• Title/Summary/Keyword: biological characteristics

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음식물류폐기물 수소 발효액의 유변학적 특성과 교반강도 고찰 (Rheological Characteristics of Hydrogen Fermented Food Waste and Review on the Agitation Intensity)

  • 김민균;이모권;임성원;신상룡;김동훈
    • 유기물자원화
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    • 제25권4호
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    • pp.41-50
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    • 2017
  • 점도, 임펠러 종류, 소비전력 등에 의해 영향을 받는 생물학적 폐기물 처리시설 및 에너지 생산 플랜트에서 적절한 교반 시스템의 설계는 필수적이다. 본 연구에서는 적절한 교반 시스템의 설계를 위해 음식물류폐기물을 이용하여 다양한 조건(운전 pH 및 농도)에서의 수소발효 시 유변학적 특성의 변화를 조사한 후, 이를 기반으로 교반강도를 설계하였다. 운전 pH에 따른 수소발효 실험에서 수소전환율은 $0.51{\sim}1.77mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$였고, 가장 높은 수소전환율은 운전 pH 5.5에서 나타났다. 발효액은 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 Shear thinning 거동을 보였다. 탄수화물이 분해되면서 발효 이후 점도는 초기 점도보다 감소하는 경향을 보였으나, 운전 pH의 변화에 따른 발효액의 점도 변화는 크지 않았다. 탄수화물 농도 10~50 g Carbo. COD/L에서 수소전환율은 $1.40{\sim}1.86mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$로 운전 pH 조건이 수소전환율에 미친 영향과 비교했을 때 큰 차이는 없었다. 발효액의 Zero viscosity와 Infinite viscosity는 탄수화물 농도에 따라 각각 $10.4{\sim}346.2mPa{\cdot}s$$1.7{\sim}5.3mPa{\cdot}s$로 나타났는데, 10 g Carbo. COD/L와 20 g Carbo. COD/L에서 발효액의 점도 값은 거의 차이가 없었다. 실험 결과에 기초하여 교반강도를 설계한 결과, 기질농도 30 g Carbo. COD/L의 수소발효 초기 및 발효 후 교반강도는 각각 26.0, 10.0 rpm으로 약 2.5배 정도의 교반강도를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있을 것으로 사료된다.

상추 중 Lambda-cyhalothrin과 Deltamethrin의 잔류 특성 (Residual Characteristics of Lambda-cyhalothrin and Deltamethrin in Lettuce)

  • 윤상순;심석원;김광일;안명수;윤택한;김윤정;황효선;진충우;한상국;오상균;신종호;진용덕;이은영
    • 농약과학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.148-154
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    • 2008
  • 상추의 안전한 생산을 위한 재배기간 중 농약 잔류량 변화추이와 최종 소비단계에서의 농산물 안전성 평가 자료로 활용하기 위하여 lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 기준량 및 배량을 각각 상추에 살포한 후 시료를 경시적으로 채취하여 GC-ECD로 잔류 농약을 분석하였다. 시험 농약의 검출한계는 모두 $0.001\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 이었으며 분석법의 회수율은 $0.2\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준에서 101.2-104.3%, $1.0\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준에서 99.7-103.8% 이었다. 각 약제의 상추 중 잔류량은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났으며, lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 생물학적 반감기는 기준량 살포의 경우 1.7일과 1.4일, 배량 살포의 경우는 1.8일과 1.4일 이었다. Lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 초기 잔류량은 모두 잔류 허용기준 이상이었으나 수확예정 일의 잔류농도는 모두 잔류허용기준 미만이었으며, 수확예정 일의 잔류량으로 산출한 시험 농약의 ADI 대비 EDI의 비율은 기준량과 배량 처리구에서 모두 1% 미만이었다.

망간산화물(Birnessite)을 이용한 1- Indanone 제거 시 페놀계 반응매개체와 휴믹산(HA) 영향 평가 (Effect of Phenolic Mediators and Humic Acid on the Removal of 1-Indanone Using Manganese Oxide)

