• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2012

발파 시 자유면의 이동은 대상암반의 역학적 특성 및 발파조건, 특히 암반의 불연속면 특성과 폭약의 종류, 장약량, 저항선, 공간격, 공간 또는 열간 기폭시차 및 전색상태 등 여러 가지 변수들에 의해 달라지며, 이는 발파진동의 크기, 폭음 및 파쇄도에 커다란 영향을 미친다. 현재 국내 노천발파 현장의 발파설계는 대부분 인접 보안물건에 대한 안전성을 최우선으로 하고 있으나 대규모 발파가 이루어지는 노천현장에서는 발파 시 자유면의 이동을 분석하여 진동을 제어하고 파쇄도를 향상시키기 위한 최적 조건의 발파 설계를 하는 것은 매우 중요하다. 고속 디지털 동영상 분석을 통하여 발파 후 최초 자유면 암반의 움직임, 전색의 적정성, 발파암의 이동 궤적, 발파암의 이동방향과 속도, 최적의 기폭시스템 분석이 가능하다. 외국에서는 이와 같은 방법이 발파설계 및 평가를 위한 유용한 도구로 활용되고 있으나 국내에서는 그 연구가 미미하다. 따라서 본 연구는 디지털 고속 동영상 분석에 의한 최적 발파설계 및 평가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 셰일과 화강암으로 구성된 대규모 노천 발파현장 2개소에서 Emulsion과 ANFO 두 종류 폭약에 대한 암반 파쇄과정을 촬영한 디지털 고속동영상을 분석하여 자유면 암반의 변위, 이동속도 등을 분석하고 2차원 유한요소 해석 프로그램인 AUTODYN을 사용하여 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 암반에 변위가 발생되는 반응시간, 발파 후 자유면 암반의 이동형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 디지털 고속 동영상을 분석한 결과, 암반의 종류에 관계없이 발파공 전면 자유면 암반의 이동형상은 주상 장약부의 중간 부근에서 변위 및 이동속도가 가장 크게 발생되어 가운데 부분이 활처럼 휘어진 형상을 나타내었다. 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 자유면 암반에 변위가 발생되는 반응시간의 경우 Emulsion 폭약이 ANFO보다 폭굉압력 및 폭속이 크고 초기 변위 반응시간이 빠르게 진행되는 것으로 분석되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권12호
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• pp.1847-1855
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• 2015

본 연구에서는 초임계 이산화탄소 처리에 따라 동결 건조된 소간의 이화학적 특성과 미생물 저감화 효과를 연구하였다. 다양한 압력(200, 300 및 450 bar)으로 초임계 이산화탄소를 처리한 결과, 먼저 지방 추출 수율의 경우 200, 300, 450 bar에서 각각 84, 86, 90%로 나타나 처리 압력이 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 비타민 A 및 $CoQ_{10}$ 성분은 지용성 물질로서 거의 대부분 초임계 이산화탄소 처리에 의해 다른 지방성분과 같이 추출된 것으로 나타났다. 추출된 지방의 지방산을 분석한 결과, 포화지방산 비율은 처리 압력이 높아질수록 감소한 반면에 다가불포화지방산은 증가하는 경향을 보였다. 총 아미노산의 경우 초임계 이산화탄소를 처리한 시료군에서 대조군에 비해 낮은 함량을 보였다. 총세균수의 경우 동결 건조로 인해 수분 함량이 극히 낮아졌음에도 불구하고 처리 시간이 길어질수록 저감화되었으며, 또한 5일간 냉장 저장한 시료에서 총세균수가 약 6.2 log CFU/g 이었으나 100 bar에서 3시간 처리에 의해 약 4.4 log CFU/g으로 저감화되었다. 특히 흥미롭게도 대장균군의 경우 100 bar에서 3시간 처리 후 저장 시 7일차까지 전혀 검출되지 않았다. 본 결과는 초임계 이산화탄소 처리가 수분 함량이 낮은 식품소재의 대장균군 저감화에도 효과적일 수 있다는 것을 나타내는 것이라 사료된다. 결론적으로 초임계 이산화탄소의 적절한 처리를 통해 미생물 안전성 및 지방 산화에 대한 안정성이 개선된 소간을 고단백 식품소재로 활용할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권1호
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• pp.1-10
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• 2004

