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각인각색, 각봇각색: ABOT 속성과 소비자 감성 기반 소셜로봇 디자인평가 모형 개발 (Different Look, Different Feel: Social Robot Design Evaluation Model Based on ABOT Attributes and Consumer Emotions)

  • 하상집;이준식;유인진;박도형
    • 지능정보연구
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    • 제27권2호
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    • pp.55-78
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    • 2021
  • 최근 인간과 상호작용할 수 있는 '소셜로봇'을 활용하여 복잡하고 다양한 사회문제를 해소하고 개인의 삶의 질을 제고하려는 시도가 주목받고 있다. 과거 로봇은 인간을 대신해서 산업 현장에 투입되고 노동력을 제공해주는 존재로 인식되었다. 그러나 오늘날의 로봇은 각종 산업분야를 관통하는 핵심 키워드인 'Smart'의 등장을 기점으로 인간과 함께 공존하며 사회적 교감이 가능한 '소셜로봇(Social Robot)'으로 그 개념이 확장되고 있다. 구체적으로 고객을 응대하는 서비스 로봇, 에듀테인먼트(Edutainment) 성격의 로봇, 그리고 인간과의 교감, 상호작용에 주목한 감성로봇 등이 출시되고 있다. 그러나 4차 산업혁명을 계기로 ICT 서비스 환경이 급격한 발전을 이룬 현재까지 소셜로봇의 대중화는 체감되지 않고 있다. 소셜로봇의 핵심 기능이 사용자와의 사회적 교감임을 고려하면, 소셜로봇의 대중화를 촉진하기 위해서는 기기에 적용되는 기술 이외의 요소들도 중요하게 고려할 필요가 있다. 본 연구는 로봇의 디자인 요소가 소셜로봇에 대한 소비자들의 구매를 이끌어내는데 중요하게 작용할 것으로 판단한다. 로봇의 외형이 유발하는 감성은 사용자의 인지, 추론, 평가와 기대를 형성하는 과정에서 중요한 영향을 미치며 나아가 로봇에 대한 태도와 호감 그리고 성능 추론 등에도 영향을 줄 수 있다. 그러나 소셜로봇에 대한 기존 연구들은 로봇의 개발방법론을 제안하거나, 소셜로봇이 사용자에게 제공하는 효과를 단편적으로 검증하는 수준에 머무르고 있다. 따라서 본 연구는 소셜로봇의 외형으로부터 사용자가 느끼는 감성이 소셜로봇에 대한 사용자의 태도에 미치는 영향을 검증해보고자 한다. 이때 서로 다른 출처의 이종 데이터 간 결합을 통하여 소셜로봇 디자인평가 모형을 구성한다. 구체적으로 소셜로봇의 외형에 대하여 사전에 구축된 ABOT Database로부터 다수의 소셜로봇에 대한 세 가지 정량적 지표 데이터를 확보하였다. 소셜로봇의 디자인 감성은 (1) 기존의 디자인평가 문헌과 (2) 소셜로봇 제품 후기와 블로그 등의 온라인 구전, (3) 소셜로봇 디자인에 대한 정성적인 인터뷰를 통해 도출하였다. 이후 사용자 설문을 통하여 각각의 소셜로봇에 대해 사용자가 느끼는 감성과 태도에 대한 평가를 수집하였다. 세부적인 감성 평가항목 23개에 대하여, 차원 축소 방법론을 통해 6개의 감성 차원을 도출하였다. 이어서 도출된 감성 차원들이 사용자의 소셜로봇에 대한 태도에 미치는 영향을 검증하기 위해 회귀분석을 수행하여 감성과 태도 간의 관계를 파악해 보았다. 마지막으로 정량적으로 수집된 소셜로봇의 외형에 대한 지표가 감성과 태도 간의 관계에 영향을 줄 수 있음을 검증하기 위해 조절회귀분석을 수행하였다. 기술적인ABOT Database 속성 지표들과 감성 차원들 간의 순수조절효과를 확인하고, 도출된 조절효과에 대한 시각화를 수행하여 외형, 감성, 그리고 태도 간의 관계를 다각적인 관점에서 해석하였다. 본 연구는 이종간 데이터를 연결하여 소셜로봇의 기술적 속성과 소비자 감성, 태도까지 변수 간 관계를 총체적으로 실증 분석했다는 점에서 이론적 공헌을 가지며, 소셜로봇 디자인 개발 전략에 대한 의사결정을 지원하기 위한 기준으로 소비자 감성의 활용 가능성을 제안하였다는 실무적 의의를 가진다.

