• 제목/요약/키워드: Gaseous

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초저온 냉각튜브 내 수소기체의 액체수소로의 상변환 분석 (Analysis of Gas-to-Liquid Phase Transformation of Hydrogen in Cryogenic Cooling Tube)

  • 이대원;홍하이응우엔;소명기;나인욱;박동화;김교선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권1호
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    • pp.49-55
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    • 2018
  • 에너지 위기 시대를 맞이하여 수소에너지가 가장 가능성 있는 대체에너지 중의 하나로 고려되고 있다. 액체수소는 기체수소와 비교하여 단위 부피당 에너지 밀도가 월등히 높으며 수소에너지의 탁월한 저장 방법으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 2 상 모델에 기초를 둔 Navier-Stokes 식을 전산유체역학 프로그램을 이용하여 풀었으며, 초저온 냉각 튜브를 통과하면서 기체수소가 액화되는 과정을 분석하였다. 열전도율이 높은 구리관을 초저온 냉각을 위한 관의 재질로 가정하였다. 기체수소의 유입속도를 5 cm/s, 10 cm/s, 20 cm/s로 변화시키면서 냉각튜브 내 유체 온도분포, 축방향 및 반경방향 유체 속도, 기체 및 액체 수소 부피분율 분포를 각각 분석하였다. 본 연구 결과는 향후 액체수소 제조를 위한 기체수소 초저온 냉각기의 설계 및 제작을 위한 기초자료로 활용이 될 것으로 기대된다.

T-DNA 삽입에 의한 Formaldehyde-Responsive Protein1 기능파괴 돌연변이체의 특성연구 (Characterization of T-DNA Insertional Mutant of Formaldehyde-Responsive Protein1)

  • 서재현;우수영;김욱;권미
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권4호
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    • pp.501-507
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    • 2010
  • Formaldehyde responsive protein1(FRP1)은 175개의 아미노산으로 이루어진 universal stress protein(USP) family이며 대표적인 대기오염물질인 포름알데히드에 반응하는 단백질로 보고된 바 있다. 하지만 FRP1의 기능에 관해서는 전혀 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 FRP1의 대기오염관련 기능연구를 위하여 FRP1 유전자에 T-DNA가 삽입된 돌연변이체를 분리하여 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성변화 등을 분석하였다. 총 4개의 T-DNA 삽입 돌연변이 개체를 분석한 결과 3'UTR에 pROK2 vector가 삽입된 frp1-4 라인을 분리하였으며, frp1-4에서의 FRP1 유전자의 발현을 전사수준에서 분석한 결과 분리한 frp1-4은 FRP1 기능파괴 돌연변이체임을 알 수 있었다. FRP1의 전사가 억제됨에 따라 frp1-4($29.1{\pm}2.55$ cm)은 대조구($33.75{\pm}1.55$ cm)에 비해 키가 약간 작고 rosette leaves의 크기가 줄어드는 등 전체적으로 생장과 발달이 저해되는 것을 관찰할 수 있었다. 대조구와 frp1-4의 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성 변화를 분석한 결과, 대조구는 포름알데히드 처리에 의한 엽록소 함량 저하가 7.5% 임에 반해 frp1-4은 35%에 이르러 포름알데히드에 의한 엽록소의 파괴현상이 FRP1의 기능파괴체에서 더 심각하게 발생하는 것을 확인하였다. 또한 대조구에 비해 frp1-4에서 포름알데히드 처리에 의한 세포활성의 감소가 대조구에 비해 더 현저하게 나타나는 것을 세포수준에서 관찰할 수 있었다. 그러므로 FRP1은 식물의 발달과 생장에 영향을 끼칠 뿐만 아니라 대기오염물질에 대한 스트레스 저항성에도 관여하는 단백질임을 알 수 있었다.

Acidithiobacillus ferrooxidans에 의한 생물학적 석탄탈황에 미치는 조업인자의 영향 (Effect of Operating Parameters on Microbial Desulfurization of Coal by Acidithiobacillus ferrooxidans.)