배경: 기존에 사용되고 있는 인공심폐기는 비박동성 펌프로 회로 내부에 형성되는 압력이 낮고 혈구 손상이 적어서 표준 인공 심폐기로 선호되고 있다. 그러나 많은 실험적 연구들을 보면 박동성 관류가 혈역학, 대사, 장기의 기능, 미세 순환에 대하여 비박동성 관류보다 유익함을 알 수 있다. 그러나 박동성 인공심폐기는 높은 회로 내부 압력과 혈구손상이 해결되어야 할 문제점으로 개발이 어려웠다. 이 연구의 목적은 국내에서 제작된 이중 박동성 인공심폐기의 안전성 및 유효성을 알아보는 것이다. 대상 및 방법: 6마리의 송아지를 대상으로 이중 박동성 인공 심폐기 실험을 하였으며, 완전체외순환을 시켰다. 체외순환은 상,하 대정맥과 대동맥 사이를 우회하였으며, 막형 산화기를 사용하여 혈액을 산화시켰다. 산화기는 좌우측 펌프 중간에 위치시켰다. 순환 시간은 4시간이었다. 동맥혈가스분석, 혈액검사, 혈장 유리 혈색소를 측정하였으며, 맥압과 회로 내부압력을 관찰하였다. 측정은 인공 심폐기 구동 전과 순환 1, 2, 3, 4시간째에 측정하였다. 결과: 동맥혈 가스분석상 pH, 이산화 탄소분압은 모두 정상 범위였으며, 동맥혈 산소 분압은 100 mmHg 이상의 충분한 산화를 보였다. 혈장 유리혈색소는 완전 체외순환하여 4시간이 경과하면서 15.87 $\pm$5.63 mg/㎗로 점차 증가소견을 보였으나 20 mg/㎗ 이내였다. 혈액검사소견상 뚜렷한 이상소견은 없었다. 순환전 수축기 혈압은 97.5$\pm$5.7 mmHg이었으며 시간 경과하여도 100 mmHg 이상의 혈압을 유지하였다. 확장기 혈압은 72.2$\pm$7.7 mmHg이었으며 시간 경과하여도 잘 유지되었다. 평균 혈압은 순환 전 83$\pm$9.2 mmHg이었으며, 시간 경과 시 증가된 소견을 보였다. 펌프의 유량은 3.3 L/min이상을 유지할 수 있었다. 완전체외순환 동안의 혈압의 변화를 보면 순환 전 심장과 유사한 동맥혈압을 보였다. 결론: 이중 박동 구조를 이용한 박동성 인공심폐기는 효과적인 박동성 혈류를 제공하면서 혈구 세포손상도 적었으며, 혈액학적 및 혈역학적인 면에서도 우수한 결과를 보였다. 따라서 모든 심장수술의 인공심폐기로 사용되어질 경우 말초장기에 생리적이고 안정적인 혈류를 공급할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권8호
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• pp.652-659
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• 2004

배경: 서울대학교 어린이병원 흉부외과에서 시행된 소아연령군에서의 대동맥판막 성형술 후 결과를 후향적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 1993년 1월부터 2004년 3월까지 대동맥판막 협착이나 폐쇄부전으로 대동맥판막 성형술을 시행 받은 35명의 환자를 대상으로 술 후 협착이나 폐쇄부전의 개선 및 이에 영향을 미치는 인자를 분석하고, 추적관찰 기간 중 재수술률 및 이와 관련된 위험인자를 분석하였다. 수술 당시 평균연령은 81.1$\pm$61.5 (1∼223)개월이었고 평균 추적 관찰 기간은 50.8$\pm$30.2 (3∼121)개월이었다. 대동맥판막 협착이 8예, 대동맥판막 폐쇄부전이 21예, 협착 및 폐쇄부전이 6예에서 있었다. 판막의 형태는 삼첨판막이 24예, 이첨판막이 9예, 단일첨판막이 1예, 그리고 사첨판막이 1예였다. 대동맥판막 협착증의 술 전 최대 압력차는 평균 72.0$\pm$33.0 mmHg였고, 대동맥판막 폐쇄부전증의 정도는 평균 3.1$\pm$0.9도였다. 결과: 조기 사망은 없었고 1예에서 만기 사망이 있었다. 수술 직후 대동맥판막 협착 환자의 최대 압력차는 평균 23.5$\pm$21.0 mmHg로(p < 0.05), 대동맥판막 폐쇄부전 환자의 폐쇄부전 정도는 평균 1.9$\pm$0.8도로 수술 전에 비하여 통계적으로 유의한 호전이 있었다(p<0.05). 수술 후 평균 35.0$\pm$23.0개월의 추적 관찰 후 대동맥판막 협착 환자의 최대 압력차는 평균 31.5$\pm$24.0 mmHg로 술 전에 비해 통계적으로 유의한 감소를 보였고(p<0.05), 대동맥판막 폐쇄부전증의 정도는 평균 2.8$\pm$1.3도로 수술 직후에 비해 진행하여 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 추적관찰기간 중 6명(17.1%)의 환자에서 평균 38.3$\pm$21.8개월 째 대동맥판막에 대한 재수술이 시행되었으며, 2년, 5년, 8년 재수술 없이 생존할 확률은 각각 96.9$\pm$3.1%, 79.5$\pm$5.5%, 56.8$\pm$11.4%였다. 적절한 판막기능의 개선, 재수술 여부와 재수술 없이 생존할 확률과 관련하여 나이, 판막 협착 여부, 술 전 판막의 협착 정도나 폐쇄부전 정도, 판막의 형태 등을 분석하였을 때 유의한 인자는 없었다. 걸론: 대동맥판막 성형술은 수술에 따른 위험이 높지 않고 판막의 해부학적 구조에 따라 적절히 시행하면 훌륭한 단기 수술 결과를 가져올 수 있다. 소아 연령에서 대동맥 판막성형술은 장기적으로 실패율이 높지만 이 경우에도 술 후 일정 기간 적절한 판막 기능을 유지할 수 있어, 대동맥 판막 치환술 혹은 Ross 술식을 안전하게 할 수 있는 시기까지 수술을 연기할 수 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권3호
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• pp.193-199
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• 2007