Alcohol 농도별(濃度別)로 추출(抽出)한 인삼(人蔘)엑기스의 당질(糖質)과 총질소(總窒素)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Sugars and Total Nitrogen Contents of Ginseng Extracts with Different Ethanol Concentrations)

  • 주현규;조규성;이문수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.31-36
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    • 1982
  • Alcohol 농도별(濃度別)로 추출(抽出)된 원료삼(原料蔘)(수삼(水蔘),건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)) 엑기스에 대하여 이화학적(理化學的) 특성(特性), 당질(糖質) 및 총질소(總窒素) 함량(含量)을 분석비교(分析比較)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 인삼(人蔘)엑기스는 약간의 점성(粘性)을 가진 끈끈한 차갈색(茶褐色)으로 투광도(透光度)는 인삼(水蔘)이 35.9%, 건삼(乾蔘)이 29.2%, 미삼(尾蔘)이 28.9%이며, 이들은 산성(酸性)(pH 4.8-6.2)을 띄는 액상(液相)이었다. 2. 총당(總糖), 자당(蔗糖), 전분(澱粉)은 알콜농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며, 원료삼별(原料蔘別)로는 총당함량(總糖含量)이 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)이고, 자당함량(蔗糖含量)은 수삼(水蔘), 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)의 순(順)이며, starch함량(含量)은 미삼(尾蔘), 건삼(乾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)으로 많았다. 3. 원원당(遠元糖) 함량(含量)은 수삼(水蔘) 4.9-7.8%, 건삼(乾蔘) 8.6-12.8%, 미삼(尾蔘) 7.6-9.1%의 분포이고, 알콜농도가 증가(增加)함에 따라 수삼(水蔘), 미삼(尾蔘)은 감소(減少)하나 건삼(乾蔘)에서는 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘), 수삼(水蔘)의 순(順)으로 높은 함량(含量)을 보였다. 4. 총질소(總窒素) 함량(含量)은 수삼(水蔘), 건삼(乾蔘), 미삼(尾蔘)등에서 2.3$\sim$4.6% 내외로서 알콜함량(含量)이 증가(增加)함에 따라 수삼(水蔘)과 건삼(乾蔘)은 증가(增加)하였으나 건삼(尾蔘)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고, 원삼별로(原料蔘別)로는 건삼(乾蔘), 수삼(水蔘), 미삼(尾蔘)의 순(順)으로 많은 함량(含量)을 보였다.ast and present culture of the area. Colored tiles and plant boxes attached to benches are introduced. The Dangsan park is a sacred space where modem people can feel the sacredness of nature arid of being in a refuge. Dangjib, Dangnamu, multi-purpose plaza, athletic facilities, and playground for infants are introduced. The Nature Street is a space for feeling and teaming nature which has disappeared from the area leading to the river and a space for community participation. The elementary school walls were demolished and nature education spaces, such as butterfly and dragonfly garden, ecological pond, wildflower garden, etc., which are related to school education, are introduced. The Ferry Space is a space symbolizing a old ferry crossing and an entrance plaza to a bridge for "Sunyu-do\" . A boat-shaped deck, an elevator for handicap people, and parking space are introduced. In conclusion, sustainable management

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A Role for Leu247 Residue within Transmembrane Domain 2 in Ginsenoside-Mediated α7 Nicotinic Acetylcholine Receptor Regulation

