• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권12호
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• pp.1982-1992
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• 2019

The alkaliphilic, calcium carbonate precipitating Bacillus sp. strain AK13 can be utilized in concrete for self-repairing. A statistical experimental design was used to develop an economical medium for its mass cultivation and sporulation. Two types of screening experiment were first conducted to identify substrates that promote the growth of the AK13 strain: the first followed a one-factor-at-a-time factorial design and the second a two-level full factorial design. Based on these screening experiments, barley malt powder and mixed grain powder were identified as the substrates that most effectively promoted the growth of the AK13 strain from a range of 21 agricultural products and by-products. A quadratic statistical model was then constructed using a central composite design and the concentration of the two substrates was optimized. The estimated growth and sporulation of Bacillus sp. strain AK13 in the proposed medium were 3.08 ± 0.38 × 10⁸ and 1.25 ± 0.12 × 10⁸ CFU/ml, respectively, which meant that the proposed low-cost medium was approximately 45 times more effective than the commercial medium in terms of the number of cultivatable bacteria per unit price. The spores were then powdered via a spray-drying process to produce a spore powder with a spore count of 2.0 ± 0.7 × 10⁹ CFU/g. The AK13 spore powder was mixed with cement paste, yeast extract, calcium lactate, and water. The yeast extract and calcium lactate generated the highest CFU/ml for AK13 at a 0.4:0.4 ratio compared to 0.4:0.25 (the original ratio of the B4 medium) and 0.4:0.8. Twenty-eight days after the spores were mixed into the mortar, the number of vegetative cells and spores of the AK13 strain had reached 10⁶ CFU/g within the mortar. Cracks in the mortar under 0.29 mm were healed in 14 days. Calcium carbonate precipitation was observed on the crack surface. The mortar containing the spore powder was thus concluded to be effective in terms of healing micro-cracks.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.499-504
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• 2015

팽창흑연과 탄소나노튜브를 이용한 산화전극을 CTP에 Ni을 혼합한 결합제로 제작하였으며, 산화전극에 CTP와 Ni을 혼합한 결합제와 Nafion 결합제를 대조구로 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 산화전극 제작에 사용된 CTP 양이 적을수록, Ni 함량이 증가할수록 산화전극 표면에 부착성장한 미생물량이 증가하였으며, 내부저항이 감소하였다. CTP 4 g과 Ni 0.2 g을 혼합한 결합제로 제작한 산화전극의 경우 최대전력밀도는 $731.8mW/m^2$, 내부저항은 $146.19{\Omega}$이다. 대조구인 Nafion결합제로 제작한 산화전극와 비교하여 최대전력밀도는 23.68% 컸으며, 내부저항은 33.82% 낮았다. 따라서, CTP와 Ni을 혼합한 물질은 저렴하고 효율이 높은 미생물연료전지의 산화전극결합제로서 좋은 대안이 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.747-754
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• 2017

본 논문은 강관과 콘크리트가 함께 축력에 저항하는 합리적인 콘크리트 강관구조형식에 대해 무피복상태에서 내화성능을 높이는 연구이다. 콘크리트 강관구조는 내부 콘크리트로 인한 열저항 성능이 매우 우수하지만, 국내에서는 일정시간 동안 내화성능을 확보하도록 규정하고 있는 내화구조시스템으로 피복처리가 되지 않는 상태에서는 활발하게 적용되지 못하고 있다. 따라서 콘크리트충전 강관구조 기둥의 구조성능을 향상시키기 위하여 강관 내측면에 부착하는 리브요소를 개발하고 그것의 효과적인 형상을 개발하는 연구로서 콘크리트 강관기둥 내측면에 Corrugated Rib를 부착하여 구조적압축 및 좌굴 저항능력을 향상시키는 CFT 시스템을 개발하고자 한다. 이에 대한 연구 결과, 강관 내면 부착 리브의 적용으로 내화시 CFT 기둥의 내력상승에 의한 좌굴방지를 확인하였고, 내화성능기준 또한 만족하였다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 강재리브(Corrugate rib)구조 보강재를 활용한 CFT의 공법은 내화피복 없이 구조 및 내화성능을 만족시키는 것으로 판단된다. 향후 rib의 다양한 형태를 변수로 하는 연구와 공장생산에서 공정을 효율화 시키고, 경제성 있는 시스템으로 활용할 수 있도록 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6432-6439
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• 2014

NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing)기법은 초음파 탐상법 중의 하나로서 공기중 음향 임피던스의 차이로 생기는 에너지 손실을 High Power 초음파 Pulser Receiver, PRE-AMP, 고감도의 탐촉자로 보완하여 비접촉식으로 초음파 탐상을 가능하게 하는 탐상 방법이다. NAUT는 초음파의 송신 및 수신이 안정된 상태에서 이루어지므로 기존의 접촉식 탐상으로는 불가능하였던 고온, 저온의 물질이나 시험편의 표면이 거친 부분, 좁은 지점 등에서도 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 NAUT기법의 산업체 실용여부를 알아보기 위해 자동차생산 공정에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 제품에 있어 상용화 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 NAUT기법의 사용 여부를 알아보기 위해 자동차 부품에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 부품의 내부결함 검출을 검출하였다. 스폿용접부에서는 초음파의 투과율이 높아 적색으로 나타났으며, 복층으로 된 부분은 투과율이 낮아 청색 화상이 나타났다. 또한 측정 속도를 결정하는 중요요소인 PRF(Pulse Repetition Frequency;송신펄스주기)에 따라 색상 선명도의 차이를 보였다. CFRP 시험편 또한 화상장치를 통해 취득된 각 화상 결과를 보고 내부 결함의 모양, 크기, 위치 등의 파악이 단시간에 가능하였다. 실험을 통해 NAUT기법과 화상화가 동시에 이루어짐을 확인하였고, 스폿 용접부와 CFRP 탐상에 NAUT의 적용이 가능한지 그 실현여부를 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권3호
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• pp.329-338
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• 2017

Nanofiltration (NF) technology is a membrane-based separation process, which has been pervasively used as the high-effective technology for drinking water treatment. In this study, a kind of composite polyamide NF thin film is selected to investigate the removal efficiencies and mechanisms of 14 trace drugs, which are commonly and frequently detected in the drinking water. The results show that the removal efficiencies of most drugs are quite high, indicating the NF is an effective technology to improve the quality of drinking water. The removal efficiencies of carbamazepine, acetaminophen, estradiol, antipyrine and isopropyl-antipyrine in ultrapure water are $78.8{\pm}0.8%$, $16.4{\pm}0.5%$, $65.4{\pm}1.8%$, $71.1{\pm}1.5%$ and $89.8{\pm}0.38%$, respectively. Their rejection rates increase with the increasing of their three-dimensional sizes, which indicates that the steric exclusion plays a significant role in removal of these five drugs. The adsorption of estradiol with the strongest hydrophobicity has been studied, which indicates that adsorption is not negligible in terms of removing this kind of hydrophobic neutral drugs by NF technology. The removal efficiencies of indomethacin, diclofenac, naproxen, ketoprofen, ibuprofen, clofibric acid, sulfamethoxazole, amoxicillin and bezafibrate in ultrapure water are $81{\pm}0.3%$, $86.3{\pm}0.5%$, $85.7{\pm}0.4%$, $93.3{\pm}0.3%$, $86.6{\pm}2.5%$, $90.6{\pm}0.4%$, $59.7{\pm}1.7%$, $80.3{\pm}1.4%$ and $80{\pm}0.5%$, respectively. For these nine drugs, their rejection rates are better than the above five drugs because they are negatively charged in ultrapure water. Meanwhile, the membrane surface presents the negative charge. Therefore, both electrostatic repulsion and steric exclusion are indispensable in removing these negatively charged drugs. This study provides helpful and scientific support of a highly effective water treatment method for removing drugs pollutants from drinking water.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.53-60
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• 2015