배경: 저자들은 라스텔리 수술(Rastelli operation) 후 도관협착을 해결하기 위해 협착된 도관을 제거한 후 그 후벽을 자가조직으로 이용하고 판막을 삽입한 후 전벽을 인공 첩포로 덮는 peel 수술을 시행하여 왔다. 이 수술의 결과를 후향적으로 조사하였다. 대상 및 방법: 2002년 5월부터 2006년 7월까지 모두 9명의 심외도관 협착 환자에서 peel 수술을 시행하였다. 라스텔리 수술 후 평균 $5.1{\pm}1.7$년 후 재수술을 하게 되었으며 peel 수술 시 환아의 평균 나이는 $7.5{\pm}2.4$년(범위: $2.9{\sim}10.1$년)이었다. 진단명은 심실중격결손을 동반한 폐동맥 폐쇄증이 6예, 총동맥간이 2예, 완전 대혈관 전위가 1예였다. 술 전 평균 우심실유출로 압력차는 $88.3{\pm}22.2mmHg\;(58{\sim}125mmHg$)였다. 1예에서는 단엽 우심실유출로 첩포(monocusp ventricular outflow patch, MVOP)를 이용하였고 나머지 8예에서는 조직판막(bioprosthetic valve)을 삽입하였다. 모든 예에서 대동맥차단은 하지 않았으며 평균 체외순환시간은 154 ($133{\sim}181$분)이었다. 수술 후 평균 추적기간은 20개월($1{\sim}51$개월)이었으며 3-D CT로 우심실유출로의 상태를 관찰하였다. 결과: 수술사망과 만기사망은 없었다. 술 후 퇴원 시 우심실유출로 평균 압력차이는 $20.4mmHg\;(0{\sim}29.6mmHg$)였다. peel 수술 후 재수술은 없었으며 최근 초음파 검사에서 우심실 압력차이 (n=7, 최소 1년 이상 추적)는 26 mmHg ($13{\sim}36mmHg$)으로 약간의 상승은 있었으나 MVOP를 사용한 1예를 제외한 전 예에서 폐동맥판 폐쇄부전은 없었다. 3-D CT검사상 우심실유출로의 수축, 혈전형성, 가성동맥류의 증거는 발견하지 못하였고 우심실유출로의 통로가 잘 유지되고 있었다. 결론: peel 수술은 라스텔리 수술 후 도관협착을 해결할 수 있는 안전하고 효과적인 수술법으로 생각한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.557-564
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• 2009

