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겨울철 서울 내부순환로 도로상 초미세입자 오염의 공간분포 특징 (Spatial Distributions of On-road Ultrafine Particle Number Concentration on Naebu Express Way in Seoul during Winter Season)

  • 우대광;이승복;이승재;김진영;진현철;김태성;배귀남
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.10-26
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    • 2013
  • To understand the traffic emissions with high temporal and spatial resolutions on road, a mobile laboratory was developed. The objective of this study is to characterize on-road air pollution on Naebu express way surrounding the northern area of Seoul, Korea. We measured the number concentration of ultrafine particles larger than 5 nm and particle size distribution using a condensation particle counter and a fast mobility particle sizer, respectively on 3, 7, and 8 December 2009. The average ultrafine particle number concentration on the Naebu express way excluding tunnels was 126,000 particles/$cm^3$ and 4.2 times higher than that on internal road at Korea Institute of Science and Technology in Seoul, and more than twice higher than that measured on and at the arterial roads of Seoul in previous studies. The maximum ultrafine particle number concentration was observed at the tunnel sections. It was 232,000 particles/$cm^3$ and 1.8 times higher than average ultrafine particle number concentration for the other sections on Naebu express way. The ultrafine particle number concentration on the wider roads with higher traffic volume along the Han River was similar to that in the residential section, probably because of enhanced dilution effect in widely open environment. The size distribution of particles on the Naebu express way was highly fluctuated for a short duration. Ultrafine particles measured at the tunnel showed a bimodal size distribution with mode diameters of ~10 nm and ~50 nm. At the Han riverside section, ~10 nm particles appeared significantly compared with size distribution at the tunnel. This on-road measurement approach can be utilized to manage vehicle-related air pollution in urban area.

딥러닝으로 추정한 차량대기길이 기반의 감응신호 연구 (Study of the Operation of Actuated signal control Based on Vehicle Queue Length estimated by Deep Learning)

  • 이용주;심민경;김용만;이상수;이철기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.54-62
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    • 2018
  • 본 연구는 인공지능 신호 구현의 일환으로서, 딥러닝을 통해 실시간으로 추정하는 차량대기길이 기반의 감응식 신호 알고리즘을 제시하였다. 알고리즘의 구현을 위해 딥러닝 모형을 구현한 텐서플로우에 미시적 교통시뮬레이터인 Vissim을 제어하는 API, 즉 COM Interface를 구축하였다. Vissim에서 신호주기별로 수집된 링크통행시간과 통과교통량이 텐서플로우에 전달되면 학습이 완료된 딥러닝 모형을 통해 접근로별 차량대기길이가 추정된다. 접근로별 차량대기길이를 기반으로 신호시간을 산정한 후 Vissim 내부의 신호등화를 조정하여 시뮬레이션 한다. 본 연구에서 개발한 알고리즘은 현 TOD 방식에 비해 차량 지체가 약 5% 감소한 것으로 분석되었으며, 이는 네트워크 내 하나의 교차로만 대상으로 적용하여 그 효과가 제한된 것이며, 축 또는 네트워크 제어로의 공간적 확대방안을 향후연구로 제시하였다.

고유진동수를 고려한 박판 구조물의 보강재 최적설계 (Optimization of Reinforcement of Thin-Walled Structures for a Natural Frequency)

