• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.88-89
• /
• 2013

A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

• 한국지구과학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.278-295
• /
• 2021

2020년 중국의 COVID-19 폐쇄는 한국의 풍상측에 위치한 중국의 대기오염 배출량을 감소시켰다. 몽골 북부로부터 중국 동부를 거쳐 한반도에 이르는 지역에서는 2020년 1~2월에 기온 아노말리가 양(+)으로 온난하였고, 2020년 1월에는 동서류 아노말리가 음(-)으로 정체적인 특징을 보였다. 2019년 12월~2020년 3월에 한국 중부 서쪽의 석모리와 파도리에서 중국 배출량 감소의 영향에 따라 PM10, NO₂, O₃ 농도 변동이 나타났다. 파도리에서 PM10, O₃ 월평균 농도와 최근 4년의 월평균 농도의 비는 2019년 12월과 비교하여 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 2020년 1~3월에 각각 0.7~4.7%, 9.2~22.8%로 감소하였다. 2020년 1월 중국의 춘절 기간에는 석모리와 파도리에서 PM10, NO₂, O₃ 농도가 최근 4년의 춘절 기간과 마찬가지로 감소하였다. 그러나 2020년 1월 평균 농도가 최근 4년 1월과 비교하여 감소한 것은 중국 춘절 전후의 기간에도 배출량이 감소하였던 것과 관련 있다. 2020년 1~3월 석모리의 PM10, NO₂, O₃ 농도의 비(${\bar{O}_s$/M)는 각각 70.8~89.7%, 70.5~87.1%, 72.5~97.1%이었고, 파도리에서도 각각 79.6~93.5%, 67.7~84.9%, 83.7~94.6%로 추정 월평균(M)보다 월평균(${\bar{O}_s$)이 감소하였다. 2020년 1월에 몽골 북부로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역의 온난화로 인한 광화학 반응으로 최근 4년과 비교하여 AOD가 높게 나타났으나 2020년 3월에는 풍상측인 중국에서 2차 에어로졸을 생성하는 전구물질 배출 감소로 최근 4년과 비교하여 낮은 AOD 분포를 보였던 것으로 분석되었다.

• 유통과학연구
• /
• 제8권3호
• /
• pp.17-26
• /
• 2010

세계경제 및 환경의 변화에 따라 농산물의 불안정적인 수급으로 인한 문제점이 노출되고 있으며, 우리나라의 경우 농산물의 안정적인 확보를 위하여 국가 전략적 차원에서의 해외농업투자의 필요성이 요구되고 있다. 하지만 정부차원의 지원 미진, 해외 농업에 대한 정보 및 기술 미비, 개발자금 확보의 어려움, 장기간의 투자금 회수기간, 사후관리 미흡 등의 이유로 성과를 이루지 못하고 있는 실정이며, 특히 해외 농산물의 국내 반입 시 관세의 장벽, 물류 유통비용 등으로 가격 경쟁력이 떨어지고 있어 국내에 반입되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 해외농업투자의 기본개념 및 실태를 살펴보고 해외농업투자의 필요성과 고려사항, 문제점 등을 도출하여 해외에서 재배된 농산물의 경쟁력을 위한 유통 측면에서의 개선방안을 정부의 간접적인 지원, 유통 현대화 및 유통정보기능 강화, 유통시설, 수송루트, 하역업무개선, 경쟁력 확보를 위한 정부의 정책적 지원, 교육 훈련을 통한 전문인력 양성 등 다섯 가지 측면에서 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 2008

다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

• 멤브레인
• /
• 제10권1호
• /
• pp.39-46
• /
• 2000

분리막 접촉기를 통한 이산화탄소의 흡수거동 예측을 위한 공정모사를 위해 시스템의 흡수제로 탄산칼륨 수용액을 선정하였고, 시스템에서의 이산화탄소와 관련된 가역반응을 고려하였으며, 사용된 반응속도상수, 평형상수, 용해도 그리고 확산계수는 탄산이온의 농도와 온도의 함수로 사용하였다. 또한 분리막 접촉기 공정모사를 위한 조작 조건으로 중공사막의 기공상태는 비젖음성 조건을 선택하였으며, 이러한 조작조건하에서 이산화탄소 분리거동을 다양한 공정변수 즉, 흡수제의 농도와 유속, 혼합기체의 압력변화에 대해 고찰하였다. 흡수제의 농도가 증가함에 따라 촉진수송에 의한 이산화탄소의 흡수거동을 확인할 수 있었고, 흡수제의 유속 증가에 따라 이산화탄소의 흡수속도가 점차 증가함을 확인할 수 있었으며, 분리막 접촉기에서 혼합기체의 압력변화가 흡수속도에 미치는 영향 및 흡수제의 재사용에 따른 흡수속도를 확인할 수 있었다. 이러한 공정모사를 통해 분리막 접촉기의 구성 및 조작에 필요한 각각의 인자들이 흡수속도에 미치는 영향과 예측, 이를 통한 적절한 조작조건의 도출 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.642-655
• /
• 2013