  • 최찬규;엄원숙;신현상
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.445-453
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PAHs 오염토양의 자연 풍화 및 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-케톤화합물인 1-indanon (1-ID)을 대상으로 페놀계 반응매개체 존재 하에서의 망간산화물에 의한 산화 변환 제거특성 및 용존 자연유기물인 휴믹산(HA)의 존재에 따른 영향을 조사하였다. 반응성 평가 실험은 수용액 상에서 회분식(10 mg/L 1-ID, 0.3 mM phenolic mediators, $1.0g/L\;{\delta}-MnO_2$, at pH 5)으로 수행 하였으며, 페놀계의 반응매개체(phenolic mediator)는 자연산 페놀화합물로서 휴믹물질의 모델 화합물로서도 널리 사용되고 있는 11종을 사용하였다. 실험결과 1-ID은 망간산화물 자체에 대하여는 비반응성을 띠었으나 페놀계 반응매개체 존재 하에서 교차-결합(cross-coupling)반응을 통해 제거됨을 HPLC 분석을 통해 확인하였으며, 1-ID의 제거율은 반응 2일 경과 후 9.2~71.2%범위에서 페놀계 반응매개체의 구조적 특성에 따라 다르게 나타났다. 각 반응매개체 존재 하에서의 1-ID의 교차결합 반응은 유사1차 반응 속도식을 따랐으며, 초기 반응속도 상수 값($K_{int}$, $hr^{-1}$)은 0.48~15.0의 넓은 범위에서 나타났다. 1-ID의 제거효율(제거율, 속도상수)은 -OH, $-OCH_3$ 등 전자주게(electron donating) 작용기를 포함하는 반응매개체에서 높았으며, -COOH, -CHO 등 전자받게(electron withdrowing) 작용기를 포함하는 반응매개체일수록 낮았다. 또한 동일 반응 조건에서 HA 존재에 따른 영향을 검토한 결과 낮은 HA 농도(< 2 mg/L) 조건에서는 1-ID 제거효율의 상승효과를 보였으나 전체적으로는 HA 주입 농도가 증가할수록 교차 결합 반응효율이 저하됨을 확인하였다.

동해 극전선역의 영양염류 순환 과정 III. 1995년 10월 동해 중부 및 북부 해역의 수괴와 영양염의 분포 (Regeneration Processes of Nutrients in the Polar Front Area of the East Sea III. Distribution Patterns of Water Masses and Nutrients in the Middle-Northern last Sea of Korea in October, 1995)

  • 조현진;문창호;양한섭;강원배;이광우
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.393-407
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    • 1997
  • 1995년 10월 탐양호를 이용하여 동해 중부 및 북부해역의 28개 정점에서 CTD 관측과 동시에 영양염의 분포 특성을 최대 500m 깊이까지 조사하였다. 수온${\cdot}$염분 및 용존산소로서 조사해역의 수괴는 동해표층저염수 (Low Saline Surface Water, LSSW), 대마난류표층수 (Tsushima Surface Water, TSW), 대마난류중층수 (Tsushima Middle Water, TMW), 북한한류수(North Korean Cold Water, NKCW) 및 동해고유수 (East Sea Proper Water, ESPW) 등의 5개 주수괴와 각 수괴들의 혼합수로 이루어졌다. 특히 조사해역의 남쪽 지점의 수심 $0\~30m$에서 출현한 동해표층저염수는 이 곳에 특별한 달수 공급원이 없는 것으로 보아 중국의 양자강 유출수가 유입된 것으로 판단된다. 산소 최대층은 조사해역 북쪽에서는 표층 근처에 나타나고 남쪽으로 갈수록 그 수심이 깊어졌으며 대마난류중층수의 특징인 용존산소 최소층은 남쪽 해역에서만 출현하였다. 영양염은 표층에서 낮고 수온약층에서 증가하여 동해고유수에서 최대이었다. 동해고유수에서 규산염과 인산염의 비 (Si/P ratio)가 13.63으로 이제까지 동해에서 보고된 수치에 비하여 매우 낮았는데 괴는 P가 수심에 따라 계속 증가하는 양상이었기 때문이다. 질산염과 인산염의 비 (N/P ratio)는 약 6.92로 대마난류표층수를 제외하고 질산염이 식물플랑크톤 성장의 제한 요소로 작용하고 있었다. N과 P는 양의 직선관계를 보였으나 Si와 P의 관계는 지수적 증가를 보여 규산염의 재생산 속도가 느림을 보여주고 있다.

