• 유기물자원화
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• 제19권3호
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• pp.79-89
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• 2011

강원도에서 확보한 폐옥수수대는 글루칸 44.6 %, 자일란 23.8 %, 리그닌 23.8 %, 회분 4.5 %, 기타 8.1 %로 이루어져 있다. 묽은 황산을 이용한 전처리 공정을 통계적 방법인 완전요인배치으로 분석한 결과 온도가 가장 중요한 변수로 나타났으며 자일로스 수율 기준으로 처리 시간과 농도에 비해 각각 3.5배와 3.2배 큰 영향력을 보여주었다. 포도당 수율에 대해서도 온도의 영향력이 가장 큰 것으로 나타났지만 포도당 수율은 전체적으로 5 % 이내의 낮은 값을 나타내었다. 마이크로웨이브와 초음파 각각을 이용한 전처리 공정은 그 효과가 크지 않거나 미미하였으나 묽은 황산처리와 복합적으로 적용했을 때는 그 효과는 상당히 큰 것으로 나타났다. 특히 마이크로웨이브와 묽은 황산처리를 순차적으로 적용했을 때 자일로스 수율은 2배 넘게 향상되었다. 향후에는, 다양한 복합 전처리 공정에 대한 심도있는 연구와 더불어 전처리와 효소당화 공정의 최적화에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제5권3호
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• pp.78-87
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• 1994

생물학 및 의학등의 생명과학에서는 현미경을 이용하여 생체물질 즉, 생체조직을 관찰하고 이에 대한 조직의 검사 결과를 판정하고 발표한다. 이때 필히 고정과정(fixation process)을 거쳐야 한 다. 즉, 생체조직중 조직의 구조, 특정 세포나 바이러스 및 효소등을 관찰할 때 고정과정을 거쳐 조직을 절편하고 이를 염색하여 현미경으로 검사하게 된다. 고정과정이란 생체물질을 안정화시키고 자기분해 혹은 부패를 방지하여 보존이 가능하도록 변화시키 는 과정으로, 조직내의 용해성 물질을 불용성 물질로 변형시키는 과정이다. 고정과정을 거친 생체조직 은 구조를 보존하고 있기 때문에 조직의 훼손이 없는 상태에서 절편이 가능하고 또한 염색상태를 좋게 하며 관찰시 contrast를 증진시킨다. 만약 고정과정을 거치지 않으면 물질의 세포막이 파괴되고 단백질 등의 물질이 용해되어 조직의 변형을 일으켜 제대로 조직을 관찰할 수 없게 된다. 고정과정에는 크게 화학적 고정법과 물리적 고정법이 있다. 화학적 고정법은 생체조직을 화학용액에 처리하는 방법이며, 물리적 고정법은 직접적인 열 혹은 초음파등으로 물질을 고정시키는 방법이다. 표 면과 내부의 열전도가 달라져 고정이 균일하게 되지 않는 단점을 가지고 있기 때문에 보통 2~6일의 고 정시간을 요하는 화학적 고정법을 사용하고 있다. 따라서 조직에 대한 총 검사시간이 최소 6일에서 최 대 12일이 요구된다. 병원등에서 조직검사의 결과가 늦게 발표되는 사유는 바로 화학적 고정법을 사용 하여 생체조직을 관찰하고 그 결과를 판정하기 때문이다. 본 고에서는 마이크로파를 이용하여 약 3시간만에 조직의 상태를 관찰할 수 있는 고정법을 소개한다. 마이크로파를 이용하여 조직을 고정하는 고정방법을 기존의 고정법과 비교하여 이들의 장단점을 나타 낸다. 본 연구자에 의해 개발된 마이크로파 고정기를 소개하고, 이를 이용하여 생체물질을 고정한뒤 절 편, 염색하여 현미경 관찰결과를 발표하여 본 연구의 방법이 기존 방법보다 우수함을 나타낸다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.849-859
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• 2000

