• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권3호
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• pp.175-181
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• 2006

Nursery pig building is imperative to provide environmental conditions favorable to maintenance of piglet health and the efficiency of growth rate. To meet the ultimate goal, it is necessary to apply proper ventilation design and construction to a confinement livestock building. This study was conducted to investigate the performance of a modified ventilation system in terms of devised slot-inlet (modification I) and exhaust fan (modification II) to improve air change rate in a confined nursery pig building, with dimension of 5.9 m(W) ${\times}$ 12.6 m(L) ${\times}$ 2.2 m(H) in an Darby Genetic Station. The experiment was carried out in August, especially when the outdoor peak temperature were above $30^{\circ}C$ and the measured indoor environmental factors were temperature, air velocity, humidity and ammonia concentration which have been known to affect the piglet health and growth. There was no difference in indoor temperature between the original and modified ventilation systems, however the air velocity and ammonia concentration in confined nursery pig building with modified ventilation system were, in most cases, better performance than original ventilation system. Therefore, it was concluded that the slot-inlet system that kept indoor environmental factors pertinent and had an economic advantage, should be considered as a ventilation system for decreasing sensible heat from piglet in confined nursery pig building during extreme summer season.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제38권1호
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• pp.41-50
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• 2008

Purpose: Bone morphogenetic protein-2(BMP-2) has been shown to possess significant osteoinducitve potential. There have been attempts to overcome a limitation of mass production, and economical efficiency of BMP. The aim of this study was to produce recombinant human BMP-2(rhBMP-2) from E. coli in a large scale and evaluate its biological activity. Materials and Methods: The E.coli strain BL21(DE3) was used as a host for rhBMP-2 production. Dimerized rhBMP-2 was purified by affinity chromatography using Heparin column. To determine the physicochemical properties of the rhBMP-2 expressed in E. coli, we examined the HPLC profile and performed Western blot analysis. The effect of the purified rhBMP-2 dimer on osteoblast differentiation was examined by alkaline phosphatase (ALP) activity and representing morphological change using C2C12 cell. Results: E. coli was genetically engineered to produce rhBMP-2 in a non-active aggregated form. We have established a method which involves refolding and purifying a folded rhBMP-2 dimer from non-active aggregates. The purified rhBMP-2 homodimer was characterized by SDS-PAGE as molecular weight of about 28kDa and eluted at 34% acetonitrile, 13.27 min(retention time) in the HPLC profile and detected at Western blot. The purified rhBMP-2 dimer stimulated ALP activity and induced the transformation from myogenic differentiation to osteogenic differentiation. Conclusion: rhBMP-2 was produced in E. coli using genetic engineering. The purified rhBMP-2 dimer stimulated ALP activity and induced the osteogenic differentiation of C2C12 cells.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권4호
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• pp.340-348
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• 2005

Laboratory scale experiments were conducted to compare the performance of two types of sequencing batch reactor(SBR) systems, anoxic-oxic-anoxic-oxic $((AO)_2)$ SBR and anoxic-oxic-anoxic $(A_2O)$ SBR on the biological nitrogen and phosphorus removal. Also, the profiles of DO and pH in reactors were used to monitor the biological nutrient removal in two SBRs. The break point in the pH and DO curves at the oxic period coincided with the end of nitrifying activity at about 1 h 30 min in oxic phase, and the change in pH appears to be related to nitrate concentration. The TOC removal efficiency in $A_2O$ SBR was higher than that in $(AO)_2$ SBR. The denitrification was completed at the influent period. The 2nd non-aeration and aeration periods were not necessary for the nitrogen and phosphorus removal because of the low influent TOC concentration in this study. The release and uptake of phosphorus in $AO_2$ SBR was much higher than that in $(AO)_2SBR.$ In order to uptake more phosphorus, the 1st aeration period in $A_2O$ SBR should be prolonged.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권4호
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• pp.439-455
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• 2019

This research deals with thermo-electro-mechanical buckling analysis of the sandwich nano-beams with face-sheets made of functionally graded carbon nano-tubes reinforcement composite (FG-CNTRC) based on the nonlocal strain gradient elasticity theory (NSGET) considering various higher-order shear deformation beam theories (HSDBT). The sandwich nano-beam with FG-CNTRC face-sheets is subjected to thermal and electrical loads while is resting on Pasternak's foundation. It is assumed that the material properties of the face-sheets change continuously along the thickness direction according to different patterns for CNTs distribution. In order to include coupling of strain and electrical field in equation of motion, the nonlocal non-classical nano-beam model contains piezoelectric effect. The governing equations of motion are derived using Hamilton principle based on HSDBTs and NSGET. The differential quadrature method (DQM) is used to calculate the mechanical buckling loads of sandwich nano-beam as well as critical voltage and temperature rising. After verification with validated reference, comprehensive numerical results are presented to investigate the influence of important parameters such as various HSDBTs, length scale parameter (strain gradient parameter), the nonlocal parameter, the CNTs volume fraction, Pasternak's foundation coefficients, various boundary conditions, the CNTs efficiency parameter and geometric dimensions on the buckling behaviors of FG sandwich nano-beam. The numerical results indicate that, the amounts of the mechanical critical load calculated by PSDBT and TSDBT approximately have same values as well as ESDBT and ASDBT. Also, it is worthy noted that buckling load calculated by aforementioned theories is nearly smaller than buckling load estimated by FSDBT. Also, similar aforementioned structure is used to building the nano/micro oscillators.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제37권2호
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• pp.91-103
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• 2021

