• 전기화학회지
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• 제26권4호
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• pp.56-63
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• 2023

태양, 파도, 바람 등 친환경 재생에너지원을 이용한 전력 생산 기술이 성숙함에 따라 재생에너지 전력의 경제성과 규모 측면에서 빠르게 발전하고 있다. 특히, 전기화학적인 방법으로 수소를 생산하는 기술은 이러한 재생에너지와 효율적으로 연계될 수 있는 방법 중 하나로 주목받고 있다. 수전해 기술은 작동 온도에 따라서 저온(100 ℃ 이하), 중온(300-700 ℃), 고온(700 ℃ 이상) 수전해로 나눌 수 있으며, 에너지 소비량 및 전압 효율 평가는 열역학 법칙에 따라 계산한다. 그러나 수전해 평가에서 열역학적 전압(thermodynamic voltage)과 열중성 전압(thermo-neutral voltage)의 개념이 혼용되어 사용되고 있다. 본 총설에서는 저온 PEM (proton exchange membrane) 수전해 기술을 바탕으로 작동 전압과 효율 평가에 대한 이해를 높이고, 열역학적 전압과 열중성 전압의 차이점을 명확히 하고자 한다.

• Animal Bioscience
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• 제37권7호
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• pp.1196-1203
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• 2024

Objective: A study was conducted to quantify the performance differences of the near-infrared spectroscopy (NIRS) calibration models developed with different degrees of hay sample preparations. Methods: A total of 227 imported alfalfa (Medicago sativa L.) and another 360 imported timothy (Phleum pratense L.) hay samples were used to develop calibration models for nutrient value parameters such as moisture, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, crude protein, and in vitro dry matter digestibility. Spectral data of hay samples prepared by milling into 1-mm particle size or unground were separately regressed against the wet chemistry results of the abovementioned parameters. Results: The performance of the developed NIRS calibration models was evaluated based on R², standard error, and ratio percentage deviation (RPD). The models developed with ground hay were more robust and accurate than those with unground hay based on calibration model performance indexes such as R² (coefficient of determination), standard error, and RPD. Although the R² of calibration models was mainly greater than 0.90 across the feed value indexes, the R² of cross-validations was much lower. The R² of cross-validation varies depending on feed value indexes, which ranged from 0.61 to 0.81 in alfalfa, and from 0.62 to 0.95 in timothy. Estimation of feed values in imported hay can be achievable by the calibrated NIRS. However, the NIRS calibration models must be improved by including a broader range of imported hay samples in the modeling. Conclusion: Although the analysis accuracy of NIRS was substantially higher when calibration models were developed with ground samples, less sample preparation will be more advantageous for achieving rapid delivery of hay sample analysis results. Therefore, further research warrants investigating the level of sample preparations compromising analysis accuracy by NIRS.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4671-4677
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• 2023

For the first time Pb, Ni, and Cu nanocomposites were synthesized by versatile solution combustion synthesis using Aloevera extract as a reducing agent, to study the potential applications in X-ray/gamma, neutron, and Bremsstrahlung shielding. The synthesized Lead-Nickel-Copper (LNC) nanocomposites were characterized by PXRD, SEM, UV-VIS, and FTIR for the confirmation of successful synthesis. PXRD analysis confirmed the formation of multiphase LNC NCs and the Scherrer equation and the W-H plot gave the average crystal sizes of 19 nm and 17 nm. Surface morphology using SEM and EDX confirmed the presence of LNC NCs. Strong absorption peaks were analyzed by UV visible spectroscopy and the direct energy gap is found to be 3.083 eV. Functional groups present in the LNC NCs were analyzed by FTIR spectroscopy. X-ray/gamma radiation shielding properties were measured using NaI(Tl) detector coupled with MCA. It is found to be very close to Pb. Neutron shielding parameters were compared with traditional shielding materials and found LNC NCs are better than lead and concrete. Secondary radiation shielding known as Bremsstrahlung shielding characteristics also studied and found that LNC NCs are best in secondary radiation shielding. Hence LNC NCs find shielding applications in ionizing radiation such as X-ray/gamma and neutron radiation.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권3호
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• pp.267-277
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• 2014