미세조류의 전처리에 따른 용해효과와 메탄발효과정의 분해특성을 살폈다. 조류의 화학적 특성은 VS가 TS의 86.1%를 차지하고 단백질이 VS의 63.5%를 차지했다. 또 C : N : P는 26.4 : 4.9 : 1이었다. 용존성물질을 기준한 각 처리방법별 용해(lysis)효과는 처리시간 및 처리온도가 커질수록 증가했고 무처리에 비해 초음파(100분) 7.7배, 초음파(10분) 4.5배, 열처리($120^{\circ}C$) 3.5배, 열처리($50^{\circ}C$) 2.9배, 알칼리처리(pH 13) 6.1배 및 산처리(pH 3) 2.6배로 초음파처리가 가장 효과적이었다. VFA중 초산의 농도는 전처리 조류가 무처리에 비해 전반적으로 높게 나타나 전처리가 유기산 생성에 효과적이었고 생성농도는 초음파, 산 알칼리, 열처리 순으로 높았다. 프로피온산은 초음파, 산처리, 열처리순으로 높게 나타났다. Vial test 결과, 전처리 시료의 메탄함량은 시간경과와 더불어 증가하는 경향을 나타내었으나, 알칼리처리 시료의 경우 저해현상을 나타내었다. 25일째의 총가스 및 메탄생성량은 초음파(100분), 무처리, 열처리($120^{\circ}C$), 열처리($50^{\circ}C$), 산처리(pH 3), 초음파(10분) 및 알칼리 처리(pH 13) 순으로 높게 나타났다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.503-509
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• 2018

본 연구에서는 칡으로부터 항산화 물질을 추출하는 방법으로 초음파 추출공정을 이용하였으며, 칡에 포함된 iso-flavonoids인 puerarin, daidzein, daidzin의 함량을 측정하였다. 본 연구에서는 칡으로부터 iso-flavonoids 추출수율의 최대화를 위한 공정조건의 최적화를 위해 통계학적 분석방법인 반응표면분석법을 적용하였다. 이는 최소한의 실험횟수로 원하는 반응치에 부합하는 공정조건을 효과적으로 도출하고 각 공정조건이 반응치에 미치는 효과도를 분석하는 방법이다. 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용하여 최적조건을 분석하였으며, 3개의 독립변수는 초음파 조사시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기로 설정하였다. 반응표면분석법을 이용하여 두 개의 반응치인 추출수율과 iso-flavonoids 함량의 최대값을 갖는 최적조건을 평가한 결과 초음파 조사시간(24.75 min), 주정/초순수 부피비(39.75 vol%), 초음파 조사세기(592.36 W)로 나타났다. 종합 만족도 D는 0.8938로 높게 나타났으며 5% 이내의 유의성 수준에 인정된다. 또한 최적화 과정을 분석한 결과 초음파 조사시간이 반응치에 가장 영향을 많이 미치는 인자임을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.439-445
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• 2001

재료나 설비의 고온 장시간 사용으로 인하여 발생되는 재질열화 평가에는 파괴적인 방법이 널리 사용되고 있으며, 신뢰도가 높다. 그러나, 시험편의 채취가 어렵고 많은 경비와 시간이 소요된다. 전기저항법, 레프리카법, 바크하우젠 노이즈법, 전기화학적방법, 초음파법 등과 같은 비파괴적인 열화손상 평가 방법이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강을 $630^{\circ}C$에서 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하고, 고온설비부재에서 발생되는 미세조직의 변화와 고주파 초음파의 전파특성(감쇠계수)과의 일대일 상관관계를 규명하여 초음파 비파괴평가에 의한 열화도 평가의 유용성 유모를 실험적으로 검증하였다. 그 결과 2.25Cr-1Mo 인공열화재의 경우 열화가 진행됨에 따라 탄화물의 석출 및 조대화가 일어나며 초음파 감쇠계수는 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 침상의 탄화물이 거의 소멸되는 1,000시간 이후에 초음파 감쇠계수가 급격히 증가하는 매우 좋은 상관성을 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.50-56
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• 2023

