• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권11호
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• pp.2032-2039
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• 2005

The lattice Boltzman method (LBM) and the finite difference-based lattice Boltzmann method (FDLBM) are quite recent approaches for simulating fluid flow, which have been proven as valid and efficient tools in a variety of complex flow problems. They are considered attractive alternatives to conventional finite-difference schemes because they recover the Navier-Stokes equations and are computationally more stable, and easily parallelizable. However, most models of the LBM or FDLBM are for incompressible fluids because of the simplicity of the structure of the model. Although some models for compressible thermal fluids have been introduced, these models are for monatomic gases, and suffer from the instability in calculations. A lattice BGK model based on a finite difference scheme with an internal degree of freedom is employed and it is shown that a diatomic gas such as air is successfully simulated. In this research we present a 2-dimensional edge tone to predict the frequency characteristics of discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle by the FDLBM in which any specific heat ratio $\gamma$ can be chosen freely. The jet is chosen long enough in order to guarantee the parabolic velocity profile of a jet at the outlet, and the edge is of an angle of $\alpha$=23$^{o}$. At a stand-off distance w, the edge is inserted along the centerline of the jet, and a sinuous instability wave with real frequency is assumed to be created in the vicinity of the nozzle exit and to propagate towards the downstream. We have succeeded in capturing very small pressure fluctuations resulting from periodic oscillation of the jet around the edge.

• 한국수정란이식학회지
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• 제27권1호
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• pp.37-43
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• 2012

This study evaluated a method of sorting X and Y chromosomes based on size using the forward angle light scatter related refractive index (FSC) of a flow cytometer. Hanwoo bulls sperm were separated to X and Y chromosomes by the parameters of FSC or Hoechst 33342 intensity. As a result, using monitor program linked flow cytometry during sorting processing, the purities were $97{\pm}0.57$ or $96{\pm}0.67%$ for the X-fraction and $96{\pm}0.33$ or $97{\pm}1.33%$ for the Y-fraction in the two sperm sorting methods. There were no differences in the X and Y ratios (X and Y %) between the sperm sorting methods based on FSC or DNA content. The proportions of female and male embryos used for in vitro fertilization and development were $66.03{\pm}3.31$ or $69.37{\pm}1.41%$, and $70.56{\pm}2.42$ or $56.11{\pm}3.09%$ when sperm were processed using the sex sorting method by FSC or Hoechst 33342. In conclusion, further study is needed to determine the optimum procedure and improve the nozzle to enhancing sorting accuracy or efficiency. Also, the findings of this study do not negate the possibility that the difference method of sperm sorting cannot use a UV laser beam.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.320-332
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• 2013

소각로 내 공기 주입은 연소가스의 체류시간, 미연분 제거 및 출구가스 온도 제어 등의 많은 영향을 끼친다. 이에 따라 2차 연소용 공기량을 변화시켜 충분한 체류시간을 확보하고 $850^{\circ}C$ 이상의 출구가스 온도를 유지하며, 높은 turbulent를 관리함으로써 안정적인 소각로 운영이 되어야만 한다. 본 연구에서는 현재 운영 중인 소각장의 소각로를 설계하고, 평균 일일 소각량을 바탕으로 1차 공기량을 산정한 후 2차 공기량을 변화하여 CFD 프로그램(Fluent)을 통해 이론적인 공기유동을 규명하였다. 또한 산정된 공기량을 바탕으로 실제 운영 중인 소각장에 적용함으로써 최적의 연소조건을 도출하였다. CFD simulation 결과 1.2차 공기비는 75:25가 최적의 결과로 나타났으며, 2차 공기 분사노즐 전 후면 유속 비는 1:3에서 가장 우수한 결과로 나타났다. 또한, 실제 운영 중인 소각로에 적용한 결과 적절한 소각로 출구온도는 질소산화물 제거 효율 및 일산화탄소 발생농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.299-304
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• 2012

본 연구는 친환경적이며 효과적인 시설내 가루이 예방 및 방제를 위해 이류체 포그시스템을 이용하여 올레산을 분무할 때, 올레산의 적정농도를 구명하고 3회 처리시 방제가를 조사하기 위해 수행되었다. 올레산의 적정농도 실험은 부여토마토시험장 단동형 플라스틱온실에서 공시품종으로 도태랑골드를 사용하여 수행했고, 올레산의 3회 처리시 방제가에 대한 실험은 경기도농업기술원 벤로형 유리온실에서 공시품종으로 로쿠산마루를 사용하여 수행했다. 적정농도 실험은 무처리구를 대조구로 하고 올레산 2000ppm과 4000ppm을 각각 처리하고 가루이의 밀도를 조사했다. 3회 처리 실험은 화학살충제 처리와 동일하게 올레산 2000ppm을 2일 간격으로 3회 처리하고, 2일 후에 방제가를 조사했다. 이류체 포그시스템은 실험기간동안 올레산을 처리하지 않을 때에는 오전 8시부터 오후 5시까지 온도가 $25^{\circ}C$ 이상이거나 습도가 75% 이하로 내려갈 때 180초 작동 후 30초 휴식을 반복하여 작동했고, 올레산을 처리했을 때에는 오전 11시부터 오후 5시까지 동일한 조건으로 작동했다. 올레산의 농도실험에서는 2000ppm에서 81.6%, 4000ppm에서 93.6%의 방제가를 나타냈다. 즉, 농도를 높게 처리할수록 가루이의 밀도는 크게 감소했다. 올레산 3회 처리 실험에서는 2000ppm을 3회 처리했을 때, 농약등록 기준보다 높은 85.8%의 방제가를 나타냈다. 따라서 올레산을 2000ppm 이상 3회 처리하는 것이 친환경적인 가루이의 예방 및 방제에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제31권4호
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• pp.241-256
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• 2001

