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한국산 다람쥐(Tamias sibiricus) 정자의 미세구조 (Fine Structure of Sperm in the Korea Squirrel, Tamias sibiricus)

  • 이정훈;박기룡
    • Applied Microscopy
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    • 제41권2호
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    • pp.99-107
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    • 2011
  • 한국산 다람쥐 정자의 형태적 특징을 알아보기 위하여 광학현미경과 주사 및 투과 전자현미경으로 관찰하였다. 다람쥐 정자머리의 모양은 주걱 모양의 형태를 취하고 있었다. 정자의 전체 길이는 67.8 ${\mu}m$이었으며, 머리의 길이는 7.8 ${\mu}m$, 꼬리는 60.0 ${\mu}m$이었다. 꼬리는 경부(1.0 ${\mu}m$), 중편부(8.0 ${\mu}m$), 주편부(48.5 ${\mu}m$) 그리고 미부(2.5 ${\mu}m$)로 각각 구성되어져 있었다. 특히, 본 연구에서 정자의 중편부도 짧지만 미부의 길이는 다른 설치류 종보다도 매우 짧은 것이 특징적이다. 첨체 후 덮개는 핵의 약 1/5을 점유하고 있으며, 적도절은 핵 상단의 첨체 후 덮개와 첨체 덮개사이에 위치하고 있었다. 9개의 분절주들은 미토콘드리아에 의해 둘러싸여져 있었다. 중편부의 미토콘드리아의 회전수는 26개 이었다. 한 개의 분절주는 10~12개의 마디로 구성되어져 있었으며, 이들 경부의 각각의 분절주는 중편부의 9개의 외측치밀 섬유와 제각기 결합되어 있었다. 특히 경부의 분절주와 분절주 사이에는 수많은 satellite 섬유와 흡사한 물질들이 존재하고 있었다. 중편부의 9개의 외측 치밀 섬유는 Nos. 1, 5, 6의 섬유가 다른 섬유들(2, 3, 4, 7, 8, 9) 보다도 크다. 섬유초와 종 지주는 주편부에는 존재하고 있었으며, 미부에는 섬유초와 종 지주는 존재하지 않았다. 이상의 결과에서 볼 때, 정자두부와 꼬리의 구조적인 특징들은 정자의 진화와 더불어 종을 분류하는데 있어서 매우 중요한 정보를 제공하리라 여겨진다.

소형 풍력 터빈 블레이드 재료로서 블래더 가압 방식 몰드 성형 프리프레그의 타당성 (Feasibility of Bladder Compression Molded Prepreg as Small Wind Turbine Blade Material)

  • 이보건;서성원;송명호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.95-101
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    • 2020
  • 풍력터빈 블레이드는 바람의 운동에너지를 축일로 변환하는 장치로서 상대적으로 고속 회전하면서 양력과 항력의 다양한 하중 조합과 진동에 견딜 수 있도록 내구 강도가 큰 경량의 재료를 선택하여 강성을 증가시키는 구조를 갖도록 설계되어야 한다. 본 연구는 CFRP 프리프레그를 사용하여 소형 풍력 블레이드를 제작하는 경우 공정 시간을 단축하는 기술을 개발하려는 목적으로 수행되었다. QBlade 수치해석 프로그램을 사용하여 블레이드의 형상을 결정하였다. 주어진 풍속에서 바람에 의해 부가되는 양력과 항력을 계산하는 유체역학 수치해석을 수행하고, 대표적인 블레이드 구조에 대해 블레이드 외피 재료에 가해지는 폰미세스 응력을 예측하는 재료역학 수치해석을 수행하였다. 인장 강도 시험의 불확실도를 개선하기 위해 ASTM D638 규정을 수정하여 새로운 시편의 형상을 제안하였고, 기존 형상의 인장 강도와 유사한 평균값을 얻되 파단 위치의 재현성이 향상됨을 확인하였다. 일련의 실험을 통해 소형 풍력블레이드의 제작에 블래더 가압 방식을 적용하면 충분한 내구 강도를 확보하면서 공정시간을 단축할 수 있음을 확인하였다.

