• Macromolecular Research
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• 제17권7호
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• pp.528-532
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• 2009

The size and shape of free volume (FV) holes available in membrane materials control the rate of gas diffusion and its permeability. Based on this principle, a segmented, thermo-sensitive polyurethane (TSPU) membrane with functional gate, i.e., the ability to sense and respond to external thermo-stimuli, was synthesized. This smart membrane exhibited close-open characteristics to the size of the FV hole and water vapor permeation and thus can be used as smart food packaging materials. Differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), positron annihilation lifetimes (PAL) and water vapor permeability (WVP) were used to evaluate how the morphological structure of TSPU and the temperature influence the FV holes size. In DSC and DMA studies, TSPU with a crystalline transition reversible phase showed an obvious phase-separated structure and a phase transition temperature at $53^{\circ}C$ (defined as the switch temperature and used as a functional gate). Moreover, the switch temperature ($T_s$) and the thermal-sensitivity of TSPU remained available after two or three thermal cyclic processes. The PAL study indicated that the FV hole size of TSPU is closely related to the $T_s$. When the temperature varied cyclically from $T_s-10{\circ}C$ to $T_s+10^{\circ}C$, the average radius (R) of the FV holes of the TSPU membrane also shifted cyclically from 0.23 to 0.467 nm, exhibiting an "open-close" feature. As a result, the WVP of the TSPU membrane also shifted cyclically from 4.30 to $8.58\;kg/m^2{\cdot}d$, which produced an "increase-decrease" response to the thermo-stimuli. This phase transition accompanying significant changes in the FV hole size and WVP can be used to develop "smart materials" with functional gates and controllable water vapor permeation, which support the possible applications of TSPU for food packaging.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1299-1306
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• 2015

This study aims to investigate the mechanism of action of the cinnamon bark essential oil (CB), when used singly and also in combination with piperacillin, for its antimicrobial and synergistic activity against beta-lactamase TEM-1 plasmid-conferred Escherichia coli J53 R1. Viable count of bacteria for this combination of essential oil and antibiotic showed a complete killing profile at 20 h and further confirmed its synergistic effect by reducing the bacteria cell numbers. Analysis on the stability of treated cultures for cell membrane permeability by CB when tested against sodium dodecyl sulfate revealed that the bacterial cell membrane was disrupted by the essential oil. Scanning electron microscopy observation and bacterial surface charge measurement also revealed that CB causes irreversible membrane damage and reduces the bacterial surface charge. In addition, bioluminescence expression of Escherichia coli [pSB1075] and E. coli [pSB401] by CB showed reduction, indicating the possibility of the presence of quorum sensing (QS) inhibitors. Gas-chromatography and mass spectrometry of the essential oil of Cinnamomum verum showed that trans-cinnamaldehyde (72.81%), benzyl alcohol (12.5%), and eugenol (6.57%) were the major components in the essential oil. From this study, CB has the potential to reverse E. coli J53 R1 resistance to piperacillin through two pathways; modification in the permeability of the outer membrane or bacterial QS inhibition.

• Animal Bioscience
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• 제36권5호
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• pp.797-809
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• 2023

Objective: Many scientists have investigated solutions to reduce microbiological risks in dry-aged meat after the dry-aging technology was revived for high quality and value-added premium meat product in the market. This study aimed to investigate the effect of scoria powder in onggi (Korean earthenware) on the meat quality of pork loins during 21 days of dry aging and to elucidate its mechanism of action. Methods: The pork loins were randomly divided into three groups: aged in vacuum-packaging, onggi containing red clay only (OR), and onggi containing 30% red clay and 70% scoria powder (OS). Microbial analyses (total plate count and Lactobacillus spp.) and physicochemical analyses (pH, shear force, volatile basic nitrogen [VBN], water activity, 2-thiobarbituric acid reactive substances, water content, water holding capacity, cooking loss, and color analysis) of aged meat were conducted. Far-infrared ray emission, quantification of immobilized L. sakei and microstructure of onggi were investigated to understand the mechanism. Results: On day 21, the meat aged in OS exhibited lower pH, shear force, VBN, and water activity than those aged in OR, along with an increase in the number of Lactobacillus spp. OS had a smaller pore diameter than OR, implying lower gas permeability, which could promote the growth of L. sakei. Conclusion: OS improved the microbiological safety and storage stability of pork loin during dry aging by increasing number of Lactobacillus spp. possibly due to low permeability of OS.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권2호
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• pp.152-166
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• 2020

