• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1204-1210
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• 2014

실내공기 오염물질의 제어를 통하여 공기질을 개선시킬 수 있는 요소기술의 개발을 위하여 미세부유먼지 제거방법을 도출하고자 하였다. 미세부유먼지 중에는 분진과 같은 무기물과 박테리아와 같은 작은 유기물도 포함되어 있어 이들의 동시 제거를 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 광촉매 및 UVA에 의한 미세부유먼지 중 미생물 제거 기술의 개발을 위하여 여러 종류의 광촉매에 대한 미생물 살균율을 조사하였다. 이를 위하여 3가지 종류의 광촉매(ZnO, $TiO_2$, ZnO/Laponite ball)와 최소한의 UVA 자외선 조사량 3 (${\mu}W/cm^2$)을 이용하여 실내공기 부유미생물의 지표로 사용되는 Gram 양성균인 E. Coli와 Gram 음성균인 Bacillus. subtilis sp.에 대하여 살균실험을 진행하였다. 실험결과, 최소한의 UVA 자외선 조사량에서도 광촉매제와 함께 두 시간 정도 반응하였을 때 E-Coli의 경우 세 가지 광촉매제 모두에서 80 % 이상 사멸되는 것으로 나타났으며, UVA 단독 사용보다는 약 30 % 높은 사멸률을 보였다. 광촉매제 중에는 ZnO/Laponite ball 복합체의 경우에 $TiO_2$와 동등한 살균력이 있는 것으로 나타났다. 하지만, 포자상태에서 강한 외벽을 가지고 있는 B. subtilis sp.의 경우는 낮은 자외선 조사량으로는 살균효과가 저하되기 때문에 살균율을 높일 수 있는 최적의 촉매제 종류와 첨가량 및 자외선 조사량을 찾아야 할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.63-73
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• 2019

연소공정 내에서 질소산화물 배출을 저감하는 선택적 무촉매 환원장치 내부의 화학반응 및 저감효율에 대한 수치해석이 실행되었다. 선택적 무촉매 환원장치에서 저감된 질소산화물은 질소뿐만 아니라 아산화질소로도 전환된다. 아산화질소는 온실가스로써 지구온난화에 영향을 끼치기 때문에 선택적 무촉매 환원장치 내의 질소산화물 제어와 동시에 아산화질소 생성제어가 요구되어진다. 본 연구에서는 선행연구에서 실행된 실험과 온도조건과 가성소다의 첨가량이 동일한 선택적 무촉매 환원장치 내의 전산해석을 실시하고 비교하여 전산해석의 신뢰성을 확인하고, 가성소다 첨가량을 추가적으로 조절하여 질소산화물의 저감 효율과 아산화질소 생성량을 예측하였다. 전산해석은 후단의 측정점을 설정하여 각 물질의 질량분율을 확인하였다. 세부적으로는 측정점에서 유동방향에 수직한 면을 설정하여 온도 조건과 가성소다 첨가량에 따른 각 물질의 평균 질량분율을 비교하였다. 실험값과 전산해석에 의한 모사값은 최대 18.9%의 오차를 보이며 대체적으로 잘 예측됨을 확인하였으며 가성소다 첨가량을 증가시켰을 땐 70% 이상의 제거율의 온도 범위가 넓어지는 것을 확인하였다. 따라서 반응온도의 낙차가 크고 잦은 폐기물 소각시설 등에서 효과적일 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.561-567
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• 2017