In this study, semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), black carbon (BC), and ionic species concentrations were made for the period of April 03~13, 2012, at a South Area Supersite at Gwangju. Possible sources causing the high concentrations of major chemical species in $PM_{2.5}$ observed during a haze episode were investigated. The measurement results, along with meteorological parameters, gaseous pollutants data, air mass back trajectory analyses and PSCF (potential source contribution function) results, were used to study the haze episode. Substantial enhancements of OC, EC, BC, $K^+$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$, and CO concentrations were closely associated with air masses coming from regions of forest fires in southeastern China, suggesting likely an impact of the forest fires. Also the PSCF maps for EC, OC, $SO{_4}^{2-}$, and $K^+$ demonstrate further that the long-range transport of smoke plumes of forest fires detected over the southeastern China could be a possible source of haze phenomena observed at the site. Another possible source leading to haze formation was likely from photochemistry of precursor gases such as volatile organic compounds, $SO_2$, and $NO_2$, resulting in accumulation of secondary organic aerosol, $SO{_4}^{2-}$ and $NO{_3}{^-}$. Throughout the episode, local wind directions were between 200 and $230^{\circ}C$, where two industrial areas are situated, with moderate wind speeds of 3~5 m/s, resulting in highly elevated concentration of $SO_2$ with a maximum of 15 ppb. The $SO{_4}^{2-}$ peak occurring in the afternoon hours coincided with maximum ambient temperature ($24^{\circ}C$) and ozone concentration (~100 ppb), and were driven by photochemistry of $SO_2$. As a result, the pattern of $SO{_4}^{2-}$ variations in relation to wind direction, $SO_2$ and $O_3$ concentrations, and the strong correlation between $SO_2$ and $SO{_4}^{2-}$ ($R^2=0.76$) suggests that in addition to the impact of smoke plumes from forest fires in the southeastern China, local $SO_2$ emissions were likely an important source of $SO{_4}^{2-}$ leading to haze formation at the site.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.55-55
• /
• 2009

Silicon Carbide (SiC) is a material with a wide bandgap (3.26eV), a high critical electric field (~2.3MV/cm), a and a high bulk electron mobility (${\sim}900cm^2/Vs$). These electronic properties allow high breakdown voltage, high frequency, and high temperature operation compared to Silicon devices. Although various SiC DMOSFET structures have been reported so far for optimizing performances. the effect of channel dimension on the switching performance of SiC DMOSFETs has not been extensively examined. In this paper, we report the effect of the interface states ($Q_s$) on the transient characteristics of SiC DMOSFETs. The key design parameters for SiC DMOSFETs have been optimized and a physics-based two-dimensional (2-D) mixed device and circuit simulator by Silvaco Inc. has been used to understand the relationship with the switching characteristics. To investigate transient characteristic of the device, mixed-mode simulation has been performed, where the solution of the basic transport equations for the 2-D device structures is directly embedded into the solution procedure for the circuit equations. The result is a low-loss transient characteristic at low $Q_s$. Based on the simulation results, the DMOSFETs exhibit the turn-on time of 10ns at short channel and 9ns at without the interface charges. By reducing $SiO_2/SiC$ interface charge, power losses and switching time also decreases, primarily due to the lowered channel mobilities. As high density interface states can result in increased carrier trapping, or recombination centers or scattering sites. Therefore, the quality of $SiO_2/SiC$ interfaces is important for both static and transient properties of SiC MOSFET devices.

