• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.10-19
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• 2013

최근, 프리캐스트를 통한 모듈화에 대한 관심으로 인해 교량 및 빌딩 뿐만 아니라, 원전구조물, LNG 가스탱크, 중소형 강합성 구조물 등 특수구조물에도 프리캐스트 모듈화에 대한 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 프리캐스트 제작의 시공 및 작업성, 원활한 자재의 조달할 수 있는 방법으로 페로시멘트 (ferrocement)를 바탕으로 한 스틸메쉬로 보강된 모르타르 프리캐스트 패널을 제작하였다. 모르타르는 고강도 및 고유동성을 지니도록 실리카퓸과 고로슬래그의 배합율에 대한 변수연구를 통해 최적의 배합을 선정하였으며, $1,200{\times}600{\times}150mm$의 패널을 제작하여 스틸메쉬로 보강한 모르타르 시편과 일반 철근콘크리트 시편을 보강비 2%와 4%로 각각 제작하였다. 제작된 스틸메쉬로 보강한 모르타르의 프리캐스트 모듈화의 적용 가능성을 판단하기 위하여 기본적인 재료물성실험과 자유건조수축실험을 수행하였으며, 선하중으로 하중을 재하하여 3점 휨 시험으로 스틸메쉬로 보강한 모르타르의 구조성능을 검토하였다. 실험결과를 통해, 스틸메쉬로 보강된 모르타르 프리캐스트 패널은 높은 휨성능 및 연성효과가 있으나, 4%로 보강된 스틸메쉬 모르타르 프리캐스트 패널은 전단보강에 대한 고려가 필요하다고 판단되며, 이에 대한 조치가 이루어진다면 프리캐스트 모듈화 부재로 적용이 가능하다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.87-95
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• 1983

본(本) 연구(硏究)에서는 정수처리과정(淨水處理過程)에서 생성(生成)되는 trihalomethane을 제거(除去)하는 방법(方法)으로 활성탄(活性炭)으로 충전(充塡)된 고정층(固定層)에 의한 흡착(吸着)에 관하여 이론적(理論的)인 간단한 모형(模型)을 제시하고 모형(模型)의 simulation을 통하여 얻은 결과(結果)와 고정층(固定層) 흡착실험(吸着實驗)을 통해서 얻은 결과(結果)를 비교(比較), 분석(分析)하였다. 고정층흡착모형(固定層吸着模型)의 simulation 결과(結果)로 흡착효과(吸着効果)에 큰 영향을 미치는 인자(因子)인 물질전달계수(物質傳達係數) K와 Freundlich의 흡착계수(吸着係數)인 $K_F$와 n의 변화(變化)에 따른 전체적인 효율변화(効率變化)를 산정(算定)하였다. 처리효율(處理効率)은 K와 $K_F$가 증가할수록 그리고 n이 감소할수록 유리(有利)한 것으로 나타났다. 실험결과(實驗結果)로부터 얻은 breakthrough curve는 전형적(典型的)인 S자형(字形)으로 나타났으며 break point를 $100{\mu}g/l$로 정할 경우 활성탄(活性炭) 단위무게당(當) 흡착량(吸着量)은 6.3mg/g으로 등온흡착실험(等溫吸着實驗)에서 얻은 결과(結果)보다 훨씬 높았다. 또한 $5^{\circ}C$정도(程度)의 수온차이(水溫差異)는 처리효율(處理効率)에 뚜렷한 영향을 끼치지 못했다. 고정층운전결과(固定層運轉結果)와 잘 부합되는 simulation으로부터 얻은 $K_F$와 n은 등온흡착실험(等溫吸着實驗)에서 얻은 값과 약간의 차이를 나타냈다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권6호
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• pp.761-772
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• 1998

