• 제목/요약/키워드: Particle Concentration

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분무건조공정을 이용한 유산균포집 미분의 제조 및 물리화학적 특성 (Physicochemical properties of spray-dried rice flour with Lactobacillus plantarum CGKW3)

  • 박혜미;이대훈;정유석;정희경;조재곤;홍주헌
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.392-398
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국내 쌀의 소비를 증가시키고 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분을 제공하고자 분무건조공정에 의해 유산균을 포집한 미분을 제조하였으며 유산균포집 미분의 품질특성 및 유산균 생존율을 조사하였다. 유산균포집 미분의 제조는 미분을 24시간 배양한 유산균 배양액 대비 각각 10%, 20%, 30% 및 50%(w/v)을 첨가하여 분무건조하였다. 유산균포집 미분의 아밀로오즈함량 및 손상전분함량은 각각 14.18~17.75% 및 24.65~34.08%이었다. 유산균포집 미분의 입자크기는 $82.28{\sim}131.17{\mu}m$로 미세캡슐로 제조되었음을 확인하였으며, 전반적으로 구형의 모양을 보여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단된다. 수분함량의 경우 유산균을 첨가하지 않은 미분(3.34%)에 비하여 유산균포집 미분이 2.32~2.62%로 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으며, 수분흡수지수 및 수분용해지수 측정결과 유산균포집 미분제조시 흡습성이 낮고 용해성이 양호한 분말을 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 시차주사열량계에 의한 호화특성을 측정한 결과 유산균포집 미분에서 호화에 필요한 호화엔탈피가 높아 취반 특성이 높을 것으로 사료된다. 유산균포집 미분의 유산균 포집특성을 확인한 결과, 미분의 첨가량이 높아질수록 60.02~73.85%로 유의적으로 높은 유산균 생존율을 보여주어 높은 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. 특히, 50% 미분을 첨가한 유산균포집 미분의 유산균수, pH 및 산도는 각각 7.11 log CFU/g, pH 4.11 및 0.31%이었으며, 이를 통해 기능성이 향상된 유산균포집 미분을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 분무건조공정을 이용한 유산균포집 미분은 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분의 제조가 가능하고 유산균 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

적조생물의 구제 -1. IOSP에 의한 적조생물의 응집제거- (Removal of Red Tide Organisms -1. flocculation of Red Tide Organisms by Using IOSP-)

  • 김성재;조규대
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.448-454
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    • 2000
  • IOSP를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 IOSP의 평균 지름은 $11.6{\mu}m$이고, 약$ 77{\%}$의 입자가 $5.0{\~}20.0{\mu}$의 범위에 속하며 변동계수는 $60.1{\%}$이었다. IOSP의 금속성분을 분석한 결과는 $98{\%}$가 칼슘으로서 생석회(CaO)와 같은 성분이었다. IOSP의 전자현미경 사진을 분석한 결과 표면이 매끈한 부정형의 입자로 되어 있었다. IOSP에 해수를 첨가하면 해수중의 $Mg^(+2)$ 이온과 급속하게 반응하여 입자의 표면 주위에 점질성의 $Mg(OH)_2$ 흡수층 (absorption layer)을 형성하여 응집 침전하고 해수의 pH를 10.0 정도까지 상승시켰다. IOSP는 $pH=6.2{\~}12.7$에서 $11.1{\~}50.1 mV$로서 IOSP의 입자가 완전히 용해될 때까지 positive zeta potential을 나타낸 반면 OSP는 pH=9.2, 11.9에서 각각 -42.5, -56.9mV로서 negative zeta potential을 나타내었다. $pNa=2.0{\~}4.0 (10^(-4){\~}10^(-2)M Na^+)$에서 IOSP, OSP의 zeta potential은 거의 일정한 값을 나타내었으나 $pNa=0.0 (1 M Na^+)$에서는 IOSP의 EDL이 매우 크게 압축되어 zeta potential은 거의 0.0mV를 나타내었고 OSP는 -25.4mV의 여전히 높은 negative zeta potential을 나타내었다. IOSP는 $Mg^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라 positive zeta potential이 증가하다가 $pMg=3.0 (10^(-3)M Mg^(+2))$에서 감소하는 결과를 나타내었다. 해수 중에서 IOSP는 4.8mV의 positive zeta potential을 나타내었고, OSP와 RTO는 각각 -30.7mV, -9.2mV의 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 IOSP의 $Mg(OH)_2$ 흡수층과 적조생물입자 사이에는 positive-negative EDL 반응이 일어나서 이들 둘 사이에는 항상 전기동력학적 인력이 작용하고, 동시에 $Mg(OH)_2$ 흡수층에 의한 전하중화로 인하여 입자 상호간의 응집반응은 극단적 인력이 작용하는 primary minimum에서 일어나고, DLVO 이론에 따라 응집반응은 비가역적아며 매우 신속하게 일어났다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 IOSP의 농도 50mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 IOSP의 농도가 계속 증가함에 따라서 점점 완만한 증가를 나타내었다. 즉 IOSP의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적으로 증가하였다 ($Y=53.81{\times}X^(0.1); R^2=0.9868$).응집 침전은 IOSP 400mg/l 이상에서 거의 완전히 일어났다. IOSP $100mg/l$을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시키면서 응집 실험을 한 결과 적조생물입자의 응집제거 효율이 각각 $70.5, 70.5, 81.7, 85.3{\%}$로 증가하였다. 이는 응집 반응에서 입자간 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다.

