• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.542-548
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• 2011

본 연구에서는 우선 운동 강도(저강도, 중강도, 고강도)를 달리하여 훈련한 서로 다른 그룹에서 운동 유발성 알러지 아나필락시스의 차이를 규명하고 운동강도에 따른 운동 유발성 알러지 질환의 기전을 규명하고자 본 연구를 실시 하였다. 본 실험을 위하여 군당 25마리씩 통제군(S; control sensitized, n=25), 저강도 훈련군(S30, n=25), 중강도 훈련군(S50, n=25) 및 고강도 훈련군(S80, n=25)으로 구분하여 수영훈련 강도별 알러지를 유도하였을 때, 알러지 아나필락시스를 조사하고 아울러 비장지수, 림프구의 수, 림프구 증식반응, 싸이토카인(IL-4, INF-${\gamma}$), 항체 및 복강과 비장의 ROS를 함께 측정하였다. 본 연구 결과, 일반 감작군에 비하여 운동 감작군에서 알러지가 더 잘 일어남을 확인하였고, 운동강도의 증가와도 밀접한 것으로 확인되었다. 이는 운동강도가 증가할수록 OVA반응에 대한 림프구 증가가 현저하게 일어나는 원인과 복강활성산소의 증가 및 알러지 면역반응에 중요한 역할을 담당하는 싸이토카인인 IL-4의 증가 때문인 것으로 해석할 수 있다. 특히, 운동강도의 증가에 따라 INF-${\gamma}$의 감소도 의미 있는 결과로 해석된다. 따라서 추후 운동 강도뿐만이 아니라 운동빈도에 따라서도 FDEIA의 변화에 대한 심도 있는 연구가 필요하다고 여겨진다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.73-83
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• 2017

소형가전 제품은 종류가 다양할 뿐만 아니라 구성부품의 재질도 복잡하여 폐기시 재활용이 매우 어려운 실정이다. 특히, 폐소형가전의 경우 흑색 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱의 재질을 인식하여 효율적으로 선별 회수하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 기존 선별기술이 가지고 있는 흑색 플라스틱의 재질별 선별에 대한 기술적 한계 및 단점을 보완하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 기반으로 하는 흑색 플라스틱의 재질별 자동선별 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 정량 공급장치, 위치 자동인식 장치, 레이저유도기반분광분석(LIBS) 장치, 선별분리장치 및 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저유도붕괴분광법(LIBS)을 이용하여 흑색 플라스틱의 재질별 특성 스펙트럼 데이터를 획득하고, 인공지능형 알고리즘을 적용한 분류기를 설계하여 적용함으로써 흑색 플라스틱의 재질을 효율적으로 인식하고 분류할 수 있다. 본 연구에서 개발한 방사형기저함수신경회로망(RBFNNs) 분류기의 분류율은 약 97% 이상으로 나타났으며, 자동선별 시스템의 흑색 플라스틱의 재질별 인식률은 약 94.0% 이상, 선별효율은 80.0% 이상으로 조사되었다. 본 연구에서는 실험실 규모의 자동선별장치를 개발하였으며, 본 장치에 대한 실험결과를 바탕으로 흑색 플라스틱 재질인식 및 선별효율 등을 분석하므로써 향후 폐소형가전의 재활용 현장에 적용할 예정이다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권2호
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• pp.79-85
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• 2017

실험실 규모의 유동층 반응기(Length=0.25m, Diameter=0.05m)에서 고부가가치 물질인 희유금속 산화물 $NiO/MoO_3/MoS_2$의 공탑속도에 따른 최소유동화 속도 및 압력손실 경향을 확인하였다. 시료의 L/D 1, 2, 3 변화에 따른 Superficial gas velocity 0.07~0.45 m/s 범위에서 $NiO/MoO_3/MoS_2$의 L/D 1, 2, 3에서의 평균 압력손실은 Decreasing flux에서 290~1952 Pa, Increasing flux에서 253~1925 Pa로 나타났다. Wen이 제시한 이론값과 실험데이터를 비교해본 결과, 0.021~0.36배 차이나는 것을 확인하였다. 이번 결과를 통하여, 희유금속 산화물을 실제 현상에서 적용 가능한 운전조건을 결정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6397-6402
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• 2015

