용질분자를 용매를 통하여 전달시키는 기법중의 하나는 확산에 의한 것이다. 이러한 기전은 각개 용질분자의 열운동에 의한 것이다. 유체는 정지해 있는 상태로서 용질 전달의 핵심기전은 농도차에 의하여 결정된다. 인체 내에서 각종 하전 이온을 포함한 입자나 분자들은 체내의 농도차에 의해서 또는 외부 전계에 의해서 영향을 받아 고농도에서 저농도쪽으로 확산되어간다. 이러한 현상은 픽이 제안한 확산에 관한 제1법칙과 제2법칙에 의하여 정량적으로 전개할 수 있다. 본 논문에서는 체내의 물질이 확산되는 과정을 픽의 법칙을 이용하여 해석하고 그것을 실례를 통하여 구현하였다. 각 시간별 공간상의 확산현상에서 확산계수가 클 때는 시간이 경과함에 따라 발생지점의 농도는 현저히 낮아지고 그 농도가 주위로 급속히 확산되어감을 알 수 있었다. 그러나 어느 정도의 시간이 경과되면 그 농도의 감소는 매우 약해진다.
When concentration of vacancies in a CZ silicon crystal is defined by molar fraction $X_{B}$, the degree for supersaturation $\sigma$ is given by $[X_{B}-X_{BS}]/X_{BS}=X_{B}/X_{BS}-1=ln(X_{B}/X_{BS})$ because $X_{B}/X_{BS}$ is nearly equal to unity. Here, $X_{BS}$ is the saturated concentration of vacancies in a silicon crystal and $X_{B}$ is a little larger than $X_{BS}$. According to Bragg-Williams approximation, the chemical potential of the vacancies in the crystal is given by ${\mu}_{B}={\mu}^{0}+RT$ ln $X_{B}+RT$ ln ${\gamma}$, where R is the gas constant, T is temperature, ${\mu}^{0}$ is an ideal chemical potential of the vacancies and ${\gamma}$ is and adjustable parameter similar to the activity of solute in a solute in a solution. Thus, ${\sigma}(T)$ is equal to $({\mu}_{B}-{\mu}_{BS})/RT$. Driving force of nucleation for the vacancy agglomeration will be proportional to the chemical potentialdifference $({\mu}_{B}-{\mu}_{BS})/RT$ or ${\sigma}(T)$, while growth of the vacancy agglomeration is proportaional to diffusion of the vacancies and grad ${\mu}_{B}$.
실험실 내에서 부피비로 약 50%내외의 수분함량을 가진 3개의 서로 다른 깊이의 토양에서 염소와 중수의 확산계수는 4.8$\times$$10${-7}$ 부터 7.2$\times$$10${-7}$$\textrm{cm}^2$/sec와 5.5 $\times$$10${-5}$ 부터 1.6$\times$$10${-4}$$\textrm{cm}^2$//sec였다. 한편, 물과 물질의 이동성에 대한 연구는 중간사로 구성된 토양층 위에 위치하는 점토로부터 미사질 양토에 속하는 약 70cm깊이의 토양에서 실시되었고, 87일간의 실험기간동안 리터당 15.2$m\ell$의 염소와 0.6bq의 중수로 처리된 물을 일정한 유량(2cm/일)으로 관개하였다. 토양의 깊이와 시간에 따른 염소와 중수의 변동위치는 suction probe에 채취된 토양수를 가지고 측정하였는데 실험지 안에서 서로 다른 깊이 또는 동일 위치에서 염소와 중수가 발견되었다. 이러한 실험의 결과로부터 추정컨대 토양수의 유속과 표면확산 계수가 염소와 중수의 분포에 직접적인 영향을 미쳤고 24개의 suction probe에서의 결과는 실질적 물질과 토양의 상호작용의 효과를 나타내는 순수치의 25% 내외에서 평가치를 추정할 수 있었다.
