콜레스테롤 저감 효능 임상 연구 등이 제안될 수 있겠다.

$17{\times}17$ KOFA 사용후핵연료집합체내 구조재의 방사선원항 특성 분석 (Source Term Characterization for Structural Components in $17{\times}17$ KOFA Spent Fuel Assembly)

  • 조동건;국동학;최희주;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.347-353
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    • 2010
  • 사용후핵연료를 파이로 건식처리하면 사용후핵연료 자체 내에 존재하는 세슘, 스트론튬, 초우라늄 계열 등이 중간저장 되어 영구처분 방사선원항에서 제외되므로 사용후핵연료집합체를 구성하는 구조재, 즉 금속폐기물의 방사선원항이 중요해지게 된다. 따라서 본 연구에서는 $17{\times}17$ KOFA 사용후핵연료 10 톤이 파이로 건식처리 되었을 경우를 가정하여 각 구조재 부품별로 방사선원항 특성을 분석하였다. 우선 구조재 부품별로 질량 및 부피를 상세히 계산하였다. 핵연료 상단 및 하단 고정체에서의 중성자스펙트럼이 노심과 다르므로 각 구조재 부품별로 핵반응단면적라이브러리를 KENO-VI/ORIGEN-S 모듈로 직접 생산하였으며, 이를 적용하여 ORIGEN-S 코드로 방사화 방사선원항을 평가하였다. 평가결과 원자로 방출후 10 년 시점에서의 방사능세기, 붕괴열, 위해지수 값은 각각 $1.40{\times}10^{15}$ Bequerels, 236 Watts, $4.34{\times}10^9m^3$-water 로 나타났으며, 이는 사용후핵연료 자체 값의 0.7 %, 1.1 %, 0.1 %에 해당하는 값이다. 방사능세기, 붕괴열, 위해지수 모든 측면에서는 금속폐기물 전체물량의 1 %만을 차지하는 인코넬 718 그리드판이 가장 중요한 것으로 평가되었으며, 특히 이를 따로 분리하여 관리하면 금속폐기물 전체 방사능세기를 20~45 % 정도, 위해지수를 30~45 % 정도 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 전체적으로 볼 때, 금속폐기물의 방사능세기 및 위해지수는 처분시스템 설계 시 중요한 인자로 고려되어야 하나, 붕괴열은 그 열량이 작아 중요하지 않은 것으로 나타났다.

정상(正常) 한국인(韓國人) 혈청(血淸) 포도당(葡萄糖), Insulin 및 C-Peptide의 일중(日中) 변동(變動)에 관(關)한 연구(硏究) (Diurnal Variations in Serum Glucose, Insulin and C-Peptide of Normal Korean Adults)