골프장에서 제초와 병해충방제를 위해 농약의 사용은 필수적인 요소이다. 농약은 적절하게 관리되지 않을 경우 주변 환경과 생태계에 악영향을 초래할 수 있다. 그러나 우리나라의 경우 골프장의 농약사용에 관한 구체적인 통계나 체계적 관리방안이 없는 실정이었다. 본 논문에서는 골프장에서 사용되는 농약의 실태를 파악하고 이를 국가적 차원에서 체계적으로 관리할 수 있는 방안에 관해 조사하였다. 골프의 대중화로 인해 우리나라의 골프장은 급격히 증가하여 2011년 말 기준으로 421개소가 운영되고 있으며 이는 면적으로 $379.53km^2$이다. 이와 더불어 농약사용량도 매년 증가하고 있으며 2011년에는 216품목의 농약이 성분량 기준으로 총 118,669.4 kg이었고, 살균제(54.9%) > 살충제(24.4%) > 제초제(13.3%) > 생장조정제(0.1%) 순이었다. 2011년 골프장별 평균 농약사용량은 성분량으로 280.9 kg이였으며, 단위면적당 평균 농약사용량은 $5.4kg\;ha^{-1}$이였으나 이는 일반 농경지에서의 사용량의 50%에 해당되는 것이다. 골프장별 사용량은 $0.0-21.9kg\;ha^{-1}$ 범위로 편차가 매우 컸다. 골프장내 잔류농약성분의 검출빈도는 green > fairway, 잔디 > 토양 순이었다. 과거에는 일부 골프장에서 고독성농약을 사용하거나 검출되기도 하였으나 최근에는 사용하지도 않으며 검출되지도 않았다. 골프장의 농약사용의 실태를 파악하고 농약에 따른 환경피해를 예방하기 위해서 환경부에서는 2010년 초에 '골프장 농약 사용실태 관리시스템'(환경부 토양지하수정보시스템)을 개발하였다. 이 시스템을 통해 골프장에서의 농약사용 모니터링과 잔류 농약 검사에 관한 선진화된 관리체계를 구축하였다. 농약 잔류량 검사는 토양, 잔디 및 유출수 시료에 대해 실시하고 있고 검사시료는 골프장의 규모에 따라 결정할 수 있도록 정하였다. 우리나라는 골프장의 농약사용에 관련된 업무를 여러 부처에서 담당하다가 2009년부터 환경부로 일원화하여 추진하고 있으나 아직까지 법령과 행정규칙 등이 체계적으로 정비되지 않은 상태이다. 골프장에서의 농약사용과 관리 및 주변 생태계와 인간에 미치는 영향 등을 파악하기 위해서는 개별 골프장에 적합한 지역특이적 최적 관리방안(site-specific best management practices)이 우선적으로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 위해서는 위해성평가의 도입이 우선적으로 이행되어야 할 것이다. 우리나라는 골프장의 농약사용 및 농약잔류량 검사, 환경오염피해에 대한 기초연구, 환경오염 저감기술 등 관련 인프라가 매우 부족한 실정이다. 따라서 향후 정부에서는 관련제도를 정비하고, 개선 발전시켜 골프장에 의한 환경피해를 최소화하여 골프장이 친환경적으로 운영될 수 있도록 지속적인 관심과 지원이 이루어져야 할 것이다.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.148-153
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• 2010