본 연구는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력을 지닌 제올라이트 여재에 부착성장을 이용하여 저농도 $NH_4{^+}-N$의 생물학적 질산화에 대해 평가하고자 하였다. 대조군으로는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력이 없는 EPP (expanded polypropylene) 여재와 비교하였다. 각 여재는 미생물 접촉을 위해 활성슬러지에 8시간 폭기시킨 후 실험에 사용하였다. 회분식 실험결과 제올라이트에 흡착된 $NH_4{^+}-N$을 부착된 질산화 미생물들이 이용할 수 있기 때문에 EPP 여재보다 질산화가 더 잘 일어남을 확인하였다. 또한 연속운전결과 EBCT (empty bed contact time) 25분의 체류시간, 3 mg $NH_4{^+}-N/L$ 수준의 저농도 조건일 때 제올라이트 여재에서만 생물학적 질산화를 관찰할 수 있었다. 제올라이트 여재를 EBCT 10~60분으로 바꿔가며 운전한 결과 EBCT에 따른 질산화 수준의 차이를 확인할 수 있었으며, EBCT 60분일 때 최대 90% 이상의 $NH_4{^+}-N$처리율을 나타냈다. EBCT에 따라 유입되는 질소($NH_4{^+}-N$)농도대비 유출되는 질소($NH_4{^+}-N+NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$)농도의 차이가 발생함을 확인할 수 있었으며, EBCT 10분일 때 0.25 mg/L, 25분일 때 0.78 mg/L, 40분일 때 0.59 mg/L, 60분일 때 0.37 mg/L로 나타났다. 이는 $NH_4{^+}-N$의 흡착속도와 질산화속도의 차이로 발생한 것으로, 이 농도의 차이만큼 여재에 $NH_4{^+}-N$이 흡착된 상태로 존재하고 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권2호
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• pp.35-43
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• 2005

토양의 유류오염복원에 가장 널리 사용되어지는 Bioslurping system은 Pump and Treatment (P&T), Soil Vapor Extraction (SVE), 그리고 Bioventing (BV) 공정을 복합한 지중(in-situ) 복원기술이라 할 수 있다 그러나 Bioslurping system은 비휘발성 유기물질, 난분해성 유기물질을 처리에 어려움을 가지고 있어 이를 보완할 수 있는 Modified Fenton 반응을 이용한 Hybrid process system의 동시처리 가능성을 실험하였다. 디젤로 오염된 사질토양복 원에 있어서 SVE 공정에 의한 복원과정에서 디젤 제거율이 진공압에 비례하여 증가하였으나 토양에 강하게 흡착된 디젤 성분중의 비휘발성 물질처리에는 한계가 있음을 나타내었다. 또한 지표면과 지하에서 제거 효율의 차이를 나타냄으로서 지표면 또는 추출정과 거리가 멀어질수록 SVE 공정의 효율이 감소하는 것을 확인하였으며 이는 원통형반 응기에서 공기의 흐름이 반구형태로 유도되는 것에 기인한다고 판단된다. Modified Fenton 반응과의 생물학적 화학적 Co-oxidation을 이용한 디젤의 처리의 경우에는 Modified Fenton 반응의 효율이 낮게 나타나 0.1% (wt) 과산화수소가 존재함에 있어서도 92.8%의 높은 디젤분해능을 나타냄으로서 과산화수소가 유류분해 미생물에 산소원으로 사용될 수 있는 것은 확인하였으나 Co-oxidation의 가능성이 현저하게 떨어지는 것으로 보인다. Modified Fenton 반응에서 철 착체물로서 NTA를 사용했을 때가 EDTA를 사용했을 때보다 더 높은 효율을 갖는 것과 괴산화수소의 농도가 높아지면서 Modified Fenton 반응의 효율도 증가하는 것을 확인하였다. 대표적인 방향족, 지방족 화합물 (aromatic, aliphatic compound)인 toluene, hexadecane을 오염원으로 한 Modified Fenton 반응에서 상대적으로 지방 족 화합물의 상대적 안정성으로 인하여 그 효율이 방향족 화합물에 비해 크게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 디젤을 오염물로 사용하였을 경우, 최소 10% 이상의 과산화수소에서 그 효율을 나타내어 Bioslurping system에 의한 처리 후 토양에 잔존하는 디젤의 Modified Fenton 반응 공정을 이용한 복원기술의 복합화 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.139-147
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• 2021