  • 홍기석;최두혁;정준기;이홍규;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.41-53
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    • 1983
  • It is already well known that many factors are involved in maintaining normal blood glucose level. The amount and components of meal are also thought to be some of the factors which affect the blood glucose and insulin levels. It is reported that as for Koreans sugar takes up over 75% out of 2,098 kcal, the average daily calorie intake per adult. It implies that Koreans take a high-sugar diet compared with Westerners who take $40\sim50%$ of sugar out of their total average daily calorie. For the purpose of studying diurnal variations in serum glucose, insulin and C-peptide of normal Korean adults based on ordinary Korean diet, we selceted 13 normal Korean male adults and divided them into two groups, Group I (7 persons) and Group II (6 persons). We put Group I on 3,100kcal and 75% sugar diet, and Group II on 2,100 kcal and 69% sugar diet per day for over 4 days. Serum glucose, insulin and C-peptide were checked every 30 minutes or every hour throughout 24 hours. Results are as follows: 1. As for serum glucose level, in the prep ran dial fasting state in the morning, $mean{\pm}S.D.$ of Group I was $91.1{\pm}8.2mg%$, while that of Group II is $82.5{\pm}4.4mg%$. Both groups showed peaks of increased glucose level at postprandial 1 hour after each meal. The peak returned to the level shown during the fasting state at postprandial 1 hour after breakfast while the relatively high glucose levels were maintained respectively even for 2 or 3 hours.after lunch and dinner. 2. As for serum insulin level, Group showed $mean{\pm}S.D.$ of $14.7{\pm}3.0{\mu}U/ml$ while Group II shows that of $7.0{\pm}2.6{\mu}U/ml$ in the fasting state. Group I particularly showed the largest peak from preprandial a half or one and half an hour to postprandial one hour of lunch, and made relatively small peaks $(47.7{\pm}10.8{\mu}U/ml)$ at postorandial 1 hour after breakfast and dinner. No such large peak was marked in Group II, though it showed relatively similar patterns of peak after each meal. 3. As for C-peptide, in the fasting state, Group I and Group II showed $3.50{\pm}1.85$ and $1.66{\pm}0.53ng/ml$ of $mean{\pm}S.D.$, respectively. Group II showed peaks parallel to those for insulin level. None out of seven in Group I showed expected increase in C-peptide based insulin secretion at a half or one and half an hour before lunch. On the contrary, C-peptide increased in 5 subjects out of seven in Group I at 11:00 p.m. when insulin did not increase. 4. According to the integrated concentration method for a measurement of 24-hour total. insulin secretion rate, the $mean{\pm}S.D.$ of Group I was $76.4{\pm}15.2$ U and that of Group II was $58.6{\pm}21.1$ U. The above results confirm that Koreans, when given ordinary diet of 2,100 kcal and 69%, sugar, show insulin secretion pattern essentially similar to that of Westerners. On the contrary, when they are put on a high-calorie diet of 3,100 kcal a day, 75% of which is sugar, insulin secretion can be increased before lunch without increase in blood glucose. These results implies that insulin secretion can be affected by some other factors. The observation that an increase in C-peptide after 11 : 00 p.m. independent of insulin level supports an assertion that insulin secretion and C-peptide secretion can be thought as being physiologically dissociable, and these changes of diurnal patterns in the levels of serum insulin and C-peptide are thought to be resulted from the large meal and high-carbohydrate diet.

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핵융합 배가스 중 CQ4와 Q2O 처리공정 제안 및 HAZOP 분석 (Process Suggestion and HAZOP Analysis for CQ4 and Q2O in Nuclear Fusion Exhaust Gas)

  • 정우찬;정필갑;김정원;문흥만;장민호;윤세훈;우인성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.169-175
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    • 2018
  • 본 연구는 핵융합 배가스 중 삼중수소가 포함된 화합물인 메탄($CQ_4$) 및 물($Q_2O$)로부터 수소동위원소를 회수하기 위한 공정에 관한 것이다(Q는 수소, 중수소, 삼중수소). 수증기-메탄 개질반응과 수성가스 전환반응을 이용하여 $CQ_4$$Q_2O$$Q_2$로 변환시키고, 후속하는 팔라듐 분리막으로 생성된 $Q_2$를 회수한다. 본 연구에서는 $CQ_4$$Q_2O$ 중 하나의 물질인 $CH_4$$H_2O$로부터 수소 회수를 위해 촉매반응기, 팔라듐 분리막, 순환펌프로 구성된 순환루프를 적용하였다. 촉매반응온도 및 순환유량을 변화시켜가며 $CH_4$$H_2O$의 전환율을 측정하였다. $CH_4$ 중 수소 회수는 촉매반응온도 $650^{\circ}C$, 순환유량 2.0 L/min 조건에서 99% 이상의 $CH_4$ 전환율을확인하였고, $H_2O$ 중수소 회수는촉매반응온도 $375^{\circ}C$, 순환유량 1.8 L/min 조건에서 96% 이상의 $H_2O$ 전환율을 확인하였다. 이와 더불어, 향후 핵융합 실증로(K-DEMO)에서의 $CQ_4$ 발생량을 예측하고, 이에 대한 처리공정을 제안하였으며, HAZOP (Hazard and Operability) 분석을 실시하여 공정의 위험요소와 운전상의 문제점을 도출하고 해결방안을 제시하였다.