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PM10 질량농도 측정을 위한 시료채취기의 비교 연구 (A Comparison Study of Aerosol Samplers for PM10 Mass Concentration Measurement)

  • 박주면;구자건;정태영;권동명;유종익;서용칠
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.153-160
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    • 2009
  • PM10(공기역학 직경${\leq}$10 ${\mu}m$) 시료채취기는 사람이 부유 먼지에 잠재적으로 노출되는 정도를 정량화하고 정부의 규제에 대응하기 위한 목적으로 사용된다. 본 연구는 동일한 PM10 분리한계 직경을 가지지만 다른 기울기를 가지는 미국 환경청의 PM10 시료채취 기준과 미국산업위생전문가협의회/유럽표준위원회/국제표준기구의 흉곽성 PM10 시료채취 기준을 이론과 실험을 통해 비교 평가하고자 수행되었다. 이를 위해 미국 환경청의 기준을 따르는 4개의 PM10 시료채취기와 흉곽성 PM10 기준과 일치하는 1개의 RespiCon 시료채취기를 비교 평가 수단으로 사용하였으며, 1개의 DustTrak 측정기를 PM10의 실시간 질량농도를 확인하기 위하여 사용하였다. 6개 시료채취기를 다양한 크기 분포를 가지는 비산재를 이용하여 입자 발생 챔버안에서 실험하였다. 이론적 질량농도는 측정된 비산재의 입자크기 분포 특성(기하평균 = 6.6 ${\mu}m$, 기하표준편차= 1.9)을 각 시료채취 기준에 적용하여 계산하였다. 챔버 실험을 통하여 측정된 질량농도 결과는 흉곽성 PM10 시료채취 기준을 가지는 RespiCon 시료채취기가 미국 환경청의 PM10 기준을 가지는 PM10 시료채취기보다 상대적으로 작은 질량농도를 측정함으로써 이론적 질량농도와 일치하였다. 전체적 챔버 실험 결과는 PM10 시료채취기를 기준 시료채취기로 사용하였을 때, (1) RespiCon 시료채취기는 PM10 시료채취기로 포집된 PM10 먼지 질량농도에 비해 평균 60% 정도 낮게 측정한 것을 의미하는 정규화계수 1.6으로 나타났으며 (2) PM10 유입구를 사용한 DustTrak 실시간 채취기는 2.1의 보정계수를 가지는 것으로 분석되었다.