We conducted an analysis of agroforestry system efficiency to conserve biodiversity in the Mbalmayo Forest Reserve (MFR) between March 2018 and June 2018. A synthesis of forest fragmentation data observed on multiple strata and scale satellite imageries over 31 years, between 1987 and 2018 as well as, the use of both a floristic and a faunal surveys, revealed that although 29.28% of natural forests was fragmented and converted to agroforests landscapes, banana and cocoa based agroforest appeared to perform the most relevant records in carbon storage and to attract wild terrestrial and avifauna. Analysis of NDVI, NDWI and Iron Oxyde helped monitor the vegetation cover of the reserve, and differentiate natural and fragmented classes, majority of conserved forest wetlands and agroforestry systems, and a minority of natural dryland forest. Further analysis also revealed significant correlations between NDVI and Shannon Index, and between NDVI and carbon stock. Based on the NDVI value and the equation Y=3.827×X-1.587 (where Y for the carbon stocks and X for NDVI value), we estimated the total carbon stock of the forest reserve at about 99557.6 tonnes, and its mean value at about 8.491 tons/ha. Nevertheless, environmental efforts to sustainably manage agroforestry landscape appear to be a relevant key to conserve wild biodiversity and mitigate climate change at the level of the Mbalmayo Forest Reserve. If anthropogenic activities have deeply changed the reserve's natural landscape, reduced its carbon sequestration performance, and wildlife conservation status, forest wetlands appear to remain its most conserved places and the best refuge for wild fauna still occurring in diverse strata of the MFR.

• 한국재료학회지
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• 제33권5호
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• pp.175-188
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• 2023

Water electrolysis holds great potential as a method for producing renewable hydrogen fuel at large-scale, and to replace the fossil fuels responsible for greenhouse gases emissions and global climate change. To reduce the cost of hydrogen and make it competitive against fossil fuels, the efficiency of green hydrogen production should be maximized. This requires superior electrocatalysts to reduce the reaction energy barriers. The development of catalytic materials has mostly relied on empirical, trial-and-error methods because of the complicated, multidimensional, and dynamic nature of catalysis, requiring significant time and effort to find optimized multicomponent catalysts under a variety of reaction conditions. The ultimate goal for all researchers in the materials science and engineering field is the rational and efficient design of materials with desired performance. Discovering and understanding new catalysts with desired properties is at the heart of materials science research. This process can benefit from machine learning (ML), given the complex nature of catalytic reactions and vast range of candidate materials. This review summarizes recent achievements in catalysts discovery for the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). The basic concepts of ML algorithms and practical guides for materials scientists are also demonstrated. The challenges and strategies of applying ML are discussed, which should be collaboratively addressed by materials scientists and ML communities. The ultimate integration of ML in catalyst development is expected to accelerate the design, discovery, optimization, and interpretation of superior electrocatalysts, to realize a carbon-free ecosystem based on green hydrogen.

• 한국지역지리학회지
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• 제5권1호
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• pp.101-120
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• 1999

본 연구는 농업의 산업화 과정에서 국가의 농업정책이 지역적 전문화(specialization)에 어떠한 영향을 미쳤는가를 영국을 사례로 하여 분석한 논문이다. 1950년대 이후 영국은 영농규모의 집중화(concentration), 보장 가격의 설시, 조건불리지역 사업을 통해 농업의 산업화를 촉진하는 정책을 실시하였으며 이로 인해 농업의 지역적인 전문화가 발생하였다. 작물의 전문화는 밀과 보리 및 종유(oilseed)를 중심으로 나타났다. 밀의 경우 EU 가입이후 상대적으로 부족하면서 공동농업정정책(Common Agricultural Policy)에서 높은 보장가격을 지지받음에 따라 동부 잉글랜드 지방의 토양이 비옥한 지역을 중심으로 전문화가 이루어졌다. 보리의 경우 사료작물로 재배되면서 가축사육지원정책의 영향을 받아 가축사육의 전문화가 이루어진 지역에서 집중 재배되었다. 종유의 지역적 전문화는 식품가공업이 발달과 함께 품종 개발, 가공 및 저장기술의 발달로 남부지역에서 북부지역으로 확산되었다. 가축 사육은 작물 재배보다 전문화가 뚜렷하였다. 특히 1970년대부터 실시된 조건불리지역 사업은 영농조건이 불리한 영국 서부 구릉지 지역에 전문화를 유발시키면서 환경보전론자들의 비판을 받기도 하였다. 또한 1980년대 중반이후 우유생산량을 줄이기 위한 쿼터제도에서 농민들간에 쿼터량을 거래할 수 있게 함으로서, 동부지역의 농민이 서부지역에 이를 양도함으로서 전문화는 더욱 촉진되었다. 이와 같은 연구 결과는 농업정책이 현시적으로 혹은 암묵적으로 공간적인 측면을 지니게 되어 농업의 지역적 분화를 유발함을 의미한다.

