• 분석과학
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• 제35권5호
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• pp.205-211
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• 2022

Deuterium (D) is an isotope with one more neutron number than hydrogen (H). Heavy elements rarely change their chemical properties with little effect even if the number of neutrons increases, but low-mass elements change their vibration energy, diffusion rate, and reaction rate because the effect cannot be ignored, which is called an isotope effect. Recently, in the semiconductor and display industries, there is a trend to replace hydrogen gas (H₂) with deuterium gas (D₂) in order to improve process stability and product quality by using the isotope effect. In addition, as the demand for D₂ in industries increases, domestic gas producers are making efforts to produce and supply D₂ on their own. In the case of high purity D₂, most of them are produced by electrolysis of heavy water (D₂O), and among D₂, hydrogen deuteride (HD) molecules are present as isotope impurities. Therefore, in order to maximize the isotope effect of hydrogen in the electronic industry, HD, which is an isotope impurity of D₂ used in the process, should be small amount. To this end, purity analysis of D₂ for industrial processing is essential. In this study, HD quantitative analysis of D₂ for high purity D₂ purity analysis was established and hydrogen isotope RM (Reference material) was developed. Since hydrogen isotopes are difficult to analyze with general gas analysis instrument, they were analyzed using a high-precision mass spectrometer (Gas/MS, Finnigan MAT271). High purity HD gas was injected into Gas/MS, sensitivity was determined by a signal according to pressure, and HD concentrations in two bottles of D₂ were quantified using the corresponding sensitivity. The amount fraction of HD in each D₂ was (4518 ± 275) μmol/mol, (2282 ± 144) μmol/mol. D₂, which quantifies HD amount using the developed quantitative analysis method, will be manufactured with hydrogen isotope RM and distributed for quality management and maintenance of electronic industries and gas producers in the future.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.292-299
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• 2022

잎들깨 수경재배 시 적합한 고형배지를 선발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. '남천'과 '소미랑' 2품종에 대해 코이어(chip:dust = 5:5), 펄라이트, 입상 암면, 원예용 상토(cocopeat: peatmoss:vermiculite:perlite:zeolite = 50:25:10:10:5) 등 4종의 배지에 따른 배지의 물리화학적 특성 및 생육반응을 분석하였다. 배지 간의 EC와 pH의 차이는 보이지 않았으나, 용기용수량 측정 결과 입상 암면이 가장 높고 원예용 상토와 코이어가 적절한 수준을 유지하였다. 배지의 기상률은 코이어와 펄라이트가 30% 이상으로 높은 경향을 보였으며 가비중은 코이어 배지를 제외한 모든 배지가 기준을 충족하였다. 잎의 크기는 품종 간에 배지에 따른 반응이 다르게 나타났는데 '남천' 품종은 원예용 상토에서 엽장, 엽폭이 가장 컸고 '소미랑'의 경우 코이어에서 재배하였을 때 가장 컸다. 엽중은 두 품종 모두 원예용 상토에서 재배한 것이 가장 높았고, 코이어와 펄라이트에서 재배한 것이 상대적으로 낮았다. 총 생산량을 조사한 결과 수량이 높은 원예용 상토 및 입상 암면과 수량이 낮은 코이어, 펄라이트로 두 그룹으로 구분되는 형태를 보였으며 그룹 간에 최대 28% 차이를 보였다. 따라서 근권에 충분한 수분 공급이 필요한 잎들깨를 수경재배하기 위해서는 보수력이 좋은 원예용 상토와 입상 암면을 이용하는 것이 적합할 것으로 판단한다.

• Animal Bioscience
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• 제35권12호
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• pp.1892-1903
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• 2022

Objective: A series of experiment were conducted to evaluate the effects of replacing a part of soybean meal (SBM) at 6% of broiler diets with fermented soybean meal (FSBM) obtained by single or two-stage fermentation by measuring growth performance, antioxidant activity in the jejunum and distal intestinal microflora. Methods: Soybean meal samples were prepared by single-stage fermentation using Bacillus velezensis (Bv) (FSBM_B), or Lactobacillus spp. (as commercial control) (FSBM_L). Additional SBM sample was prepared by two-stage fermentation using Bv and subsequently using Lactobacillus brevis ATCC 367 (Lb) (FSBM_B+L). Enzyme activity, chemical composition, trichloroethanoic acid-nitrogen solubility index (TCA-NSI) and antioxidant activity were measured. Then, in an in vivo study, 320 Ross308 broilers were divided into four groups with ad libitum supply of feed and water. Four groups were fed either a corn-soybean meal diet (SBM), or one of fermented SBM diets (FSBM_B+L, FSBM_B, and FSBM_L). Growth, serum characteristics, microflora, and the mRNA expression of selected genes were measured. Results: Compared to SBM, FSBM_B+L contained lower galacto-oligosaccharide, allergic protein, and trypsin inhibitor, and higher TCA-NSI by about three times (p<0.05). Reducing power and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical scavenging ability correlated positively with the TCA-NSI content in FSBM. Growth performances were not significantly different among four groups. In jejunum of 35-day-old broilers, partial replacement of SBM by FSBM_B+L increased the activity of superoxide dismutase and catalase (CAT), and the FSBM_B group had the highest catalase activity (p<0.05). Partial replacement of SBM by FSBM increased relative mRNA expressions of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1), and peptide transporter 1 (PepT1) (p<0.05); however, FSBM_B+L increased CAT mRNA level to 5 times of the control (p<0.05). Conclusion: Using Bv- and Lb-processed SBM through two-stage fermentation to partially replace 6% of diets will improve the gut's antioxidant activity under commercial breeding in broilers.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.497-505
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• 2021