슈크로오스디스테아레이트를 사용한 액정구조의 생성과 보습효과에 관한 연구 (A Study on the Moisturizing Effect and Preparation of Liquid Crystal Structures Using Sucrose Distearate Emulsifier)

  • 곽명헌;김인영;이환명;박주훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-12
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    • 2016
  • 이 연구는 슈크로오스디스테아레이트(Sucro-DS)를 사용하여 친수형 O/W 에멀젼을 만들고, 이 에멀젼의 드로플렛(droplet)은 다중층의 구조를 가지는 액정생성에 관한 것이다. Sucro-DS의 물리화학적 특성을 알아보았고, 이를 이용한 유화성능에 대하여 연구하였다. 액정을 형성하기 위하여 3wt%의 Sucro-DS, 5wt%의 글리세린, 5wt%의 수쿠알란, 5wt%의 카프릭/카프릴릭트리글리세라이드, 3wt%의 세토스테아릴알코올, 1wt%의 글리세릴모노스테아레이트, 78wt%의 정제수의 혼합계에서 안정한 다중층의 라멜라구조가 형성됨을 알 수 있었다. 이를 응용하여 불안정한 활성물질을 봉입한 크림을 만드는 방법에 대하여 기술하였다. 또한, 이 기술을 이용한 크림의 보습효과에 대하여 연구하였다. 인체 임상시험을 통한 피부개선효과에 대하여 연구한 결과를 보고한다. Sucro-DS 를 사용하여 안정한 액정상을 생성하는 pH 범위는 5.2~7.5 에서 안정한 액정구조를 유지하고 있었다. 액정의 안정성이 우수한 농도는 3wt%의 베헤닐알코올을 함유할 경우의 경도는 13kg/mm,min 이었다. 동일 함량의 점도는 25,000mPas/min 이었다. 유화제의 영향에 대하여 실험한 결과, Sucro-DS 의 농도는 5wt%가 적합하였고, 안정한 액정의 입경분포는 4~6mm 이었다. 이를 현미경분석을 통하여 관찰하였고, 3 개월동안 액정변화의 안정성은 $4^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에서 안정함을 알 수 있었다. 임상시험으로, 바르기 전의 보습력은 $13.4{\pm}7%$ 이었다. 액정이 형성되지 않은 크림의 보습력은 $14.5{\pm}5%$로 바르기 전보다는 약 8.2% 보습력이 상승하였다. 반면, 액정크림의 경우 $19.2{\pm}7%$로, 도포 전보다는 43.3%보습력이 상승하였다. 응용분야로 Sucro-DS 유화제를 사용한 액정크림, 로션, 아이크림 등 다양한 제형개발이 가능하고, 화장품산업은 물론 의약품산업 및 제약산업에서 피부외용제의 유화기술로 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

분무건조공정을 이용한 파인애플 착즙액 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성 (Physicochemical properties and protease activities of microencapsulated pineapple juice powders by spray drying process)

  • 박혜미;채호용;홍주헌
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.84-90
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    • 2015
  • 본 연구에서는 protease를 함유하고 있는 파인애플의 산업적 이용 증대 및 기능성식품 소재 개발을 목적으로 분무건조공정을 이용하여 파인애플 착즙액을 미세캡슐화 하였으며 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성을 조사하였다. 파인애플 착즙액의 pH, 당도 및 protease 활성은 각각 pH 5.43, 12.80 및 4.82 unit/mL이었다. Protease 활성에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 pH 7.0 및 $50^{\circ}C$에서 가장 높게 분석되었다. 파인애플 착즙액의 미세캡슐분말 제조는 말토덱스트린 및 알긴산을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량은 3.02~3.75%였다. 색도는 분무건조 미세캡슐 분말이 동결건조 분말에 비하여 L값 및 a값은 낮고 b값은 높은 경향을 나타내었는데 특히 말토덱스트린에 알긴산 3% 첨가시 선명한 노란색을 보여주었다. 입자크기는 동결건조 분말($501.57{\mu}m$)에 비하여 분무건조 미세캡슐 분말이 $42.58{\sim}53.32{\mu}m$로 유의적으로 작고 균일한 크기였으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태를 보여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단되었다. 수분흡수지수는 말토덱스트린에 알긴산을 3% 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말에서 0.41로 가장 낮은 지수를 나타내었으며 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 98.22~99.76%로 나타나 동결건조 분말보다 우수하였다. 미세캡슐 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(1,297.47 unit/g)이 분무건조 미세캡슐 분말(633.51~692.08 unit/g)보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었으나, in vitro 인체 내 소화모델에 대한 protease 활성의 안정성은 분무건조 미세캡슐 분말에서만 g당 23.70~100.83 unit의 효소 활성이 나타나 위액과 장액의 pH 환경에서 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서 피복물질로 말토덱스트린 및 알긴산을 첨가하여 분무건조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상된 미세캡슐 분말의 제조가 가능하고in vitro 인체 내 소화모델에 대한 protease 활성의 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

