• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2013

Recently, Point-of-care (POC) testing microdevices enable to do the patient monitoring, drug screening, pathogen detection in the outside of hospital. Immunochromatographic strip (ICS) is one of the diagnostic technologies which are widely applied to POC detection. Relatively low cost, simplicity to use, easy interpretations of the diagnostic results and high stability under any circumstances are representative advantages of POC diagnosis. It would provide colorimetric results more conveniently, if the genetic analysis microsystem incorporates the ICS as a detector part. In this work, we develop a reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) microfluidic device integrated with a ROSGENE strip for colorimetric influenza H1N1 virus detection. The integrated RT-PCR- ROSGENE device is consist of four functional units which are a pneumatic micropump for sample loading, 2 ${\mu}L$ volume RT-PCR chamber for target gene amplification, a resistance temperature detector (RTD) electrode for temperature control, and a ROSGENE strip for target gene detection. The device was fabricated by combining four layers: First wafer is for RTD microfabrication, the second wafer is for PCR chamber at the bottom and micropump channel on the top, the third is the monolithic PDMS, and the fourth is the manifold for micropump operation. The RT-PCR was performed with subtype specific forward and reverse primers which were labeled with Texas-red, serving as a fluorescent hapten. A biotin-dUTP was used to insert biotin moieties in the PCR amplicons, during the RT-PCR. The RT-PCR amplicons were loaded in the sample application area, and they were conjugated with Au NP-labeled hapten-antibody. The test band embedded with streptavidins captures the biotin labeled amplicons and we can see violet colorimetric signals if the target gene was amplified with the control line. The off-chip RT-PCR amplicons of the influenza H1N1 virus were analyzed with a ROSGENE strip in comparison with an agarose gel electrophoresis. The intensities of test line was proportional to the template quantity and the detection sensitivity of the strip was better than that of the agarose gel. The test band of the ROSGENE strip could be observed with only 10 copies of a RNA template by the naked eyes. For the on-chip RT-PCR-ROSGENE experiments, a RT-PCR cocktail was injected into the chamber from the inlet reservoir to the waste outlet by the micro-pump actuation. After filling without bubbles inside the chamber, a RT-PCR thermal cycling was executed for 2 hours with all the microvalves closed to isolate the PCR chamber. After thermal cycling, the RT-PCR product was delivered to the attached ROSGENE strip through the outlet reservoir. After dropping 40 ${\mu}L$ of an eluant buffer at the end of the strip, the violet test line was detected as a H1N1 virus indicator, while the negative experiment only revealed a control line and while the positive experiment a control and a test line was appeared.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권1호
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• pp.111-123
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• 2023

The slope of an open cut tunnel is located above the exit of the Leijia tunnel on the Changgan high-speed railway. During the excavation of the open cut tunnel foundation pit, the slope slipped twice, a large landslide of 92500 m³ formed. The landslide body and unstable slope body not only caused the foundation pit of the open cut tunnel to be buried and the anchor piles to be damaged but also directly threatened the operational safety of the later high-speed railway. Therefore, to study the stability change in the slope of the open cut tunnel under heavy rain and excavation conditions, a 3D numerical calculation model of the slope is carried out by Midas GTS software, the deformation mechanism is analyzed, anti-sliding measures are proposed, and the effectiveness of the anti-sliding measures is analyzed according to the field monitoring results. The results show that when rainfall occurs, rainwater collects in the open cut tunnel area, resulting in a transient saturation zone on the slope on the right side of the open cut tunnel, which reduces the shear strength of the slope soil; the excavation at the slope toe reduces the anti-sliding capacity of the slope toe. Under the combined action of excavation and rainfall, when the soil above the top of the anchor pile is excavated, two potential sliding surfaces are bounded by the top of the excavation area, and the shear outlet is located at the top of the anchor pile. After the excavation of the open cut tunnel, the potential sliding surface is mainly concentrated at the lower part of the downhill area, and the shear outlet moves down to the bottom of the open cut tunnel. Based on the deformation characteristics and the failure mechanism of the landslides, comprehensive control measures, including interim emergency mitigation measures and long-term mitigation measures, are proposed. The field monitoring results further verify the accuracy of the anti-sliding mechanism analysis and the effectiveness of anti-sliding measures.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.473-487
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• 2023