  • 임오강;정승환;최은호;김대우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.195-202
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    • 2006
  • 박판 구조물은 자동차를 비롯하여 항공기, 인공위성, 선박 등의 운송 수단과 건축물의 돔과 같이 효율적으로 활용되어지고 있으며 동시에 경량화를 필요로 하는 경우 널리 사용되는 구조물이다. 엔진, 변속기 등의 회전체의 부품을 보호하는 박판 구조물인 자동차 후드에서의 새로운 보강재 형상을 제시하였다. 자동차 후드는 엔진 룸에 장착되어 있는 회전체의 진동 영향을 민감하게 받아 공진현상이 발생할 우려가 있다. 따라서 설계하중을 지지할 강성을 가지며 동적 특성이 고려되어야 한다. 즉, 강성을 유지하면서 공진에 의한 진동도 고려해야 한다. 이는 곧 승차감과 직결된 중요한 문제이다. 그러므로 최적의 강성증대 설계결과를 얻기 위해서는 정적 동적 강성평가와 함께 고유진동수를 고려한 보강재의 최적설계가 도입되어야 한다. 본 연구에서는 고유진동수를 고려한 대표적인 박판 구조물인 자동차 후드의 보강재 위상을 구하고, 도출된 위상에서 보강재의 형상 최적 설계 후 제시된 보강재 단면의 최적 치수를 다구찌 방법을 이용한 직교 배열표상에서의 각 설계변수의 수준과 최적의 설계변수의 조건으로 구하였다.

염분도와 수분함량이 음식폐기물의 호기성 퇴비화에 미치는 영향 (Effects of Salinity and Moisture Content on Aerobic Composting of Food Wastes)

  • 박석환
    • 한국환경보건학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.120-131
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    • 1998
  • This study was performed to define the physicochemical characteristics of food waste and food wastewater, and to find the effect of moisture content variation and salinity variation on aerobic composting for food wastes. In moisture content variation experiment, the samples of 2-1, 2-2, 2-3 and 24 were prepared by the moisture content of 83.8%, 70.9%, 64.8% and 45.1%, respectively. In salinity variation experiment, the samples of 3-1, 3-2, 3-3 and 3-4 were prepared by the salinity of 0.99%, 1. 69%, 1.75% and 2.34%, respectively. In both experiments, aerobic composting reactors were operated by the mode which was composed of half an hour's stirring and 2 hour's aeration per day, for 45 days. The followings are the conclusions that were derived from this study. 1. In the study of physicochemical characteristics of food waste and food wastewater, the values of pH were 4.19 and 3.96, the values of salinity were 0.91% and 1.17%, and the values of conductivity were 7.6 mS/cm and 18.2 mS/cm, respectively. 2. In food waste, the moisture content was 60.3%, organic compound content was 96.1%, total carbon was 48.0%, total nitrogen was 1.5%(therefore, C/N ratio was 32), and the concentration of total phosphorus was 1.34 mg/kg. 3. The time of temperature ascending was delayed, the highest temperature was lowered, the duration period of high temperature was shortened by the increasing of moisture content. In the higher moisture content, anaerobic condition was formed, bad smell was released, insects were gathered and multiplicated, and the reaction rate of composting was reduced. 4. In moisture content experiment, C/N ratios were changed from the range of 31.2-34.8 at the beginning phase to that of 20.4-28.4 at the last phase. 5. In salinity experiment, the reduction rate of volume was increased(40.3%) when the salinity was decreased(0.99%). Also, the reduction rate of mass was increased(51.8%) when the salinity was decreased(0.99%). This fact denotes that salinity hinders the process of composting. 6. the concentrations of total nitrogen and total phosphorus were increased from 0.74% to 1.10%, and from 0.82 mg/kg to 3.44 mg/kg, respectively when the salinity was decreased from 2.34% to 0.99%.

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연료용 알콜 생산을 위한 타피오카 전분의 액화 및 당화 (Liquefaction and Saccharification of Tapioca Starch for Fuel Ethanol Production)

  • 김기호;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.304-316
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    • 1995
  • 액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

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천연 치자 색소의 연구개발 동향 (A Trend in Research and Development of Natural Gardenia Pigments)