클로로필 $\alpha$ 추정시 OSMI 밴드의 광학 반응 특성 (Characteristic Response of the OSMI Bands to Estimate Chlorophyll $\alpha$)

  • 서영상;이나경;장이현;황재동;유신재;임효숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.187-199
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    • 2002
  • 해수광 특성이 시공간적으로 심하게 변동하는 동중국해 북부해역에서 현장 클로로필 $\alpha$와 OSMI 밴드(412, 443, 490, 555nm) 및 해수 다중 광측정기(PRR-800) 밴드(412, 443, 490, 510, 555, 670, 765nm)간의 관계성을 구한 결과, 클로로필 $\alpha$에 대한 각 밴드별 remote sensing reflectance (Rrs) 값이 맑은 해수(미국 캘리포니아 근해)에서 보다 동중국해 북부해역에서 크게 나타났다. 또한 440nm와 670nm 영역에서 현장 관측 클로로필 $\alpha$에 대한 입자 물질들의 광흡수 값이 맑은 해수의 경우보다 큰 값을 보였다. 그러므로, OSMI밴드에서 클로로필로 인해 최대 흡수가 일어나는 밴드가 443nm을 추정할 수 있었다. 동중국해를 관측한 OSMI 위성의 각 band (412, 443, 490, 555 nm)로부터 nLw (normalized water-leaving radiance)와 현장 클로로필 $\alpha$(Chl $\alpha$)값의 관계성(Chl $\alpha$= f(nLw)을 구하였다. OSMI 밴드에서 클로로필 $\alpha$ 값과 각 밴드별 nLw 값과의 상관성은 412nm에서 최저 상관성을, 555nm에서 최고 상관성을 나타내었다. 클로로필 $\alpha$ 현장 관측 값 및 OSMI 복합밴드 비 값(nLw412/nLw555, nLw443/nLw555, nLw490/nLw555)을 비교 분석한 결과, nLw490/nLw555 비 값과 현장 클로로필 $\alpha$ 값간에 최고 높은 상관성을 나타내었다. 다음으로 nLw443/nLw555 순으로 안정된 값을 보였으나, nLw412/nLw555와 클로로필 $\alpha$ 값간의 상관성이 가장 낮게 나타났다. 3시간이내 현장 측정 클로로필 $\alpha$ 값을 기준으로 OSMI 및 SeaWiFS 위성 자료를 OC2 알고리즘을 이용하여 추정한 클로로필 값간의 차이는 해양의 수평 공간 변동에 관계없이 OSMI 추정 값이 약 0.3mg/m$^3$ 정도 일정하게 낮게 나타났다. 향후 OSMI 위성 밴드를 이용한 클로로필 $\alpha$ 추정시에는 SeaWiFS 위성과 관련된 global algorithms 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

경반층 토양인 장원통의 미세형태학적 및 광물학적 특성 (Micromorphological and Mineral Characteristics of the Jang-won Series which have Fragipan in the soil Profile)

