• 한국축산식품학회지
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• 제43권1호
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• pp.73-84
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• 2023

Campylobacteriosis is a common cause of gastrointestinal disease. In this study, we suggest a general strategy of applying gold nanoparticles (AuNPs) in colorimetric biosensors to detect Campylobacter in chicken carcass. Polymerase chain reaction (PCR) was utilized for the amplification of the target genes, and the thiolated PCR products were collected. Following the blending of colloid AuNPs with PCR products, the thiol bound to the surface of AuNPs, forming AuNP-PCR products. The PCR products had a sufficient negative charge, which enabled AuNPs to maintain a dispersed formation under electrostatic repulsion. This platform presented a color change as AuNPs aggregate. It did not need additional time and optimization of pH for PCR amplicons to adhere to the AuNPs. The specificity of AuNPs of modified primer pairs for mapA from Campylobacter jejuni and ceuE from Campylobacter coli was activated perfectly (C. jejuni, p-value: 0.0085; C. coli, p-value: 0.0239) when compared to Salmonella Enteritidis and Escherichia coli as non-Campylobacter species. Likewise, C. jejuni was successfully detected from artificially contaminated chicken carcass samples. According to the sensitivity test, at least 15 ng/μL of Campylobacter PCR products or 1×10³ CFU/mL of cells in the broth was needed for the detection using the optical method.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.119-119
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• 2023

본 연구에서는 Terra MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상과 토양수분 부족지수(Soil Water Deficit Index, SWDI)를 이용하여 2012년부터 2022년까지 한반도 전국의 1km 공간 증발산량을 산정하였다. 공간 증발산량을 산정하기 위한 과정은 크게 두 가지로 구분된다. 첫 번째로 MODIS의 LST(Land Surface Temperature), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), 선행강우 및 무강우 누적일수를 이용해 1 km 공간 토양수분을 산정하였다. 농촌진흥청 토양수분관측망 자료 중 토지피복, 토양 속성을 고려하여 선정된 70개소 토양수분 실측데이터와 비교한 결과 지점별 평균 R² 0.63~0.90으로 유의미한 상관성을 나타내었다. 산정된 공간 토양수분은 생장저해수분점과 초기위조점의 관계를 이용한 SWDI로 변환하였다. 두 번째로 순 복사량, 기온 및 NDVI의 적은 수문인자를 통해 증발산량 산정이 가능한 MS-PT(Modified Satellite-based Priestley-Taylor) 모형을 기반으로 계절별 식생과 토양수분 상태를 고려하여 1 km 공간 증발산량을 산정하였다. MS-PT 모형에서 가정한 대기 증발 변수 Diurnal temperature (DT)와 지표 수분의 상관성 문제를 해결하기 위해 DT를 SWDI로 적용하였다. 모형 결과의 검증을 위해 국내 플럭스 타워 (설마천, 청미천, 덕유산) 증발산량 관측자료와의 결정계수(Coefficient of determination, R²), RMSE(Root Mean Square Error) 및 IOA(Index of Agreement)를 산정하였다. 본 연구의 결과로 생산되는 국내 증발산량의 시, 공간적 변동성은 증발산량을 통한 수문학적 가뭄지수 및 급성 가뭄을 파악하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.65-71
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• 2023

원자력 발전소에서 유출되는 세슘은 인체의 유해성으로 인하여, 이를 안전하게 처리하는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 수용액에 용해된 세슘을 효율적으로 제거하고자, triethylenediamine (TEDA) 첨착 공정을 활성탄소에 적용하였다. 이 실험에서는 활성탄소 표면을 다양한 TEDA(2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5%) 농도로 화학적 개질을 하였으며, 세슘 제거효율 평가에 의하여 최적의 TEDA 농도가 5.0%임을 구할 수 있었다. 또한, 5.0% TEDA로 첨착된 활성탄을 사용하여 5.0과 10.0 mg/L의 세슘을 처리하였을 때, 제거효율은 각각 71.5%와 61.1%를 나타내었다. 그리고 온도 변화에 의한 흡착동력학 실험으로부터, 화학적 흡착이 이루어짐을 알 수 있었다. 이 연구를 통하여 얻어진 새로운 복원 기술은 지표수와 지하수에 함유된 세슘을 실용적으로 제거하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 센서학회지
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• 제32권3호
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• pp.131-139
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• 2023