  • 신현재
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.271-277
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    • 2007
  • 치자나무 (Gardenia jasminoides)는 우리나라 남부 지방에 널리 분포하는 이리도이드 (iridoid)계 꼭두서니과의 수목으로서 그 열매인 치자는 예로부터 옷감의 염료, 식용 색소 및 한방 약재로 널리 사용되어 왔다. 치자에 함유된 주요성분으로는 치자 과실에 이리도이드 배당체인 제니핀 (genipin: $C_{11}H_{14}O_5$)과 제니포사이드 (geniposide: $C_{17}H_{24}O_{10}$) 및 겐티오비오시드 (gentiobioside), 크로신 (crocin), 노나코산, 기르네노시드, 만니톨 등이 있고 잎에는 가데오시드 (gardeoside)가 포함되어 있다. 치자색소중 가장 대표적인 치자황색소는 매염처리에 따라 색상이 거의 변하지 않는 단색성 염료이면서 매염처리를 하지 않고도 면직물 등의 식물섬유에 염색이 되는 직접 염료로서 그 시장가치가 높다. 현재 치자황색소는 가격경쟁의 격화에 따라 금액 기준으로 약간 감소하고 있으나 수요 그 자체는 라면 등 식품을 중심으로 광범위한 시장을 형성하고 있다. 다음으로 치자청색소는 치자추출물을 효소반응이나 미생물 배양을 통한 가수분해에 의해 다량의 제니핀으로 전환하여 여러 아미노산과 함께 생산이 이루어지게 된다. 치자청색소는 단백질 섬유에 염색한 결과 매염제 없이도 우수한 착색을 보였으며, 견뢰도도 우수하게 나타났다. 또한 냉과류의 합성착색료 대체품으로 신장하고 있는 스피룰리나 청색소와 가격경쟁력이 있어서 앞으로의 수요는 더 커질 수 있을 것으로 사료된다. 치자적색소는 520-540 nm에서 최대흡광도를 나타내며, 이는 청색소와 마찬가지로 이리도이드 배당체를 효소 및 미생물로 가수분해한 구성물과 일차 아미노 그룹을 포함한 기질과 함께 반응함으로써 형성된다. 치자 색소는 식품 뿐만 아니라 섬유의 염색에도 우수한 천연색소로서 가치가 있다고 사료된다. 따라서 앞으로 식품에 있어서 천연색소로의 대체가 당면한 과제이며 이를 위해 식용색소로서 조건들을 만족시킬 수 있는 기술개발은 계속 이루어져야 할 것이다. 천연색소의 안정성 문제는 식품 뿐만 아니라 화장품, 섬유 염색 등 거의 모든 부분에서 제약이 되므로 추후 천연염료 (특히 치자 염료)의 안정성을 증가시킬 수 있는 품질 개발과 생산 코스트 다운을 위한 연구는 전체 천연색소 시장의 성장에 필수불가결하다.

강연선 및 탄소섬유쉬트로 보강된 철근 콘크리트 보의 휨거동 특성 (Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with Steel Strand and Carbon Fiber Sheet)

  • 양동석;박선규;이용학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.216-222
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    • 2002
  • 현재 국내에서는 급속한 근대화 과정 중에서 시공시부터 부실하게 건설된 콘크리트 구조물의 사용기간이 짧아짐에 따라 구조물의 노후화가 심각하게 진행되고 있는 실정이다. 특히, 교량의 경우에는 교통량과 교통하중의 증가 등으로 인한 손상이 가속화되어 교량의 안전성에 심각한 문제가 발생되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 부재가 균열에 의해 박리ㆍ탈락되었다고 가정한 후, 인장하단에서 8cm까지 폴리머 시멘트 페이스트로 보수한 후 강연선을 이용하여 보강한 시험체, 에폭시 주입공법으로 균열을 보수한 후, 탄소섬유쉬트를 사용하여 보강한 시험체와 표준시험체 등 8개의 보를 제작하였다. 시험체의 제원은 단면 15$\times$25 cm 지간길이 200cm, 총길이 220cm이고, 강연선의 긴장량과 탄소섬유쉬트의 보강겹수을 실험변수를 선택하여 휨 실험을 실시하였다. 실험결과 폴리머 시멘트 페이스트와 포스트 강연선을 이용한 시험체와 탄소섬유쉬트 보강시험체는 표준시험체보다 상당히 큰 보강효과를 보였다. 탄소섬유쉬트 보강시험체는 1겹으로 보강할 경우에 보강재의 지간 중앙의 인장파단이 발생되어 보강효율이 가장 높았으며 보강겹수가 감소할수록 취성적인 파괴가 발생되어 보강성능이 저하되었다. 그러나, 강연선을 이용한 시험체는 긴장량이 증가할수록 보강효과가 선형적으로 증가하여 어느 정도까지는 상당히 큰 보강효과를 나타내었다.