  • Lee, Byung-Hwan;Choi, Sun-Hye;Pyo, Mi Kyung;Shin, Tae-Joon;Hwang, Sung-Hee;Kim, Bo-Ra;Lee, Sang-MoK;Lee, Jun-Ho;Lee, Joon-Hee;Lee, Hui Sun;Choe, Han;Han, Kyou-Hoon;Kim, Hyoung-Chun;Rhim, Hyewhon;Yong, Joon-Hwan;Nah, Seung-Yeol
    • Molecules and Cells
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    • 제27권5호
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    • pp.591-599
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    • 2009
  • Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) play important roles in nervous system functions and are involved in a variety of diseases. We previously demonstrated that ginsenosides, the active ingredients of Panax ginseng, inhibit subsets of nAChR channel currents, but not ${\alpha}7$, expressed in Xenopus laevis oocytes. Mutation of the highly conserved Leu247 to Thr247 in the transmembrane domain 2 (TM2) channel pore region of ${\alpha}7$ nAChR induces alterations in channel gating properties and converts ${\alpha}7$ nAChR antagonists into agonists. In the present study, we assessed how point mutations in the Leu247 residue leading to various amino acids affect 20(S)-ginsenoside $Rg_3$ ($Rg_3$) activity against the ${\alpha}7$ nAChR. Mutation of L247 to L247A, L247D, L247E, L247I, L247S, and L247T, but not L247K, rendered mutant receptors sensitive to $Rg_3$. We further characterized $Rg_3$ regulation of L247T receptors. We found that $Rg_3$ inhibition of mutant ${\alpha}7$ nAChR channel currents was reversible and concentration-dependent. $Rg_3$ inhibition was strongly voltage-dependent and noncompetitive manner. These results indicate that the interaction between $Rg_3$ and mutant receptors might differ from its interaction with the wild-type receptor. To identify differences in $Rg_3$ interactions between wild-type and L247T receptors, we utilized docked modeling. This modeling revealed that $Rg_3$ forms hydrogen bonds with amino acids, such as Ser240 of subunit I and Thr244 of subunit II and V at the channel pore, whereas $Rg_3$ localizes at the interface of the two wild-type receptor subunits. These results indicate that mutation of Leu247 to Thr247 induces conformational changes in the wild-type receptor and provides a binding pocket for $Rg_3$ at the channel pore.

미성숙 매복지치의 치낭, 치수, 치근유두 조직에서 다능성 줄기세포의 분리와 특성화에 대한 연구 (Isolation and characterization of human dental tissue-derived stem cells in the impacted wisdom teeth: comparison of dental follicle, dental pulp, and root apical papilla-derived cells)

  • 송정호;박봉욱;변준호;강은주;노규진;신상훈;김욱규;김종렬
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제36권3호
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    • pp.186-196
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    • 2010
  • Introduction: The first aim of this study was to isolate the dental tissue-derived stem cells from the dental follicle (DF), dental pulp (DP), and root apical papilla (RAP) of the extracted wisdom teeth. Second was to evaluate their characterization with the expressions of transcription factors and cell surface markers. Finally, their ability of the in vitro multi-lineage differentiations into osteogenic and adipogenic cells were compared, respectively. Materials and Methods: Dental tissues, including dental follicle, dental pulp, and root apical papilla, were separated in the extracted wisdom teeth. These three dental tissues were cultured in Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) with supplements, respectively. After passage 3, the homogeneous shaped dental tissue-derived cells were analyzed the expression of transcription factors (Oct-4, Nanog and Sox-2) and cell surface markers (CD44, CD90 and CD105) with reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and fluorescence-activated cell sorting (FACS) analysis. In order to evaluate in vitro multi-lineage differentiations, the culture media were changed to the osteogenic and adipogenic induction mediums when the dental tissue-derived cells reached to passage 3. The characteristics of these three dental tissue-derived cells were compared with immunohistochemistry. Results: During primary culture, heterogenous and colony formatted dental tissue-derived cells were observed in the culture plates. After passage 2 or 3, homogenous spindle-like cells were observed in all culture plates. Transcription factors and mesenchymal stem cell markers were positively observed in all three types of dental tissue-derived cells. However, the quantity of expressed transcription factors was most large in RAP-derived cells. In all three types of dental tissue-derived cells, osteogenic and adipogenic differentiations were observed after treatment of specific induction media. In vitro adipogenic differentiation was similar among these three types of cells. In vitro osteogenic differentiation was most strongly and frequently observed in the RAP-derived cells, whereas rarely osteogenic differentiation was observed in the DP-derived cells. Conclusion: These findings suggest that three types of human dental tissue-derived cells from extracted wisdom teeth were multipotent mesenchymal stem cells, have the properties of multi-lineage differentiations. Especially, stem cells from root apical papilla (SCAP) have much advantage in osteogenic differentiation, whereas dental follicle cells (DFCs) have a characteristic of easy adipogenic differentiation.