최근 국내에서 빈번하게 발생하는 지하공간 사고에 기인하여 정부에서는 지하공간 안전관리 대책으로 지하공간통합지도(IUGIM: Integrated Underground Geospatial Information Map) 구축의 기본 계획을 2015년에 수립하여 2021년 현재 부분 구축이 완료된 상태이고, 지하공간 관리 주체 및 관계 기관 등이 활용 중이다. 본 연구는 지하공간통합지도의 활용성 향상 방안의 일환으로 수행 중이며, 현장에서 계측된 실시간 기반의 데이터와 지하공간통합지도 내에 저장되어 운용 중인 보관 데이터의 비교 작업을 수행하기 위한 가시화시스템을 구축하는 내용을 다룬다. 지하공간통합지도에 구축되어 관리되고 있는 시추공 데이터 및 지하시설물 6종에 대한 가시화 기능을 탑재한 시스템을 구축하였다. 지하시설물 6종은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관 및 난방관이다. 구축 완료된 시스템은 서울시 강남구, 서초구 일원 3지점에 대한 현장 실증을 수행하였다. 현장 실증은 모바일센터에 접속해서 지하공간통합지도 데이터 내려받기, 지하공간통합지도 데이터(지표면 생성, 시추정보, 지하시설물) 가시화 작업, 현장에서 취득한 GPR(Ground Penetrating Radar) 기반 데이터에 대한 가시화 등으로 진행하였다. 지하공간통합지도 데이터 및 GPR 기반 현장 데이터의 실증 결과 적합한 것으로 판정되었다. 본 연구의 결과로 굴착 현장에서 안전한 시공에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제36권3호
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• pp.280-285
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• 1991

우리나라 고대농업과 기술을 형성하는 데 직접간접으로 기간역할을 해 왔던 고대중국의 도작기술은, 이미 한전농법과 농본관(정신)을 기원전에 완성하였으며, 특히 심경과 정수 및 토양비옥도 유지를 위한 경전법을 중심으로 도작기술이 발전되었고, 따라서 이앙법, 정조식 심종법, 철제농기구 사용, 수리를 위한 피당 축조기술이 앞섰고, 다양한 지역에서 재해를 회피하거나 다양한 용도의 품질공급을 위하여 벼 품종의 분화가 잘이루어져 왔다. 또한 중국농업의 발상지가 화북이었기 때문에 인희지광의 특성에 맞는 조방적 도작기술로서 화경수누법과 세역법이 태동되었고, 한무제와 ‘참위’학자들의 음역오행설이 농업관과 연계되면서 파종이나 작목선택에 대한 기술이 만술적으로 발달한 경향도 있었다. AD 6세기경의 $\ulcorner$제민요술$\lrcorner$부터 14세기의 왕복 $\ulcorner$농서$\lrcorner$에 이르기까지 도작기술은 지속적, 상가적으로 분화발달되어 왔으나 원대 이후에는 정체된 경향이었다. 이 시점에서 우리나라의 여말 농업과 $\ulcorner$농사직설$\lrcorner$시대가 시작되었다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.181-190
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• 2023

폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti₃C₂T_x, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm^-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.427-434
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• 2023

굴은 패류 양식생산량 중 가장 큰 비율(평균 76%)을 차지하는 중요한 양식생물이다. 본 연구에서는 자란만의 굴 양식장에 대해, 수온, 염분, 해수 유동, DO, SS, Chl.a를 어장적지평가 인자로 활용한 서식지 적합 지수(Habitat Suitability Index, HSI)를 산정하여 최적 서식지를 탐색하였다. 조사결과 만 입구가 넓고 해수 유속이 빠르게 나타난 대상해역 남동쪽에서 만 내측으로 갈수록 적합한 서식지로 나타났고, 굴의 생산량과 본 연구의 HSI는 0.710(p<0.05)의 유의한 상관성을 보였다. 만 내의 원활한 해수 교환으로 먹이공급 등 양식생물 성장에 도움을 주는 해수 유동은 굴 생산량과 높은 상관성(0.709, p<0.05)을 보여 Chl.a보다 서식 적합도에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 양식장 재배치 등 효율적인 연안어장 보전, 이용과 관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권1호
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• pp.44-51
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• 2023

