• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.504-515
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• 2012

지하수는 전 세계적으로 널리 이용되는 음용수원이다. 하지만, 병원성 미생물에 의한 지하수 오염은 매우 심각한 환경문제로써 음용수의 수질을 저하시키고 인류의 건강을 위협한다. 지하수를 오염시키는 병원성 미생물은 바이러스, 세균, 원생동물 등이 있는데, 이중 바이러스는 박테리아나 원생동물보다 크기가 훨씬 작기 때문에 토양을 통과하는 과정에서 잘 제거되지 않고, 지하수 환경에서 이동성이 뛰어나다. 토양과 대수층에서 바이러스 거동 연구는 지하수의 병원성 미생물 오염 취약성을 판단하고 안전한 음용수원을 확보하는데 꼭 필요하다. 또한, 이러한 연구는 공중 보건을 위한 정책 및 규정을 제정하기 위한 중요한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 최근까지의 지중 환경에서 바이러스 거동과 관련하여 수행된 연구들을 현장 조건에서 수행된 것과 실험실 조건에서 수행된 것으로 나눠 정리하였다. 또한, 이러한 연구들을 통해 알려진 바이러스의 거동에 영향을 미치는 인자들을 제시하였다. 그리고, 최근 바이러스 거동 연구에 널리 이용되는 박테리오파지의 특성을 정리하였고, 바이러스 거동을 모사하는데 이용되는 수학적 모델과 콜로이드 여과이론을 제시하였다. 지금까지의 연구결과를 바탕으로 향후 연구는 바이러스 오염원으로부터 지하수를 보호한다는 측면에서 바이러스 보호구역의 설정과 관련된 연구들이 활발히 진행되어야 할 것으로 판단된다. 특히, 바이러스 보호구역 설정과 관련하여 이격거리나 이동시간을 계산할 수 있는 수학적 모델을 개발하고 모델과 관련된 파라미터들의 정보를 축적하는데 집중되어야 할 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.109-115
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• 2012

2단계 유화중합에 의한 단분산의 블루칼라 착색 poly(styrene-co-acrylic acid) 라텍스를 성공적으로 제조하였다. 0.21 ${\mu}m$의 polystyrene 시드를 이용하여 중합 2단계에서 Blue 606 염료와 acrylic acid의 중합으로 carboxyl 음이온을 갖는 블루칼라 라텍스를 합성하였다. 본 연구에서 제조한 블루칼라 라텍스는 모두 1.01 이하의 우수한 단분산도를 가지며 0.25~0.42 ${\mu}m$ 범위의 입자경을 나타내었다. 중합 2단계에서 acrylic acid 부가시간이 늘어남에 따라 입자경은 증가하였고 30 min 이상으로 늘어남에 따라 콜로이드 안정성을 갖는 블루칼라 라텍스가 제조되었다. 20 wt% AA 농도에서 -145 mV의 제타전위와 $-9.4{\times}10^{-6}\;cm^2/Vs$의 전기영동이동도를 나타내었다. 25 wt% DVB 농도하에서 396.7 K의 높은 유리전이온도를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.207-215
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• 2002

한정된 미세공간에서의 제한확산(hindered diffusion)은 멤브레인 기공(pore)에서 입자들의 운동에 의해 결정되는 여과 메카니즘을 매우 미세한 수준에서 이해하는데 중요한 현상이다. 구형(spherical) 콜로이드 입자에 비해 보다 복잡한 형태(conformation)인 고분자사슬 구조를 갖는 다가전해질(polyelectrolyte)의 제한확산 거동에는 다양한 인자들이 관련되어 있기 때문에, 이론 접근은 물론 실험적 접근도 한층 어려운 것이 사실이다. 본 연구에서는, 슬릿형 미세기공에 한정되어 있는 단일한 다가전해질(single polyelectrolyte)에 coarse-grained bead spring model과 먼거리(long-range) 정전상호작용(electrostatic interaction)인 Debye-Huckel potential을 적용하여 분자시뮬레이션 기법인 브라운 동력학 모사를 수행하였다. 기공과 다가전해질 사슬(Polyelectrolyte chain)의 주어진 크기에서, 용액의 전해질 이온농도가 감소함에 따른 사슬의 신장(extension)효과는 제한확산계수를 감소시켰고, 기공 벽면의 하전성은 제한확산계수를 더욱 감소시켰다. 이는, 다가전해질 사슬(polyelectrolyte chain)의 입체적 장애(steric hindrance)와 함께 정전반발력이 미세기공에서의 확산이동을 억제함을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2227-2238
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• 2000

수중 부유입자의 효과적인 제거 방안을 모색하고자 $CaCO_3$로 구성된 부유물의 계면화학적 특성을 고찰하였다. pH에 따른 전기영동도 측정에서는 수중 $OH^-$의 작용으로 pH가 상승함에 따라 electrokinetic potential은 음의 방향으로 변환하는 것으로 나타났다. 계면활성제는 부유물의 안정성에 영향을 끼치는 바, 계면활성제의 농도 및 전하에 따라 영향을 미치는 양상이 다르게 나타났다. 무기응집제의 경우에 있어서도 그 전하가 및 농도에 따라 부유물의 계면화학적 거동이 달라졌으며 이는 DLVO 이론에 의거하여 작성된 potential energy의 변화추이와 관련하여 이론적으로 해석될 수 있었다. Non-specific adsorption은 전기이중층의 압축을 초래하여 electrokinetic potential의 절대값 감소를 야기시켰으며 specific adsorption은 부유입자의 IEP 및 PZC가 상호 반대방향으로 이동하는 결과를 나타내었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.122-128
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• 2012