최근 들어 preferential flow같은 현장조건의 불균질한 매질을 이동하는 지하수 거동해석에 이류 분산 방정식을 적용하는데 많은 문제점들이 제기되어 왔다. 이에 따라 Kim 등(2005)은 최소한의 모형인자로 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 간단한 모형을 개발한 바 있다. Kim 등(2005)이 제시한 Generalized Preferential Flow Model(GPFM)은 토양을 표층주변의 분배 층(distribution layer)과 그 밑의 운반구역(conveyance zone)으로 나누어 거동을 예측하고 있다. 본 연구에서는 GPFM을 간단히 소개하고 기존의 다른 실험결과에 적용한 후 이류분산방정식(CDM)과의 비교를 통해 모형을 검증해 보고자 하였다. 기존에 발표된 두 개의 실험값에 GPFM을 적용해본 결과, GPFM은 세 가지 인자-유효함수비, 유속, 분산계수-를 입력하여 silty 및 sandy loam 토양 내 추적자의 파과곡선을 잘 예측하였다. CDM을 이용한 예측 값과 비교한 결과 GPFM과 CDM 모두 실제 관측된 파과곡선과 일치된 경향을 보였으나, GPFM에 의해 추측된 인자들이 더 현실적으로 가능한 값을 나타내었다. 인용된 두 실험값에 GPFM을 적용할 경우 예측 값에 가장 영향을 끼친 인자는 유효함수비로 나타났는데, 이는 Kim 등(2005)이 같은 종류의 토양에서 유속이 GPFM의 결과에 가장 영향을 끼쳤다고 보고한 것에 비해, 다른 성질의 토양에서는 유효 함수비가 가장 결정적인 인자임을 보여준다. 본 연구를 통해 GPFM이 이용하기가 쉽고 여러 가지 현장조건에 적용성이 높아 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 유용한 도구임을 확인하였다.
한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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pp.45-49
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1999
When concentration of vacancies in a CZ silicon crystal is defined by molar fraction XB, the degree of super-saturation $\sigma$ is given by [XB-XBS]/XBS=XB/XBS-1=ln (XB/XBS) because XB/XBS is nearly equal to unity. Here, XBS is the saturated concentration of vacancies in a silicon crystal and XB is a little larger than XBS. According to Bragg-Williams approximation, the chemical potential of the vacancies in the crystal is given by ${\mu}$B=${\mu}$0+RT ln XB+RT ln ${\gamma}$, where R is the gas constant, T is temperature, ${\mu}$0 is an ideal chemical potential of the vacancies and ${\gamma}$ is an adjustable parameter similar to the activity of solute in a solution. Thus, $\sigma$(T) is equal to (${\mu}$B-${\mu}$BS)/RT. Driving force of nucleation of the vacancy agglomeration will be proportional to the chemical potential difference (${\mu}$B-${\mu}$BS) or $\sigma$(T), while growth of the vacancy agglomeration is proportional to diffusion of the vacancies and grad ${\mu}$B.
The effect of ionic osmotic potential (Ψ$\pi$), and matric potential (Ψm) in the range of -0.2 to -4.0 Mpa on mycelial growth of three species of Pleurotus (P.florida, P.ostrenatus and P.safor-caju) were determined over a range of temperature (15-3$0^{\circ}C$) on a 2% malt extract agar medium and compared with the Ψ$\pi$ effect on growth of two strains of Trichoderma green mould. With the ionic solute KCl, optimun Ψ$\pi$for growth was -0.2 MPa for P.floreda and in the range of -0.2 to -0.5 MPa, with slight growth at -3.0 MPa and with nogrowth at -4.0 MPa. Of the species of Pleurotus, P.florida grew signigicantly slower than the other two species. Growt of the species of Pleurocus was significantly slower when water potential (Ψ$\omega$) was modified matrically with polyethylene glycol (PEG) 8000 then osmotically with KCl. They were also more sensitive to changes in Ψm than Ψ$\pi$The optimum Ψm of the Pleurotus was -0.5 Ψm, with no growth below -3.0 MPa. Of the species of Pleurotus, P.florida was most sensitive and P.sajor-caju was more tolerent to lowered Ψ$\pi$,but P.sajor-caju was most sensitive to lowered Ψm. The growth rate of the Trichoderma green mould strains was much faster than that observed for the Pleurotus spp. Optimum growth for bot strains of Trichoderma was in the range of -0.2 to -0.5 MPa. Strain CNU 503 was more tolerant to water stress than strain CNU 501. Both strains were able to grow up to 30% of optimum growth at -4.0 MPa at 25-3$0^{\circ}C$.