Ascorbic acid plays a crucial role in the regulation of neurotransmitters and enzymes in the central nervous system. Maintaining an optimal level of ascorbic acid, which is between 0.6-2 mg/dL, is vital for preventing oxidative stress and associated health conditions, such as cancer, diabetes, and liver disease. Therefore, the detection of ascorbic acid is of the utmost importance. Electrochemical sensing has gained significant attention among the various detection methods, owing to its simplicity, speed, affordability, high selectivity, and real-time analysis capabilities. However, conventional electrodes have poor signal response, which has led to the development of modified electrodes with better signal response and selectivity. Carbon nanotubes (CNTs) and their composites have emerged as promising materials for the electrochemical detection of ascorbic acid. CNTs possess unique mechanical, electrical, and chemical properties that depend on their structure, and their large surface area and excellent electron transport properties make them ideal candidates for electrochemical sensing. Recently, various CNT composites with different materials and nanoparticles have been studied to enhance the electrochemical detection of ascorbic acid. Therefore, this review aims to highlight the significance of CNTs and their composites for improving the sensitivity and selectivity of ascorbic acid detection. Specifically, it focuses on the use of CNTs and their composites in electrochemical sensing to revolutionize the detection of ascorbic acid and contribute to the prevention of oxidative stress-related health conditions. The potential benefits of this technology make it a promising area for future research and development.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.117-129
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• 2009

원형수직터널에서 3차원적인 아칭효과를 고려한 토압산정을 위해 여러 연구가 수행되었고 실내시험 및 수치해석을 통해 이를 검증하였으나, 다층지반과 c-${\phi}$지반에서의 적용이 어려웠다. 본연구에서는 c-${\phi}$지반에서의 토압 산정을 위해 c-${\phi}$지반에서 적용 가능한 토압계수 산정식을 구하였으며, 기존 토압식을 수정 제안하였다. 점착력이 토압에 미치는 영향을 파악하기 위해 지반을 가정하여 각 경우별로 토압을 산정하여 비교하였으며, 다층지반에서 파괴면을 가정하는 방법으로 토압을 구하였다. 이 논문은 두 개의 연속된 논문(Companion paper)의 첫 번째로서 모델개발을 위한 이론전개를 다루고 있으며, 대형 모형실험에 의한 실증은 두 번째 논문에서 다룰 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.941-946
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• 2023

미래 운송수단으로 거론되는 UAM을 중심으로 함께 주목받는 eVTOL 항공기의 양력과 항속속도 및 항속거리 증대를 위해 Tilt Rotor와 Tandem Wing 개념을 본 논문의 기체에 도입했다. 기체를 제작 및 비행 실험을 진행하여 비행 영상과 비행 로그를 확보했다. 비행 영상과 비행 로그를 분석한 결과 기체 모멘트가 과도하게 앞으로 쏠리는 현상이 발생했고 자세가 회복되지 않음을 파악했다. 이에 XFLR5에서 날개 붙임각과 면적을 변경하며 기체의 세로안정성을 확보하기 위한 최적의 피칭 모멘트 계수를 도출되도록 CATIA를 통해 설계된 기체를, XFLR5로 해석했다. 본 연구의 결과는 Tilt Rotor와 Tandem Wing이 적용된 기체가 안정적인 피칭 모멘트 계수를 가질 수 있도록 도움을 주며, 이를 통해 세로안정성을 더욱 향상할 수 있는 새로운 방안을 제시했다.

• 한국농공학회논문집
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• 제66권1호
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• pp.39-48
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• 2024