최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료로 알려져 있다. 그러나 폭발실험이라는 특수한 실험조건으로 인하여 국내외적으로 실험에 관련된 정보 및 결과 공유가 상당히 제한적으로 이뤄지고 있는 실정이다. 그러므로 본 논문에서는 폭발에 의한 압력하중이 철근콘크리트 구조물에 미치는 영향과 방호성능을 평가하기 위하여 국방과학시험연구소 다락대 시험장에서 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 철근콘크리트 슬래브 구조물을 제작하여 시편으로부터 높이 1.5 m에서 TNT 9 lbs와 TNT 35 lbs으로 예비시험을 수행하였으며, 동일한 이격거리(standoff)에서 ANFO 35 lbs으로 본 실험을 수행하였다. 이는 국내 최초 민간에서 수행되어진 실험으로써, 첫 번째 논문에서는 폭발실험을 하기 위한 기본적인 실험 구성 및 구조물의 거동을 측정하기 위한 계측장비 구성에 대하여 검토하여 계측 시스템의 구축 및 폭파시험 수행절차를 구축하고자 한다. 센서, 시그널 컨디셔너, DAQ시스템, 소프트웨어로 구축된 계측 시스템을 바탕으로 정립된 폭파시험 수행절차는 향후 국내의 방호설계 및 폭발하중을 받는 구조물의 효과적인 거동계측 등 관련 연구분야의 기초자료가 될 것이라고 판단되는 바이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권4호
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• pp.272-279
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• 2018

바다속 60 km 깊이의 수압과 같은 압력을 사용하여 순간적이고 균일한 압력전달로 가열공정을 최소화함으로써 신선한 맛과 향, 텍스처, 비타민의 유지 등 품질보존을 할 수 있는 기술인 HPP는 식중독과 부패미생물을 억제하는 효과를 가져올 수 있는 기술로 현재 가장 활발히 연구되고 있는 분야이다. 기존의 열처리가 단백질의 변성, 화학적 변화, 전분의 호화, 효소의 활성에 영향을 미쳐서 보존성을 유지한다면 HPP는 열처리의 장점은 그대로 갖고 있으면서 열처리에서 야기되는 원치 않는 화학적 변화를 최소화할 수 있다는 장점을 갖고 있다 보존기간이 길어 소비자들이 우려하는 첨가물의 사용이 필수적인 육류가공품에 대해서는 초고압처리에 대한 국내 연구가 미비하여 본 연구에서는 대표적인 육가공품인 슬라이스햄에 대해 600 MPa 초고압처리(0분, 4분, 6분)가 이들의 신선도에 미치는 영향을 실험하였다. 수분함량은 48~69%, 염도 1.07-1.11%에서 변화를 보이고 있었고, pH는 처음 6.4-6.5에서 6.1-6.15까지 낮아졌으나 대조군과 처리군간의 차이는 나타나지 않았다. 초고압처리 후 $20^{\circ}C$에서 보관한 일반세균 결과는 4주까지 모든 군에서 미미한 수준에서 일반미생물이 발견 되었으나 5주부터는 대조군과 HPP 6분 처리군에서 $10^5$을 초과하였고 7주에는 4분 처리군, 6분처리군에서 식품으로 섭취가 불가능한 $10^6$을 초과하는 것으로 나타났다. 대장균군은 $20^{\circ}C$ 가중실험으로 7주간 관찰하였음에도 불구하고 모든 군에서 대장균군이 발견되지 않았다. 육류의 단백질 신선도 판정에 사용되는 방법인 VBN은 4주차까지는 1 mg% 미만의 VBN값을 보였고 5주부터는 1~2 mg%의 값을 나타냈다. 그러나 군별 차이는 나타나지 않았다(p > 0.05). 육의 조직내 지방 산패 정도의 지표로 사용되는 TBA는 7주가 끝날 때까지 0.18 mgMA/kg 이하였고 이 수치는 신선육의 범위에 들며, 처리군별 차이를 보이지 않았다. 본 실험에서는 포장재의 변성이 발생하지 않았고 가스의 발생으로 인한 부풀어 오름도 발생하지 않았는데, HPP의 효과가 전혀 관찰되지 않은 사실은 포장재의 밀착으로 인한 공기와의 차단만으로 기본적인 보존 효과를 보인 것이 아닌가 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.467-474
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• 2014