표면개질을 위한 오버레이용접 기술개발 현황 (Trend of the welding technology for surface modification)

  • 백응률
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 1998년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.19-20
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    • 1998
  • 오버레이용접에 의한 표면개질기술(Weld Surfacing or Hardfacing Technology)은 내식성, 내 마모성, 또는 내열성을 갖는 합금의 용접재료를 모재 표면에 균일하게 용착(오버레이:Ovedayer)시킴으로써 목적하는 재료의 표면성질을 향상시키는 표면처리의 한 방법이으로써 1922년 Stoody가 Steel Tube에 Cr합금 분말을 충진한 용접봉을 제조하여 석유시추용 회전드릴의 선단 표면을 오버 레이 용접시켜 내마모성을 획기적으로 개선시킴으로써 이루어 졌다. 초기 오버레이 용접기술은 발전설비I 제철설비I 시벤트설비, 그리고 제지설비 등 주로 설비 부품들의 표면부 내마모성을 개선시키는 방향으로 주로 연구 개발이 이루어졌으나, 기술개발의 진전으로 탈황설비 둥의 표면부 내식성 향상, 연속주조롤 표면부의 내산화성, 내열피로성, 내마모 성 향상 둥을 위해 점차 산업전반에 널리 이용되고 있으며, 설비의 고도화 및 장수명화가 요구되 면서 본 기술의 중요성 또한 점차 부각되고 있다. 그림 1은 연강의 모재 위에 셀프쉴드플럭스코어드와이어(Self-Shield Flux Cored Wire:SS-FCW, 이하 55-FCW라 기술함)를 사용하여 오버레이 용접올 하는 장면을 도식적으로 나 타낸 것이다. 모재와 전극재인 용접봉(S5-FCW) 사이에서 아크가 발생되고, 아크열에 의해서 용접 봉 및 모재 일부가 용융되면서 모재 표면에 새로운 오버레이 표면층이 형성된다. 통상 오버레이 층의 1층 두께는 2-6mm 내외이며, 단층 혹은 다충 오버레이를 자유롭게 실시한다. 오버레이층의 물성은 아크열에 의한 모재로의 용입정도에 따라 1층부에서는 모재의 영향을 크게 받지만 오버레 이충 수가 증가된 3층부에서 부터는 전적으로 용접봉의 성분에 좌우된다. 사진 1은 연강(55-41)의 모재위에 크롬탄화물이 다량 함유된 고크롬 탄화물형 내마모재가 오버 레이된 내마모 복합강판 (wear plate)의 단면 미세조직 사진으로써 모재부와 오버레이충을 함께 보여주고 있다. 모재와 오버레이 충간의 경계면은 모재 일부가 용융된 후 웅고하면서 형성됨으로 인해서 도금이나 용사층과는 달리 매우 견고하게 결합되어 있다. 따라서 계면부의 탈락이라는 문 제점은 거의 없어 심한 응력을 받는 기계구조물 및 부품에도 본 기술은 널리 적용되고 있다. 그리고 사진 1에서 알 수 있는 바와 같이 모재와는 전혀 상이한 재료를 자유로이 선택하여 표면 유효층 일부만 오버레이시키며I 주조 및 단조가 불가능한 재료까지도 표면부에 오버레이 시킴으로 서 부품 및 설비의 제조에 있어 재료비의 절감과 제품의 수명이 획기적으로 개선될 수 있다. 그리고 최근에는 도금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다.

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Folded-Loop Guidewire Remodeling Technique: 색전술 시 급격한 분지 각도를 가지는 혈관의 선택적 진입 방법 (Folded-Loop Guidewire Remodeling Technique: Catheterizing Markedly Angulated Branches during Intravascular Embolization)

  • 김동현;강웅래;김영환;차중근
    • 대한영상의학회지
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    • 제84권2호
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    • pp.418-426
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    • 2023
  • 목적 경피적 혈관내 시술 시 급격한 분지 각도를 가지는 혈관의 선택적 진입이 어려운 경우에 활용할 수 있는 새로운 guidewire shaping 방법인 folded-loop guidewire remodeling 방법을 소개한다. 대상과 방법 0.014 inch 미세 guidewire tip을 pigtail loop 형태로 만든 후, metal introducer를 이용하여 guidewire를 microcatheter로 진입시킨다. 혈관 내에서 guidewire를 회전시키면 기존의 pigtail loop 형태로 쉽게 guidewire tip을 변형시킬 수 있다. Guidewire를 뒤로 당기면 guidewire tip이 작은 U형으로 변형되면서 분지 혈관으로 쉽게 진입된다. 결과 2019년 12월부터 2022년 1월까지 동맥 색전술 시 기존 방법으로 분지동맥의 선택적 진입이 어려웠던 64명의 환자(남/여, 49/15; 평균나이 66.8 ± 9.5세)에서 본 방법을 시행하였으며, 98%의 성공률을 확인하였다. 색전술의 적응증은 transcatheter arterial chemoembolization, 위장관 출혈, 객혈, 외상출혈, 종양출혈이었다. 결론 Folded-loop guidewire remodeling 방법은 기존의 보편적 방법으로 선택이 어려웠던 급격한 분지 각도를 가지는 혈관의 선택적 진입에 효과적인 방법이다.