1970~1980년대 준공된 우리나라의 다목적댐 저수지에는 발전방류를 위한 고정식 취수구가 심층에 설치되어 있어 일부 댐 하류에서는 냉수 방류에 의한 농작물 냉해, 안개 일수 증가 등의 문제점이 제기된 바 있다. 본 연구에서는 고정식 취수구를 통해 심층 취수가 이루어지고 있는 합천호를 대상으로 취수 수심이 저수지의 수온 성층 구조와 방류 수온에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 수리수질모형인 AEM3D를 이용하여 합천호의 연직 수온 분포를 재현하고 계절별 수온성층 구조를 분석하였으며, 수문 조건에 따른 수온성층 변화를 비교 분석하기 위하여 풍수해와 갈수해를 대상으로 모델링 하였다. 또한 취수심 변경 시나리오를 적용함으로써 취수 수심이 수온성층 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과 심층 취수를 표층 취수로 변경할 경우 수온약층의 형성 위치가 풍수해 6.5 m, 갈수해 6.8 m 감소하여 더 얕은 수심에 형성될 것으로 분석되었다. 또한 수체 안정도 지수인 Schmidt Stability Index (SSI)와 Buoyancy frequency (N²)가 증가하여 수온성층 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 표층 취수시 연평균 방류수온이 풍수해 3.5℃, 갈수해 5.0℃ 증가하여 하류하천의 영향은 감소하나, 호내의 저수온층 수체적과 수온성층 강도가 증가하므로 추후 수질관리를 위해 취수심을 댐 운영의 주요인자로 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.330-335
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• 2017

최근 자동차 산업에서 전기 모터 연료 전지에 대한 수요가 급증했으며, 연료 전지 케이스로 사용되는 사각형 알루미늄 캔에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 직사각형 배터리 케이스의 바닥에 있는 에어 벤트는 비정상적으로 높은 압력이 발생할 때 미리 압력을 방출하여 큰 폭발을 방지하는 역할을 한다. 직사각형 컵 배터리 케이스는 6 단계의 다단계 딥 드로잉으로 외형을 만들고 직사각형 배터리 케이스와 용접하여 벤트 부품을 제작해왔다. 그러나 본 연구에서는 직사각형 케이스의 바닥면에 공기 벤트 형상을 직접 추가 하는 연구를 수행하였다. 단조의 초기 형상으로는 사각 컵 다단식 딥 드로잉 성형 해석에서 추출한 두께와 형상을 이용한 유한 요소 해석 기법을 사용 하였다. 그 결과, 예측 정밀도가 향상되고, 배부름 및 파단 등의 결함을 미리 예측할 수 있었다. 초기 분석 결과를 토대로 두 가지 단조 형상이 후보로 제시되었고 성형 해석을 통해 최적의 단조 형상을 결정 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 금형을 제작하고 실제 결과와 분석 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.360-366
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• 2008

본 연구는 심수층의 고정 취수구를 통해 방류하는 안동댐을 대상으로 1일 최대 99.4 mm, 총 299.1 mm인 단일사상의 강우로 유입된 고탁수의 호소 내 시 공간적인 거동과 방류수의 탁도가 감소하는 경향을 조사하였다. 유입된 고탁수는 중류지점부터 호소 바닥에서 이탈되어 중층 밀도류로 최하류까지 이동하였다. 강우 이전의 호소 내 탁도는 10 NTU 이하의 균일한 분포를 보였으나 강우에 의해 수심 16 m에 최고 290 NTU의 고탁수대가 형성되었다. 고탁수는 강우 후 3일부터 방류수의 탁도를 상승시켰으며 5일째에 129 NTU로 최고 탁도를 보였다. 댐까지 이동한 탁수층은 취수구 상부 5 m 이내의 수심에 최고 농도로 분포하였으며 하류 방류에 의해 탁수층의 두께와 농도가 감소하였다. 방류수의 탁도가 30 NTU까지 감소하는데 38일, 강우 이전의 상태로 회복되는데 87일이 소요되었으며, 감소경향의 상관계수는 각각 0.96, 0.97이었다. 중층에서 밀도류를 형성한 고탁수는 취수구 직상부에 분포하면서 취수구 방향으로 점차 유인되어 하류로 배출되었으며 호소 바닥으로의 침강은 일어나지 않았다. 안동호로 유입된 고탁수는 심층에 위치한 취수구를 통해 효과적으로 배출되므로 취수구 위치는 고탁수 배제에 적정한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제38권1호통권110호
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• pp.105-117
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• 2005

낙동강 수계의 최대 인공호인 안동댐 저수지에서 2002${\sim}$2004년 동안 홍수기의 수온성층 구조에 따른 고탁수의 유입특성과 시 ${\cdot}$ 공간적 변동을 조사하였다. 6월부터 수온성층이 형성되었으며 성층구조에 따라 유입 수괴의 이동경로가 결정되었고 고탁수의 유입에 의해 성층구조가 변하였다. 고탁수는 유입 시기와 수량에 관계없이 저수지 상류부에서는 심층류로 유입되었고 중류부에서 바닥으로부터 분리되어 중층 밀도류의 형태로 하류까지 이동하였다. 또한 중층 밀도류의 형성지점은 유입량과 시기에 따라 공간적으로 다소 차이가 있었다. 유입량에 의해 수온성층과 DO 분포가 변하였고, 시기에 따라 변수층에는 2개의 수온 급감층과 저산소층이 각각 존재하였다. 최하류까지 이동한 홍수량의 고탁수층은 상승류를 형성하여 수심 15 m 아래에서 최대 20 m 두께로 고탁수층을 형성하였다. 고탁수층은 저수지 바닥으로 침전되지 않았고 중층의 취수구를 통해 하류로 배출되었으며 가을 순환시기 이후 완전 소멸되었다.