Kim, Dea-Wook;Shibato, Junko;Agrawal, Ganesh Kumar;Fujihara, Shinsuke;Iwahashi, Hitoshi;Kim, Du Hyun;Shim, Ie-Sung;Rakwal, Randeep
Molecules and Cells
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제24권1호
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pp.45-59
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2007
We describe the gene expression profile of third leaves of rice (cv. Nipponbare) seedlings subjected to salt stress (130 mM NaCl). Transcripts of Mn-SOD, Cu/Zn-SOD, cytosolic and stromal APX, GR and CatB were up-regulated, whereas expression of thylakoid-bound APX and CatA were down-regulated. The levels of the compatible solute proline and of transcripts of its biosynthetic gene, ${\Delta}^1$-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS), were strongly increased by salt stress. Interestingly, a potential compatible solute, ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA), was also found to be strongly induced by salt stress along with marked up-regulation of transcripts of GABA-transaminase. A dye-swap rice DNA microarray analysis identified a large number of genes whose expression in third leaves was altered by salt stress. Among 149 genes whose expression was altered at all the times assayed (3, 4 and 6 days) during salt stress, there were 47 annotated novel genes and 76 unknown genes. These results provide new insight into the effect of salt stress on the expression of genes related to antioxidant enzymes, proline and GABA as well as of genes in several functional categories.
By an aid of needle coating, we have fabricated a spherical microlens array using poly(methyl methacrylate) for potential applications in light extraction of organic light-emitting diodes. With an attempt to achieve high-density and high-aspect-ratio microlens arrays, we have investigated the coating behaviors by varying the material parameters such as the solute concentration and wettability of the poly(methyl methacrylate) solution and process parameters such as the dwell time of needle near the substrate, retract distance of needle from the substrate, and coating gap between the needle and substrate. Under the optimized coating conditions, it is demonstrated that high-aspect-ratio microlens arrays can be obtained using a coating solution with high solute concentration and a small amount of a hydrophobic solvent. It is found that the diameter and height of microlens array are decreased with increasing poly(methyl methacrylate) concentration, yet the overall aspect ratio is rather enhanced. By the addition of 5 wt% hexylamine in 35 wt% poly(methyl methacrylate) solution, we have achieved a spherical microlens with the height of 7.7 ㎛ and the width of 94.24 ㎛ (the aspect ratio of 0.082). To estimate the capability of light extraction by the microlens array, we have performed ray tracing simulations and demonstrated that the light extraction efficiency of organic light-emitting diode is expected to be enhanced up to 24%.
우리는 정삼투 공정의 유도용질로서 잠재적인 활용 가능성을 확인하기 위해 식물화학물질인 tannic acid (TA)에 알칼리 염 처리한 alkali tannate 염 중 하나인 potassium tannate (TA-K)를 평가하였다. TA-K의 정삼투 특성과 회수 특성은 체계적으로 조사되었다. 정삼투 공정을 active layer facing feed solution (AL-FS) 방식으로 적용했을 때, TA-K 유도용액의 투수량은 TA 유도용액의 투수량 보다 훨씬 많은 반면, TA 유도용액의 투수량이 거의 확인되지 않았다. 100 mM 저농도에서의 TA-K 유도용액의 삼투압(1,135 mOsmol/kg)은 NaCl 수용액의 삼투압(173 mOsmol/kg)의 약 6.5배로 확인되었다. 100 mM 농도의 TA-K의 투수량과 specific salt flux (6.14 LMH, 1.26 g/L)는 동일한 농도의 NaCl 유도용액의 투수량과 specific salt flux (2.46 LMH, 2.63 g/L)의 약 2.5배 및 0.5배로 각각 확인되었다. TA-K를 재사용하기 위해, 금속 이온 침전법을 이용하여 TA-K유도용질을 침전시킨 후, membrane filtration을 이용하여 유도용질을 회수하였다. 이 연구는 식물화학물질을 정삼투 공정의 유도용질로서의 적용 가능성을 보여준다.
One of the major objectives in the developments of a progesterone I.U.D. is to prepare devices which release drug at a constant rate for extended periods. A constant release rate is achived by maintaining drug concentration at a constant valve via the introduction of rate limiting membrane to solute diffusion at the surface of the devices. In this study, progesterone dispersed at monolithic device were prepared from polyhydroxy ethyl methacrylate. Constant release rate were obtained with device which were soaked in on ethanol-hexan solution. The release rate was dependant upon the concentration of the ethanolic solution in the soaking solution. This devices offer significant potential for futher development of hydrogel in the intrauterine contraception device for controlled release of progesterone.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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