수종의 CLEAN-UP technique이 법랑질 표면거칠기에 미치는 영향 (Effects of various CLEAN-UP techniques on enamel surface roughness)

  • 조상완;권오원
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.791-800
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    • 1997
  • 교정치료를 목적으로 발거한 소구치 60개를 4군으로 나누고 치과용 저속 절삭기에서 $18,500{\pm}300rpm$으로 회전속도를 일정하게 하여 4가지 회전 마무리 기구(G1; No. 169L carbide fissure bur, G2; No.2 round bur, G3; No.4 round bur, G4; No.8 round bur)로 잔여 레진을 제거하고 러버컵과 pumice로 법랑질을 5초간 마무리하였을 때 법랑질 손상에 미치는 정도를 알아보기 위해 브라켓 부착전 러버컵과 pumice로 전처치한 후(P1), 각 군에 해당하는 방법으로 잔여 레진을 제거한 후(P2), 러버컵과 pumice로 마지막 마무리 후(P3)의 법랑질 표면거칠기를 표면거칠기 측정기에서 각각 측정하고 주사전자현미경하에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. P2에서 법랑질의 표면거칠기는 G1군의 경우 $2.60{\pm}0.55{\mu}m$으로 가장 매끄럽게 나타났고 G2군의 경우 $3.24{\pm}0.80{\mu}m$, G3군의 경우 $3.44{\pm}0.94{\mu}m$으로 나타났고 G4군의 경우 $3.89{\pm}0.54{\mu}m$으로 가장 거칠게 나타났으며 G2군과 G3군은 통계학적으로 유의성이 없었다(p>0.05). 2. P3에서 법랑질의 표면거칠기는 G1군의 경우 $2.29{\pm}0.47{\mu}m$으로 가장 매끄럽게 나타났고 G2군의 경우 $2.44{\pm}0.56{\mu}m$, G3군의 경우 $2.44{\pm}0.58{\mu}m$으로 나타났고 G4군의 경우 $2.92{\pm}0.43{\mu}m$으로 가장 거칠게 나타났으며 G1군은 G2군, G3군과, G2군은 G3군과 통계학적으로 유의성이 없었다(p>0.05). 3. 모든 군에서 P2, P3는 P1보다. P2는 P3보다 표면거칠기가 거칠게 나타났다(p<0.01). 4. 아무 처치도 하지 않은 정상 법랑질에 러버컵과 pumice로 5초간 전처치한 경우 주사전자현미경관찰에서 미세한 긁힘을 발견할 수 있었고 네군 모두에서 러버컵과 pumice로 연마 후에도 제거할 수 없는 흠을 남기며 러버컵과 pumice로 마무리 후 육안관찰시 잔여 레진을 발견할 수 없었으나 주사전자현미경하에서는 레진 잔사 등을 관찰할 수 있었다.

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치간 법랑질 삭제방법에 따른 치아표면 거칠기에 관한 비교연구 (A Comparative study of roughness of enamel surface to various interdental enamel stripping methods in vitro)

  • 노준;전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.483-490
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    • 1999
  • 다양한 부정교합의 원인 중에서 치아의 형태적 이상이나 크기의 부조화를 해결하기 위한 방법으로 치간 법랑질 삭제(interdental enamel stripping)가 임상에서 자주 사용된다. 이런 치간 법랑질 삭제술식은 특히 상하악의 전치부위에 서 적은 량의 치아밀집을 해결하거나, 교정치료 말기에 상하악 치아 크기의 부조화에 의한 견치 또는 구치의 바람직하지 못한 교합관계를 개선하는데 유용하지만 치아삭제가 비가역적인 술식이며, 삭제 후 남게 되는 거친 법랑질 표면으로 인한 치주적 부작용이 문제점으로 지적되어 왔다. 법랑질 삭제 후 표면에 남게 되는 거칠기를 줄이기 위해 다양한 치과용 마모기구를 이용한 방법들이 소개되었지만 그 결과에 대한 해석은 주사현미경 (SEM)상에서 관찰되는 표면소견을 통한 비교분석에 국한되었다. 본 연구의 목적은 임상에서 자주 사용되고 있는 여러 가지 법랑질 삭제방법들의 결과를 주사현미경적 소견과 함께 표면조도측정기를 이용하여 표면의 거칠기를 정량화하므로서 좀 더 구체적인 임상적 결과를 비교 평가하고자 함이다. 치간 법랑질 삭제방법은 기계적 방법 및 기계화학적인 방법으로 나누어 비교하였으며, 기계적 방법은 회전기계삭제와 치과용 마모지를 이용한 삭제로 구분하고, 기계화학적 방법을 위해 $37\%$ 인산이 사용되었다. 교정목적으로 발거된 소구치의 인접면을 이용하여 기계적 및 기계화학적인 법랑질 삭제방법에 따른 표면 거칠기를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 회전기계 및 치과용 마모지를 이용한 기계적 방법으로 1차 삭제한 군의 법랑질 표면이 다른군들에 비해 거칠게 나타났다. 2. 산 부식을 이용한 기계화학적 방법으로 1차 삭제한 군이 기계적 방법으로 1차 삭제한 군에 비해 양호한 표면을 보였다. 3. 기계적으로 1차 및 2차 삭제한 군의 표면은 대조군과 유사한 정도로 표면이 양호하였다. 4. 표면 활택 목적으로 사용된 미세 연마제는 표면 거칠기나 표면의 연마 또는 가공정도에 큰 영향을 주지 않았다.