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한국 동해 중부 해역의 지표성 요각류 및 모악류의 분포와 수괴 특성 (Distribution of indicator species of copepods and chaetognaths in the middle East Sea of Korea and their relationships to the characteristics of water masses)

  • 박주석;이삼석;강영실;허성희
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.203-213
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    • 1991
  • 요각류와 모악류 중 주요 수괴 지표종의 분포에 근거하여 한국 동해중부해역의 수층별 수괴의 시$\cdot$공간적 변동을 밝히기 위하여 14개의 정점에서 2월과 $8{\~}9$월에 폐쇄망으로 수층별로 동물 플랑크톤을 채집, 분석하였다. 요각류 중 난류 외양성 종인 Pleuromamma gracilis, Calanus tenuicornis와 모악류의 Sagita enflata 및 S. minima, 한류성 종인 Calanus cristatus, Calanus plumchrus 및 S. elegans 그리고 심해 한해성 종인 Gaetanus armiger의 분포와 수괴 변동과의 관계를 밝혔다. $0{\~}100m$ 수층에서는, 한류성 종인 C. cristatus, C. Plumchrus 및 S. elegans의 분포로써 북한한류 세력이 주문진 연안까지 강하게 영향을 미치는 것을 밝혔다. 주문진-죽변이북 연안해역에서 S. elegans는 출현하지 않다가 죽변연안에서 다시 출현하는 것은 동한난류의 강한 연안측 침투로 북한한류는 하층으로 잠입되고 표층에서 주변해역보다 약 $2{\~}4^{\circ}C$ 높은 고온수가 분포하기 때문이다. 난류종인 S. enflata의 출현역시 이를 뒷받침하고 있다. $100{\~}300m$ 수층에서는, 2월의 경우 울릉도 서북방 해역이 동한난류의 영향을 받는 수괴임을 C. tenuicomis와 P. gracilis의 분포로써 입증하였으며, $8{\~}9$월의 경우, 동한난류의 영향을 받는 울릉도 서북방 해역과 북한한류수계인 속초-주문진 연안역 사이에 혼합성을 띈 수괴가 존재하는 것을 S. bedoti의 분포로써 밝혔다. $300{\~}500m$ 수층의 경우, 2월과 $8{\~}9$월 모두 S. bedoti와 S. enflata의 출현수역인 울릉도 서북방을 제외하고는 모두 동해고유수괴가 존재하는 것으로 나타났다. 8-9원에 있어서 전선 역에 혼합종인 S. bedoti가 풍부한 반면, 난류종인 S. minima와 S. enflata가 없거나 아주 소량 출현하는 것은 수괴 배치이동과 잘 일치하므로, 이들은 전선형성을 밝히는데 유용한 지표종들이었다.

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콜레마니진디벌(Aphidius colemani) 촉각에 분포하는 감각기의 종류 및 외부미세구조적 특징 (Types and Ultrastructural Characteristics of Antennal Sensilla on Aphidius colemani (Hymenoptera: Braconidae))

  • 권혜리;윤규식;강민아;박민우;조신혁;강은진;서미자;유용만;윤영남
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.277-287
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    • 2010
  • Aphidius속(Hymenuptera: Braconidae)에 속하는 일부 종은 주로 생물학적 방제 인자로서 사용되고 있으며, 행동학적 생태에 대하여 연구가 많이 되어있다. 행동에 있어서 신경기관을 중요성을 알고 있음에도 불구하고 촉각의 구조는 널리 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 콜레마니진디벌의 암수 성충의 촉각에 분포하는 감각기를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 분류하고, 외부형태를 관찰하였다. 일반적으로 콜레마니진디벌의 촉각은 염주상(filiform)의 형태로 수컷($1,515.2{\pm}116.5\;{\mu}m$)이 암컷($l,275.1{\pm}103.4\;{\mu}m$)보다 더 길다. 촉각은 촉각근절(radicle), 밑마디(scape), 자루마디(pedicel, 채찍마디(flagellomeres)로 구분된다. 암 수컷의 채찍마디의 수에서 수컷은 15마디, 암컷은 13마디로 차이가 나타났다. 콜레마니진디벌의 촉각을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 총 7 종류의 감각기 즉; Bohm bristles, Sensilla placodea와 두 가지 타입의 S. coeloconica, S. trichodea, 또 tip pore 또는 wall pores가 있는지 여부에 띠라 두 가지 S. basiconica를 확인할 수 있었다. 이전에 연구들을 바탕으로 각 감각기들의 기능을 추측해볼 때 Bohm bristles과 S. coeloconica type I & II, S. trichodea 등은 기계적감각을, S. placodea, S. basiconica type I & II는 회학적감각을 담당할 것으로 추정된다.