Background: Ginsenosides, which have various physiological activities, are known to be abundant in the leaves and roots of ginseng. Ginseng sprouts can be used as a fresh vegetable and roots, stems, and leaves of ginseng can be consumed. This study aimed to investigate the effect of carbon dioxide treatment and the modified atmosphere (MA) packaging method in suppressing quality deterioration during the distribution of ginseng sprouts. Methods and Results: Ginseng sprouts were packed using Styrofoam, barrier film + non gas treatment, barrier film + gas treatment, 15 ㎛ polyamide (PA) double film + non gas treatment, 15 ㎛ PA double film + gas treatment, 25 ㎛ PA film + non gas treatment, or 25 ㎛ PA film + gas treatment. Quality parameters including gas composition, relative humidity, chlorophyll SPAD (Soil Plant Analysis Development) value, firmness, and rate of quality loss in ginseng sprouts were monitored at the following temperatures: 20℃, and 10℃. Ginseng sprouts packaged with 25 ㎛ PA film showed loss in quality because of wilting owing to low relative humidity within the film. Chlorophyll and firmness did not differ between film and gas treatments. The time point at which the combined loss from softening and decay owing to fungal, and bacterial infection and wilt reached 20% was considered the limit of distribution. At 20℃, the packaging not included in the 20% distribution loss rate limit or up to 7 days was 15 ㎛ PA double film + gas treatment. At 10℃, the packaging not included in the 20% distribution loss rate limit for up to 18 days were barrier film + gas treatment and 15 ㎛ PA double film + gas treatment. Conclusions: The film packaging suitable for the distribution of ginseng sprouts was found to be the barrier film and PA film with low gas permeability and maintaining hygroscopicity at 95% relative humidity. To prevent the loss in quality of ginseng sprouts, gas treatment (8% of O₂ and 18% of CO₂) in the film was found to be more suitable than no gas treatment for inhibition of decay.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.515-522
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• 2007

본 연구에서는 가상의 "흑곰-HY" 가스전을 대상으로 상용저류전산시뮬레이터인 "ECLIPSE 300"을 사용하여 가스저장전으로 전환에 대비한 기술적 타당성을 평가하고자 하였다. 이 저류층의 매장량은 143 BCF로서 소규모 가스전이며, 공극률과 투과도는 각각 19.5%와 50 md로 가스의 순환이 원활이 이루어질 수 있는 비교적 양호한 저류층이다. 이 저류층에 대하여 가스저장전으로의 전환시 핵심적 검토항목인 쿠션가스 양, 저장전으로의 전환시점, 운영사이클 변경, 가스정의 수 및 수평정 적용 가능성 등에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과, "흑곰-HY" 가스저장전에서 안정적인 가스저장을 위해서는 쿠션가스가 최소한 50% 이상이 되어야 함을 알 수 있었다. 또한 가스를 더 오랜기간동안 생산하기 위해 잔류가스를 적정 쿠션가스 양보다 적게 남겨두어도 추가로 쿠션가스만 주입하면 기술적으로는 아무 문제가 없는 것으로 나타났다. 한편, 가스를 5개월 대신 동절기 3개월간만 재생산하는 운영사이클의 경우에는 쿠션가스를 60% 이상으로 높여주거나 가스정의 수를 늘려야만 재생산이 가능한 것으로 나타났다. 가스정의 수에 대한 분석결과에서는 6개와 8개인 경우에는 저류층내 잔류가스가 증가하여 정상적인 재생산이 불가능하므로 "흑곰-HY" 가스전에서는 최소 10개의 수직가스정이 운영되어야 함을 알 수 있었다. 이에 반해 2개의 기존 수직정에 3개의 수평정을 추가로 시추하게 되면 비교적 안정적인 주입과 재생산이 가능한 것으로 산출되었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.173-178
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• 2008

본 연구에서는 탄성물성과 저류물성의 관계를 규명하는 암석물리모델링 방법에 대해 소개하고 이를 동해-1 가스전의 저류층에 응용한 결과를 보고하고자 한다. 시추검층데이터를 이용하여 속도(Vp)와 공극률(\phi) 사이의 관계를 저류층 별로 파악하고, 투수율($\kappa$)과 공극률($\phi$)의 관계를 결합하여 Vp와 $\kappa$의 관계에 대한 연구를 수행하였다. Vp-$\phi$모델의 해석 결과 심부 저류층으로 갈수록 상대적으로 속성정도가 증가하고 분급이 불량함을 알 수 있었다. 또한, 위의 결과를 통해 저류층별로 P파 속도로부터 공극률을 정량적으로 예측 할 수 있는 관계식을 제시하였다. Vp-$\kappa$관계식은 시추검층, 코어실험, 박편을 이용한 투수율 예측 시뮬레이션을 통해 획득한 자료를 이용하여 $\kappa-\phi$의 관계식을 산정한 후 Vp-$\phi$관계식과 결합하여 얻을 수 있었고 이 결과 또한 보고하였다. $\kappa-\phi$관계식은 저류층간의 차이가 없어 하나의 모델로 제시하였으나, Vp-$\phi$ 관계식이 달라 저류층별로 각각 다른 Vp-$\kappa$관계식을 얻을 수 있었다. 본 연구에 사용된 암석물리학적 해석방법은 저류층의 특성해석에 있어서 발생될 수 있는 불확실성을 줄일 수 있고, 탄성파 탐사의 결과로부터 저류물성을 정량적이고 신뢰도 높게 판별 할 수 있는 강력한 도구를 제공할 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제9권3호
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• pp.141-150
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• 1999