본 연구는 녹차씨의 다양한 용도개발을 위한 기초자료를 얻기 위해 추출방법에 따른 녹차씨유의 물리화학적 특성 및 저장에 따른 안정성 테스트를 하였다. 녹차씨유의 수율은 SGS법을 이용할 경우 수율이 가장 높게 나타났고 비중은 추출방법에 관계없이 $0.91{\sim}0.94g/cm^{3}$ 범위였다. 명도는 SG법을 이용할 때가 가장 밝았으며, 적색도는 PRGS법을 이용할 경우가 가장 높게 나타났고 황색도의 경우는 SG법을 이용할 경우가 가장 높았다. 여러 지방산 중에서 C16 : 0, C18 : 1, 및 C18 : 2가 농도가 가장 높았다. 특히 C18 : 1 농도는 PGS (43.35%) > SGS (42.7%) > SG (39.0%)법의 순으로 다른 지방산에 비해 높은 수준이었다. 포화 지방산 농도는 SG (40.46%) > PGR (31.49%) > SGS (29.96%)법 순이었고 불포화 지방산의 경우는 SGS (69.9%) > PGR (68.39%) > SG (59.41%) 법 순이었다. SGS 및 SG법에 의해 추출된 녹차씨유의 산가는 저장기간이 10일 이후부터는 $6{\sim}8mgKOH/g$ 범위였다. 그러나 PGR법에 의해 추출된 녹차씨유의 산가는 저장기간과 비례하여 저장 60일 후에 49.3 mgKOH/g였다. SGS 및 SG법에 의해 추출된 녹차씨유의 과산화물가는 저장기간 10일부터 60일까지는 60~100 mEq/g 범위였다. 그러나 PGR법에 의해 추출된 녹차씨유의 과산화물가는 저장기간이 10일에서 30일로 증가할 경우 평균 60에서 240 mEq/g로 증가했다. 녹차씨유의 산패축진 작용도는 추출방법에 관계없이 $Fe^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Cr^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Ni^{2+}$의 순서로 나타났다. 특히 $Fe^{2+}$이 함유된 녹차씨유에 BHA을 첨가할 경우 과산화물가는 평균 60%가 감소하였고 $Cu^{2+}$의 경우는 평균 63%가 감소하였다. 이상의 결과는 녹차(Camellia sinensis) 씨유는 화장품, 세제, 그리고 식의약품 재료로써 가치가 있다고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1013-1019
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• 2007

본 논문의 목적은 최근 발생량이 급속히 증가하고 있으나, 적절한 처리방법이 없는 인쇄회로기판의 원자재인 페놀수지 동박적층판(Phenol Copper Clad Laminate, 이하 p-CCL)의 재활용을 위해 열분해 적용 가능성을 조사하는데 있다. 동역학 특성은 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer, 이하 TGA)를 사용하였다. 또한 280, 350, $600^{\circ}C$의 온도에서 생성된 액체와 고체부산물에 대해서는 원소분석, 공업분석, 발열량 등의 일반적인 특성을 분석하였고, 액체부산물은 GC/MS, FT-IR를 이용하여 구성 성분을 분석하였다. TGA 결과에 의하면 p-CCL의 분해는 세 단계에 걸쳐 일어났다. 첫 번째는 $280^{\circ}C$ 이하의 저온 분해구간, $280\sim350^{\circ}C$의 중온분해구간, $350^{\circ}C$ 이상의 고온 분해구간으로 구분할 수 있다. 저온, 중온에서의 액체부산물의 주요 성분은 수분과 페놀인 반면에 고온에서는 가지가 있는 페놀류와 퓨란류로 나타났다. 반응온도가 높아짐에 따라 휘발성분의 양은 감소하는 반면 고정탄소의 함량은 증가하였다. 고체 부산물의 고위 발열량은 $7,400\sim7,600$ kcal/kg으로 연료로서의 활용 가능성이 있다고 여겨진다. 또한 고체부산물의 고정탄소 함량이 높고, 회분 성분 함량이 낮기 때문에 적절한 개질화 과정을 거친다면 흡착제로서도 활용 가능하다고 판단된다.