본 연구는 lab-scale로 제작된 가압식 마이크로버블 발생장치의 버블크기 분포를 분석하여 장치의 최적 운전조건을 검토하고 벤튜리 노즐 제원에 따른 마이크로버블 발생 특성을 확인하였다. 실험결과, 실험실 규모의 가압식 마이크로버블 발생장치의 운전조건은 공기 주입율 0.3 LPM, 가압탱크압력 3 bar, 벤튜리 노즐을 수조와 직접 연결 하였을 때, 상대적으로 우수한 성능을 나타내었다. 벤튜리 노즐 제원을 달리한 마이크로버블 발생 특성에서는 노즐의 제원에 따른 버블크기 분포에 미치는 영향은 낮지만, 버블 발생의 성능적 측면에서는 노즐의 목 직경이 3-4 mm 일 때, $D_{50}$이 $54.98-61.19{\mu}m$(D3L15, D4L15), $50{\mu}m$이하의 버블 분율은 각각 0.326, 0.345(D3L15, D4L15)로 상대적으로 우수함을 확인하였으며, 노즐 목 길이의 경우 목 길이가 20 mm인 노즐의 $D_{50}$이 $49.40-54.98{\mu}m$, $50{\mu}m$이하의 버블 분율은 0.447로서, 마이크로버블을 비교적 안정적으로 발생시키는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.861-866
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• 2007

본 연구는 하 폐수 중의 유기물뿐만 아니라 질소, 인을 생물학적으로 제거하기 위하여 Bacillus sp. 미생물을 사용하였다. Bacillus sp. 미생물이 생존하기에 알맞지 않은 상황에서는 포자를 형성하고, 증식과 포자화를 반복하면서 우점화되는 특성을 발현시키기 위해 점감포기를 실시하였다. 반응기 용존산소 농도는 포기조 1단; $1.2{\sim}l.5mg/L$, 포기조 2단; $0.3{\sim}$0.5mg/L, 포기조 3단 ; 0.2mg/L이하로 유지하였다. 또한 공정내 미생물의 유실을 방지하고 미생물이 고농도 상태로 유지 가능한 부착성장의 한 공법인 RBC에 끈상 나선형 미생물 접촉재를 설치한 반응기를 이용하였다. 식종한 Bacillus sp.가 적응하는 기간에서의 유입유량은 173 L/d, 내부반송율 200%, 슬러지반송율 100%로 운전을 하였으며, 방류수질을 기준으로 단계적으로 유입유량을 증가시켰다. 정상상태에서 유입유량은 346 L/d이고, 내부반송율과 슬러지 반송율은 각각 50%로 결정하여 실험을 수행하였고, 원수는 Glucose 1,800 mg/L. $NH_4Cl\;500mg/L,\;KH_2PO_4\;5mg/L$를 혼합한 인공폐수를 제조하여 공정에 주입하였고, 그 결과 각각 미생물이 폐수에 적응하는 단계인 Period 1에서는 각 수질 분석 항목의 농도가 점차적으로 감소하는 경향을 보였으며. 정상상태라고 판단한 Period 2에서는 최종적으로 유입수에 대한 유출수의 제거율은 각각 TCODCr 94%. BOD 87%, T-N 85%, T-P 89%의 결과를 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.466-469
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• 1999