상수원수의 효과적인 처리를 위한 최적 응집제 주입량을 결정하기 위하여 상수원수의 콜로이드성 오염물질 처리를 위한 Alum, PAC 및 PACS의 응집제 주입량별 탁도제거 및 원수특성변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 최저 잔류탁도를 나타내는 최적 응집제 주입량은 원수의 탁도가 5NTU인 경우 Alum은 35mg/ι, PAC은 30mg/ι 및 PACS는 10mg/ι이었고, 원수의 탁도가 10NTU인 경우 Alum은 30mg/ι, PAC은 25mg/ι 및 PACS는 10mg/ι이었으며, 이때 침전시간 4분 및 8분대의 탁도제거율은 원수탁도 5NTU인 경우 Alum은 10 및 72%, PAC은 44 및 62%, PACS는 25 및 55%였고, 원수탁도 10NTU인 경우에는 Alum은 52 및 70%, PAC는 90 및 95%, PACS은 10 및 28%였다. PAC이 Alum 및 PACS에 비하여 floc형성속도와 침강성이 우수하고 탁도제거율도 높게 나타나 침전지내급수량 변동이 심하고 표면부하율이 과부하일 경우 PAC을 사용하는 것이 유리할 것으로 판단되었다. 원수의 탁도별 응집제 주입량에 따른 pH 및 알칼리도는 응집제 주입량이 증가할수록 감소되었으나 각 응집제 최대 주입량에서 pH는 음용수 수질기준인 pH 5.8이하로는 감소되지 않았으며, 알칼리도도 재탁현상이 일어날 수 있는 10mg/ι 이하로는 감소되지 않았다. 처리수준 잔류 Al은 원수탁도 5 및 10NTU인 경우 Alum과 PAC은 그 주입량이 저농도에서 고농도로 갈수록 잔류탁도가 감소함으로써 잔류 Al도 감소하였으나 PACS는 잔류탁도가 증가하는 주입량에서도 잔류 Al은 감소하였다. 수중 KMnO$_4$ 소비량은 응집제 주입량이 증가할수록 감소되었으며, 최저 잔류 탁도를 나타내는 최적 응집제 주입량에서의 KMnO$_4$ 소비량 감소율은 원수탁도 5NTU일 경우 PAC 39%, Alum 18% 및 PACS 11%였으며, 10NTU일 경우에는 PAC 42%, Alum 27% 및 PACS 36%로서 전반적으로 탁도제거율과 KMnO$_4$소비량간에는 일정한 경향이 없는 것으로 나타났다. 수중 TOC는 응집제 주입량이 증가함에 따라 약간씩 감소되었으나 응집제 주입량 30mg/ι 이후부터는 일정 수준으로 유지되었으며, 감소되는 정도는 PACS ＞PAC ＞Alum순이었다. 최저 잔류탁도를 나타내는 최적 응집제 주입량에서의 Zeta potential은 원수탁도가 5NTU일 경우 Alum, PAC 및 PACS 모두 -20mV∼-15mV사이였으며, 원수 탁도가 10NTU인 경우에는 0∼0.5mV 범위에 있는 것으로 나타나 응집제 종류 및 주입량이 상이하더라도 응집효율이 가장 양호한 상태에서의 Zeta potential은 일정한 범위내에 있는 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제14권1호
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• pp.98-133
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• 1987