이산화티탄 현탁액에서 초음파 캐비테이션 충격파에 의해 발생하는 하이드록실 라디칼(·OH) 및 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(·O₂^- )은 살균 및 소독 작용을 할 수 있어 활용 가치가 높다. 화학첨가물이 없는 살균 방법으로서의 실용화를 위하여 본 연구에서는 이산화티탄 현탁액에 방사된 강력 초음파에 의해 발생하는 라디칼의 발생 정도를 평가하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 초음파 붕괴에너지에 의해 발광하는 소노루미네센스 현상을 활용하였고, 소노루미네센스에 의한 빛 에너지의 양을 통해 라디칼 발생 정도를 평가하였다. 그 결과, 이산화티탄의 농도가 0.02 wt%인 낮은 농도에서도, 이산화티탄이 없는 경우보다 5배 이상 높은 빛 에너지가 수광되었다. 그 이후, 농도가 0.1 wt%씩 증가함에 따라 발생하는 소노루미네센스의 광도는 약 14.8×10^-12 lm씩 선형적으로 증가하였다. 따라서 이산화티탄 현탁액에 강력 초음파를 방사하여 발생하는 라디칼은, 주어진 농도 범위 내에서 이산화티탄의 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.37-44
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• 2015

정상초음파의 영향을 받는 메탄-공기 예혼합화염의 주파수-당량비 상관도 분석을 위한 실험적 연구가 수행되었다. 고속카메라를 이용하여 예혼합화염의 전파영상을 획득하였으며, 영상 후처리를 통해 화염전파속도와 함께 화염의 전파거동을 면밀히 관찰하였다. 이론당량비 이하의 연료희박 당량비 구간에서 정상초음파가 개재할 때, 연소반응 촉진으로 인해 화염전파속도는 증가하였으나 화학반응강도가 포화상태에 이르는 당량비에서는 그 속도가 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.208-212
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• 2009

나노클레이는 높은 종횡비와 불연성, 나노 스케일의 크기로 인해 고분자 나노복합체의 첨가물로 널리 이용되고 있다. 최근엔 나노클레이를 폴리우레탄 폼에 적용함으로써, 열적 특성 및 기계적 특성이 향상되었다는 연구결과들이 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼의 물성에 대한 나노클레이의 농도와 초음파 분산의 효과에 대해 기술하였다. 제조된 나노클레이/폴리우레탄 폼의 특성은 복원시간, 압축변형, 셀의 모양 및 인장 실험 등을 통해 분석되었다. 그 결과, 초음파처리는 나노클레이의 분산에 매우 효과적이었고, 소량 첨가 시에는 폼 물성의 향상을 보였으나, 3 wt% 이상의 나노클레이 첨가는 오히려 물성의 저하를 초래함을 확인할 수 있었다. 특히, 초음파를 통해 분산시킨 20A 나노클레이 1 wt%가 첨가된 폴리우레탄 폼이 균일한 셀 사이즈와 뛰어난 치수안정성 등의 가장 최적화된 물성을 나타내었다. 본 연구결과는 건축용 단열재 등의 제조에 적용할 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.565-570
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• 2018

본 연구에서는 초음파 용매추출공정을 이용하여 닥나무로부터 항산화성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성 모두 계량인자의 주효과도와 교호효과도를 모두 고려하였을 때 가장 큰 영향을 미치는 인자는 주정/초순수 부피비이었다. 반응표면분석법을 이용하여 추출공정의 최적화과정을 수행한 결과 최적추출조건은 추출시간(19.92 min), 주정/초순수 부피비(54.23 vol%), 초음파 조사세기(557.65 W)로 나타났다. 이 조건으로부터 예상되는 반응치의 값은 추출수율(38.93 wt%), DPPH 라디칼소거활성(55.33%)으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.444-450
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• 2011

천연 알지네이트를 저분자화시키기 위해 과산화수소/초음파를 사용하였다. 이때 반응 온도 시간, 과산화수소 농도 그리고 초음파 조사 조건 등이 저분자화 생성물에 미치는 영향을 검토하였다. 생성된 저분자 알지네이트의 화학적 구조를 규명한 결과 주로 1,4-glycosidic bond가 끓어져서 저분자화가 진행되고 특정조건에서 생성물에 formate 그룹이 형성됨을 확인할 수 있었다. 생성물의 분자량은 MALS가 부착된 GPC를 사용하여 측정하였다. 2 wt%의 고분자 알지네이트 용액을 50 $^{\circ}C$의 초음파 분위기에서 0.5시간 동안 반응시켰을 때 분자량이 450 kDa에서 15.9 kDa로 저하되었다. 또한 분자량분포도는 상당히 좁고 반응 조건에 따라 큰 변화 없이 일정함(~2)을 확인할 수 있었다.