가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 디자인학연구
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• 제18권4호
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• pp.95-104
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• 2005

본 연구의 분석목표는 제품 디자인의 결정요인을 추정하고 품질경쟁력, 제품 신뢰성, 고객충성에 대한 제품 디자인의 파급효과를 실증적으로 분석함으로써 디자인 경영이론에 유용한 시사점을 도출하는 것이다. 상기한 실증적 분석을 위하여, 한국 제조업 부문의 400개 표본기업에 대한 설문조사(2003년 8월${\sim}$10월)를 통하여 관련 측정변수들을 추출하였다. 본 연구의 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 제품 디자인의 유의적 결정요인은 연구개발력 수준, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TQM, 6Sigma 운동, QC 등)으로 추정되었다. 이 분석결과는 제품 디자인과 제품 개발을 동시적 엔지니어링(CE: concurrent engineering) 개념으로 파악하고 이들의 성과를 평가하기 위한 시스템관련 원리(system-related principle)와 행렬관련 원리(matrix-related principle)로써 서술한 Pawar and Driva(1999)를 실증적으로 뒷받침한다. 둘째, 제품 디자인의 파급효과는 제품 디자인${\rightarrow}$품질경쟁력${\rightarrow}$고객만족${\rightarrow}$고객충성의 인과관계로 나타나는 것으로 추정되었다. 즉, 제품 디자인은 고객만족을 직접적으로 유발하는 것이 아니라 품질경쟁력을 경유하여 간접적으로 고객만족을 유도한다는 것이다. 이 분석결과는 디자인 경영이 통합된 제품 품질의 중요한 결정인자라고 분석한 Flynn et al(1994), Ahire et al.(1996), Ahire and Dreyfus(2000) 등을 실증적으로 뒷받침한다. 일반적으로 제품 디자인의 접근방법으로써 3가지 즉 (1) 제품 개발자(엔지니어, 기술개발담당자, 품질관리팀)를 중심으로 하는 QFD(quality function development)의 접근방법, (2) 마케팅 담당자를 중심으로 하는 컨조인트 분석(conjoint analysis), (3) 상기의 2가지 접근방법의 상호보완적 및 동시적 결합 및 피드백의 주장(Pullman, Moore and Wardell, 2002)을 들 수 있다. 그러나 본 연구의 실증적 분석결과에는 품질경쟁력이 제품 디자인과 고객만족사이에 교량적 역할을 담당한다. 이 분석결과는 제품 디자인에 대한 품질경쟁력의 2가지 접근방법(QFD의 접근방법과 컨조인트 분석)의 조화를 이룰 수 있는 이론적 기초가 될 수 있다. 즉, 제품디자인의 결정요인 분석결과는 QFD의 접근방법에, 제품 디자인 파급효과 분석결과는 컨조인트 분석에 각각 보완적 기여를 할 수 있다. 이와 동시에, 실증적 분석결과는 Ettlie(1997)의 디자인 통합(DI) 이론에 대한 실증적 기반을 제공할 수 있다. 마지막으로, 성공적인 디자인 경영(DM)을 위해서는 최고 경영자의 지원뿐만 아니라 부처 간 의사소통의 장애요인을 제거하고 CFT(cross-functional team)를 운영함으로써 동시적 엔지니어링(CE) 및 제품 및 공정 디자인의 개발이 제품 개발의 속도를 가속화하고 디자인 품질을 높이며 시장 성공을 보증할 수 있도록 해야 한다.