    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.400-407
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    • 2003
  • Acidithiobacillus ferrooxidans를 이용한 석탄의 생물학적 탈활공정의 효율에 미치는 여러 조업인자들의 규명하였다. 석탄에 함유된 저해물질이 탈황세균의 활성에 미치는 영향을 평가함으로써 생물탈황기술이 적용 가능한 석탄을 선별할 수 있음을 보였다. 석탄 탈황효율은 석탄 슬러리 농도와 입자크기에 많은 영향을 받았다. 석탄 탈황 효율은 입자크기가 작을수록 증가하였으며, 슬러리 농도가 증가할수록 감소하였다. 탈황효율은 슬러리 농도 20~30% 이상에서는 석탄 입자크기와 슬러리 농도의 영향이 미미하였다. 또한, 석탄 탈황에 적용 가능한 airlift bioreactor에서 석탄 입자와 슬러리농도 변화에 따른 물질전달 특성을 규명하였다. 석탄슬러리에서 물질전달은 석탄입자의 크기와 슬러리 농도에 많은 영향을 받았다. 물질전달 계수는 석탄 입자크기가 175 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미분탄인 경우 슬러리 농도의 영향은 미미하였으며, 225 $\mu\textrm{m}$ 이상의 입자크기를 갖는 석탄 슬러리에서는 슬러리 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 물질전달 계수는 석탄 입자크기에 많은 영향을 받았다. 물질전달 계수는 미분탄에서 낮았으며 입자크기가 증가함에 따라 증가하여 575 $\mu\textrm{m}$일 때 물질전달이 가장 우수하였으며, 575 $\mu\textrm{m}$ 이상에서는 석탄입자의 침전문제가 발생하여 생물탈황공정에 적용이 어렸다. 물질전달, 탈황효율, 슬러리 농도 등을 조업인자들을 고려할 때 생물탈황에 적용할 최적의 석탄 입자의 크기는 약 500 $\mu\textrm{m}$ 전후인 것으로 평가되었다.

ZnO 박막 센서의 TMA 가스 및 Hall 효과 측정 (The Hall Measurement and TMA Gas Detection of ZnO-based Thin Film Sensors)

  • 류지열;박성현;최혁환;이명교;권태하
    • 센서학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.265-273
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    • 1997
  • RF 마그네트론 스펏터링 방법으로 ZnO 박막을 성장시켜 TMA 가스 센서를 제작하였다. ZnO 박막의 성장분위기 가스와 첨가불순물이 박막의 표면 캐리어(전자) 농도, Hall 전자 이동도, 전기저항률 및 감도에 미치는 영향을 동작온도와 TMA 가스 농도를 변화시켜가며 조사하였다. 산소분위기에서 성장된 박막이 아르곤의 경우보다, 촉매불순물이 첨가된 박막이 첨가되지 않은 경우보다, 각각 표면 캐리어 농도와 Hall 전자 이동도가 높았고, 높은 감도 및 낮은 전기저항률을 나타내었다. 산소분위기에서 성장되었고, 불순물로 4 wt.%의 $Al_{2}O_{3}$, 1 wt.%의 $TiO_{2}$ 및 0.2 wt.%의 $V_{2}O_{3}$를 첨가한 ZnO 박막으로 만든 센서가 가장 높은 표면 캐리어 농도 $5.95{\times}10^{20}cm^{-3}$ 및 Hall 전자 이동도 $177\;cm^{2}/V{\cdot}s$와 가장 낮은 전기저항률 $0.59{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ 및 가장 높은 감도 12.1을 나타내었다. 이때 TMA 가스 농도는 8 ppm, 동작온도는 $300^{\circ}C$였다.

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인간 Cystathionine ${\gamma}$-Lyase에 의한 Selenomethionine의 Methylselenol로의 직접분해 (Direct Conversion of L-Selenomethionine into Methylselenol by Human Cystathionine ${\gamma}$-Lyase)

  • 조현남;지광환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.11-17
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    • 2014
  • Selenium(Se)은 사람에게 필수성분이지만 독성이 강한 물질이다. 따라서 생체에서 Se(셀레늄)의 농도조절은 정확하고 효율적으로 이루어져야 한다. 사람은 Se을 음식의 형태로 섭취해야 하고 주로 seleno-L-methionine (L-SeMet)의 형태로 섭취한다. 섭취된 L-SeMet은 methionine 대사와 동일한 효소를 이용하여 Se-adenosyl-L-SeMet으로 대사된다고 알려져 있었다. 그러나 최근 쥐의 간 추출물의 실험에서, L-SeMet이 cystathionine ${\gamma}$-lyase (mouse CGL)의 작용으로 methylselenol ($CH_3SeH$)로 직접적으로 대사된다는 보고가 있었다. CGL은 원래 cystathionine을 L-cysteine과 ${\alpha}$-ketobutyrate, 그리고 $NH_3$로 분해하는 효소로 알려져 있었다. 따라서 본 연구에서는 쥐의 간 추출물 대신에 인간의 CGL을 분리 정제하여 L-SeMet에서 methylselenol의 형성을 확인하고자 하였다. Methylselenol의 표준시료는 dimethyldiselenide를 sodium tetrahydroborate로 환원시켜 준비하였다. 그리고 L-SeMet을 기질로 사용한 효소 반응액 중에서 가스상의 생성물은 GC/MS 스펙트럼으로 분석하였다. 분석 결과 methylselenol의 유도체인 dinitrophenyl selenoether와 일치하였다. 또한 인간 CGL이 L-SeMet에서 methylselenol을 형성하는 반응의 kinetic parameter를 mouse CGL과 비교 분석하였다. 결과적으로 human CGL은 섭취된 L-SeMet의 대사를 책임지고 있는 중요한 효소이다.