• 멤브레인
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• 제24권3호
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• pp.213-222
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• 2014

자동차 연료용 바이오가스의 고순도 메탄 분리정제를 위해 2단 재순환 분리막 공정을 연구하였다. 2단 재순환 분리막 공정을 개발하기 위해 폴리설폰(Polysulfone) 중공사 모듈을 채택하여 이산화탄소, 메탄의 순수투과도를 측정하였다. 또한 모델 혼합가스를 대상으로 모듈의 메탄농도와 압력에 대해 투과실험을 수행하여 메탄의 농도와 회수율에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과를 토대로 2단 재순환 분리막 파일럿 플랜트를 제작하였으며 현장에서 발생되는 바이오가스를 대상으로 공정변수에 대한 메탄 회수율과 농도에 관한 투과실험을 수행하였다. 제습기와 탈황설비 등의 전처리설비를 거쳐 가스 내의 수분을 500 ppm 이하, 바이오가스내의 황화수소 농도를 20 ppm 이하로 제거하였으며 그 정제된 혼합가스를 대상으로 파일럿 분리막 공정의 막면적비에 따른 운전결과를 알아보기 위하여 1, 2단의 막면적비가 각각 1:1, 1:3, 2:2가 되도록 구성하여 실험을 진행한 결과, 1단의 막면적은 $1m^2$로 동일하고 2단의 면적비가 $1m^2$에서 $3m^2$로 증가하였을 경우 최종 공급유량은 6.6 L/min에서 80.7 L/min로 그리고 메탄 회수율은 메탄순도 95%에서 47.1%에서 92.5%로 증가하였다. 또한, 막 면적비가 1:1로 동일한 경우 전체 면적이 2배로 증가함에 따라서 유량은 6.6 L/min에서 100.8 L/min로 회수율은 47.1에서 88.3%를 나타내었다. 1:3 면적비에서 공급유량이 증가하는 경우, 최종 메탄 순도는 감소하고 메탄 회수율은 증가하는 것을 알 수 있었다. 운전압력이 증가할수록 공급유량은 증가하고 회수율은 다소 감소하는 것으로 나타났다. 실험을 통해 유효막면적, 공급압력과 공급유량의 변화가 공정 성능향상에 중요한 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1173-1178
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• 2019

본 연구에서는 agarose를 분해하는 세균을 분리하고 한천분해효소의 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 BK-1은 부산광역시 수영구 광안리해수욕장에서 채취한 바닷물-시료에서 Marine agar 2216 평판배지를 이용하여 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Agarivorans sp. BK-1으로 명명하였다. 세포 외 agarase는 Agarivorans sp. BK-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 효소의 특성을 조사하였다. Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 67, 93, 97, 100, 58, 52%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 59, 100, 95, 91%의 활성을 나타내었다. 세포 외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에서 2시간 동안 노출된 후에도 56%의 잔존활성을 보였다. 60과 $70^{\circ}C$에서 30분 동안 노출된 후에는 효소활성 대부분이 사라졌다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. BK-1 균주가 약 110, 90, 55 kDa 크기의 한천분해효소들을 생산하는 것을 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarobiose (46.8%), neoagarotetraose (39.7%) 및 neoagarohexaose (13.5%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. BK-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 보습효과, 세균성장 억제, 미백효과, 식품, 화장품 및 전분노화 방지 등의 기능을 가지는 네오한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권2호
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• pp.79-87
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• 2009