• 상하수도학회지
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• 제19권4호
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• pp.421-428
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• 2005

Dissolved air flotation (OAF) is a solid-liquid separation system that uses fine bubbles rising from bottom to remove particles in water. In this study, we investigated the effect of L/W (L; Length, W; Width) on the hydro-dynamic behavior in DAF system using CFD (Computational Fluid Dynamics) and ADV (Acoustic Doppler Velocimetry) technique. The factual full-scale DAF system, L/W ratio of 1:1, was selected and various L/W ratio (2:1, 3:1, 4:1 and 5:1) conditions were simulated with CFD. For modelling, 2-phase (gas-liquid) flow equations for the conservation of mass, momentum and turbulence quantities were solved using an Eulerian-Eulerian approach based on the assumption that very small particle is applied in the DAF system. Also, for verification of CFD simulation results, we measured the factual velocity at some points in the full-scale DAF system with ADV technique. Both the simulation and the measurement results were in good accordance with each other. As the results of this study, we concluded that L/W ratio and outlet geometry play important role for flow pattern and fine bubble distribution in the flotation zone. In the ratio of 1:1, the dead zone is less than those in other cases. On the other hands, in the ration of 3:1, the fine bubbles were more evenly distributed.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.738-742
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• 2012

본 연구에서는 알루미나 나노 템플레이트(anodic alumina oxide; AAO)를 이용하여 신속하면서도 효과적으로 나노입자 및 바이오물질을 분리, 농축할 수 있는 나노필터 소자를 개발하였다. 본 연구에서 사용한 나노필터 소자는 유체의 주입 및 흐름이 가능한 미세유체채널(microfluidic channel)을 PDMS에 패터닝하였다. 위아래로 형성된 PDMS 미세유체채널 사이로, 다양한 크기의 나노 다공을 형성하고 있는 AAO 막을 삽입하여 크기에 따른 나노입자 및 바이오 물질을 분리할 수 있었다. 위아래로 PDMS 유체채널과 AAO 분리막을 집적하고, 최종적으로 아크릴레이트 플락스틱(acrylic plastic)으로 전체 소자를 고정하여 나노필터유체소자를 제작하였다. 완성된 나노필터소자를 이용하여 나노입자의 농축효율 및 은나노입자가 뭉쳐져있는 필터존(filtration zone)으로부터 뎅기 바이러스(dengue virus)를 표면증강라만(surface enhanced Raman scattering)분석법에 의해 검출할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제7권1호
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• pp.1-8
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• 1971

The forth dye diffusion experiment, which was authorized by the Office of Atomic Energy, and some physical aspect of oceanographic observations were carried out in the sea off Kori in September 29-October 1, 1971. In a series of drift bottle experiments the 337 bottles were released. And bottom topography by echo soundings in the survey was well approached to the chart No. 433, Kori and Approaches, published by Hydrographic Office in October 1970. Results deduced from this survey were as follows: 1. A small ridge extends from Kori-Mal tip in southwestward over 1300 meters, and eastside of which is plain and a little sloping while westside of which cliffy and very steeper sloping. 2. A gyre was formed in the waters from Kori-Mal to Mat-dum in cum sole definitely at flood tide and in contra solem less definitely at ebb tide. And that the gyre rose and decayed with the turn of the tide. 3. Diffusion coefficients of 2.5% Rhodamine B solution of 200 liters were 9. 3 ${\times}{10^2}$ c$m^2$/sec in the waters Kori-Mal to Mat-dum and 28.6${\times}{10^2}$ c$m^2$/sec in the waters eastside of Mat-dum at the time after 26 minutes from releasing of the dye solution. 4. According to the above results the eastside of Mat-dum is rather recommendable to settle as the point for the outlet of drainage or waste of atomic power plant to be constructed.

• 한국해양학회지
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• 제11권1호
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• pp.25-33
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• 1976

해양물리적인 환경요인 및 해양화학적인 환경요인은 해양생태계의 주요 구성요인 이다. 육상 환경요인은 보통 1일을 주기 또는 1년을 주기로 그 변화폭이 심한데 비하여 해양환경요인의 변화폭은 작고 지속적인 것이 특징이다. 해양생물체는 상기와 간은 변화폭이 작은 환경요인에 적응진화하였다. 따라서 산업활동이나 도시폐수 등의 직접적인 해수내 유입은 환경요인의 변화폭을 갑자기 변화시켜 해양환경에 균형이 깨지어 생물체에 중대한 영향을 미치게 된다. 마산만은 진해만의 일부분으로 내만으로 되어있으며 주변 임해공업단지에 의한 공장폐수와 도시인구의 증가에 의한 오염여부 및 오염정도에 대한조사연구가 시급하다 하겠다.