  • 문용희;장용선;전현정;손연규;현병근;박찬원;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.916-921
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    • 2011
  • 본 연구지역인 장원통은 자연 경반층을 함유하는 토양으로 명시되어 있다. 따라서, 장원통의 물리 화학적, 광물학적 그리고 미세형태학적 분석을 통해 경반층의 생성원인을 규명하고자 하였다. 토양의 층위별로 토양을 채취하여 물리화학적 광물학적 특성을 분석하였다. 토성분석은 피펫법으로 측정하였다. 점토광물은 $<2{\mu}m$ 이하로 분리한 후 정방위법으로 X-선 회절기를 이용하여 동정하였다. 미세형태학적 특성을 살펴보기 위해 불교란 시료를 채취하여 0.03mm 이하로 박편을 제작한 후 편광현미경을 이용하여 분석하였다. 장원통 시료에 대한 물리 화학적 특성을 분석한 결과, 토양조성은 모든 층위가 미사질 양토로 도시되었다. 점토의 함량이 약 19.3-20.6% 범위이고, 미사는 약 58.3-61.5%로 미사의 함량이 높게 분포하고 있으며 상부보다는 하부로 내려갈수록 미사의 함량이 더 높게 분포하였다. 표토의 pH는 4.9-4.8로 우리나라 밭 토양의 평균치 5.59 보다 낮게 분포 하고 있었다. 점토광물은 일라이트, 카올리나이트, 녹니석 그리고 질석이 동정되었다. 본 지역의 미세형태학적 특성을 관찰하기 위해 박편을 제작하여 편광현미경 하에서 박편을 관찰한 결과, 사장석과 석영반정이 주위에 미사크기의 각괴상 토양 입자가 우상-좌상방향으로 미약한 층을 이루고 있으나 기질과 경계가 명확하고 토양 기질 간에 미사 크기의 띠를 관찰할 수 있었다. 점토광물은 점토 집적층에서 공극을 채우는 형태로 존재하는 것이 아니라 일차광물에서 변질된 이차광물로 존재하고 있다. 따라서 장원통의 경반층은 점토집적 보다는 미사집적에 의한 영향이 더 크다고 볼 수 있다. 따라서 현재의 토양통 설명서에서 분류된 Typic Fragiochrepts의 해석이 올바르다고 판단된다.

화력발전소 배출 바닥재의 불포화대와 포화대 침투과정과 물리화학적 영향에 대한 연구 (A Study on Infiltration Process and Physicochemical Influence in the Unsaturated and the Saturated Zone of the Bottom Ashes from Thermal Power Plant)

  • 박병학;전원탁;하승욱;김용철;최한나
    • 자원환경지질
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    • 제55권1호
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    • pp.97-109
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    • 2022
  • 화력발전소 연소부산물로 형성된 바닥재와 바이오차는 건식 매립 시 강수와 혼합되어 토양 하부로 침투할 가능성이 있다. 이 연구에서는 강수와 혼합된 바닥재 성분이 토양 및 지하수 환경에 미칠 수 있는 물리화학적 영향을 예측하고자 하였다. 아이스 칼럼 및 침투실험을 통해 미립자인 바닥재는 대부분 증류수에 용해되어 토출구로 배수되나, 바이오차(숯가루)는 매질에 여과되는 것을 시각적으로 관찰하였다. 칼럼 실험 용출액의 이온 분석(Al, As, Cu, Cd, Cr, Pb, Fe, Mn, Ca, K, Si, F, NO3, SO4) 결과, 숯가루 충진 칼럼은 K가 상당히 높은 농도(0.5 cm 충진 시 19.8 mg·L-1, 1 cm 충진 시 126 mg·L-1)로 검출되었으나 시간에 따라 점차 농도가 감소하였다. Al과 Ca는 미량으로 검출되었으나 시간에 따라 농도가 상승하는 것이 관찰되었다. 바닥재 충진 칼럼은 실험 초기부터 Ca와 SO4가 고농도로 검출되었으며 24시간 동안 각각 30 mg·L-1, 67 mg·L-1가 감소하였다. 연구 결과에 근거하여, 투수성이 좋고 포화대가 지표에 가까운 토양의 경우 오랜 시간 강수가 지속된다면, 상당량의 바닥재는 강수와 혼합되어 지하수면 아래로 침투할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 바이오차는 불포화대에서 걸러지며, 포화대에 도달하여도 지하수에 녹지 않아 직접적인 오염을 일으킬 가능성은 낮다고 여겨진다. 바닥재와 바이오차의 침투에 의한 토양 및 지하수 환경의 교란은 자연적 완충작용에 의해 보완되나, 실제 매립지는 대용량 고농도의 매질과 반응이 이뤄지므로 일반화를 위해서는 더욱 큰 규모의 연구가 필요할 것이다.