지상 원격탐사 센서를 이용하여 질소 스트레스에 의한 고추의 생체량을 평가하기 위하여 사경재배를 이용한 포트실험을 수행하였다. 고추의 질소 스트레스 처리는 Hoagland 영양액 질소농도를 기준으로 40%에서 140% 까지 20% 간격으로 6개 수준으로 하였다. 고추는 이식후 120일 동안 생육시켰고 지상부의 생체중과 건물중, 잎의 질소흡수량과 엽록소 함량 그리고 수량을 조사하였다. 지상 원격탐사의 센서종류는 SPAD-502(Minolta)와 $Field\;Scout^{TM}$(CM1000, Spectrum) 엽록소 측정기, Spectroradiometer(LI-1800, Licor Inc.), $Crop\;Circle^{TM}$(Holland Scientific), 그리고 $GreenSeeker^{TM}$(Ntech Industries)를 사용하였다. 이식 후 120일째 고추의 지상부 건물중은 48.2 g/plant에서 196.6 g/plant로 큰 차이를 보였으며 변동계수는 27.8%였다. 이식후 40일, 50일 및 80일째 각 생육시기에서 원격탐사 반사율 지수들은 고추의 지상부 생체 중 및 건물중과 유의성 있는 정의 상관을 보였으며, 특히 $Crop\;Circle^{TM}$에 의한 반사율 지수들이 가장 양호한 상관계수를 보였다. 또한 고추 수확기인 이식후 120일째 고추수량, 지상부 건물중, 그리고 잎의 질소 흡수량은 생육중반기 원격탐사 센서의 반사율 지수들과 유의성 있는 정의 상관을 보였고, 특히 이식후 80일째 측정된 $Crop\;Circle^{TM}$의 aNDVI는 가장 양호한 상관계수를 보였다. 이러한 결과로부터 이식후 80일째 aNDVI는 수확기 고추의 생체량 및 질소 시비수준을 신뢰성 있게 예측할 수 있었다. 따라서 비파괴 실시간 지상원격 탐사 반사율 지수는 고추의 생육중반기 질소관리를 위한 효율적 도구로 활용 가능할 것으로 생각되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제22권6호통권96호
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• pp.774-782
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• 2006

갓 채취한 야산재배 더덕의 휘발성 향기성분을 Head space sampling 방법으로 추출하고 GC/MS로 분석한 결과 terpene 및 terpene alcohol류 28종, hydrocarbon류 34종, alcohol류 31종, aldehyde 및 ketone류 13종, ester류 25종, acid류 6종, ether류 10종 등 총 167 종의 휘발성 향기성분을 확인하였다. 크로마토그램 상에서 차지하는 면적 비율이 큰 10대 주요 휘발성 성분은 dl-limonene(10.2%), ${\alpha}$-guaiene(9.0%), 2,2,6-trimethyl-octane(8.6%), hexadecane(8.0%), isolongifolan-8-ol(4.2%), 2,4,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate(4.1%), ${\beta}$-selinene(3.9%), 2,2,3-trimethylnonane(3.6%), 3-methyl-5-propyl-nonane(3.1%), 및 ledene(3.1%) 등으로 주로 20분 이내와 40${\sim}$60분 범위에서 나타났으며, 전체의 58%를 차지하였다. 식품의 향기는 기계적 분석 결과만으로 설명하기 어려우므로 전문 조향사들의 도움을 받아 관능평가를 실시하였으며, 그 결과 신선 더덕의 향기 특성으로 풋냄새, 흙냄새, 우유발효 냄새 및 장뇌냄새 등이 묘사되었다. 이러한 향기 특성을 GC/MS에서 확인된 20대 주요 휘발성 성분들과 관련시켜 보면, dl-limonene은 풋냄새 성분이며, ${\alpha}$-guaiene과 isolongifolan-8-ol은 흙냄새를, 우유발효취를 내는 성분들에는 2,2,6-trimethyloctane, hexadecane, 3-methyl-5-propylnonane, 2,2,3-trimethylnonane 등이 속하였다. 이 외에 과일향을 내는 2,4,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate와 쓴냄새 성분인 ${\beta}$-selinene, ledene, isoledene, ${\delta}$-cadinene 및 나무 냄새를 갖는 ${\alpha}$-humulene, dihydro-${\beta}$-agarofuran 등도 식품의 향기와 관련이 있는 것들이다. 이에 반해 풋냄새와 관련 있는 성분들 즉, 1-hexanol, 2-methylhexan-3-ol, 3-hexen-1-ol, cis-3-hexenyl butyrate, ethylhexanol, hexyl acetate, trans-2-hexen-1-ol이나 camphor, longiborneol, menthol 등 장뇌냄새의 원인 물질은 함유량이 상대적으로 적은데도 불구하고 전문조향사들은 신선 더덕의 특징적인 향기로 풋냄새와 장뇌취를 선정하였다. 따라서 유통업자를 중심으로 향기 특성 및 강도를 판정할 수 있는 훈련이이루어진다면 향기는 더덕의 신선도를 판정하는 지표로 활용될 수 있다고 생각된다.