The mechanical and rheological properties of agricultural materials are important for engineering design and analysis of their mechanical harvesting, handling, transporting and processing systems. Agricultural materials, which composed of structural members and fluids do not react in a purely elastic manner, and their response when subjected to stress and strain is a combination of elastic and viscous behavior so called viscoelastic behavior. Many researchers have conducted studies on the mechanical and rheological properties of the various agricultural products, but a few researcher has studied those properties of rice plant, and also those data are available only for foreign varieties of rice plant. This study are conducted to experimentally determine the mechanical and the rheological properties such as axial compressive strength, tensile strength, bending and shear strength, stress relaxation and creep behavior of rice stems, and grain detachment strength. The rheological models for the rice stem were developed from the test data. The shearing characteristics were examined at some different levels of portion, cross-sectional area, moisture content of rice stem and shearing angle. The results obtained from this study were summarized as follows 1. The mechanical properties of the stems of the J aponica types were greater than those of the Indica ${\times}$ Japonica hybrid in compression, tension, bendingand shearing. 2. The mean value of the compressive force was 80.5 N in the Japonica types and 55.5 N in the Indica ${\times}$ Japonica hybrid which was about 70 percent to that of the Japonica types, and then the value increased progressively at the lower portion of the stems generally. 3. The average tensile force was about 226.6 N in the Japonica types and 123.6 N in the Indica ${\times}$ Japonica hybrid which was about 55 percent to that of the Japonica types. 4. The bending moment was $0.19N{\cdot}m$ in the Japonica types and $0.13N{\cdot}m$ in the Indica ${\times}$ Japonica hybrid which was 68 percent to that of the Japonica types and the bending strength was 7.7 MPa in the Japonica types and 6.5 MPa in the Indica ${\times}$ Japonica hybrid respectively. 5. The shearing force was 141.1 N in Jinju, the Japonica type and 101.4 N in Taebaeg, the Indica ${\times}$ Japonica hybrid which was 72 percent to that of Jinju, and the shearing strength of Taebaeg was 63 percent to that of Jinju. 6. The shearing force and the shearing energy along the stem portion in Jinju increased progressively together at the lower portions, meanwhile in Taebaeg the shearing force showed the maximum value at the intermediate portion and the shearing energy was the greatest at the portion of 21 cm from the ground level, and also the shearing strength and the shearing energy per unit cross-sectional area of the stem were the greater values at the intermediate portion than at any other portions. 7. The shearing force and the shearing energy increased with increase of the cross-sectional area of the rice stem and with decrease of the shearing angie from $90^{\circ}$ to $50^{\circ}$. 8. The shearing forces showed the minimum values of 110 N at Jinju and of 60 N at Taebaeg, the shearing energy at the moisture content decreased about 15 percent point from initial moisture content showed value of 50 mJ in Jinju and of 30 mJ in Taebaeg, respectively. 9. The stress relaxation behavior could be described by the generalized Maxwell model and also the compression creep behavior by Burger's model, respectively in the rice stem. 10. With increase of loading rate, the stress relaxation intensity increased, meanwhile the relaxation time and residual stress decreased. 11. In the compression creep test, the logarithmic creep occured at the stress less than 2.0 MPa and the steady-state creep at the stress larger than 2.0 MPa. 12. The stress level had not a significant effect on the relaxation time, while the relaxation intensity and residual stress increased with increase of the stress level. 13. In the compression creep test of the rice stem, the instantaneous elastic modulus of Burger's model showed the range of 60 to 80 MPa and the viscosities of the free dashpot were very large numerical value which was well explained that the rice stem was viscoelastic material. 14. The tensile detachment forces were about 1.7 to 2.3 N in the Japonica types while about 1.0 to 1.3 N in Indica ${\times}$ Japonica hybrid corresponding to 58 percent of Japonica types, and the bending detachment forces were about 0.6 to 1.1 N corresponding to 30 to 50 percent of the tensile detachment forces, and the bending detachment of the Indica ${\times}$ Japonica hybrid was 0.1 to 0.3 N which was 7 to 21 percent of Japonica types. 15. The detachment force of the lower portion was little bigger than that of the upper portion in a penicle and was not significantly affected by the harvesting period from September 28 to October 20. 16. The tensile and bending detachment forces decreased with decrease of the moisture content from 23 to 13 percent (w.b.) by the natural drying, and the decreasing rate of detachment forces along the moisture content was the greater in the bending detachment force than the tensile detachment force.

• 생물정신의학
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• 제2권2호
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• pp.218-236
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• 1995