양돈용 지열교환기의 개발 (Construction of an Underground Heat Exchanger for Pig Housing)

  • 오인환;김일수
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.125-136
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    • 1995
  • 항온층 지열을 이용하는 지열교환기를 개발하여 겨울철의 난방효과와 여름철과 환절기에 있어서 온습도변화를 분석하였다. 또한 지열교환기가 매설된 토양의 종류는 미사질토로 나타났다. 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 디지탈풍속계를 사용하여 2월 중 하루동안의 온습도를 측정해 본 결과 입기의 온도가 -7.3$^{\circ}C$에서 6.4$^{\circ}C$의 변화를 보일 때 배기의 온도는 1.2~7.3$^{\circ}C$로 영상의 기온을 나타내었으며, 최대의 온도차 $\Delta$t는 8.5$^{\circ}C$이었다. 난방성능은 최대 3.25Wh/㎥이었으며, 평균 1.7Wh/㎥이었다. 2. 3월과 4월의 온도변화를 측정해 본 결과 땅속 2.5m의 온도와 지하배관내의 공기온도가 모두 10~l2$^{\circ}C$의 일정한 온도범위를 보여 외기의 급격한 온도와는 상관없이 변화폭이 적은 온도의 공기를 축사내로 공급할 수 있었다. 3. 7월 1일부터 5일까지의 온도변화 자료를 분석해 본 결과 지하 2.5m의 온도가 18~2$0^{\circ}C$의 일정한 범위를 보여 지난 3, 4월과 비교하여 지온이 약 8$^{\circ}C$ 정도 상승하였다. 4. 9월 중 일교차가 가장 심했던 9월 19일에서 22일 사이에 입기구와 배기구에서 순간온도변화를 측정한 결과 입기구에서 온도변화는 9~28$^{\circ}C$로 약 19$^{\circ}C$의 온도차를 보였으나 배기구에서의 온도변화는 15~$25^{\circ}C$의 범위를 보여 입기구의 온도변화에 비해 약 9$^{\circ}C$ 정도의 온도차로 완화할 수 있었다. 이상의 시험결과에서 나타난 바와 같이 지열교환기는 축사의 난방 보조열원으로서 양호한 열효율을 나타내어 우리나라 축사시설에 적용가능성을 제시하였다. 본 지열교환기 시스템은 지열을 이용하는 환경보전형 에너지 시스템으로서 시설하기 간편하고 경제적이며 반영구적인 냉난방 및 환기시스템이다. 따라서, 우리나라 축산시설에 실용화될 경우에 우수한 대체에너지원으로 에너지 절감효과에도 크게 기여하리라고 전망된다.