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유사물질 실험을 위한 자동화 현미경 실험 기기의 적용과 노캠퍼를 이용한 입자 성장 및 단순 전단 변형 실험의 예 (Application of Automated Microscopy Equipment for Rock Analog Material Experiments: Static Grain Growth and Simple Shear Deformation Experiments Using Norcamphor)

  • 하창수;김성실
    • 자원환경지질
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    • 제54권2호
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    • pp.233-245
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    • 2021
  • 암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다.

방사광 X-선을 이용한 고해상도 영상획득과 응용 (Acquisition of High Resolution Images and its Application using Synchrotron Radiation Imaging System)

  • 홍순일;김희중;정해조;홍진오;정하규;김동욱;제정호;김보라;유형식
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권1호
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    • pp.51-58
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    • 2001
  • 물질의 X-선 흡수도에 의해 영상을 얻는 일반 X-선 시스템과 달리 방사광 X-선은 위상이 일치하고 평행하며 진동방향이 일치하는 특성들을 이용하면 고 분해능, 고 대조도의 투사영상을 얻을 수 있다. 국내에서는 포항 방사광 가속기 연구소에 최근 건설된 5C1 빔라인에 미세구조 X-선 영상 획득을 위한 영상시스템을 구축하여 여러 기초 생물, 의학연구분야의 고 분해능 영상획득이 가능하게 되었다. 방사광 X-선을 이용하여 얻은 고 해상도 투사영상들 및 단층 재구성 영상들을 일반 X-선을 사용하는 유방찰영시스템, 치아 X-선 찰영시스템, 전신측정용 CT 시스템에서 각각 획득한 동일한 대상의 영상들과 비교하였다. 실험에 사용한 방사광 X-선은 6 ~30 keV 사이의 연속적인 에너지 분포를 가지며, 실험의 대상에 따라서 실리콘웨이퍼 필터들을 사용하여 빔의 세기와 에너지 스펙트럼 분포를 조절하여 사용하였다. 실험 대상 물체를 통과한 방사광 X-선의 투사영상은 형광판 (CdWO$_4$ scintillator)과 반응하여 가시광선으로 바뀐 후, 금도금된 거울을 통해 90$^{\circ}$ 반사되어 CCD 카메라로 획득하며, 이러한 디지털 영상정보는 PC로 전송되어 저장된다. 방사광 X-선의 공간 분해능 특성은 X-선 시험패턴(25 $\mu$m)과 초 고해상도 패턴 (13.5 $\mu$m)을 방사광 X-선 영상획득시스템 과 일반 X-선을 사용하는 유방촬영시스템에서 획득하여 분석하였다. 영상획득 실험대상으로는 일반 구조물로 커패시터, 생체조직으로 성인치아, 유아치아, 생쥐 척추뼈 및 유방암조직을 대상으로 실험하였다. 단층영상은 각각의 샘플을 0.72$^{\circ}$ 간격으로 180$^{\circ}$ 회전시켜 250개의 투과영상들로부터 재구성한 후 컴퓨터 단층촬영기에서 얻은 영상과 비교하였다. 포항 방사광가속기연구소 5C1 빔라인에 간단하고, 경제적인 방사광 X-선 영상획득시스템을 성공적으로 구축할 수 있었고, 획득한 투사 영상과 재구성한 단층영상을 기존 X-선을 사용한 시스템으로 획득한 단층영상들과 분해능, 대조도의 특성들을 비교, 분석하였다. 방사광 X-선을 사용하여 획득한 영상들은 일반 시스템에서 얻은 영상보다 고 해상도의 영상 질을 보여주었고, 기초 의학영상 연구 측면에서 많은 정보를 제공해 주었다. 방사광 X-선을 이용한 영상획득시스템은 고 분해능과 고 대조도로 미세구조의 상세한 의학영상을 얻기 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 해부학적, 병리학적 및 임상학적 의료영상 분야에 효과적으로 응용하기 위하여 X-선 선량 정량 분석과 수치적 영상 해석연구가 계속되어야 할 것으로 사료된다.