• 한국어류학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.378-386
• /
• 2007

대한해협의 서수도에서 출현하는 앨퉁이 어란의 발생 단계별 구성비를 연구하기 위해 수온, 염분, 난 자치어를 조사하였다. 조사해역에서 $10^{\circ}C$ 이하의 대한해협 저층냉수는 대한해협의 서수도에 위치한 울산 연안의 사면과 부산 근해의 저층에서 발견되었다. 어란은 조사해역의 모든 정점에서 출현하였다. 이들 정점에서 발생 단계별 어란의 구성비는 발생 초기가 37.7~89.5%, 중기가 8.5~37.8%, 후기가 0.0~24.7%였다. 어란의 출현량이 많은 곳은 대한해협 저층냉수의 세력이 강한 곳이었다. 이 해역을 포함한 인접해역에서는 발생 초기 어란의 비율이 73.3~89.5%로 매우 높았다. 이 어란들은 동해서남부 대륙붕단 주변해역의 산란장에서 울릉분지 내 $10^{\circ}C$ 이하의 냉수에 의해 대한해협의 서수도로 수송되어 누적된 것들로 추정된다. 반면 대한해협 저층냉수가 없는 대마도 북동 해역에서는 어란의 발생 초기의 비율이 37.5%로 매우 낮은 대신 중기와 후기의 비율이 각각 37.8%와 24.7%로 매우 높았다. 이러한 현상은 대한해협 저층냉수에 분포한 어란들이 상층의 대마난류수에 의해 다시 북쪽으로 수송되는 동안 발생이 진행되어 발생 초기보다는 중기나 후기단계의 어란들이 이 해역으로 가입되기 때문일 것이다. 이때 어란들의 일부가 부화하여 전기자어가 조사해역의 중부와 북부해역에 나타나는 것으로 보인다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2017

제동 스킬소음은 승객과 선로 주변의 주민에게 불편을 끼쳐 시급히 해결해야 할 문제의 하나이지만 해결책을 찾는 것은 쉽지 않다. 제동 스킬소음을 저감하기 위한 해결책은 크게 제동 마찰재의 소재를 개량하거나 제동패드의 구조를 개선하는 것으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 현재 KTX 차량에 사용되고 있는 제동패드를 기준으로 마찰재의 소재만을 바꾼 패드와, 동일한 마찰재 소재를 사용하지만 구조를 유연형으로 바꾼 제동패드를 제작하여 제동 다이나모미터에서 다양한 조건으로 마찰특성과 소음특성을 평가하고 영업차량이 역에 정차할 때 측정한 스킬소음과 비교 및 분석하였다. 제동 다이나모미터 시험이 실차 시험을 어느 정도 재현하는 것이 가능한다는 것을 발견하였고, 영업열차에서 최고 스킬소음이 발생한 4,500Hz 대역의 스킬소음은 다이나모미터 시험에서도 정확히 일치하고, 이 주파수는 제동디스크의 고유진동수와 일치하는 것을 규명하였다. 제동 스킬소음이 발생하는 주파수는 캘리퍼에 작용하는 압력, 시험온도, 그리고 제동 초속도에 따라 달라지지만 일정한 경향을 보여주지는 않았다. 개발된 제동패드의 평균 마찰계수는 0.35~0.45의 범위에 있고 마찰재 소재만을 바꾼 경우는 21.6dB(A), 구조를 변경한 경우는 17.3dB(A) 만큼 최대 소음을 줄일 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제9권3호
• /
• pp.377-382
• /
• 1998

본 연구는 낮은 활성으로 활용성이 제한된 ${\gamma$-알루미나의 이용을 높이기 위하여 표면을 처리한 알루미나의 계면전기적 특성과 표면활성간의 상관성을 규명하기 위하여 수행되었다. 질산알루미늄을 출발 물질로 하고 암모니아수를 침전제로 사용하여 제조한 알루미나와 황산, 질산, 염산으로 표면 처리한 알루미나를 질량이동법과 site-binding theory를 이용하여 영점전하점을 측정하였다. Amine Titration법과 Hammett 지시약법으로 표면활성점을 구하였다. 전해질에 분산된 알루미나의 계면특성은 전위차적정방법에 의하여 측정된 표면 전하밀도값을 이용하여 분석하였다. 표면전하밀도와 산량의 결과를 이용하여 얻은 ${\gamma$-알루미나의 표면특성과 계면전기적 특성의 상관성은 다음과 같다. 표면을 처리하지 않은 알루미나는 $H_o{\leq}+9.3$인 조건에서 소성온도가 증가함에 따라 산도는 감소한다. 표면처리한 알루미나는 표면을 처리하는 데 사용한 음이온의 농도가 증가하면 표면 이온화상수와 영점전하점은 감소한다. 표면을 처리한 알루미나의 표면전하밀도와 산량은 $H_o{\leq}+4.8$인 조건에서 다음과 같은 상관관계를 갖는다. $SO_4^2-/Al_2O_3:Q_A=-0.172ln(0.0418{\sigma}+1.448)$ $NO_3^-/Al_2O_3:Q_A=-0.024{\sigma}-0.0189$ $Cl^-/Al_2O_3:Q_A=-0.01{\sigma}-0.2006$.