전세계의 담수역에 널리 분포하는 Daphnia나 Moins와 같은 담수산 물벼룩은 잉어, 붕어, 금붕어와 같은 담수어의 종묘 생산과정에서 먹이 생물로서 널라 이용되고 있다. 그러나, 해산어의 종묘 생산 과정에서는 안정 배양, 대량 배양이 어렵다는 이유로 로티퍼나 알테미아 이외에 널리 이용되는 먹이 생물은 거의 없다. 이 연구에서는 해산 물벼룩보다는 비교적 배양이 용이한 기수산물벼룩 D. celebensis의 배양 용기의 크기가 안정배양에 미치는 영향을 검토하였다. 종 보존 배양 수준의 40ml 배양에서는 16일간의 배양 기간중 14일째에 최고 밀도가 3.416$\pm$0.396 ind./ml에 달하였다 1,500ml와 15,000ml의 준 대량 배양에서는 각각 배양 개시후 12일째와 21일 째에 14.2$\pm$2.122 ind./ml와 2.489$\pm$1.618 ind./ml의 최고 밀도가 관찰되었다. 그리고 실험 기간중 배양의 안정도를 평가하기 위하여 실시한 세가지 배양 수량간 상대적 개체군 증식 지수 (RPGI)의 비교 결과에서는 1,500ml의 배양 용기에서 가장 안정적인 증식양상을 보였다. 뿐만 아니라, 매일 수확 가능한 기수산 물벼룩 D. celebensis의 개체수를 계산한 결과에서도 (possible harvesting number/ind./ml/day) 1,500ml의 배양 용기에서 가장 높은 3.567$\pm$0.607ind./ml/day가 수확 가능하였다. 한때 필요성에 의하여 담수산 물벼룩을 해산어의 종묘생산 과정에서 먹이생물로 이용한 시기가 있었다. 그러나, 앞으로는 기수산 물벼룩을 해수에서 배양하여 해산 자치어의 먹이생물로 이용할 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.279-287
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• 2023

석탄 연소 시 배출되는 미세먼지는 여과성 미세먼지(FPM)와 응축성 미세먼지(CPM)로 구분된다. CPM은 기존의 대기방지시설로 제어가 어려워 CPM의 특성을 파악하기 위한 연구가 진행되고 있다. 응축성 미세먼지(CPM)를 구성하는 성분은 크게 무기성분과 유기성분으로 나눌 수 있다. CPM의 무기성분 중에서 상당한 비율을 차지하는 이온성분에 대해서는 많은 정량분석 결과가 나와 있으나, 유기성분에 대해서는 알려진 바가 적다. 특히 유기성분에 대한 정량분석의 결과가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실험실 규모 석탄 연소로에서 배출되는 CPM의 유기성분 중 방향족 탄화수소(toluene, ethyl benzene, m,p-xylene, o-xylene)와 탄소 수 10부터 30까지의 n-alkane을 정량분석하였다. 실험 결과 방향족 탄화수소 중에서는 toluene이 CPM 유기성분의 1.03%를 차지하여 가장 높았다. 그러나 ethyl benzene, m,p-xylene, o-xylene이 차지하는 함량은 각각 평균 0.11%, 0.18%, 0.51%로 낮은 값을 나타내었다. 반면에 n-alkane 중에서는 triacontane(C₃₀)이 2.64%, decane(C₁₀)이 2.05%로 높은 함량을 보여주었다. 다음으로 dodecane(C₁₂), tetradecane(C₁₄), heptacosane(C₂₇)의 순으로 함량이 높았는데, 이는 toluene 보다 높은 수준이었다. 농도가 검출된 n-alkane 물질들은 tetracosane(C₂₄)만 제외하고 ethyl benzene, m,p-xylene, o-xylene보다 높은 함량을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제44권2호
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• pp.123-133
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• 2011