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서해 경기만의 기초생산력 및 질소계 영양염의 재생산에 관한 연구 (Primary Production and Nitrogen Regeneration by Macrozooplankton in the Kyunggi Bay, Yellow Sea)

  • 정경호;박용철
    • 한국해양학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.194-206
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    • 1989
  • 1986년 2월부터 1987년 11월까지 한국 서해 경기만에서 영양염(암모니아염 질소, 아질산염 질소, 질산염 질소, 인산염, 규산염)의 분포양상과 식물성부유생물의 기초생산력 및 동물성부유생물의 영양염 재생산율의 계절적 변화를 조사하였다. 연구해역의 식물성부유생물의 현존량(chlorophyll-a)은 1.20-5.78 ${\mu}g$ chl-a/l의 변화폭을 보였으며 무기영양염의 계절변화는 통계에 증가하고 하계에 감소되나 홍수 등의 강우량이 영향을 크게 미치는 9월에는 일시적인 대량의 담수유업으로 인해 고농도현상이 나타났다. 식물성부유생물의 일일 기초생산력은 동계에 30.3 mgC/$m^2$/day로 최소를 나타냈으며 하계에 3580.0 mgC/$m^2$/day로 최대를 보였다. 월평균 일일 기초생산력은 883.9mgC/$m^2$/day로 나타났으며 년간 기초생산력은 320.0 gC/$m^2$/year로 일반적인 연안해역에 비해 높은값을 보였다. 세포의 크기가 20 ${\mu}m$ 이하인 미세식물성부유생물의 기초생산력은 총기초생산력의 38.0-85.0%의 점유율을 보였다. Carbon assimilation number(chlorophyll-a당 기초생산력)은 2.9-19.4mgC/mg chl-a/hour의 변화폭을 보였으며 하계에 증가하고 동계에 감소하는 경향을 보였다. 식물성부유생물의 질소요구량은 동계의 0.4에서 하계의 45.0mg at-N/$m^2$/day로 증가하였고 질소계 영양염에 대한 turnover time은 동계의 122.7일에서 하계의 2.4일로 질소이용 회전율이 매우 빨라지는 것을 보였다. 동물성부유생물(300 ${\mu}m$ 이상)에 의한 질소계 영양염 재생산율은 0.02-1.34 mg at-N/$m^2$/day의 변화폭을 나타냈으며 식물성부유생물의 질소요구량에 대해 연간 14.9%의 기여를 하고 있음이 규명되었다.

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사출구 온도와 CO2 가스주입이 현미·야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향 (Effects of Die Temperature and CO2 Gas Injection on Physical Properties of Extruded Brown Rice-Vegetable Mix)

  • 길선국;류기형
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.1848-1856
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    • 2013
  • 녹차, 토마토, 호박가루 첨가와 사출구 온도, $CO_2$ 가스 주입에 따라 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화특성, 기계적 특성, 색도, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조를 분석하였다. 수분함량 27%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, 사출구 온도(60, 80, $100^{\circ}C$), $CO_2$ 가스 주입량(0, 150 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 알파현미 25%, 현미가루 50%와 당류 16%에 녹차, 토마토, 호박을 각각 9%씩 혼합하여 사용하였다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 온도 $100^{\circ}C$, $CO_2$ 가스 주입량 150 mL/min, 호박가루를 첨가했을 때 52.67 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. $CO_2$ 가스를 주입하지 않은 경우 사출구 온도는 직경팽화율에 큰 영향을 주지 않았으나 직경팽화율은 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입함에 따라 증가하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 녹차 첨가 시 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 밀도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입 시 $100^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입하지 않을 때와 비슷한 기공의 크기와 수를 보여주었다. 모든 사출구 온도에서 $CO_2$ 가스 주입시 파괴력은 감소하였다. 수분용해지수는 사출구 온도증가 시 감소하고 $CO_2$ 가스 주입 시에는 증가하는 경향을 나타내었으며, 수분흡착지수는 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 증가하였다. 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입을 통한 저온 압출성형은 생식 제조에 적용할 수 있는 가능성을 나타내고 있다.