Nitrogen fertilizer is an essential macronutrient that requires repeated input for crop cultivation. Excessive use of nitrogen fertilizers can adversely affect the environment by discharging NH₃, NO, and N₂O into the air and leaching into surrounding water systems through rainfall runoff. Therefore, it is necessary to develop a technology that reduces the amount of nitrogen fertilizer used without compromising crop yields. Fertilizer deep placement could be a technology employed to increase the efficiency of nitrogen fertilizer use. In this study, a deep fertilization device that can be coupled to a tractor and used to inject fertilizer into the soil was developed. The deep fertilization device consisted of a tractor attachment part, fertilizer amount control and supply part, and an underground fertilizer input part. The fertilization depth was designed to be adjustable from the soil surface down to a depth of 40 cm in the soil. This device injected fertilizer at a speed of 2,000 m²/hr to a depth of 25 to 30 cm through an underground fertilizer injection pipe while being attached to and towed by a 62-horsepower agricultural tractor. Furthermore, it had no difficulty in employing various fertilizers currently utilized in agricultural fields, and it operated well. It could also perform fertilization and plowing work, thereby further simplifying agricultural labor. In this study, a newly developed device was used to investigate the effects of deep fertilizer placement (FDP) compared to those with urea surface broadcasting, in terms of rice and soybean grain yields. FDP increased the number of rice grains, resulting in an average improvement of 9% in rice yields across three regions. It also increased the number of soybean pods, resulting in an average increase of 23% in soybean yields across the three regions. The results of this study suggest that the newly developed deep fertilization device can efficiently and rapidly inject fertilizer into the soil at depths of 25 to 30 cm. This fertilizer deep placement strategy will be an effective fertilizer application method used to increase rice and soybean yields, in addition to reducing nitrogen fertilizer use, under conventional rice and soybean cultivation conditions.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.23-29
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• 2023

지반함몰의 주요 발생원인은 지하매설물의 손상으로 알려져 있다. 지반함몰은 상·하수관의 손상으로 인한 물길 형성에 따른 지반 내 토립자의 이동으로 공동이 형성되어 상부지반이 붕괴되는 메커니즘을 보이고 있다. 따라서 지반함몰은 지하매설물의 밀집도가 높은 도심지를 중심으로 발생하고 있으며, 사고 발생 시 인명 및 경제적 피해를 야기하므로 사고에 대한 대비가 반드시 필요하다. 이에 따라 지반함몰 위험을 예측하기 위한 연구가 꾸준히 수행되고 있으며, 본 연구에서는 ○○시의 2개 구를 대상으로 지반함몰 위험도 예측 모델을 제시하고자 하였다. 대상 지역의 지하매설물 속성 데이터(활용년수, 관직경)와 지하매설물 밀집도, 지반함몰 이력 데이터를 활용하여 데이터셋을 구축하고 전처리를 수행한 뒤, 기계학습 모델에 적용하여 최적의 평가지표가 도출되는 모델을 선정하였으며, 선정된 모델의 신뢰도를 평가하고 모델에서 도출되는 지반함몰 위험도 예측 시 활용된 영향인자의 중요도를 제시하고자 하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.136-144
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• 2023

본 연구는 헛개나무(Hovenia dulcis Thunb.) 묘목 생산을 위한 적정 시비수준을 밝히고자 수행되었다. 헛개나무 1년생 용기묘를 대상으로 6가지 시비수준(대조구, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 g·L^-1)에 따른 용기묘의 간장, 근원경, 물질생산량, 묘목품질지수, 엽록소 함량 등을 조사하였다. 연구 결과, 헛개나무 용기묘는 시비수준이 높아짐에 따라 간장 및 근원경 생장과 건중량이 증가하였으나, 1.5 g·L^-1 이상의 처리구에서는 큰 차이가 없었으며, 간장 생장의 경우 2.5 g·L^-1 시비처리구에서 유의적으로 낮은 값을 나타냈다. 묘목품질지수는 1.5 g·L^-1 이상 처리시, 처리구간 유의적 차이가 없는 높은 값을 보였으며, 엽록소 함량은 1.5 g·L^-1 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 시비처리에 따른 환경적, 비용적 측면을 고려 하였을 때, 우량 헛개나무 용기묘 생산을 위하여 요구되는 적절한 시비수준은 1.5 g·L^-1이며, 최소한의 묘목규격을 충족시키기 위해서는 적어도 0.5 g·L^-1의 시비처리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 약용 및 밀원자원으로 이용되는 헛개나무의 효율적인 묘목 생산체계 구축 및 안정적인 묘목 공급을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.