비다공성막을 통한 기체 투광성분의 투과 transient와 투과 조성을 on-line 방식으로 측정할 수 있는 기체 투과장치를 개발하였다. 측정은 연속흐름방식으로 이루어지며 측정한 투과 transien로부터 여러 가지의 투과특성, 즉, 투과계수, 확산계수, 용해계수 등을 동시에 평가할 수 있다. 잘 알려진 유리상 고분자인 두 가지 폴리이드막과 고무상의 고분자인 실리콘막을 선택하여 여러 가지의 기체투과 특성들을 측정하여 문헌치와 비교함으로써 투과장치 및 측정방법에 대한 신뢰성, 정확성을 확인하였다. 또한 측정한 투과 transient를 분석함으로써 막을 통한 기체 투과거동을 좀더 자세하게 다양하게 분석할 수가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.449-458
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• 2001

단일절리에서 2상유체의 거동을 모의하기 위해 개발된 수치모형의 검증을 위해서 상대투과계수 특성식을 수치모형에 적용하여 가스와 물의 동시거동을 해석한 후, 수치모의 결과를 모형실험결과와 비교하였다. 절리면의 거칠기와 간극의 크기에 댸한 민감도 분석을 실시한 결과, 가스의 이동속도는 절리면의 거칠기와 반비례하였으며, 절리간극의 크기와는 상대투과계수 특성식의 영향으로 단상유체의 흐름에서와 같은 간극크기의 제곱에 비례하는 향상은 보이지 않았다. 수치모형의 현장적용성을 검토하기 위해서 지하 LPG 저장기지에 모형을 적용한 결과, 저장공동에 인접한 단일절리에서의 운영압의 동적변동에 따른 지하수와 프로판가스의 동시거동을 모사할 수 있었다. 절리면이 매끈하고 간극이 작아질수록 운영압과 지하수압의 조절로는 누출된 가스의 이동제어가 불가능해지는 것으로 나타났다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.538-550
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• 2008

Radon is an invisible, odorless, and radioactive gas. It is formed by the disintegration of radium, which is a decay product of uranium. Some amounts of radon gas and its products are present ubiquitously in the soil, water, and air. Particularly high radon levels occur in regions of high uranium content. Although radon is permeable into indoor environment not only through geological features (bed rock and permeability) but also through the construction materials and underground water, the radiation from the geological features is generally main exposure factor. So there can be a problem in a certain space such as the underground and/or relatively poor ventilation condition. In this study, a GIS technique was used in order to investigate spatial distribution of radon measured from sub- way stations of 1 thru 8 in Seoul, Korea in 1991, 1998, 2001, and 2006. Spatial analysis was applied to reproduce the radon distribution. We utilized spatial analysis techniques such as inverse distance weighted averaging (IDW) and kriging techniques which are widely used to relate between different spatial points. To validate the results from the analyses, the jackknife technique for an uncertainty test was performed. When the number of measuring sites was less than 100 and also when the number of omitted sites increased, the kriging technique was better than IDW. On the other hand, when the number of sites was over 100, IDW technique was better than kriging technique. Thus the selection of analytical tool was affected sensitives by the analysis based on the number of measuring sites.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.1-7
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• 2012

니오븀 금속을 기반으로 하는 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막의 수소 투과 특성 및 화학적 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 직경 10 mm, 두께 0.5 mm의 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막을 제작하였으며, 2가지 조성($H_2$ 100%, $H_2$ 60% + $CO_2$ 40%)의 공급가스를 $450^{\circ}C$의 온도에서 투과시킬 때 압력에 따른 수소 투과 특성에 관한 실험을 진행하였다. 본 실험에서의 최대 수소 투과량은 순수한 수소를 투과시킬 경우 절대압력 3 bar에서 $5.58mL/min/cm^2$로 나타났다. 또한 공급가스 조성에 따른 각각의 경우 모두 Sievert's law에 잘 부합하였으며, 이산화탄소와의 혼합가스 사용시, 투과량은 수소 분압 감소에 비례하여 감소하였다. 투과 실험 후 XRD 분석을 통하여 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막의 이산화탄소에 대한 화학적 안정성에 대한 실험을 수행하였다.