Alginate microspheres, containing fluorescein isothiocyanate-bovine serum albumin (FITC-BSA) or green fluorescent protein (GFP) were prepared and used as a model drug to develop the oral vaccine delivery system. The alginate microspheres were coated with poly-L-lysine or chitosan. Two methods, w/o-emulsion and spray, were used to prepare alginate microspheres. To optimize preparation conditions, effects of several factors on the particle size and particle morphology of microsphere, and loading efficiency of model antigen were investigated. In both preparation methods, the particle size and the loading efficiency were enhanced when the concentration of sodium alginate increased. In the w/o-emulsion preparation method, as the concentration of Span 80 was increased from 0.5% to 2%, the particle size was decreased, but the loading efficiency was increased. The higher the emulsification speed was, the smaller the particle size and loading efficiency were. The concentration of calcium chloride did not show any effect on the particle size and loading efficiency. In the spray preparation method, the particle size was increased as the nozzle pressure $(from\;1\;kgf/m^2\;to\;3\;kgf/m^2)$ and spray rate was raised. Increasing calcium chloride concentration (<7%) decreased the particle size, in contrast to no effect of calcium chloride concentration on the w/o-emulsion preparation method. Alginate microspheres prepared by two methods were different in the particle size and loading efficiency, the particle size of microspheres prepared by the spray method was about $2-6\;{\mu}m$, larger than that prepared by the w/o emulsion method $(about\;2{\mu}m)$, and the loading efficiency was also higher with spray method. Furthermore, drying process for the microspheres prepared by the spray was simpler and easier, compared with the w/o emulsion preparation. Therefore, the spray method was chosen to prepare alginate microspheres for further experiments. Release pattern of FITC-BSA in alginate microspheres was evaluated in simulated intestinal fluid and PBS (phosphate buffered saline). Dissolution rate of FITC-BSA from alginate/chitosan microsphere was lower than that from alginate microsphere and alginate/poly-L-lysine microsphere. By confocal laser scanning microscope, it was revealed that alginate/FITC-poly-L-lysine microspheres were present in close apposition epithelium of the Peyer's patches of rabbits following inoculation into lumen of intestine, which proved that microspheres could be taken up by Peyer's patch. In conclusion, it is suggested that alginate microsphere prepared by spray method, showing a particle size of & $10\;{\mu}m$ and a high loading efficiency, can be used as a model drug for the development of oral vaccine delivery system.

• 한국가스학회지
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• 제22권3호
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• pp.7-12
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• 2018

화석연료를 연소할 때 연소로 내의 고온의 온도 분위기에서 열적 질소산화물이 발생하게 된다. 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하고 양쪽 출구가 트인 재순환하는 버너에 대하여 냉간 유동 특성을 전산유체해석을 통해 살펴보았다. 재순환 배관이 원통 버너의 접선방향으로 설치되어 있어서 버너 내부에서 선회유동이 형성되어 원통 버너 중심 부분에 역류가 생기는 현상을 관찰하였으며 이는 한쪽이 막힌 재순환 버너와 유사한 경향임을 확인 하였다. 본 연구로부터 양쪽 출구가 트인 재순환 버너에서 재순환 유입량은 한쪽이 막힌 버너보다 약 5% 증가하는 것을 확인하였고 양쪽 트인 버너에서 배기가스 재순환 배관의 유입구 위치의 출구에서는 전체 영역에서 유입 유동이 형성되고 반대편의 출구에서는 총 유량은 배출되지만 원통의 가운데 부분은 역류가 일어나는 것을 확인하였다. 배출되는 출구에서 배출되는 유량은 유입되는 출구에서의 유입량보다 3~5배 유량이 크게 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.111-118
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• 2013