효소 가수분해 백삼, 홍삼을 첨가한 양갱의 품질특성 및 항산화 활성 (Characteristics and Antioxidant Properties of Yanggaeng Containing Enzymatic Hydrolyzed White Ginseng or Red Ginseng)

  • 서희재
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.418-429
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    • 2021
  • 본 연구에서는 백삼 및 홍삼 추출물과 그 효소 가수 분해물을 제조하고 이를 첨가하여 제조된 양갱의 항산화 활성 및 품질 특성을 조사하였다. 백삼과 홍삼 추출물의 효소 가수분해를 위해서는 Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC를 선정하였다. Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC로 가수분해 한 백삼과 홍삼에서는 효소반응 전에는 검출되지 않았던 ginsenoside F2와 Compound K (CK)가 검출되었으며 특히 홍삼의 2차 효소 반응군에서 CK의 함량이 가장 높았다. 효소 가수분해 전 또는 후의 백삼 및 홍삼을 함유한 양갱을 제조한 후 폴리페놀 함량, 항산화 능력을 분석한 결과 백삼 및 홍삼을 함유하지 않은 양갱(대조군)에 비해 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, FRAP 분석 결과 모두 우수하였으며, 첨가한 백삼 및 홍삼에 효소반응을 진행할수록 유의적으로 항산화 활성이 증가하였다(P<0.05). 밝기(L*)는 무첨가 양갱(대조군)이, 적색도(a*)는 홍삼양갱(RG)이, 황색도(b*)는 백삼양갱(WG)이 높게 나타났고, 조직감은 홍삼 첨가 후 2차 가수분해까지 진행한 양갱(RG-T2)이 강도(hardness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 모두 유의하게 높은 결과를 나타내었다(P<0.05). 결론적으로, 백삼 또는 홍삼 추출물에 Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC를 처리하면 진세노사이드 탈당화에 매우 유용하여 생리활성이 우수한 CK를 생산할 수 있으며, 효소로 가수분해 된 백삼 및 홍삼을 첨가한 양갱은 대조군(인삼 무첨가 양갱)에 비해 총 폴리페놀과 항산화 활성을 유의하게 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 향후 기능성 양갱 제조에 우수한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

동·서양 해자(垓字)의 역사와 문화적 해석 (An Historical and Cultural Analysis on the Eastern and Western Moat)