지중 열교환기용 멘토나이트 뒤채움재의 화학적, 물리적 영향 요소에 관한 연구 (Chemical and Physical Influence Factors on Performance of Bentonite Grouts for Backfilling Ground Heat Exchanger)

  • 이철호;위지혜;박문서;최항석;손병후
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.19-30
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    • 2010
  • 벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

조직배양(組織培養)에 의한 Marek 병(病) 병원체(病原體)의 연구(硏究) (CELL CULTURE STUDIES OF MAREK'S DISEASE ETIOLOGICAL AGENT)

  • 김우호
    • 대한수의학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.23-62
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    • 1969
  • 계백혈병(鷄白血病) 및 "계백혈병군(鷄白血病群)"속에 오래도록 포함(包含)되어 오든 Marek 병(病)은 오늘날 양계산업(養鷄産業)에 있어 가장 문제시(問題視)되는 질병(疾病)의 위치(位置)를 점(占)하고 있다. 신속(迅速)하고 대규모적(大規模的)인 양계산업(養鷄産業)의 발전(發展)과 더불어 이들 질병(疾病)에 의한 경제적손실(經濟的損失)은 막대(莫大)한 것이며 더구나 과거(過去) 수년(數年)에 걸쳐 구미(歐美)에서 급성형(急性型) Marek 병(病)이 출현(出現), 외연하므로서 Marek 병(病)은 가장 흥미(興味)있는 질병(疾病)의 하나로 등장(登場)하게끔 되었다. 지난 몇년동안에 이들 질병(疾病)에 관(關)하여 새롭고 의미(意義)있는 연구업적(硏究業績)이 이룩되었으며 그 중에서도 가장 중요(重要)한 진전(進展)은 지금(只今)까지 "계백혈병군(鷄白血病群)"이라는 한 묶음의 통칭(通稱)속에 포함(包含)되어오든 이들 신생물종양질환(新生物腫瘍疾患)이 두가지의 명백(明白)한 질병징후(疾病徵候)로 나누어진 사실(事實)일 것이다. 소견상(所見上) 유사(類似)한 종양(腫瘍)을 야기(惹起)하는 이들 질병(疾病)의 분리(分離)를 위한 첫째 근거(根據)는 물론(勿論) 그들의 병인(病因)의 차이(差異)에 의한 것이며, 이것은 또한 질병분류(疾病分類)에 있어 가장 중요(重要)한 관점(觀點)이 되는 것이다. 그러나 이와같은 분리(分離)를 위한 증명(證明)은 불과(不過) 일년여전(一年餘前) 각각(各各) 다른 Marek 병(病) 병인분리주(病因分離株)로, 영국(英國) 및 미국(美國)의 두 연구단(硏究團)이 독립적(獨立的)으로 동시(同時)에 조직배양(組織培養)에 의 하여 Marek 병(病) 병인(病因)의 가장 유력(有力)한 후보(候補)로서 한 herpes virus 를 발견(發見), 시현(示顯)하므로서 이루어졌다. 