• 대한소아치과학회지
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• 제25권2호
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• pp.352-367
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• 1998

Intracellular pH (pHi) plays an important role in the regulation of cellular processes by influencing the acitivity of various enzymes in cells. Therefore, almost every type of mammalian cell possesses an ability to regulate its pHi. One of the most prominent mechanisms in the regulation of pHi is $Na^+/H^+$ exchanger. This exchanger has been known to be activated when cells are stimulated by the binding of agonist to the muscarinic receptors. Therefore, the aims of this study were to compare the rates of $H^+$ extrusion through $Na^+/H^+$ exchanger before and during muscarinic stimulation and to investigate the possible existence of $HCO_3^-$ transporter which is responsible for the continuous supply of $HCO_3^-$ ion to saliva. Acinar cells were isolated from the rat mandibular salivary glands and loaded with pH-sensitive fluoroprobe, 2', 7'-bis(2-carboxyethyl)-5(6)-carboxyfluorescein(BCECF), for 30min at room temperature. Cells were attached onto the coverglass in the perfusion chamber and the changes in pHi were measured on the iverted microscope using spectrofluorometer. 1. By switching the perfusate from $HCO_3^-$-free to $HCO_3^-$-buffered solution, pHi decreased by $0.39{\pm}0.02$ pH units followed by a slow increase at an initial rate of $0.04{\pm}0.007$ pH units/min. The rate of pHi increase was reduced to $0.01{\pm}0.002$ pH units/min by the simultaneous addition of 1 mM amiloride and $100{\mu}M$ DIDS. 2. An addition and removal of $NH_4^+$ caused a decrease in pHi which was followed by an increase in pHi. The increase of pHi was almost completely blocked by 1mM amiloride in $HCO_3^-$-free perfusate which implied that the pHi increase was entired dependent on the activation of $Na^+/H^+$ exchanger in $HCO_3^-$-free condition. 3. An addition of $10{\mu}M$ carbachol increased the initial rate of pHi recovery from $0.16{\pm}0.01$ pH units/min to $0.28{\pm}0.03pH$ units/min. 4. The initial rate of pHi decrease induced by 1mM amiloride was also increased by the exposure of the acinar cells to $10{\mu}M$ carbachol ($0.06{\pm}0.008pH$ unit/min) compared with that obtained before carbachol stimulation ($0.03{\pm}0.004pH$ unit/min). 5. The intracellular buffering capacity ${\beta}1$ was $14.31{\pm}1.82$ at pHi 7.2-7.4 and ${\beta}1$ increased as pHi decreased. 6. The rate of $H^+$ extrusion through $Na^+/H^+$ exchanger was greatly enhanced by the stimulation of the cells with $10{\mu}M$ carbachol and there was an alkaline shift in the activity of the exchanger. 7. An intrusion mechanism of $HCO_3^-$ was identified in rat mandibular salivary acinar cells. Taken all together, I observed 3-fold increase in $Na^+/H^+$ exchanger by the stimulation of the acinar cells with $10{\mu}M$ carbachol at pH 7.25. In addition, I have found an additional mechanism for the regulation of pHi which transported $HCO_3^-$ into the cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.461-466
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• 2010

본 연구는 미생물연료전지를 이용하여 액비를 처리하고 동시에 유용한 전기에너지 발생이 가능한지를 실험한 것이다. 탄소섬유전극(graphite felt)와 스테인레스 스틸망을 다른 비율로 충진한 single-chamber 미생물연료전지를 이용하였으며 탄소섬유전극보다 스테인레스망을 더 많이 충진한 미생물연료전지를 대조구(CMFC)로 하여 탄소섬유전극이 더 많이 충진된 미생물연료전지(SMFC)와 서로 비교하였다. 농화 배양이 끝난 후, SMFC로부터 발생되는 전류는 $3.167{\pm}80\;mg/L$ 의 액비를 공급할 때 18 mA가 안정적으로 발생되었다. 이때 최대 전력밀도와 전류밀도는 각각 $680\;mW/m^3$와 $3,770\;mA/m^3$이었으며, CMFC의 전력밀도와 전류밀도보다는 높았다. 화학적산소요구량(COD)는 SMFC와 CMFC에서 $3.718{\pm}80\;mg/L$에서 $865{\pm}21$과 $930{\pm}14\;mg/L$로 감소하여 각각 72.7%와 70.6%가 감소되었다. SMFC와 CMFC로부터 부유물질(SS)은 99% 이상이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 SMFC의 암모니아성질소, 질산성질소, 그리고 인산염인과 같은 영향물질 농도의 변화도 각각 65.4%, 57.5%, 그리고 73.7%이 감소되었으며 CMFC의 경우도 거의 유사한 제거율을 보였다. 이들 결과로부터 저가 재료가 충진한 미생물 연료전지를 이용함으로써 경제적 효과를 기대할 수 있음은 물론 가축분뇨로부터 적지만 전기 에너지가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제2권2호
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• pp.21-31
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• 1968