하늘소류에 기생하는 개미침벌(Sclerodermus harmandi)의 생물적 특성 (Biological Characteristics of Sclerodermus harmandi (Hymenoptera: Bethylidae) Parasitized on Cerambycid)

  • 홍정임;고상현;정영진;신상철;김길하;최광식
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.133-139
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    • 2008
  • 하늘소류 기생천적으로 알려진 개미침벌의 발육, 산란과 우화, 성비를 조사하기 위해 기주곤충인 솔수염하늘소, 북방수염하늘소, 울도하늘소의 노숙유충과 번데기를 먹이로 제공하였다. 개미침벌 암컷의 발육은 솔수염하늘소 유충과 번데기에서 $29.2{\pm}0.93$일, $25.1{\pm}0.47$일, 북방수염하늘소 유충과 번데기에서는 $27.1{\pm}0.41$일, $26.0{\pm}0.69$일, 울도하늘소 유충과 번데기에서는 $26.3{\pm}0.38$일, $31.2{\pm}0.24$일이 각각 소요되었다. 개미침벌 성충은 솔수염하늘소 번데기를 기주로 하였을 때, 용화된 이후 암컷은 $12.9{\pm}0.2$일, 수컷은 $11.9{\pm}0.2$일 후 우화하였고, 수컷의 발육기간은 암컷보다 1일 정도 더 빨랐다. 기주곤충에 대한 산란율은 다른 기주곤충에 비해 북방수염하늘소 유충과 번데기에서 98.6%와 97.5%로 제일 높았으며, 우화율도 북방수염하늘소의 유충과 번데기에서 90.1%와 87.3%로 제일 높았다. 우화한 개미침벌의 성비는 대략 10:1의 비로 암컷이 우세하였고, 기주곤충에 대한 첫 산란은 북방수염하늘소 번데기에서 가장 짧아 우화한지 $4.6{\pm}0.1$일에 산란하였다. 기주곤충의 유충에 개미침벌 암컷 성충을 3마리 접종하였을 때 산란수도 북방수염하늘에서 암컷 1마리당 $62.7{\pm}2.5$개로 가장 많았다.

국내 다소비 십자화과 새싹채소 추출물의 항산화 활성 (Antioxidant activities of commonly used Brassica spp. sprout vegetables in Korea)

  • 신기해;이영준;김재환;김영현;김단비;이종석;임정호;이옥환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.587-592
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    • 2014
  • 본 연구에서는 국내에서 다소비 되는 십자화과 새싹채소 7종(콜라비, 적무, 브로콜리, 배추, 유채, 무순 및 다채)의 항산화 및 지방세포 내 ROS 생성 억제 활성을 측정하였다. 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 총 페놀 함량은 콜라비 새싹과 무순 추출물이 $23.97{\pm}0.46mg\;TAE/g$$24.40{\pm}1.24mg\;TAE/g$으로 유의적으로 가장 높은 값을 나타내었고, 총 플라보노이드 함량은 무순 추출물이 $15.30{\pm}1.35mg\;CE/g$으로 다른 새싹채소 추출물에 비해 높은 값을 나타내었다. DPPH radical 소거능과 ORAC value를 측정한 결과, 콜라비가 DPPH radical 소거능($IC_{50}=1.95mg/mL$)과 ORAC value($79,032.5{\mu}M\;TE/g$)에서 모두 항산화능이 뛰어난 것으로 나타났다. 한편, 다채를 제외한 새싹채소 추출물 6종 모두에서 세포 내 ROS 생성량을 감소시킴을 확인하였다. 이상의 결과로부터, 십자화과 새싹채소 중 콜라비 새싹과 무순 추출물의 경우 항산화활성 및 지방세포 내 ROS 생성 억제 활성을 가지며, 천연물 유래 항산화 소재로써 활용 가능성이 높은 것으로 기대된다.

Monensin의 급여가 한우의 증체 및 제1위액의 성상에 미치는 영향 (Effect of Feeding Monensin on the Body Gain and Ruminal Parameters of Han-Woo Cattle)