• 환경정책연구
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• 제13권4호
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• pp.3-49
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• 2014

기업의 환경책임에 대한 이해관계자의 관심이 높아지고, 정부의 환경규제가 강화되면서 환경경영의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 아직까지 국내 기업들의 환경에 대한 인식수준은 낙후된 편이며, 환경 관련 연구들도 환경성과와 경제적 성과의 관련성에 대한 일관된 결론을 제시하지 못하고 있다. 이는 첫째, 경제적 성과는 평가범위가 상대적으로 협소하고 가격이라는 공통 단위로 측정될 수 있는 반면, 환경오염물질의 감소, 온실가스 및 탄소 배출의 감소, 에너지 효율 등과 같은 환경성과는 평가범위가 다양하고 측정단위가 상이하기 때문에 선정되는 성과지표에 따라 서로 다른 연구결과가 도출될 수 있기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 일반화되고 표준화된 성과지표의 개발이 모색되어야 하며, 특히 환경경영의 의미가 '지속성장'이란 개념으로 확장됨에 따라 이러한 정의에 부합하기 위해서는 개발된 성과지표는 환경성과와 경제적 성과의 의미를 동시에 포괄할 수 있어야 한다. 둘째, 현재 대부분의 연구는 환경경영의 실행주체인 기업의 환경투자 동기 및 환경성과에만 주목하고 있을 뿐, 환경경영의 효과적인 실천전략에 대한 명확한 기준을 제시하지 못하고 있다. 예를 들어, 경쟁업체들과의 상대적인 환경경쟁력을 비교함으로써 프로세스 개선전략 또는 시장차별화 전략을 도출하고 이를 경제적 성과와 연계하기 위한 환경전략의 선택적 대안을 제안함으로써 환경성과와 경제적 성과의 선순환적인 관계성을 확보할 수 있어야 한다. 본고에서는 첫째, 다수 투입과 다수 산출요인으로 구성된 에코효율성을 자료포획분석(Data Envelopment Analysis: DEA) 모형을 통하여 산출하고자 한다. 에코효율성을 기초로 국내 기업들의 환경경쟁력을 비교분석하고 에코효율성을 개선하기 위한 환경전략의 선택적 대안을 제시하고자 한다. 둘째, 패널분석을 이용하여 에코효율성과 경제적 성과의 인과관계를 분석하고, 합동 회귀모형을 이용하여 에코효율성과 경제적 성과의 관계성을 분석하고자 한다. 국내 23개 기업의 4개년 자료를 대상으로 DEA에서 산출된 에코효율성을 이용하여 표본기업들의 기간별 에코 효율성을 산출하였다. 산출된 에코효율성을 기초로 23개 기업의 연도별 기술효율성, 순수기술효율성 및 규모효율성을 비교하였으며 비효율적인 기업들의 에코효율성 개선 대안을 제시하였다. 또한, 에코효율성과 경제적 성과로의 인과성이 존재하고 있으며, 수익성(ROA 및 ROS) 및 기업가치(토빈 Q, 주가 및 주가수익률)와 같은 경제적 성과와 에코효율성의 관련성을 분석한 결과 에코효율성이 기업의 수익성 및 기업가치와 매우 유의적인 양(+)의 관련성을 가지고 있음을 확인하였다. 본고의 결과는 다양한 환경변수와 경제적 성과변수를 통합한 에코효율성을 이용함으로써 환경 관련 연구들의 일반성이나 보편성을 제고할 수 있을 뿐만 아니라 환경관리의 지속가능성에 대해 보다 깊은 통찰력을 제공해 줄 것으로 기대한다. 또한, DEA 모형에서 제공하는 연도별 기술효율성, 순수기술효율성 및 규모효율성의 분석결과를 이용하여 에코효율성에 대한 변화의 원인을 탐색하고 환경경영에 대한 선택적 전략을 제시함으로써 환경경영의 실행방향과 구체화된 실천목표를 지원할 수 있을 것으로 기대한다. 마지막으로 본고에서 분석된 일관된 연구 결과는 기업의 환경투자가 경제적 성과로 연계될 수 있다는 점에서 선순환적인 환경경영의 동기부여 요인으로 작용할 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.511-519
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• 2022