실상(實上) 1954 년(年) 이래(以來), 그 병인(病因)이 확실(確實)히 구명(究明)되지는 못하였지만 야외(野外)에서의 전염력(傳染力), 실험적전달시험등(實驗的傳達試驗等)에 의하여, 이 질병(疾病) myxovirus 에 의한 계백혈병(鷄白血病)과는 다른 징후(徵候)일것이라는 것이 여러 학자(學者)들에 의하여 주장(主張)되어 왔다. 조직배양(組織培養)에 의한 Marek 병(病) 병인(病因)의 확인(確認)이 비록 예비적실험단계(豫備的實驗段階)에 있기는 하나 본병(本病) 연구(硏究)의 한 큼직한 돌파구(突破口)를 이룩하였다고 불 수 있으며 따라서 Marek 병(病)과 herpes virus 와의 상호관계(相互關係)(병인(病因)으로서의)의 더 진전(進展)된 연구(硏究)가 시급(時急)히 요청(要請)되고 있는 것이다. 본실험(本實險)은 Marek 병(病) 병인(病因)을 검색분석(檢索分析)하기 위한 조직배양법(組織培養法)을 더욱 진전(進展)시키므로서 GF 정형(定型) Marek 병(病)(Keny et al., 1964)과 CR-64 급성형(急性型) Marek 병(病)(Staples, 1964)의 병인(病因)을 구명(究明)하여 그 분리병인주(分離病因株)의 특성(特性)을 분석(分析), 또한 숙주(宿主)-세포간(細胞間)의 상호관계(相互關係)를 밝히고 더 나아가 Marek 병(病)의 각각(各各) 다른 분리주간(分離株間) 병인(病因)의 차이여부(差異如否), 또는 후보병인(候補病因)으로서의 herpes virus의 타당성(妥當性)을 검토(檢討)코져 시행(施行)되었으며, 다음과 같은 실험결과(實驗結果)를 얻었다. GF 정형(定型) 및 CR-64 급성형(急性型) Marek 병(病) 감염계신세포(感染鷄腎細胞)의 일차적(一次的) 단층(單層)(막(膜))배양세포(培養細胞)에 있에서 병인(病因)에 virus 의 증식(增殖)은 뚜렷이 변형(變形)된 종양세포화(腫瘍細胞化)(원형화(圓形化)병소(病巢)의 형성(形成)으로 나타났으며 이 종양(腫瘍))(암(癌))세포화병소(細胞化病巢) 형성(形成)의 특성(特性)은 감염(感染)된 배양세포(培養細胞)(탈락(脫落)시킨)를 비감염신세포단층배양(非感染腎細胞單層培養)에 가(加)하므로서(접종(接種)) 규칙적(規則的)으로 전달(傳達)(계대(繼代))되었다. 또한 계태아간(鷄胎兒肝) 및 신경교배양세포(神經膠培養細胞)에도 종양세포화특성(腫瘍細胞化特性)이 계대(繼代)될수 있었으나 정상계태아섬유세포배양(正常鷄胎兒纖維細胞培養)에 감염(感染)된 신배양세포(腎培養細胞)를 접종(接種)하였을 때는 아무런 세포변성(細胞變成)(CPE)을 확인(確認)할수 없었다. 또한 양형(兩型)의 Marek 병(病) 감염계(感染鷄)로부터의 전혈(全血) 및 buffy coat(말초백혈구일혈수(末梢白血球一血數)) 부유액(浮游液)을 정상(正常) 계신배양세포(鷄腎培養細胞)에 접종(接種)하므로서도 똑같은 세포변성(細胞變性)을 나타내었으나 다만 이 경우에는 그 병소수(病巢數)는 직접(直接) Mirek 병리환계(病罹患鷄)로부터 취(取)한 신세포배양(鷄腎細胞培養)에 비(比)하여 훨씬 적은 수(數)로 나타났다. 실상(實上) 조직배양상(組織培養像)에 관(關)한 한(限) Marek 병(病)의 GF 정형분리병인주(定型分離病因株)와 CR-64 급성형분리병인주간(急性型分離病因株間)에는 아무런 差異點을 발견(發見)할 수 없었다. 