대기압 플라즈마 제트 장치의 유량 변화에 대한 플라즈마 방전 특성을 실험적으로 조사하고 이를 유체역학적으로 해석하였다. 유리관에 주입되는 아르곤 기체의 유량 변화에 대한 레이놀즈 수(Re)로 결정되는 기체 흐름의 형태 변화와 베르누이 정리에 의한 압력 변화가 플라즈마 발생에 영향을 준다. 유리관 내부에 발생하는 플라즈마의 길이 변화의 실험을 통하여, 아르곤 기체에 대한 레이놀즈 수가 Re<2,000이면 층류이고, Re>4,000이면 난류가 형성된다. 이는 일반 유체에서 알려진 결과와 일치한다. 층류에서 유량의 증가로 플라즈마의 길이가 증가한다. 층류와 난류의 전환 영역에서 플라즈마의 길이는 줄어든다. 난류 영역에서는 방전 기체의 흐름이 불규칙함으로서 방전 경로가 흐트러져 플라즈마 칼럼의 길이가 매우 짧아지고 급기야 플라즈마가 소멸된다. 층류에서 주입 유량의 증가로 유리관 내의 유속이 증가하면, 베르누이 정리에 의하여 유리관 내부의 압력이 낮아진다. 관내의 압력이 낮아지면, 파센 법칙에 의하여 관내의 전기장의 세기가 증가하여 방전 전압이 낮아진다. 따라서 주입 유량이 증가하면, 동일한 구동 전압에서 유리관에 발생하는 플라즈마의 길이는 길어진다. 층류의 방전은 유리관 밖에서도 층류의 흐름이 일정 길이로 유지되므로 시료 표면에 조사되는 플라즈마 빔의 직경은 유리관의 직경 이하로 유지된다.

• 한국식품과학회지
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• 제15권4호
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• pp.342-347
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• 1983

보리차 추출액(抽出被)의 분무(噴霧) 건조(乾燥) 장치(裝置)의 atomizer 로 페인트용(用) spray gun을 사용(使用)할 경우 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 송입(送入)되는 공기(空氣) 압력(壓力)이 미세액적(微細液滴)의 크기, 균일도(均一度) 및 그 분포(分布)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 1. 분무(噴霧)된 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 (${\overline{D}}\;{\mu}m$) 은 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)(C, %) 증가(增加)에 따라서 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였고 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. ${\overline{D}}={_{a}}C+{\beta}$ 이때 ${\alpha},\;{\beta}$는 각 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다. 2. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 증가(增加)에 따라 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름은 감소(減少)하였으며 특정(特定) 압력(壓力) 이상(以上)에서는 더 이상 감소(減少)하지않는 한계평균(限界平均)지름을 보였는데 농도(濃度) 15.7%에서는 $35{\mu}m$ 의 한계평균(限界平均)지름을 나타내었다. 3. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)이 증가(增加)할수록 미세액적(微細液滴)의 균일도(均一度)는 증가(增加)하였으나 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度) 증가(曾加)에 따른 균일도(均一度)의 변화(變化)는 20%까지는 각 압력(壓力)에서 근사하였으나 20% 이상에서는 균일도(均一度)의 급격한 감소를 보였다. 4. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 변화(變化)에 따른 미세액적(微細液滴)의 크기 (D) 와 누계(累計) 백분율(百分率) 분포(分布)($P_D$) 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. $P_D$= e1nD + f 식(式)에서 e, f 는 압력(壓力)과 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권2호
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• pp.79-84
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• 2014

본 연구는 비가열 섭취 냉동 당근주스의 HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point)시스템 구축을 위하여 생물학적 위해요소분석을 위한 목적으로 2013년 6월 21일~2014년 3월 30일까지 약 270일간 제주도 제주시 구좌읍 소재에 있는 구좌농협에서 수행하였다. 일반적인 과채주스 제조업체의 제조공정을 참고로 하여 공정도를 작성하였으며, 원료 농산물(당근), 용수와 포장재료 입고, 보관, 세척, 분쇄, 착즙, 냉각, 내포장, 금속검출, 외포장, 보관 및 출하공정에 대하여 Fig. 1과 같이 작성하였다. 원료 당근의 세척 전, 세척 후의 Coliform group, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Bacillus cereus, Listeria Monocytogenes, 장출혈성대장균수를 측정한 결과 Bacillus cereus 는 세척 전 $4.70{\times}10^4CFU/g$이었으나, 세척 후 $1.02{\times}10^2CFU/g$ 검출되었으며, 나머지 병원성균은 검출되지 않았다. 자외선살균공정에서 당근주스의 유속를 변화시키면서 미생물의 변화를 시험한 결과 유속 4 L/min을 한계기준으로 결정하였다. 작업장별 공중낙하균(일반세균수, 대장균, 진균수) 시험결과 세척실의 미생물수는 20 CFU/Plate가 검출되었다. 작업자 손 세척 전후 시험결과 세척 전 일반세균수가 $6{\times}10^4CFU/cm^2$로 높게 나타났으나 손 세척 후에는 검출되지 않아 손 세척 및 소독에 대한 중요성을 교육하고 훈련해야 할 것이다. 제조설비 및 기구의 표면오염도를 검사한 결과 모든 시료에서 대장균군은 검출되지 않았고, 일반세균은 포장기 노즐에서 가장 많은 $8.5{\times}10^4CFU/cm^2$ 검출되었다. 위해분석 결과 병원성미생물을 예방, 감소 또는 제거할 수 있는 자외선살균 공정이 CCP-B (Biological)로 관리되어야 하고, 한계기준은 유속 4 L/min로 결정하였다. 따라서 Kwon의 유산균을 함유한 녹즙의 HACCP에 관한 연구에서와 같이 자외선살균 공정의 한계기준 및 이탈시 조치방법, 검증방법, 교육 훈련과 기록관리 등 철저한 HACCP 관리계획이 필요할 것으로 생각된다.