화학공정의 기초설계는 물질수지와 열수지 계산을 기초로 공정의 경제성을 확보하고 주어진 조건 내에서 원하는 제품을 생산 가능하도록 한다. 이 단계를 통해 공정은 사용될 물질과 반응, 설비의 구조와 운전 조건 등이 결정되기 때문에 이후 바뀔 수 없는 고유한 특성을 갖게 된다. 고유한 특성은 뛰어난 경제성일 수도 있지만 다양한 잠재적 위험요인을 내포하는 것일 수도 있다. 따라서 기초설계를 위한 공정모사와 정량적 위험성 평가 기법의 통합을 통해 보다 안전하면서도 경제적인 공정을 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 LNG 액화공정을 Aspen HYSYS를 이용하여 모사하고, 폭발 사고에 대한 정량적 위험성 평가를 수행함으로써 잠재적 위험성을 최소화하면서도 경제성을 고려하도록 설계변수를 결정하였다. 이를 위해 확률적 최적화 방법론을 이용하여 Aspen HYSYS의 최적화 한계를 극복하였고, Aspen HYSYS와 Matlab의 연동을 통해 정량적 위험성 평가의 정확성을 높이며 최적화를 용이하게 하였다. 정량적 위험성 평가 결과, 공정 변수 중 안전성 확보를 위해 중요한 변수는 혼합냉매의 압력이었고, 0.5~10%의 운전비용 증가를 통해 잠재적 위험성을 4~18% 줄일 수 있었다. 비용을 크게 증가시킬수록 위험성의 절대적 수치는 낮아지지만 비용 대비 위험성 감소의 효과는 떨어졌다. 이처럼 공정모사와 정량적 위험성 평가 기법의 통합은 태생적으로 보다 안전한 공정의 설계가 가능하게 하고, 기초설계 단계에서부터 공정 내 위험요인을 수치적으로 확인할 수 있어 위험요인이 적은 특성을 갖도록 공정을 설계하는데 도움이 될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.605-614
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• 2018

벌 화분은 영양보조제와 전통의약품으로 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 벌 화분은 두터운 외피를 갖고 있어 산이나 알칼리는 물론 위장관의 소화효소와 기계적 압력에 의해서도 잘 파괴되지 않는 단점이 있다. 이로 인해, 벌 화분을 경구로 섭취할 때 생체이용률은 10-15%에 불과한 실정이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구진은 이전의 연구에서 습식나노분쇄 기술을 소개하였고 이를 통해 활성성분의 추출률이 약 11배 증가함을 보고하였다. 본 연구에서는 습식나노분쇄를 통해 제조한 나노화 벌 화분의 안전성을 증명하고자 하였다. 먼저, 흰쥐와 비글견에서 단회 투여 독성 시험을 진행하였다. 나노화 벌 화분의 투여 용량은 흰쥐는 5, 10 또는 20 g/kg, 비글견은 1.5, 3 또는 6 g/kg으로 설정하였다. 흰쥐에서는, 10 g/kg 또는 그 이상의 용량을 투여한 동물에서 색변이 관찰되었다. 비글견에서는 6 g/kg 투여군에서 나노화 벌 화분 투여 4시간 후에 설사가 관찰되었다. 그러나, 흰쥐와 비글견 모두에서 뚜렷한 임상증상이 관찰되지 않았으며 안락사 후 부검을 진행한 결과에서도 장기의 이상이 관찰되지 않았다. 다음으로 나노화 벌화분의 유전독성을 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험 및 소핵시험을 이용하여 확인하였다. 소핵시험에서는 시험에 사용한 최대용량인 2,000 mg/kg에서도 독성이 발견되지 않았다. 마찬가지로 복귀돌연변이시험과 염색체이상시험에서는 실험에 사용된 최고 농도에서도 독성을 나타내지 않았다. 종합하면 나노화 벌 화분은 본 실험에서 설정한 최고 용량인 20 g/kg/day의 용량까지는 매우 안전한 것으로 판단되며 이러한 결과는 나노화 벌 화분을 기능성 식품 또는 천연물 의약품으로 개발하는 데 중요하게 이용될 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.269-285
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• 2014

터널내의 NVP(자연환기력)은 환기 및 방재시스템 설계시 중요성에도 불구하고, 측정 및 정량화의 어려움으로 인해 관련 연구가 극히 제한적이었다. 본 연구에서는 터널 환기시스템의 최적 설계를 위하여 지형 및 기상학적 자료를 이용한 국내 터널내 작용하는 NVP을 정량화함으로써 궁극적으로는 정량화 및 적용 설계지침의 마련을 목적으로 하였다. 국내 주요 노선상의 22개 터널을 분석대상으로 하였다. 기상자료에 기초한 NVP의 범위는 20~140 Pa이며, 지형자료에 기초한 경우는 20~200 Pa로 추정되었다. 터널내 제트팬의 대당 승압력이 10~15 Pa인 점을 감안하면, NVP는 제트팬 1대 이상의 영향력을 가지고 있음을 의미하므로 터널의 경제적이고 안전한 설계를 위해서는 NVP의 정량화 및 적용이 반드시 필요함을 알 수 있다. NVP의 크기 결정에 영향을 미치는 변수중, 터널 입출구 갱구사이의 기압차가 가장 중요한 변수이며 기여도는 평균 61%, 그리고 외풍에 의한 갱구면 작용 압력이 22%, 공기 밀도차에 의한 굴뚝효과가 17%의 기여도를 보인다.