  • 정용조;심우경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.105-120
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    • 2011
  • 해자란 성벽 외곽에 파 놓은 못 또는 물길로 적이 성벽에 직접 접근할 수 없도록 하거나 이를 경계로 공간을 구분하고자 설치된 시설의 하나로, 고대로부터 중세에 이르기까지 동 서양에서 존재하였으나 현재는 사라져 가고 있다. 그러나 군사적 방어 기능으로부터 공간을 구분하는 경계 수단으로, 지반을 다지는 중요한 역할을 하였으며, 역사적으로 고대로부터 중세, 유럽, 아시아, 미국 등에서 존재하였다. 또한 해자는 물을 이용한 다양한 문화 활동과 동물들의 서식처 장소를 제공하는 등 역사와 문화적 가치가 큰 공간임에도 불구하고, 복원 계획에 있어 해자의 복원에 대한 고려가 미비한 실정이다. 본 연구는 동 서양 해자의 역사와 문화적 의미를 해석하여 고대로부터 중세에 이르기까지 존재했던 해자 문화에 대한 이해를 높이고자 하는 연구로 해자의 기원, 시대적 고찰, 사상적 배경, 서양 해자의 역사와 문화, 동양의 한국, 중국, 일본 해자에 대하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 우리나라의 해자는 고구려 도성뿐만 아니라 신라, 백제의 도성에 모두 존재하였으며, 천연의 해자인 넓은 강을 끼고 적들이 기어오르기 힘든 산 능선을 따라 성을 쌓은 자연적 해자와 성벽 밖에 인공적 해자를 설치하여 적의 접근을 방지하였다. 또한 고려시대와 조선시대에도 해자를 방어적 기능으로 활용하였다. 2. 해자의 설치는 성벽에서 일정한 간격을 두고 넓고 깊게 파는 것이 보통이며, 성의 외곽에만 있는 것이 아니라 내부에도 시설이 설치되었는데, 성 밖에 있는 해자는 방어력을 높이는 것 외에도 지반을 다지는데 중요한 역할을 하였다. 또한 해자는 물이 있어 접근을 제한하며, 낮은 벽이나 담장은 경계를 물리적으로 분리시키지만 해자는 열린 공간으로 시각적 특성을 살려 경계 및 방어 수단을 가지면서 멀리 떨어진 산봉우리나 근처의 나무도 정원 안으로 차경할 수 있게 한다. 3. 낙안읍성은 풍수지리적으로 청룡(동천)의 기가 드센 관계로 청룡의 흐름을 "S"자로 꺾어 흐르게 함으로써 기를 꺾을 수 있었으며, 몽촌토성은 해자의 복원으로 공원에 풍부한 수경 요소를 제공하는 경관요소로 활용하였다. 성을 둘러싸고 있는 해자는 자연이라는 진경 속에 선조들의 삶과 문화가 공간 속에 설득력 있게 배어든 역사와 문화적 경관이 표상이다. 4. 중국의 자금성 성벽은 찹쌀에 흙을 반죽하여 다져 넣어 매우 견고하며, 해자의 폭은 52m, 깊이는 6m로 자금성 성벽을 에워싸고 있어 적의 접근을 차단할 수 있었다. 5. 일본의 해자는 도시에 있어 수로 역할을 하였으며, 보트놀이, 배낚시, 레스토랑 등의 레저시설이 설치되어 도시민들의 스트레스를 해소하고 삶의 활력을 불어 넣을 수 있었다. 6. 한국의 해자는 중국의 자금성, 일본의 에도성, 오사카성보다 규모가 작으며 동양의 해자는 왕궁이나 읍성을 보호하기 위해 해자를 설치하였으나, 서양에서는 왕이나 영주, 대저택, 부호들의 저택 등을 보호하기 위해 해자를 설치하였다.

잔적 암쇄토의 화학조성과 풍화도 (The Weathering and Chemical Composition of Young Residual Entisols in Korea)