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마우스 혈장과 조직에서의 doxorubicin 측정 HPLC-MS/MS 방법 (Validation of a HPLC MS/MS Method for Determination of Doxorubicin in Mouse Serum and its Small Tissues)

  • 박정선;김혜경;이혜원;이미현;김현기;채수완;채한정
    • 한국임상약학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.23-27
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    • 2006
  • Doxorubicin (DXR) is a type of anti-cancer drug called an 'anthracycline glycoside', It works by impairing DNA synthesis, a crucial feature of cell division, and thus is able to target rapidly dividing cells. Doxorubicin is a very serious anti-cancer medication with definite potential to do great harm as well as great good. A liquid chromatography-tandem mass spectroscopy (LC-MS/MS) method was developed to identify and quantify DXR in small-volume biological samples. After the addition of internal standard (IS, $5{\mu}L\;of\;1{\mu}M/ml$ daunorubicin methanol solution) into the serum sample, the drug and IS were extracted by methanol. Following vortex for a 1min and centrifugation at 15,000g for 10 min the organic phase was transferred and evaporated under a vacuum. The residue was reconstituted with $350{\mu}L$ of mobile phase and $10{\mu}L$ was injected into C18 column with mobile phase composed of 0.05M ammonium acetate (0.1 M acetic acid adjusted to pH 3.5) and acetonitrile (40:60, v/v). The flow rate was kept constant at $350{\mu}L/min$. The ions were quantified in the multiple reaction mode (MRM), using positive ions, on a triple quadrupole mass spectrometer. The lower limits of quantification for Doxorubicin in plasma and small tissues were approximately 0.5 ng/mL and 0.5 ng/mL respectively. Intra- and inter-assay accuracy (% of nominal concentration) and precision (% CV) for all analytes were within 15%, respectively.

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Metabolic Changes in Patients with Parkinson's Disease after Stereotactic Neurosurgery by Follow-up 1H MR Spectroscopy

  • Choe, Bo-Young;Baik, Hyun-Man;Chun, Shin-Soo;Son, Byung-Chul;Kim, Moon-Chan;Kim, Bum-Soo;Lee, Hyoung-Koo;Suh, Tae-Suk
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.99-109
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    • 2001
  • Authors investigated neuronal changes of local cellular metabolism in the cerebral lesions of Parkinsonian symptomatic side between before and after stereotactic neurosurgery by follow-up 1H magnetic resonance spectroscopy (MRS). Patients with Parkinson's disease (PD) (n = 15) and age-matched normal controls (n = 15) underwen MRS examinations using a stimulated echo acquisition mode (STEAM) pulse sequence that provided 2${\times}$2${\times}$2 ㎤ (8ml) volume of interest in the regions of substantia nigra, thalamus, and lentiform nucleus. Spectral parameters were 20 ms TE, 2000 ms TR, 128 averages,2500 Hz spectral width, and 2048 data points. Raw data were processed by the SAGE data analysis package (GE Medical Systems). Peak areas of N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho), inositols (Ins), and the sum (Glx) of glutamate and GABA were calculated by means of fitting the spectrum to a summation of Lorentzian curves using Marquardt algorithm. After blindly processed, we evaluated neuronal alterations of observable metabolite ratios between before and after stereotactic neurosurgery using Pearson product-moment analysis (SPSS, Ver. 6.0). A significant reduction of NAA/Cho ratio was observed in the cerebral lesion in substantia nigra of PD patient related to the symptomatic side after neurosurgery (P : 0.03). In thalamus, NAA/Cho ratio was also significantly decreased in the cerebral lesion including the electrode-surgical region (P : 0.03). A significant reduction of NAA/Cho ratio in lentiform nucleus was not oberved, but tended toward significant reduction after neurosurgery (P = 0.08). In particular, remarkable lactate signal was noted from the surgical thalamic lesions of 6 among 8 patients and internal segments of globus pallidus of 6 among 7 patients, respectively. Significant metabolic alterations of NAA/Cho ratio might reflect functional changes of neuropathological processes in the lesion of substantia nigra, thalamus, and lentiform nucleus, and could be a valuable finding fur evaluation of Parkinson's disease after neurosurgery. Increase of lactate signals, being remarkable in surgical lesions, could be consistent with a common consequence of neurosurgical necrosis. Thus, IH MRS could be a useful modality to evaluate the diagnostic and prognostic implications fur Parkinsons disease after functional neurosurgery.

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