이와같은 특성(特性)을 갖는 감염병인(感染病因)은 극도(極度)의 세포결합성(細胞結合性)을 지니고 있었으며 본실험조건하(本實驗條件下)에서는 종속(從屬)되어있는 세포(細胞)들로부터 감염상태(感染狀態)의 병인(病因)을 분리(分離)하는 것은(유리병인(遊離病因)) 불가능(不可能)하였으며, 따라서 계대(繼代)(전달(傳達))접종물(接種物)은 항시(恒時) 세포함유물(細胞含有物)이 였다. 배양세포(培養細胞)에 있어서의 변성(變性)은, 비종양황기(非腫瘍荒起) virus 에 의한 점진적(漸進的)으로 이루어지는 세포변성(細胞變性)인 plaque 인 것 보다 오히려 종양황기(腫瘍荒起) virus 에 의한 특이적세포변형병소(特異的細胞變形病巢)(focus)로 보여졌으며 그 양상(樣相)은 여러가지 관점(觀點)에서 계태아섬유농배양세포상에서의 Rous sarcoma virus 의 그것에 유이(類似)하였다. 본(本) 병인(病因)의 병소분석(病巢分析)은 접종(接種)된 감염세포농도(感染細胞濃度)와 계수(計數)된 원형화병소간(圓形化病巢間)에 고도(高度)의 직선상관관계(直線相關關係)를 표시(表示)하였다. 양(兩) 분리병인주감염신배양세포(分離病因株感染腎培養細胞)의 이화학적(理化學的) 처리(處理)에 의한 특성분석(特性分析), 핵내봉입체(核內封入體)의 형성(形成)과 감별염색법(鑑別染色法) 및 세포화학적처리(細胞化學的處理)에 의한 virus 의 핵산형판별등(核酸型判別等)은 이들 원형화병소형성능력(圓形化病巢形成能力)을 지닌 분리병인주(分離病因株)의 성상(性狀)이 B 군(群) herpes virus의 그것과 극(極)히 유사(類似)함을 나타내었으며, 그 외(外)에 여러가지 분석방법(分析方法)에 의하여 이 병인(病因)들이 계백혈병(鷄白血病)/육종군(肉腫群) virus 들 및 PPLO들과는 전연(全然) 상관관계(相關關係)가 없음이 밝혀졌다. 감염신배양세포(感染腎培養細胞)의 음성염색법(陰性染色法)에 의한 전자현미경관찰(電子顯微鏡觀察)은 herpes virus 양(樣)특성(特性)을 갖춘 vius 입자(粒子)들을 밝혀 내었으며 또한 감염신배양세포(感染腎培養細胞)의 무(無) 백혈병(白血病)/Marek 병(病) 감수성계추(感受性鷄雛)로의 접종결과(接種結果)는 Marek 병(病)의 특이적병변(特異的病變)을 계추(鷄雛)에 발현(發現)시켰으며, 살처분후(殺處分後) 핵(該) 계추(鷄雛)들로부터의 신조직배양(腎組織培養)에 있어서도 명확(明確)한 세포변형(細胞變形)에 의한 병소형성(病巢形成)(암세포화(癌細胞化))특성(特性)을 훌륭히 재현(再現)시켜 주었다. 이와같은 실험결과(實驗結果)로서 배양세포(培養細胞)를 괴사(壞死)시키지 않고 변형(變形)(transfermation) 시키는 능력(能力)을 지닌 이들 분리주(分離株)는 Marek 병(病) 병인(病因) 그것이며, 다분(多分)히 B 군(群) herpes virus 에 속(屬)하는 한 멤버일(一)임이 단정(斷定)되었으며, 또한 이들 virus 군(群)의 어떤 것들은 고도(高度)의 종양양기특성(oncogenicity) 을 지니고 있을 것으로 추정(推定)되었다.

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