본 연구에서는 국내에서 운영 중인 대형 LPG(Liquefied petroleum gas: 액화석유가스) 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC(total organic carbon: 전유기탄소)를 효과적으로 제거할 수 있는 탈기법(air-stripping) 기반의 정화공정을 개발하기 위해, 국내 LPG 지하저장소 주변 두 종류의 오염 지하수 시료(초기 TOC 농도는 각각 608 mg/L와 153 mg/L)를 대상으로 TOC 제거 실내 실험을 하였다. 다양한 air-stripping 조건(공기주입량 변화, 온도 변화, 초음파 처리 연계 등)에서 처리수의 TOC 제거효율을 비교함으로써, 최적의 TOC 제거효율을 가지는 air-stripping 기반의 지하수 정화공정을 개발하고자 하였다. Air-stripping의 공기 주입량 변화 실험 결과, 공기주입량이 2 L/min에서 11 L/min로 많아질수록, stripping 시간이 1시간에서 24시간으로 길어질수록, 오염지하수의 TOC 제거율은 증가하였지만, 처리 후 지하수의 TOC 농도는 방류수 수질 기준(100 mg/L 이하)보다 높았다. 정성분석 결과 실험에 사용한 LPG 지하저장소 주변 오염지하수의 TOC 주요 성분은 메탄올과 프로판으로 나타났으며, 메탄올의 경우 물과의 친화성에 의해 air-stripping 효과가 프로판보다 낮아, 장시간의 stripping이 필요한 것으로 판단되었다. 상온(20℃)에서 공기주입량 4 L/min로 24시간 air-stripping 후 오염 지하수의 TOC 제거효율은 59.1%였으나, 온도를 30℃와 40℃로 상승시켰을 때 제거효율은 각각 80.0%와 82.8%로 증가하여, 온도 증가에 따라 TOC 제거효율도 증가하였다. 다만 오염지하수의 온도를 40℃로 유지하여도 24시간 이상 air-stripping을 해야 처리수의 TOC 농도가 방류수 수질 기준을 만족하였다. Air-stripping의 TOC 제거효율을 높이기 위해, 초음파 처리 과정을 병행한 경우, 공기주입량 9 L/min 조건으로 air-stripping을 적용한 결과 5시간 만에 87.8%의 높은 제거효율을 나타내어(처리 후 TOC 농도: 72.4 mg/L) 방류수 수질 기준(100 mg/L)을 만족하였다. 초기 TOC 농도가 낮은 오염지하수의 경우에도 초음파 처리와 air-stripping을 동일한 조건으로 병행한 경우, TOC 제거효율은 89.7%(처리 후 TOC농도: 18.9 mg/L)를 나타내었다. 연구 결과로부터 TOC로 오염된 대형 LPG 지하공동저장소 주변 지하수에 대하여 초음파 처리와 air-stripping을 연계한 정화법을 적용하는 경우, 비교적 짧은 시간(6시간 이하)에 효과적으로 지하수 내 TOC를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국경제지리학회지
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• 제17권2호
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• pp.335-348
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• 2014

본 연구는 충남가젤산업의 기술수준분석과 산업구조분석을 통해 정책적 시사점을 도출해 보고자 하였다. 분석결과, 충남가젤산업은 규모와 성장성 측면에서 경쟁우위가 있고, 산업효율성이 높아 소득증대 효과가 있었다. 또한 충남가젤산업 중 저기술산업은 첨단기술산업을 제외한, 고기술산업, 중기술수준의 산업보다 산업집적과 산업성장을 거듭하며 빠른 산업구조변화속도로 변모해왔다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 분석결과를 바탕으로 다음의 시사점을 도출하였다. 낮은 연구개발 투자에도 빠른 성장과 고용창출을 달성하는 충남가젤산업에 대한 집중한 추가적인 연구개발투자가 필요하며, 산업규모(BQ)와 산업성장율(IG)을 이용한 산업발전단계별 육성전략 추진이 필요하다. 또한 충남가젤산업 중 저기술산업이 고기술산업, 중기술수준의 산업보다 빠른 산업구조적 변화를 보이는 것에 대해 지역의 입장에서 유불리를 심도있게 검토해야 한다. 본 연구에서 분석한 가젤산업을 지역산업정책에 활용한다면 높은 소득증대와 고용창출 등으로 지역산업과 지역발전에 이바지 할 것으로 기대한다.