The author studied prognostic indicators of sixty Korean male alcoholics in psychological, social and biological aspects who were divided into abstinent and drinking groups. Thirty patients were assigned to each group. They were controlled in age and sex. Both groups were compared in terms of the demographic characteristics, past drinking history, treatment history, famaily history, ego strength and personality factors differences and distribution of dopamine $D_2$ receptor gene Al allele. Also the author studied relation of clinical course, alcoholic family history and dopamine $D_2$ receptor gene Al allele in both groups. The results were as follows; 1) The abstinent group had higher rate of married state, higher economic status, longer education years and maintained more stable job than the drinking group. But made no differences in occupation and religion. 2) The abstinent group showed higher rate of living with family members than the drinking group, and wives and fellows of the alcoholics anonymous were important factors for maintenance of abstinence. Family loading and parent's characters were not different. 3) The abstinent group had longer maximal length of abstinence but mean amount of alcohol consumption per day were larger than the drinking group. But there were no differences in duration of past drinking, drinking pattern, main drinking time, first drinking age and preference of the kind of alcoholic beverage in the past drinking history. 4) The abstinent group showed stronger treatment motivation, absolute abstinence in treatment goal, more voluntary adimission and maintained longer therapeutic relationship otter discharge than the drinking group. But both groups showed negative attitude toward antabuse therapy. 5) The abstinent group had higher mean score in ego strength scale than the drinking group. 6) In the personality factor questionnaire, the abstinent group showed strong laugh poise and the trait of praxernia, conservatism personality but the drinking group showed tough poise, the trait of weak ego strength(unstableness) and tough mindedness personality. 7) In comparision of dopamine $D_2$ receptor gene A1 allele, the prevalence of A1 allele was seventy percent and the frequency was 0.38 in the abstinent group. The prevalence of A1 allele was sixty percent and the frequency was 0.42 in the drinking group. Both groups were not significantly different in A1 allele prevalence and frequency. 8) In comparision of dopamine $D_2$ receptor gene A1 allele according to alcoholic family history, the prevalence of A1 allele was seventy percent and the frequency was 0.43 in the family history positive group. The prevalence of A1 allele was sixty-one percent and the frequency was 0.38 in the family history negative group. Both groups were not significantly different in A1 allele prevalence and frequency. In comparision of past drinking history according to alcoholic family history, the family history positive group showed earlier first drinking and problem drinking, but the family history negative group hod longer duration of past drinking. The mean amount of alcohol consumption per day, the longest duration of abstinence and Alcoholism Screening Test of Seoul Natoinal Mental Hospital(NAST) results were not significant. In conclusion, the results suggest that successful prognostic indicators of Korean alcoholics are married state, higher economic status, longer education years, stable job, living with family members, longer abstinence during past drinking history, strong treatment motivation, absolute abstinence in treatment goal, voluntary adimission, maintained therapeufic relationship, strong ego strength and the trait of praxernia, conservatism personality. But occupation, religion, alcoholic family history, parent's characters, duration of past drinking, drinking pattern, main drinking time, first drinking age, preference of the kind of alcoholic beverage, attitude to antabuse therapy and distribution of dopamine $D_2$ receptor A1 allele were not significantly related to the prognostic indicators of Korean alcoholics.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권2호
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• pp.172-178
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• 1999

목적 : 국내 방사선치료에 대한 전국현황의 통계를 1997년을 중심으로 한 병원 별 진료 장비, 인력 현황을 조사하고 그에 대한 연간 신환자수의 분포를 검토하여 그 결과를 선진국의 예와 비교함으로써 현재의 국내 방사선치료의 진료 수준을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1998년에 치료방사선과가 있는 전국의 42개 병원을 대상으로 설문조사를 통해 자료를 수집하였다. 통계자료는 1997년 1월부터 12월까지 총 1년으로 하였고 통계처리는 마이크로소프트사의 Excel 프로그램을 이용하였다. 결과 : 1997년에 국내에서 42개의 병원이 71대의 외부 방사선치료장치, 100명의 치료방사선과 전문의, 26명의 의학 물리학자, 205명의 방사선사가 있었고 연간 19,773명의 신환을 치료하였다. 전국 42개 병원의 89$\%$,는 최소한 6 MeV 이상의 선형가속기를 보유하였고 95$\%$는 모의 조사장치를 소유한 반면 $5\%$는 모의 조사장치를 가지고 있지 않았다. 컴퓨터 치료계획을 할 수 있는 장비를 소유한 병원은 $91\%$였고, $83\%$는 정도관리 지침서를 가지고 있다고 응답하였다. 병원별 치료방사선과 의사가 단지 1명인 병원이 36%이었으며 의학 물리학자가 없는 곳이 38$\%$였다. 한 병원당년간 환자수 분포의 중앙값은 348명, 기계당 환자수의 중앙값은 263명, 방사선종양학과 전문의당 환자수의 중앙값은 171명, 방사선사당 환자수의 중앙값은 81명, 기계당 방사선사의 중앙값은 3명이다. 결론 : 국내의 치료방사선과를 보유한 병원의 수, 방사선치료를 받는 환자수 및 치료장비수는 일본 및 미국과 비교하여 인구비례로 계산해 볼때 매우 적은 편이다. 치료장비면에서는 선형가속기, 모의 조사장치, 컴퓨터 치료계획 시스템의 수준이 미국과 비교하여 크게 차이가 없었다. 의사, 방사선사에 대한 환자수의 부하(loading)는 미국과 비교하여 큰 차이는 없었다. 그러나 인력면에서 의학물리학자가 없는 병원의 수가 상당히 많은 관계로 이의 보완을 위해서 미국과 같은 part time 제도의 운영도 해 볼 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.88-89
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• 2013

