• 임산에너지
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• 제22권3호
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• pp.20-28
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• 2003

참나무류 주요 수종을 대상으로 다양한 광선 조건에 식재된 실생묘의 활착 및 상대생장량과 광선에 대하여 민감하게 작용하는 엽록소 함량의 계절적인 변화를 조사하기 위하여 상수리나무 1-1묘, 1-0묘, 신갈나무 1-0묘, 졸참나무 1-0묘, 굴찬나무 1-0묘를 상수리나무 임분내에 상층임분 밀도를 자연광의 81%, 34%, 21% 등 3가지로 조절하였다. 조사대상 수종의 묘목을 20m x l0m 크기의 시험구에 100본씩 식재하여 활착율, 상대생장량, 엽록소 함량을 비교하였다. 상수리나무 1-1묘가 평균 73%로 다른 수i종에 비해 높은 활착율을 보였고, 상수리나무 1-0묘가 66%, 신갈나무와 졸참나무가 각각 56%, 45%였으며, 굴참나무는 41%로 이식후 활착율이 가장 낮게 나타났다. 또한 자연광의 81% 실험구에서 대부분의 주요 참나무류 수고, 근원경 생장이 가장 좋은 경향을 보여 주고 있었으며 자연광의 21% 실험구에서는 오히려 광도가 낮아지면서 생장이 상대적으로 저해되는 경향을 보여 주고 있다. 엽록소 함령(a, b, 총엽록소 함향)은 광도가 낮아지면서 엽록소 함량도 낮아지는 것을 알 수 있었다. 그러나 주요 참나무류 수종의 피음 효과에 대한 생장반응은 지속적으로 관찰해야 하며, 엽록소 함량과 생장에 밀접한 관련이 있는 생리적 특성에 대한 연구도 필요할 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.44-52
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• 2012

본 연구에서는 고유가 시대의 대안으로 정부에서 추진하고 있는 농촌형 녹색마을에 재생에너지를 도입하는 경우 $CO_2$ 저감효과를 분석하고, 재생에너지의 보급 활성화 방안을 제시하고자 하였다. 전라북도 G시에 조성하고 있는 소규모 농촌형 녹색마을의 에너지 잠재량을 조사한 결과 태양에너지를 이용하면 연간 6.73 GWh의 전력생산이 가능하고, 바이오매스로는 연간 134.06 GWh의 전략생산이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 전체 전력생산량은 연간 233.19 GWh로서 대상지역에서 연간 사용하고 있는 총 에너지 소비량 705.80 GWh의 33%를 부담할 수 있는 것으로 판단되었다. 한편 이산화탄소 감축잠재량을 산정한 결과 농산부산물은 1,891 ton_$CO_2$, 축산폐기물은 43,635 ton_$CO_2$, 도시폐기물은 395 ton_$CO_2$, 임산부산물은 50,324 ton_$CO_2$로 분석되었으며, 바이오매스로 인한 효과는 연간 총 96,245 ton_$CO_2$ 으로 나타났다. 또한 태양광에너지 2,251 ton_$CO_2$, 태양열에너지 1,383.3 ton_$CO_2$로 태양에너지로 인한 효과는 3,634 ton_$CO_2$이었으며, 총 99,879 ton_$CO_2$의 배출을 감축할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제7권2호
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• pp.52-57
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• 2015

The purpose of this study was to investigate a relationship between ultraviolet radiation and initial cell density (ICD) of microalgae using a floating marine photobioreactor (PBR). To examine the effect of ultraviolet (UV) radiation in sunlight on biomass productivity as a function of ICD, 0.5-L floating PBRs covered with or without UV cut-off film were placed in an outdoor rectangular tank containing 200 L of water. At the lower ICDs, 0.01 and 0.05 g/L, biomass productivities in the PBRs without UV cut-off film decreased by $278{\pm}21%$ and $222{\pm}3%$ compared with those with the film, respectively. In contrast, the presence of UV cut-off film did not have a significant effect on biomass productivities at the higher ICDs, 0.25 and 1.25 g/L. When the differences in biomass productivity made by the UV cut-off film were plotted against the sum of cell projection area per light receiving area of the PBR, the results revealed that the inhibitory effect of UV on biomass productivity can be negligible when the sum of cell projection area is equal to the light receiving area of the PBR. These results show that photoinhibition caused by UV radiation could be eliminated via operating the PBR with a proper ICD.