  • 장용선;정필균;김선관;조인상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.373-379
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    • 2001
  • 우리 나라 산지토양의 주요 모암에서 발달된 잔적층 암쇄를 대상으로 토양의 단면 특성, 이화학적 특성 X-선 형광분석 (XRF)을 통하여 모재에 따른 토양의 화학조성 변화와 주요한 구성원소의 풍화량을 토양층위 및 모암별로 비교하였다. 모암에 관계없이 토양의 C층에 비하여 A층에서 점토함량, 양이온 치환용량 (CEC), 유기물 함량은 높았으며, 용적밀도 ($kg\;m^{-3}$)와 pH는 낮은 경향을 보였다. 그러나 사암모재의 의성통에서는 점토함량이 감소하였는데 이는 토양과 함께 유실 되었거나 하부로 이동한 것으로 보였다. 토양 중 $SiO_2$함량은 화강암, 화강편마암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, $Fe_2O_3$와 MgO는 현무암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, CaO는 석회암 유래 토양에서 각각 높았다. 현무암 모재의 구좌통과 석회암 모재의 장성통 토양에서 작열감량(Igniton loss)이 크게 나타났다. 토양 화학성분별 풍화 정도는 공시 토양의 모암에 관계없이 염기이온(K, Ca, Mg, Na)들의 풍화량이 Si, Al, Fe 보다 크게 나타났다. C층과 비교하여 A층의 $TiO_2$의 함량비가 클수록 화학성분의 풍화정도가 큰 토양으로 나타났으며, 이는 $TiO_2$가 다른 원소보다 풍화에 상대적으로 안정된 광물이기 때문인 것으로 보인다. 각 원소의 절대적 함량비를 고려할 때 화강암, 화강편마암, 사암, 혈암, 현무암 유래 토양에서는 Si, Al의 유실이 심했으나 석회암 유래 토양에서는 탄산염의 빠른 풍화로 Ca, Mg이온의 풍화량이 많았다. 화학 성분의 풍회가 큰 토양은 사암 유래 의 성통과 화강암 유래 도산통 >> 혈암 유래 음성통과 석회암 유래 장성통 > 화강편마암 유래 덕산통 > 현무암 유래의 구좌통 순이었다.

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HPLC-UVD를 이용한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 기구 및 용기·포장 유래 자외선흡수제 동시분석법 (Simultaneous Determination of UV Absorbers Migrated from Polyethylene and Polypropylene Food Packaging Materials into Food Simulants by HPLC-UVD)

  • 최희주;최재천;배인애;이찬용;박세종;김미경
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.434-442
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    • 2017
  • 본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제(Uvinul 3000, Cyasorb UV 24, Uvinul 3040, Tinuvin 312 및 P, Seesorb 202, Chimassorb 81, Tinuvin 329, 234, 326, 328 및 327)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophilic-lipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출법(Solid Phase Extraction)을 이용하였고, n-헵탄의 경우 이소프로판올로 희석하여 HPLC-UVD(310 nm)로 자외선흡수제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 일회용기, 밀폐용기, 일회용백, 소스병, 물병, 도시락 등 국내 유통 폴리에틸렌(60건) 및 폴리프로필렌(140건) 재질의 식품용 기구 및 용기 포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제 이행량 조사 결과, 물, 4% 초산, 50% 에탄올, n-헵탄 4가지 식품유사용매 모두에서 자외선흡수제는 검출되지 않았다. 따라서, 실제 가정에서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 재질의 식품용 기구 및 용기 포장을 사용하는 환경에서는 자외선흡수제의 이행 정도는 안전한 수준인 것으로 판단된다. 또한, 자외선흡수제를 0.1 wt%, 0.5 wt%씩 첨가하여 제작한 시편에서의 이행정도는 0.02~0.5% 수준으로 나타나 통상적인 식품용 기구 및 용기 포장을 사용하는 조건에서 자외선흡수제의 이행량은 크지 않은 것으로 나타났고, 안전한 수준임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확립된 12종 자외선흡수제의 식품유사용매로의 이행량 동시분석법은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

괴재 및 전로슬래그를 이용한 CO2 저감 및 칼슘 추출 후 슬래그 활용 (CO2 Sequestration and Utilization of Calcium-extracted Slag Using Air-cooled Blast Furnace Slag and Convert Slag)