  • 이수기;정근기
    • 농업과학연구
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    • 제27권1호
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    • pp.25-32
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    • 2000
  • Monensin의 첨가 급여가 한우의 육생산 효율 및 제1위내 발효성상에 미치는 효과를 구명하고자 본 실험을 실시하였다. 거세우 72두(평균체중 266.9kg)를 0, 22, 및 33 ppm의 monensm 처리구에 처리당 3반복, 반복당 8두씩 체중이 비슷하도록 배치하여 옥외 사육장에서 140일간 사양시험을 실시하였다. Monensin은 농후사료에 0, 22, 및 33 ppm 수준으로 첨가하였으며, 농후사료와 조사료(15cm 정도로 절단한 볏짚)는 자유채식 시켰다. 본 실험에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 일당증체량은 각 처리구 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 2. 총사료(농후사료+조사료)섭취량은 처리구간에 유의성은 없었으나 monensin 급여수준의 증가와 함께 감소하는 경향이어서 33ppm구에서 약 5% 의 감소를 나타내었다. 3. 총사료효율(총사료섭취량/증체량)에 있어서는 처리구간에 유의성은 없었으나 0ppm 구에 비하여 22ppm구와 33ppm구가 각각 5.2%와 5.1%의 거의 통일한 개선을 나타냈다. 4. 제1위내 total VFA와 acetic acid의 농도는 monensin에 의한 일정한 경향이 없었고, propionic acid 농도는 처리간에 유의성은 없었으나 무첨가구에 비하여 22 및 33ppm 구에서 각각 13.8%와 19.3%의 증가를 보였다. Butyric acid 농도는 22ppm구에서도 감소하는 경향이었지만, 33ppm구에서는 유의한 ($p{\leq}0.054$) 감소가 인정되었다. A/P비는 monensin 무첨가구에 비하여 22ppm구와 33ppm구에서 각각 12.5 %의 감소를 나타내었다. 결론적으로 monensin은 propionic acid 의 증가와 butyric acid 의 감소 및 A/P비의 감소를 가져오는 효과와 함께 사료섭취량을 감소시켜서 비육우의 사료효율을 개선하는 효과가 있었다. 따라서 monensin은 축우의 비육시 육생산 효율을 높이기 위한 사료첨가제로서 충분한 사용가치가 있다고 사료되며, 22ppm과 33ppm 수준이 거의 통일한 사료효율을 보인 것으로 보아 22ppm 수준에서도 기대하는 효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

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공기조화, 냉동 분야의 최근 연구 동향 -2004년 및 2005년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰- (Recent Progress in Air Conditioning and Refrigeration Research - A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2004 and 2005 -)

  • 최영돈;강용태;김내현;김만회;박경근;박병윤;박진철;홍희기
    • 설비공학논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.94-131
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    • 2007
  • A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering in 2004 and 2005 has been done. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, air-conditioning, ventilation, sanitation and building environment. The conclusions are as follows. (1) Most of fundamental studies on fluid flow were related with heat transportation of facilities. Drop formation and rivulet flow on solid surfaces were interesting topics related with condensation augmentation. Research on micro environment considering flow, heat, humidity was also interesting for comfortable living environment. It can be extended considering biological aspects. Development of fans and blowers of high performance and low noise were continuing topics. Well developed CFD and flow visualization(PIV, PTV and LDV methods) technologies were widely applied for developing facilities and their systems. (2) The research trends of the previous two yews are surveyed as groups of natural convection, forced convection, electronic cooling, heat transfer enhancement, frosting and defrosting, thermal properties, etc. New research topics introduced include natural convection heat transfer enhancement using nanofluid, supercritical cooling performance or oil miscibility of $CO_2$, enthalpy heat exchanger for heat recovery, heat transfer enhancement in a plate heat exchanger using fluid resonance. (3) The literature for the last two years($2004{\sim}2005$) is reviewed in the areas of heat pump, ice and water storage, cycle analysis and reused energy including geothermal, solar and unused energy). The research on cycle analysis and experiments for $CO_2$ was extensively carried out to replace the Ozone depleting and global warming refrigerants such as HFC and HCFC refrigerants. From the year of 2005, the Gas Engine Heat Pump(GHP) has been paid attention from the viewpoint of the gas cooling application. The heat pipe was focused on the performance improvement by the parametric analysis and the heat recovery applications. The storage systems were studied on the performance enhancement of the storage tank and cost analysis for heating and cooling applications. In the area of unused energy, the hybrid systems were extensively introduced and the life cycle cost analysis(LCCA) for the unused energy systems was also intensively carried out. (4) Recent studies of various refrigeration and air-conditioning systems have focused on the system performance and efficiency enhancement. Heat transfer characteristics during evaporation and condensation are investigated for several tube shapes and of alternative refrigerants including carbon dioxide. Efficiency of various compressors and expansion devices are also dealt with for better modeling and, in particular, performance improvement. Thermoelectric module and cooling systems are analyzed theoretically and experimentally. (5) According to the review of recent studies on ventilation systems, an appropriate ventilation systems including machenical and natural are required to satisfied the level of IAQ. Also, an recent studies on air-conditioning and absorption refrigeration systems, it has mainly focused on distribution and dehumidification of indoor air to improve the performance were carried out. (6) Based on a review of recent studies on indoor environment and building service systems, it is noticed that research issues have mainly focused on optimal thermal comfort, improvement of indoor air Quality and many innovative systems such as air-barrier type perimeter-less system with UFAC, radiant floor heating and cooling system and etc. New approaches are highlighted for improving indoor environmental condition as well as minimizing energy consumption, various activities of building control and operation strategy and energy performance analysis for economic evaluation.