Plastic greenhouses are simple structures consisting of lightweight materials such as steel pipes and polyvinyl chloride. However, serious damage occurs due to heavy winds and typhoon every year. To prevent a collapse of structural members, the Ministry of Agriculture and Rural Development has distributed plans and specifications for disaster-resistant standards. Despite these efforts, more than 50% of greenhouses still do not satisfy the disaster-resistant standards. Among the greenhouses that do not meet these standards, 85% are single-span greenhouses proposed 20 years ago. Consequently, there is a need to evaluate the safety of wind loads for the single-span greenhouse. Unfortunately, there are no design specifications for the greenhouses under wind loads. Therefore, a Korean design standard (KDS) has been utilized. KDS is defined with reference to wind speeds occurring once every 500 years, raising concerns about potential overdesign when considering the durability of plastic greenhouses. To address this, the modified wind load, considering the durability of the plastic greenhouse, was calculated, and a safety evaluation was conducted for sigle G-type plastic greenhouse. It was observed that the moment acting on the windward surface was substantial, and there was a risk of the foundation being pulled out if the basic wind speed exceeded 32 m/s. In terms of the combination strength ratio, it was less than 1.0 only on the leeward side when the basic wind speed was 24 m/s and 26 m/s. However, in all other cases, it exceeded 1.0, indicating an unsafe condition and highlighting the necessity for reinforcement.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.23-28
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• 2024

유연소자를 이용한 전자제품은 실사용환경에서 가혹한 기계적 변형을 경험한다. 이에 따라 유연소자의 기계적 신뢰성에 대한 연구가 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 유연기판에 증착된 금속 박막의 최대 굽힘 변형률을 예측하기 위하여 기존에 사용하는 굽힘 변형률 모델과 유한요소해석을 이용하였다. 박막의 소재 및 두께, 기판의 두께를 달리하여 유한요소해석으로 굽힘 실험을 모사하였고, 기존 모델로 예측된 변형률과 해석결과를 서로 비교하였다. 굽힘 변형 시 박막 첨단과 주위의 변형률 분포를 확인하였고, 굽힘 정도에 따른 기존 모델의 오차율을 정리하였다. 신규수학적 모델을 제시하여 각 경우의 수에 따른 상수를 제시하였다.

• 상하수도학회지
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• 제37권6호
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• pp.335-345
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• 2023

In Korea, as part of the Green New Deal project toward a carbon-neutral society, it is necessary to build a climate-resilient urban environment to green the city, space, and living infrastructure. To this end, SWMM-ING was improved and the model was modified to analyze the carbon reduction effect. In addition, I plan to select target watersheds where urbanization is rapidly progressing and evaluate runoff, non-point pollution, and carbon reduction effects to conduct cost estimation and optimal design review for domestic rainwater circulation green infrastructure. In this study, green infrastructure facilities were selected using SWMM-ING. Various scenarios were presented considering the surface area and annual cost of each green infrastructure facility, and The results show that the scenario derived through the APL2 method was selected as the optimal scenario. In this optimal scenario, a total facility area of 190,517.5 m² was applied to 7 out of 30 subwatersheds to achieve the target reduction. The target reduction amount was calculated a 23.50 % reduction in runoff and a 26.99 % reduction in pollutant load. Additionally, the annual carbon absorption was analyzed and found to be 385,521 kg/year. I aim to achieve additional carbon reduction effects by achieving the goal of reducing runoff and non-point pollution sources and analyzing annual carbon absorption. Moreover, considering the scale-up of these interventions across the basin, it is believed that an objective assessment of economic viability can be conducted.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.289-295
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• 2024

We have developed an aptamer that specifically binds to Porphyromonas gingivalis to reduce the cellular damage caused by P. gingivalis infection and applied it as a biosensor. P. gingivalis is one of the major pathogens causing destructive periodontal disease among the periodontal microorganisms constituting complex biofilms. Porphyromonas gingivalis G-protein (PGP) known to play an important role in the transmission of germs was used as a target protein for the screening of aptamer. The aptamer that has binds to the G-protein of P. gingivalis, was screened and developed through the Systemic Evolution of Ligands by Exponential Energy (SELEX) method. Modified-Western blot analysis was performed with the aptamer which consisted of 38 single-stranded DNA to confirm the selectivity. ELONA (enzyme linked oligonucleotide assay) used to confirm that the aptamer was sensitive to PGP even at low concentration of 1 ㎍/ml. For the rapid detection of P. gingivalis, we constructed a surface plasmon resonance biosensor with SPREETA using the PGP aptamer. It was confirmed that PGP could be detected as low concentration as at 0.1 pM, which is the minimum concentration of aptamer sensor within 5 min. Based on these results, we have constructed a SPREETA biosensor based on aptamer that can bind to P. gingivalis G-protein. It can be used as an infection diagnosis system to rapidly diagnose and analyze oral diseases caused by P. gingivalis.