  • 유영석;최홍범;방준환;채수천;김지환;김진만;이승우
    • 공업화학
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    • 제28권1호
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    • pp.101-111
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    • 2017
  • 광물탄산화 기술은 천연광물 및 산업부산물에 포함된 칼슘이나 마그네슘을 이산화탄소와 반응시켜 탄산염을 생성하는 기술로 이산화탄소를 열역학적으로 안정한 형태로 저장할 수 있는 기술이다. 본 연구는 철강슬래그를 이용한 이산화탄소 저감 및 추출 후 슬래그 재활용을 통해 환경적 부담 및 공정 비용 절감을 절감할 수 있는 광물탄산화 상용화 기술 개발을 목표로 설정하였다. 추출 용매(염화암모늄)를 사용하여 괴재 및 전로슬래그로부터 칼슘을 추출하고 추출된 칼슘을 이산화탄소와 반응시켜 순도 98% 이상의 탄산칼슘을 합성하였다. 또한 칼슘 추출 후 슬래그를 건축자재(패널)로 활용하는 기술을 개발하였다. 슬래그의 칼슘 추출효율에 따라 상이한 결과를 보였지만 광물탄산화 전체 공정에 있어 중량 비(약 80-90%)를 차지하는 칼슘 추출 후 슬래그(잔여슬래그)의 활용을 통해 광물탄산화 공정으로부터 배출되는 산업부산물의 양을 최소화하고자 하였다. 잔여슬래그는 시멘트 패널 제작에 활용되는 규사미분 대체 물질로서 이용하였고 기존 시멘트 패널과 물성평가(압축강도 및 휨강도)를 상호 비교하였다. 용액 내 칼슘 농도는 유도결합 플라즈마 분광분석기(Inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)를 사용하여 분석하였다. 합성한 탄산칼슘은 X선 회절 분석법(X-ray diffraction, XRD)을 이용하여 결정학적 특성 및 정량 분석하였고 주사 전자 현미경(Field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하여 표면 형상을 확인하였다. 시멘트 패널평가는 KS L ISO 679에 준하여 패널 제작 및 패널의 압축강도와 휨강도를 측정하였다.

합성(合成) 수산화(水酸化) 철(鐵) 광물(鑛物)과 수산화(水酸化) 알루미늄 광물(鑛物)의 표면(表面) 전하(電荷) 및 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Surface Charge Characteristics and Some Physico-Chemical Properties of two Synthetic Iron Hydrous Oxides and one Aluminum Hydroxide Minerals)

  • 임수길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.147-154
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    • 1984
  • 수산화철 및 알루미늄 광물을 함유하는 토양의 물리화학적 및 표면 전하의 특성을 보다 정확히 이해하기 위하여 $FeCl_3$$AlCl_3$ 용액으로부터 두 종류의 수산화철광물(A와 B) 및 수산화알루미늄 광물을 합성하였다. X-ray 회절분석에 의하여 수산화철 A광물은 무정형, B광물은 다량의 무정형과 함께 goethite광물이 존재하는 것으로 밝혀졌다. $105^{\circ}C$에서 건조한 결과 A광물은 소량의 무정형과 함께 akaganeite 광물, B광물은 순수 goethite로 변하였다. 한편 합성된 수산화알루미늄 광물은 gibbsite와 bayerite 광물이 약 7:3의 비율로 혼합된 것으로 밝혀졌다. 유리 또는 무정형의 철과 알루미늄을 선택적으로 용출하는 것으로 알려진 dithionite와 oxalate용액을 이용하여 이들 수산화물을 세척한 결과 dithionite가 철 용출력은 가장 강했으나 oxalate에 의한 알루미늄 용출만이 수산화알루미늄 광물중의 무정형 광물 함량을 감소하고 결정성 광물의 결정도를 높였다. 타 광물과 달리 수산화철 A광물에서 dithioite에 의한 철의 용출이 가장 많았으나 냉동건조를 제외한 건조($105^{\circ}C$의 열건조 및 $P_2O_5$ 건조)에 의하며 그 용출량이 급격히 감소하였다. 수산화철 A광물의 표면적이 가장 컸으며 역시 냉동 건조를 제외한 건조처리에 의하여 그 표면적이 현저히 감소하였고, 이들 광물중의 점토($2{\mu}m$이하)함량도 표면적의 변하와 같은 경향을 보였다. 또한 표면 전하의 절대량 발달도 수산화철 A광물이 가장 컸으며 이들 광물들의 등전점은 각각 수산화철 A광물이 8.0-8.5사이, B광물이 7.5-8.0사이로써 높았고 수산화알루미늄 광물이 5.5-6.0 사이로써 낮았다.

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