• 한국해양바이오학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-21
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• 2017

The purpose of this study was to inhibit biofouling on a selectively permeable membrane (SPM) and increase biomass productivity in marine photobioreactors (PBRs) for microalgal cultivation by chemical treatment. Surfaces of a SPM, composed of polyethylene terephthalate (PET), was sulfonated to decrease hydrophobicity through attaching negatively charged sulfonic groups. Reaction time of sulfonation was varied from 0 min to 60 min. As the reaction time increased, the water contact angle value of SPM surface was decreased from $75.5^{\circ}$ to $44.5^{\circ}$, indicating decrease of surface hydrophobicity. Furthermore, the water permeability of sulfonated SPM was increased from $5.42mL/m^2/s$ to $10.58mL/m^2/s$, which reflects higher nutrients transfer rates through the membranes, due to decreased hydrophobicity. When cultivating Tetraselmis sp. using 100-mL floating PBRs with sulfonated SPMs, biomass productivity was improved by 34% compared with the control group (non-reacted SPMs). In addition, scanning electron microscopic observation of SPMs used for cultivation clearly revealed lower degree of cell attachment on the sulfonated SPMs. These results suggest that sulfornation of a PET SPM could improve microalgal biomass productivity by increasing nutrients transfer rates and inhibiting biofouling by algal cells.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.331-337
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• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 임산에너지
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• 제7권1호
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• pp.11-21
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• 1987

잣나무림과 신갈나무림의 물질생산량과 영양물질의 현존량을 추정하기 위하여 경기도 광주군 도척면에 위치하는 22년생 임지에 10x10m 조사구 10개씩을 설치하여 직경급을 안배한 표목본 10주씩을 벌목, 간(Ws), 지(Wb), 엽(Wl) 부위로 나누어 건중량을 측정, $D^2H$와 건중량과의 상대생장식에 의해 물질생산량을 추정하였다. 생산구조면에서 광합성부가 잣나무는 지상 4.2m, 신갈나무는 지상 6.2m에서 시작되었고, 수관의 최대광합성층은 각각 7.2m, 9.2m에서 출현하였다. 잎, 가지, 줄기의 건중량과 $D^2H$와의 상대생장식에서 두 수종 모두 유의성이 인정되었다. 현존량은 잣나무림이 152.07ton/ha(지상부 124.92ton/ha, 지하부 27.15t/ha), 신갈나무림이 156.02t/ha(지상부 120.65t/ha, 지하부 35.37t/ha)이었고, 연간순생산량은 각각 24.66t/ha$\cdot$yr이었고, 간재생산능률은 각각 0.62kg/kg$\cdot$yr, 1.10kg/kg$\cdot$yr이었다. 영양물질의 현존량은 잣나무림에서는 질소, 칼슘, 마그네슘은 대부분이 광물질토양층($0\~30$cm)에, 인과 카리는 교목층에 대부분이 함유되어 있었으며, 신갈나무림에서는 질소, 인, 카리, 마그네슘은 대부분이 광물질토양층에, 칼슘은 대부분이 교목층에 분포하였다. 8개월간($3\~11$월)에 채취된 낙엽량은 잣나무림에서 4.013t/ha, 신갈나무림에서 3.490t/ha이었다.

• 임산에너지
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• 제21권3호
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• pp.46-53
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• 2002

본 연구에서는 인공피음에 의해서 광조건을 3단계로 달리하여 생육시킨 펜둘라자작나무, 층층나무, 물푸레나무를 대상으로 생장량과 물질생산량 등 특성을 조사하여 생리ㆍ생태적 특성을 밝히고자 연구를 실시하였다. 인공피음처리에 따른 조사 대상 수종의 묘고생장 차이는 거의 없었으며, 근원직경의 생장은 전광처리구가 투광율 7-10%의 피음처리구보다 상대생장율이 29-32% 이상 우수한 생장율을 나타냈다. 하지만 층층나무의 근원직경생장은 투광율 26-34% 처리구에서 높은 생장율을 나타냈다. 대부분의 수종에서 피음처리 수준에 따른 광량감소와 함께 총 물질생산량도 감소하였고, 잎과 줄기의 비율이 뿌리에 비해 증가하는 경향을 보였다. 유묘의 T/R율은 대부분의 수종이 피음의 강도가 강할수록 T/R율이 높아지는 경향으로 전광처리구의 0.51∼l.13보다 투광율 7-10%의 강피음처리구가 1.00∼2.27로 높게 나타냈다. 전체적으로 비교할 때 인공피음처리에 의한 광량이 감소할수록 SLA, LAR, LWR은 광환경의 변화에 따른 피음의 강도가 강할수록 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권9호
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• pp.189-199
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• 2021