본 연구는 돈분뇨의 환경친화적인 생물전환 기술을 통해 자원화 가능성을 보았다. 돈분뇨는 높은 유기물 함량 때문에 자연계로 배출되었을 때 여러 환경적 문제를 초래할 수 있다. 따라서 이를 적절하게 처리함과 동시에 자원화 효과를 볼 수 있는 균사체 생물전환 기술 개발이 필요하다. 본 연구를 통해 돈분뇨의 균사체 생장의 생물배지로써 활용가능성을 보았고 통계 수학적 방법론을 접목시켜 생장 최적점 도출 통해 생물전환 효율을 높이는 연구가 수행되었다. 돈분뇨를 생물배지로 활용해 상황버섯 균사체의 고체배양 실험을 수행하였다. 독립변수로는 돈분뇨 농도, pH, 온도를 선정하였고 종속변수는 상황버섯 균사체 길이 생장으로 선정했다. 중심점 합성법을 통해 경험적 모델의 정확도를 높이며 각 독립변수와 종속변수 사이의 상관관계를 수치화하여 표현했다. 각 독립변수의 1차, 2차, 그리고 interaction 영향을 살펴보았다. 통계수학적 방법론을 통해 상황버섯 균사체의 최대 길이 생장을 찾았고 이는 돈분뇨 농도 5.0 g/l, pH 5.0, 온도 $29.7^{\circ}C$에서 2.78mm/hr 이라는 최대 길이 생장을 보였다. 본 연구의 결과를 통해 돈분뇨의 생물배지 활용 가능성이 입증되었고 고부가가치인 상황버섯 균사체로의 생물전환의 효율 향상에 도움을 줄 수 있는 연구 결과가 도출되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.603-611
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• 2020

20 ㎛급 은 분말과 53 ㎛급 소금 30 wt%의 혼합체에 폴리실록센을 1~4 wt%까지 첨가시키고 750℃-60min 소결하고, 소금을 선택적으로 녹여내어 액상 향수를 담지할 수 있는 다공체를 제작하였다. 소결전후에 폴리실록센 첨가량에 따라 기공, 경도, 그리고 미세구조의 변화를 확인하였다. 제작한 은 담지체는 소결 전후 모두 열린 기공으로 형성되고, 소결 후에는 지름 및 높이 방향으로 2~7 % 수축하였다. 비커스 경도는 소결 후 모두 증가하였고, 특히 2 wt%의 폴리실록센을 첨가한 경우 소결 전보다 2배 증가하는 것을 확인하였다. 미세구조의 경우 폴리실록센 첨가에 따라 은 담지체 표면상태는 어두워졌고, 기공이 50 ㎛에서 10 ㎛ 이하로 작아지는 것을 확인하였다. 조성분포 확인 결과 폴리실록센 2 wt% 첨가하였을 때 고루 분포되어 있었으며, 3 wt%이상 첨가하였을 때 뭉쳐져서 강도가 저하되는 문제가 있었다. 따라서 열린기공을 가진 다공성 은에 대해 주얼리 용도로 2 wt%의 적정량의 폴리실록센을 첨가하여 성공적인 강화가 가능하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권4호
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• pp.39-47
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• 2006