A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.396-404
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• 2011

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-퀴논화합물을 대상으로 수용액 상에서의 망간산화물에 의한 산화-변환 제거 특성(제거율, 반응속도)을 조사하였다. 반응시간 경과에 따른 상등액의 HPLC 분석결과로부터 p-퀴논화합물인 Acenaphthenequinone (APQ)는 망간산화물 자체에 의한 산화-결합 반응을 통해 제거되며, o-퀴논화합물인 Anthraquinone (AQ)와 1,4-Naphthoquinone (1,4-NPQ)는 반응매개체(Catechol) 존재 하에서의 교차-결합반응을 통해 효과적으로 제거 가능함을 확인하였다. 망간산화물에 의한 PAH-퀴논화합물의 제거는 유사-일차 반응 속도식을 따랐으며, 본 실험조건(1,4-NPQ = 11.5 mg/L, CAT = 50 mg/L, $MnO_2$ = 1.0 g/L, pH 5, 반응시간 = 6~96 hr)에서의 1,4-NPQ의 교차-결합 반응속도상수(k, $hr^{-1}$)는 0.0426으로 APQ의 산화-결합 반응속도 상수(0.173)에 비교해 약 4배 정도의 차이를 보였다. 동일조건에서의 망간산화물 주입량별 속도상수를 망간산화물의 비표면적으로 표준화하여 얻은 1,4-NPQ의 교차-결합 반응에 대한 비표면적표준화속도상수($K_{surf}$)는 $8.5{\times}10^{-4}L/m^2{\cdot}hr$이었다. 망간산화물 주입량별 제거특성과 반응 속도상수의 비교 해석 결과로부터 1,4-NPQ의 교차-결합 반응은 반응시간 경과에 따라 서로 다른 반응기작을 거침을 확인하였으며, 이를 기존 문헌결과와 함께 해석하였다.

• 대한화학회지
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• 제51권1호
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• pp.43-50
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• 2007

리포솜은 수십~수백 나노미터 크기의 소포체(small vesicle)로서 약물전달에 유용한 구조체이나 체내 혈류 순환계(blood circulatory system)에서 구조적 불안정성에 의해 체내 순환시간이 짧고 세망내피계(reticuloendothelial system)에 의해 소실되어 이를 개선하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이당류(disaccharide)로서 락토오스와 슈크로스가 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(1,2-Distearoylsn-glycero-3-phosphoethanolamine, DSPE)과 공유결합된 새로운 당-DSPE 유도체를 합성하고 이를 리포솜의 구성성분으로 하는 리포솜을 제조함으로써 리포솜의 표면이 이당으로 수식된 리포솜을 제조하였다. 제조된 리포솜의 입자크기는 대략 100 nm였으며, 표면전하 값은 당이 수식되지 않은 대조군 리포솜이 -10 mV를 나타내었으나 당-DSPE 유도체를 함유한 리포솜의 경우 리포솜 표면에 존재하는 당의 수산화기에 의하여 표면전하의 값은 -25 mV를 나타내었다. 리포솜 내부에 모델약물인 독소루비신(doxorubicin)의 로딩효율은 약 90%를 나타내었다. 당-DSPE 유도체 함유 리포솜의 in vitro 안정성은 혈청 내에서 단백흡착량의 변화 및 리포솜의 입자크기를 관찰하여 평가하였다. 당-인지질 유도체를 함유한 리포솜은 당-인지질 유도체를 함유하지 않은 리포솜 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG) 수식 리포솜에 비해 단백흡착의 양과 혈청 내 입자크기의 변화가 적은 것으로 관찰되었다. 이당이 결합된 DSPE와 이를 함유한 리포솜은 혈액내 안정성이 향상되어 체순환계 내에서 장시간 순환이 가능한 약물전달체로서 유용할 것이라 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.