이산화탄소 지중저장지에서 초임계이산화탄소(supercritical $CO_2$)-광물-염수 반응에 의한 광물의 지화학적 변화를 규명하는 실내 실험을 실시하였다. 초임계$CO_2$로 존재하는 지중저장 온도/압력조건(100 bar와 $50^{\circ}C$)을 재현한 스테인레스 셀(용량 110 ml) 내부에 100 ml의 염수를 주입하였다. 염수는 부산 해안가 지하 800 m 깊이 지하수 채수정에서 채수한 염수를 사용하였으며, 실험 대상 광물로는 $CO_2$와 반응이 잘 일어나는 것으로 보고된 Ca, Fe, Mg 성분이 풍부한 Ca-사장석, 각섬석, 감람석 시료를 사용하였다. 각 광물 시료를 슬랩($10\;mm{\times}10\;mm$)으로 제작하여 표면을 폴리싱한 후 염수가 담긴 고압셀 내부 하부에 고정시키고 초임계 $CO_2$를 주입한 후 30일 동안 반응시켰다. 실험 전 광물 표면을 반사현미경과 SPM을 사용하여 영상화하였으며, 표면 당 3 지점을 임의로 선택하여 주변 면적 ($20\;{\mu}m{\times}20\;{\mu}m$)의 표면거칠기값(SRV: surface roughness value)을 구하였다. 반응 후 일정 시간 간격으로 고압셀 내 광물 표면에 대하여 SPM 분석과 표면거칠기값 계산을 반복하여 초임계 $CO_2$-광물-염수 반응에 의해 변화된 광물 표변을 정량화 하였으며, 염수에 용해된 양이온 종류와 농도를 분석하고, 광물 표면에 형성된 2차 광물 분석을 위해 SEM/EDS 분석을 실시하였다. Ca-사장석의 경우 초임계 $CO_2$가 용해된 염수와 반응하여 광물 표면의 평균 SRV는 30일 동안 2.77 nm에서 20.87 nm로 증가하여 지화학반응에 의하여 상당한 광물 표면 풍화가 발생하였음을 알 수 있었다. 각성석과 감람석의 경우에는 평균 SRV가 2.54 nm와 0.77 nm에서 각각 8.31 nm와 11.03 nm로 증가하였다. 반응에 의해 염수에 용해된 이온은 Ca-사장석의 경우 $Ca^{2+}$, $Na^+$, $Fe^{2+}$, $Si^{4+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 순이었으며, 각섬석의 경우에는 $Si^{4+}$, $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 각섬석과 감람석 광물 표면에는 만상에 의해 철(또는 마그네슘)-(수)산화물이 2차 광물로 형성됨을 SEM/EDS 분석결과로 알 수 있었다. 실험 결과로부터 $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Mg^{2+}$이 풍부한 광물의 경우 $CO_2$ 지중저장 시 초임계 $CO_2$-광물-염수 반응에 의해 짧은 시간 내에 심한 풍화작용을 일으켜 광물의 물성 변화를 일으킬 수 있음을 입증하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.661-672
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• 2012