This study long jump action to each situation on a chessboard and section of sight disabled person and normal person through third dimension reflex analysis mechanical special quality because do comparative analysis sight disabled person's exercise ability and technology structure of action that run understand. As can do better without danger of injury map and training of exercise item that action that run is included, do offer of pabulum by purpose. Through this study, conclusion is as following. 1. Sight disabled persons' long jump average recording (121.84cm) showing normal persons' average recording (259.27cm) and much differences, show that motion of body is not big to Touch-down from Ready action. 2. Each phase body center composition(r) average speed displayed result that it is more meaning more than Each phase time required. 3. Began in line carriage without body back stretching in 1 situation on Event one are sight disabled persons. Was expose that do not bend enough knee and ankle than normal person in Event two. Was expose that body is not drooped for surface of land in Event three, and knee and ankle were expose that do not unfold easily than normal person. Was expose that do not bend enough on Touch-down knee by relation that can not grasp position of the floor in Event four. 4. When taking off, the average of horizontal speed of body center are 1.80m/sec for blind people and 3.53m/sec for the normal. In this connection, the study shows that the difference of horizontal speed between the blind and the normal is bigger than difference of vertical speed, which are 1.56m/sec for the blind and 1.98m/sec for the normal. Also, composite speed also shows us big difference between 2.41m/sec of the blind and 4.07m/sec of the normal. The speed body center of take-off was expose that average adjuster are big width of deceleration than average - beginning disabled person's average by 2.23m/sec - 1.71m/sec in the vertical speed. 5. If examine change of high and low for z Sign of right hand, change of high and low showed as is small than normal person is sight obstacle, and all hand movements are small and was expose that do not use enough reaction of body as well as in ready action.

• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.132-147
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• 2016

동아시아 지역의 위성 토양수분 데이터 활용을 위해 Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS) 위성에 탑재된 Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis (MIRAS) 센서와 Global Change Observation Mission-Water (GCOM-W1) 위성에 탑재된 Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) 센서 기반 토양수분 데이터를 자료동화 데이터인 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)를 기준 값으로 Cumulative Distribution Function (CDF) 기법과 회귀식을 활용하여 보정하는 연구를 수행하였다. 동아시아 지역에서 발생하는 전파간섭의 영향을 고려하여 토양수분 산출에 적합하다고 판단되는 Radio Frequency Interference (RFI), Data Quality indeX (DQX) 한계값과, 합성일수를 제시하였다. 보완된 위성 토양수분 데이터를 지점 토양수분 데이터와 비교한 결과 상관계수가 평균 27%, 11% 증가하였고, Root Mean Square Deviation (RMSD, 평균제곱근 편차)는 평균 61%, 57% 감소하였다. 추가적으로, 보정된 위성데이터를 GLDAS 토양수분 데이터와 비교했을 때, 보정된 MIRAS 및 AMSR2 데이터는 한반도의 80% 및 90%의 지역에서 상관계수가 증가하였으며, 한반도 전역에서 RMSD가 감소하였다. 본 연구를 통해 향후 MIRAS 및 AMSR2 위성 데이터를 융합하여 각 위성의 토양수분 데이터를 보완 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제27권6호
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• pp.491-497
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• 2001

Polymethylmethacrylate(PMMA) is currently commonly used material for the reconstruction of bone defects and fixation of joint prosthetics following congenital and acquired causes. Although PMMA has widespread use, it does not possess the ideal mechanical characteristics with osteoconductivity and osteoinductivity required. In order to overcome these problem, addition of bovine bone drived defatting demineralized bone(BDB) powders to a PMMA bone cement was done for improvement of physical property and bone forming characteristics of composite. In order to investigate the influence of BDB reinforcement on the PMMA, we measured physical property of compressive, tensile, flexural strength, and scanning electron microscopic examinations. The results were obtained as follows: 1. The PMMA forms a solid cellular matrix with open cells about $100{\mu}m$ in variable size and incorporating BDB. BDB aggregates inside the cells form a porous network that is accessible from the outer surface. 2. The physical properties were compressive strength of mean $22.74{\pm}1.69MPa$, tensile strength of mean $22.74{\pm}1.69MPa$, flexural strength of mean $77.53{\pm}6.93MPa$. Scanning electron microscopic examinations were revealed that there was DBD particles form a highly porous agglomerates. BDB can be added PMMA in the form of dried powders, the composites are applicable as bone substitutes. BDB and PMMA mixture is shown to produce a class of composites that due to their microstructure and improved mechanical properties may be suitable for application as bone subsitutes. The mechanical and material properties of the BDB-PMMA bone substitute composites are competitive with those properties of a porous ceramic matrix of other hydroxyapatite and with those of natural bones.