벼 2모작 논에서 보릿짚 시용이 토양이화학성 및 양분흡수에 미치는 영향 (Effects of Barley Straw Application on Soil Physico-Chemical Properties and Nutrient Uptake in Rice Paddy Field of Double Cropping)

  • 류철현;양창휴;강승원;한상수;김성조
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.110-116
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    • 2001
  • 벼 2모작 재배시 보릿짚시용후 질소시용량별 토양의 이화학적 변화와 수도체의 양분흡수량, 질소이용효율을 조사하기 위하여 2년간('97~'98) 전북통에서 시험한 결과는 다음과 같다. 보릿짚시용으로 경도, 용적밀도, 고상율이 낮아졌고 공극율과 기상율이 증가하여 토양의 물리성이 개선되었다. 보릿짚시용으로 벼 재배후 토양의 pH, OM, T-C, $SiO_2$, K, CEC가 증가한 반면 $P_2O_5$이 감소되었다. 보릿짚시용후 벼 재배시 토양중 $Fe^{+{+}}$함량은 분얼기~유수형성기까지 높은 함량을 보였으나 출수기에는 낮아졌고 $Mn^{+{+}}$함량은 증가되었다. 보릿짚시용시 수도체로의 시비질소 흡수량은 질소시용량 $126kg\;ha^{-1}$ 시용구까지는 증가하였으나 질소 $144kg\;ha^{-1}$ 시용구에서는 감소되었다. 또 질소시용량이 적을수록 보릿짚시용구에서 무시용구보다 시비질소 흡수기간이 길었다. 수도체로의 질소이용율은 분얼기에는 1% 전후였지만 최고분얼기부터 크게 증가하였고 보릿짚시용구에서 낮았다. 수도체로의 인산흡수량은 보릿짚시용구에서 질소시용량에 관계없이 모두 높았으나 칼리함량은 낮았다.

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In-situ Observations of Gas Phase Dynamics During Graphene Growth Using Solid-State Carbon Sources

  • Kwon, Tae-Yang;Kwak, Jinsung;Chu, Jae Hwan;Choi, Jae-Kyung;Lee, Mi-Sun;Kim, Sung Youb;Shin, Hyung-Joon;Park, Kibog;Park, Jang-Ung;Kwon, Soon-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.131-131
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    • 2013
  • A single-layer graphene has been uniformly grown on a Cu surface at elevated temperatures by thermally processing a poly(methyl methacrylate) (PMMA) film in a rapid thermal annealing (RTA) system under vacuum. The detailed chemistry of the transition from solid-state carbon to graphene on the catalytic Cu surface was investigated by performing in-situ residual gas analysis while PMMA/Cu-foil samples being heated, in conjunction with interrupted growth studies to reconstruct ex-situ the heating process. The data clearly show that the formation of graphene occurs with hydrocarbon molecules vaporized from PMMA, such as methane and/or methyl radicals, as precursors rather than by the direct graphitization of solid-state carbon. We also found that the temperature for vaporizing hydrocarbon molecules from PMMA and the length of time the gaseous hydrocarbon atmosphere is maintained, which are dependent on both the heating temperature profile and the amount of a solid carbon feedstock are the dominant factors to determine the crystalline quality of the resulting graphene film. Under optimal growth conditions, the PMMA-derived graphene was found to have a carrier (hole) mobility as high as ~2,700 cm2V-1s-1 at room temperature, superior to common graphene converted from solid carbon.

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MOVCD에 있어서 구리(l)전구체들의 열적 안정성이 증착에 미치는 영향 (The Effect of Thermal Stability of Cu(I) Precursors on the Deposition in the Metal Organic Chemical Vapor Deposition)