국내 육상 이산화탄소 지중저장 후보지 중 하나로 거론되고 있는 경상분지 사암에 대하여 초임계$CO_2$ 주입에 의한 사암의 용해반응을 규명하는 실내 실험을 실시하였다. 초임계$CO_2$로 존재하는 지중저장 온도/압력조건(100 bar와 $50^{\circ}C$)을 재현한 스테인레스 셀(용량 110 ml) 내부에 지하수를 주입한 후, 공극률이 다른 3 종류의 경상분지 사암 시료에 대하여 슬랩으로 제작하여 표면을 폴리싱한 후 고압셀 하부에 고정시켜 지하수에 잠기게 하였으며, 초임계$CO_2$를 주입한 후 60 일 동안 지하수 용존 이온 농도 변화, 질량 변화, 광물의 평균 표면 거칠기 변화를 측정하였다. 사암의 물성 변화 실험에서는 채취한 3 종류의 경상분지 사암들을 원통형 코어 형태로 가공하여 대형 고온고압탱크(2 liter 용량)에 고정시켜 30 일 동안 반응 시킨 후 공극률, 건조밀도, 탄성파 속도, 일축압축강도 등을 측정하여 용해반응에 의한 사암의 물성변화를 규명하였다. 반응 시간에 따른 사암 코어의 무게를 측정하여 질량 변화에 따른 1차 용해반응 상수값($k_d$)을 계산하였으며, 이 용해상수를 이용하여 단위면적($cm^2$) 당 1 g의 사암시료가 완전히 용해되는데 걸리는 용해시간을 계산하였다. 사암 슬랩을 이용한 지중저장 조건에서 초임계$CO_2$-사암-지하수 반응 실험 결과 $Ca^{2+}$, $Na^+$의 용해반응이 활발하게 일어나는 것으로 나타나, 이들 함량이 높은 사장석, 방해석 등을 중심으로 사암의 용해반응이 일어남을 알 수 있었으며, 반응 30 일 후 초기 A사암 슬랩 무게의 0.66%가 반응에 의해 용해되었다. 경상분지 사암의 물성 변화 실험 결과, $CO_2$ 반응 30 일 동안 B사암과 C사암의 공극률은 초기 공극률 기준 16.2%와 7.4% 증가하는 반면, 건조밀도, 탄성파 속도 그리고 일축압축강도는 감소하는 경향을 보였으며, 이 결과는 초임계$CO_2$와 반응하여 암석의 용해반응에 의한 물성변화가 짧은 시간 동안 활발히 일어나고 있음을 의미한다. 계산된 용해반응상수값($k_d$)으로부터 B사암과 C사암의 경우 사암에 주입된 $CO_2$에 의하여 단위면적($cm^2$)당 1 g이 용해되는데 각각 평균 1,532 년과 329 년이 걸리는 것으로 나타나, $CO_2$ 지중저장 시 사암의 용해반응이 짧은 시간동안 활발히 일어날 수 있음을 입증하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.30-39
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• 2008

우라늄으로 오염된 지하수를 정화하기 위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.), 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.), 그리고 갓(Indian mustard; Brassica juncea (L.) Czern.)을 이용한 수생법(Rhizofiltration)의 우라늄 제거 효율을 규명하기위한 실내 실험을 실시하였다. 안정우라늄 표준 용액을 사용하여 초기 농도를 30 ${\mu}g$/L와 80 ${\mu}g$/L로 적정한 인공오염지하수를 대상으로 72시간 수생법을 실시하여 일정 시간 간격으로 오염지하수의 우라늄농도를 측정함으로써 시간에 따른 식물의 우라늄 제거 효율을 계산하였다. 해바라기의 경우 수생법 72시간 내에 인공오염수 내 우라늄의 81%와 89%가 제거되었으며, 강낭콩은 72%와 80% 제거율을 나타내었고, 갓의 경우에는 80%와 60%가 제거되어 수생법의 우라늄 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 초기 우라늄 농도가 500 ${\mu}g$/L 이상(미국 EPA 수질허용한계농도인 30 ${\mu}g$/L 보다 18배 이상)되는 인공오염수를 대상으로 수생법을 실시한 결과 해바라기, 강낭콩, 갓의 경우 각각 97%, 70%, 77%의 높은 제거 효율을 나타내어 우라늄으로 심각하게 오염된 지하수의 경우에도 수생법을 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 인공 오염수의 pH에 따른 수생법의 우라늄 제거 효율 변화 실험 결과, 오염수의 pH가 증가할 수 록 우라늄 제거 효율은 감소하였으며, 갓의 경우 pH 3에서 pH 9로 증가함에 따라 제거 효율은 83%에서 42%로 감소하였다. 실험 후 식물에 농축된 우라늄량을 습식분해법을 이용하여 부위별로 측정한 결과, 식물로 이동한 우라늄의 99%가 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타나, 수생법을 적용한 후 성장한 오염식물을 처리하는 경우 농축이 심한 뿌리 부분만을 후처리함으로써 복원 비용과 시간을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 우라늄 농도가 81.4 ${\mu}g$/L인 대전지역에 위치한 천정 지하수를 대상으로 수생법을 실시한 결과, 해바라기의 경우 인공오염지하수 실험 결과와 비슷한 제거 효율이 95.2%인 것으로 나타나, 친환경 정화방법인 수생법에 의한 우라늄 오염지하수 처리 방법이 실제 오염 현장에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.