The appearance rates of antipyrine and urea into cerebrospinal fluid from blood were studied in the rabbits which were in the state of hypotension and of high permeability in the capillary beds following injection of histamine. The alteration in the distribution of electrolytes among various compartments of the brain and the permeability characteristics in the blood-cerebrospinal fluid barrier were also observed. Adult male rabbits, weighing around 2 kg, were used. Twenty four rabbits were divided into 3 groups. Besides the control group, histamine treated rabbits were categorized into 2 groups. $H_1$ consisted of the rabbits showing moderate responses to histamine and ranging from 62 to 80 mmHg in their mean anterial blood pressure. The animals which belong to $H_2-group$ showed severe responses to histamine and the mean anterial blood pressures dropped to 30-50 mmHg. Animals were anesthetized with nembutal, 30mg/kg i.v. The mean arterial blood pressure was read by means of the mercury manometer connected to the femoral artery. The animals, treated with histamine, were kept in hypotensive state at least for 40 minutes before the administration of the test-substances. The test-substances, 300 mg of urea and 200 mg of antipyrine, were dissolved in 3 ml of distilled water and were injected into the ear vein of the rabbit. After 10 minutes elapsed arterial blood sample was taken from the femoral artery and cerebrospinal fluid from the cisterna magna. Brain tissues were also analysed with respect to electrolytes in order to observe the disturbances in the electrolytes balance as well as in the function of the central nervous system. The results obtained were as follow: 1. The ratio of antipyrine concentration in cerebrospinal fluid to that of arterial blood plasma, that was the distribution ratio, was close to unity, revealing a well established equilibrium between the compartments of blood and cerebrospinal fluid in 10 minutes. In other words, there was no diffusion barrier with regard to antipyrine. The ratios over unity which were frequently seen in the histamine treated animals were attributable to the early penetration of the substance into the cerebrospinal fluid. 2. The appearance rates of urea into the cerebrospinal fluid in the histamine treated rabbits were higher in comparison with those of in the control animals. The increasing tendency in the rates was particularly remarkable in the $H_2-group$, showing the enhanced penetration of urea across the boondary. 3. In the htisamine treated $H_2-group$ the concentration of potassium in the blood plasma and cerebrospinal fluid well exceeded the control values and showed 8.5 and 9.0 mEq/l in average, respectively. Simultaneous drops in the brain tissue water were noticed, suggesting the leakage of intracellular potassium. 4. There was a coincidence in the rising pattern of potassium in the blood plasma and in the cerebrospinal fluid of $H_2-group$ and at least partial removal of the blood-cerebrospinal fluid barrier with respect to potassium was suggested in these animals. 5. The concentration of sodium in the blood plasma or in the cerebrospinal fluid showed no significant changes following histamine injection. However, sodium in the brain tissue revealed slight elevation in the histamine treated groups. 6. The ratios of the concentrations of potassium to those of sodium, [K]/[Na] in the brain tissues, were 1.92 in the control 1.82 in the $H_1$ and 1.52 in the $H_2-group$, respectively. The marked drop in the $H_2-group$ might represent neural dysfunction in the extremely hypotensive rabbits.