  • 박만영;이시우
    • 한국재료학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.345-353
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    • 1998
  • 음이온 리간드로 hfac이 배위된 세 가지 종류의 구리(l) 전구체들의 열적 안정성, 기상분해 특성, 증착 특성 등을 연구하였다. $^{1}$H-NMR결과로부터 (hfac) Cu(VTMS) (hfac=hexafluoroacetylacetonate, VTMS=vinyltrimethylsilane)와 (hfac)Cu(VTMS) (VTMOS=vinyltrimethoxysilane)는 열적으로 안정한 화합물이라는 것을 확인할 수 있었으며, (hfac)Cu(ATMS)(STMS=allyltrimethylsilane)는 다른 전구체에 비해 열적으로 불안정한 화합물이라는 것을 확인할 수 있었다. In-situ FT-IR을 이용하여 기상 분해 특성을 연구한 결과 (hfac)Cu(VTMS)의 경우 $150^{\circ}C$부근에서 $Cu(hfac)_{2}$, $240^{\circ}C$부근에서 free한 상태의 hfac의 생성을 확인할 수 있었으며, 이러한 특성이 박막의 증착 속도와 물성에 미치는 영향을 확인하였다. 그리고 이들 전구체들의 증착 특성을 연구하였으며 (hfac)Cu(ATMS)의 경우 아르곤 운반 기체하에서 기판 온도가 $60^{\circ}C$일 때 구리 박막이 증착이 시작되는 것을 관찰할 수 있었는데, 이러한 낮은 증착 온도는 상대적으로 약한 구리와 ATMS의 결합력에 의한 것으로 생각된다.

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선형열처리법으로 직접 접합된 Si 기판 및 산화된 Si 기판의 접합 특성 (Bonding Characteristics of Directly Bonded Si wafer and Oxidized Si wafer by using Linear Annealing Method)

  • 이진우;강춘식;송오성;류지호
    • 한국재료학회지
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    • 제10권10호
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    • pp.665-670
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    • 2000
  • 실온에서 직접 접합된 실리콘 기판의 접합강도를 향상기키기 위하여 기존의 고온 로내 열처리법을 대체할 수 있는 선형 열처리법을 개발하였다. 한 개의 열원과 타원형 반사경으로 구성된 선형 열처리법은 접합면의 간격이 열처리 온도의 증가와 더불어 감소하는 특성과 온도 증가와 더불어 접합면에 생성된는 기체상의 밀도가 증가하는 현상을 응용하여 접합면의 기체상을 밀도차이를 이용하여 기판 외부로 방출시키는 방법으로 Si$\mid$$\mid$Si 기판쌍 및 Si$\mid$$\mid$$SiO_2/Si$ 기판쌍의 직접 접합에 적용하여 보았다. IR camera와 HRTEM으로 직접 관찰한 접합면은 실온에서 접합면에 침투한 외부 불순물에 의한 비접합 영역을 제외하고는 자제 생성된 기체상에 의한 비접합 영역은 나타나지 않았고 매우 깨끗한 접합계면을 나타내었다. 접합된 기판쌍을 Crack opening법과 인장시험법을 적용하여 접합 강도를 측정하였다. 접합 강도는 열처리 온도의 증가와 더불어 점차로 증가하였고 두 측정방법 모두 동일한 경향성을 나타내었다.

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원락(原絡) 배혈(配穴) 전침 자극이 백서의 족과 염좌(捻挫) 통증에 미치는 영향(影響) (Effect of Electroacupuncture Applied to the Won Point and Rak Point in the Rat Model of Ankle Sprain Pain)

  • 김선영;구성태;김경식;손인철
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제22권1호
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    • pp.7-21
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    • 2005
  • Objectives : In the present study, the effect of electroacupuncture (EA) applied to SI6 and won-rak point on the ankle sprain model was examined. A common source of persistent pain in humans is the lateral ankle sprain. Methods : To model this condition, the rat's right ankle was bent repeatedly, overextending lateral ligaments, for 4 min under enflurane anesthesia. The rat subsequently showed swelling of the ankle and a reduced stepping force of the affected limb for the next several days. The reduced stepping force of the limb was presumably due to a painful ankle. EA was applied to the several acupuncture point on the contralateral forelimb for 30 min under gaseous anesthesia. After the termination of EA, behavioral tests measuring stepping force and Paw volume were Periodically conducted during the next 4 h and 18 h respectively. Results : EA applied to $SI_6$ with won-rak point produced more powerful improvement of stepping force of the sprained foot than to $SI_6$ alone lasting for at least 4 h. However, neigher $KI_4$ point nor $BL_{64}$ point produced any significant increase of weight bearing force. The improvement of stepping pressure was interpreted as an analgesic effect. The analgesic effect was specific to the acupuncture point since the analgesic effort on the ankle sprain pain model could not be mimicked by EA applied to $KI_4$ or $BL_{64}$. In addition, EA applied to $SI_6$ with won-rak combination point showed inhibitory effect on the paw edema induced by ankle sprain. Also, COX-2 protein expression increased by ankle sprain were suppressed by the EA stimulation. Conclusion : These data suggest that EA with won-rak combination point produces a more potent analgesic effect on the ankle sprain pain model in the rat and that EA with won-rak combination point induced anti-inflammatory effect through the suppression of COX-2 protein expression.

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