국내 제로에너지건축물 의무화를 대응하기 위해서 신재생에너지 자립률을 높이려면 고층 건물일수록 대지면적에 한계가 있고 옥상에 PV모듈을 설치하는 것만으로는 부족하다. 따라서 제로에너지건축물을 실현할 수 있는 핵심 에너지원으로 BIPV(Building Integrated PhotoVoltaic, 이하 BIPV)는 가장 주목받는 산업이다. 이에 본 연구는 BIPV 산업의 올바른 방향 제시와 활성화룰 위해 설계자, 시공자, 제품 제조자, 유지관리자 등 경력 10년 이상 전문가를 대상으로 BIPV 산업의 문제점을 자율 토론 방식으로 설문 조사를 시행하였다. BIPV 적용의 산업적 문제점으로는 제품 인증을 위한 표준 및 인증기준의 범위 확대, 다품종 소량 생산의 현황을 고려한 인증범위 개선, 컬러 모듈과 루버 모듈 및 지붕형 제품을 수용할 수 있는 표준 개정 필요성, 인증제품 의무화를 통한 외산 모듈의 국내 유입 차단의 필요성, BIPV 제품 정보 획득의 어려움, BIPV의 건축 적용 부위 등에 대한 정확한 가이드라인으로 참여자간의 혼란 야기 방지 필요, BIPV 정의의 명확한 정립과 지원 정책이나 제도가 부족하다는 문제들을 도출하였다. 이에 본 연구는 산업계에서 바라보는 시장 변화와 영향을 주고 있는 요소, 경쟁력 강화를 위한 필요한 개선 사항을 바탕으로 대응 방안과 방향성을 제시하고 제안하는데 그 목적이 있다.

• 산업식품공학
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• 제13권4호
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• pp.297-301
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• 2009

본 연구에서는 딸기의 당도예측모델을 개발하기 위하여 수행하였으며, 딸기의 당도판정에 보다 적합한 조명장치를 설계하기 위해 조명의 영향을 구명하고, 딸기의 당도예측 모델을 개발하였으며, 주요연구 결과는 다음과 같다. 조명방법에 따른 당도 예측 성능을 비교한 결과 4개의 램프로 시료를 직접 조명하는 경우 $r_{SEP}$= 0.603, SEP = 0.502$^{\circ}$Bx으로 나타났으며, 광 화이버로 빛을 유인하여 국부적으로 시료에 점 조명한 경우(광 화이버 3개 사용)에는 $r_{SEP}$= 0.715, SEP = 0.433$^{\circ}$Bx으로서 후자가 더 좋은 성능을 나타내었다. 또한 램프 반사면의 금 코팅 유무에 따른 당도판정 성능시험을 실시한 결과 금 코팅된 할로겐램프를 사용한 경우 $r_{SEP}$= 0.837, SEP = 0.510$^{\circ}$Bx으로서 그렇지 않은 경우의 $r_{SEP}$= 0.756, SEP = 0.580$^{\circ}$Bx보다 양호한 결과가 나타나 금 코팅에 대한 당도판정 효과가 있는 것으로 나타났다. 딸기 당도판정을 위한 최적 회귀모델을 개발하기 위하여 PLSR과 PCR을 이용하였다. 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.860, SEP=0.498$^{\circ}$Bx로 양호한 결과가 나타났으나, 가장 좋은 결과는 상기에서 언급된 최적의 조명상태에서 측정된 스펙트럼 데이터에 OSC 전처리를 한 경우 $r_{SEP}$= 0.891, SEP = 0.443$^{\circ}$Bx, LV=14로 가장 양호한 결과를 나타내었다. 한편, PCR을 이용한 당도 예측은 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.520$^{\circ}$Bx, LV=17으로서 DT 전처리에서의 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.521$^{\circ}$Bx, LV=17보다 오히려 높게 나타나 전처리에 따른 효과는 없는 것으로 나타났다.