L-arpartic acid의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 레이저 광원에서 검출기까지 농도의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있다. 이는 유지화학, 생의학 생성물, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.251-257
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• 2013

Methotrexate의 영향은 혼탁매질에서 형광체, 산란체와 응흡수체에 의해 파장과 산란된 형광 세기로 규명되는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의해 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들((${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 산란계수는 산란매질, L-${\alpha}$-Phosphatidylcholine의 농도가 증가함에 따라 산란 광학적 파라미터가 증가하였으나 흡수 파라미터는 감소하였다. 광학적 파라미터들은 레이저 광원에서 검출기까지 깊이의 함수에 의해 깊이가 깊어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있다. 이는 유지화학, 생의학 생성물, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권2호
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• pp.68-74
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• 2014

The seed step-coverage enhancement process (SSEP) using Pd/Cu/PVP colloids was investigated for the filling of through silicon via (TSV) without void. TEM analysis showed that the Pd/Cu nano-particles were well dispersed in aqueous solution with the average diameter of 6.18 nm. This Pd/Cu nano-particles were uniformly deposited on the substrate of Si/$SiO_2$/Ti wafer using electrophoresis with the high frequency Alternating Current (AC). After electroless Cu deposition on the substrate treated with Pd/Cu/PVP colloids, the adhesive property between deposited Cu layer and substrate was evaluated. The Cu deposit obtained by SSEP with Pd/Cu/PVP colloids showed superior adhesion property to that on Pd ion catalyst-treated substrate. Finally, by implementing the SSEP using Pd/Cu/PVP colloids, we achieved 700% improvement of step coverage of Cu seed layer compared to PVD process, resulting in void-free filling in high aspect ratio TSV.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.330-338
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• 2015

N-propyl-N,N-dimethylethanolamine의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장 과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리 공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. Monte Carlo simuation과 실험으로 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있었다. 이는 유지화학, 생의학, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국어병학회지
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• 제7권2호
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• pp.127-149
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• 1994

경골어류의 비장과 두신에 분포하는 대식세포의 탐식과정 및 탐식활력에 상응한 Melano - Macrophage Centers (MMCs)의 형태학적 변화가 갖는 병리학적 의의를 규명하기 위하여, 어체의 면역활성상태의 변화를 인위적으로 야기한 털라피아, Oreochromis niloticus 에 콜로이드성 탄말을 주입하여 비장 및 두신 MMCs의 병리조직학적 변화에 대한 추이를 경시적으로 추구하였다. 면역활성상태의 변화를 야기할 목적으로 Edwardsiella tarda 유래 formalin killed cell(FKC) 및 lipopolysaccharide (LPS)를 복강내 주사하거나, dexamethasone을 경구투여하였다. 각 처치군에서 모든 틸라피아의 비장 및 두신에 분포하는 대식세포의 탄말탐식유형이나, MMCs와 관련한 탄말탐식세포의 이동상은 유사하였으나, 경시적으로 본 대식세포의 탐식활력과 기존 MMCs 또는 새롭게 형성된 탄말함유세포의 응집유형에 있어서는 무처치군을 포함한 처치군간에 큰 차이를 나타내었다. 무처치군에서는 비장과 두신에 있어 다소 차이는 있으나, 두신의 경우, 탄말투여 12일이 지나서야 MMCs 내의 집적정도가 치밀하였다. 이에 반해 2 가지의 세균유래 항원을 처치한 군에서는 탄말투여 8 일째에 탄말이 기존 MMCs 내로 치밀하게 집적하거나, 탄말함유세포로만 구성된 치밀한 집괴형상을 완료한 반면, dexamethasone 을 처치한 군에서는 8일째 이후에도 탄말을 함유한 세포는 소수만이 관찰되었으며, MMCs 내로의 치밀한 집적이나 탄말함유세포의 집괴는 볼 수 없었다. 본 연구의 결과, 어체의 면역활성상태는 MMCs의 출현수, 크기, 치밀성 및 윤곽에 큰 영향을 미칠 수 있음을 강하게 시사하며, MMCs의 각종 형태학적 소견은 경골어류의 병리조직학적 소견해석에 있어서 도움을 줄 수 있는 중요한 형태학적 증거가 될 수 있는 것으로 사료된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권2호
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• pp.121-133
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• 2014

사용후핵연료를 포함하는 고준위 방사성폐기물을 지질학적 조건이 안정적인 지하 3~5 km의 심도에 처분할 수 있다면 다음과 같은 많은 장점이 있는 것으로 평가되고 있다. 즉, (1)암반 수리전도도가 매우 낮아 지하수가 생태계까지 도달하는데 속도가 현저히 감소되며, (2)상부층 두께로 인하여 생태계와의 이격거리 확보에 유리하고, (3)지하수가 환원상태이므로 핵종의 용해도가 매우 낮을 뿐만 아니라 (4)오랜 연령의 지하수에서는 핵종이 흡착된 콜로이드 생성과 이동이 극히 제한된다는 점이다. 이와 관련하여 심부시추공 처분(Deep Borehole Disposal) 연구는 심층 처분(Deep Geological Disposal) 시스템에 대한 이상적인 처분 대안기술로서 꾸준하게 진행되어 왔다. 본 논문에서는 최근 심부 시추기술이 비약적으로 발전됨에 따라 의미있게 연구가 진행되고 있는 심부시추공 처분시스템을 국내 적용하기 위한 초기 단계로서 해외의 심부시추공 처분시스템 기술개발 사례를 분석하였다. 이를 통하여 심부시추공 처분에 대한 일반적인 개념과 심부시추공 처분시스템 개념을 도출한 연구사례를 국가별로 정리하였다. 이들 분석결과는 향후 심부시추공 처분기술의 국내 적용을 위한 입력자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.