• 제목/요약/키워드: calcium resistance

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EICP에 의한 미세먼지 억제: 실내 실험 및 현장 적용 (Fine Dust Suppression by Enzyme Induced Carbonate Precipitation: Indoor Experiment and Field Application)

  • 송준영;하성준;심영종;진규남;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권10호
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    • pp.67-78
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    • 2019
  • 친환경 지반개량공법인 EICP 처리를 통해 실내 및 현장 실험을 실시하여 미세먼지 억제 효율을 평가하였다. 실내 실험에서는 현장 적용성을 고려하여 저렴한 물질로 EICP 용액을 제작하였으며, EICP 용액의 최적 혼합비 및 처리량을 산정하였다. 용액의 최적 혼합비는 요소/염화칼슘의 비율이 1.5 및 백태가루 15g/L일 경우, 최적의 탄산칼슘 생성량을 보였다. EICP 용액 최적 처리량은 $7L/m^2$이며, 미세먼지 억제 실험 및 콘팁저항치 측정 실험을 통해 결정되었다. 현장 실험은 덤프트럭이 통행하는 test-bed에서 살수 실험 및 EICP 실험을 각각 실시하였으며, 현장의 상황에 따라 효율적인 미세먼지 억제법은 달라질 것으로 판단된다.

질산칼슘 혼화재를 사용한 대단면 급속 포장 콘크리트의 균열 및 내구특성 (Cracking and Durability Characteristics of High-early-strength Pavement Concrete for Large Areas using Calcium Nitrate)

  • 원종필;이시원;이상우;박해균
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권1A호
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    • pp.101-108
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    • 2009
  • 급속 포장 콘크리트는 타설 직후 공기 중에 노출되어 물리적, 화학적 영향을 많이 받아 유해물질들의 콘크리트 구조물 내부로 침투하여 사용연한이 감소하게 된다. 이와 같이 콘크리트 투과 특성은 내구성능을 결정하는데 중요한 요소이다. 또한 조강시멘트와 조강제의 성능으로 인하여 급격한 수화반응으로 인한 수화열로 열과 수분의 이동이 증가하여 구조물에 인장응력을 발생시켜 미소균열을 발생시킨다. 본 연구에서는 대단면 포장체의 급속 시공용으로 도출된 배합을 바탕으로 물투수시험, 동결융해반복시험, 마모저항성시험, 표면박리시험 및 소성수축, 건조수축, 자기수축 등의 시험을 실시하였다. 시험결과 조강제 및 섬유를 혼입한 배합이 가장 우수한 결과를 보여주었다.

Photo-crosslinked gelatin methacryloyl hydrogel strengthened with calcium phosphate-based nanoparticles for early healing of rabbit calvarial defects

  • Da-Na Lee;Jin-Young Park;Young-Wook Seo;Xiang Jin;Jongmin Hong;Amitava Bhattacharyya;Insup Noh;Seong-Ho Choi
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제53권5호
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    • pp.321-335
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    • 2023
  • Purpose: The aim of this study was to investigate the efficacy of photo-crosslinked gelatin methacryloyl (GelMa) hydrogel containing calcium phosphate nanoparticles (CNp) when applying different fabrication methods for bone regeneration. Methods: Four circular defects were created in the calvaria of 10 rabbits. Each defect was randomly allocated to the following study groups: 1) the sham control group, 2) the GelMa group (defect filled with crosslinked GelMa hydrogel), 3) the CNp-GelMa group (GelMa hydrogel crosslinked with nanoparticles), and 4) the CNp+GelMa group (crosslinked GelMa loaded with nanoparticles). At 2, 4, and 8 weeks, samples were harvested, and histological and micro-computed tomography analyses were performed. Results: Histomorphometric analysis showed that the CNp-GelMa and CNp+GelMa groups at 2 weeks had significantly greater total augmented areas than the control group (P<0.05). The greatest new bone area was observed in the CNp-GelMa group, but without statistical significance (P>0.05). Crosslinked GelMa hydrogel with nanoparticles exhibited good biocompatibility with a minimal inflammatory reaction. Conclusions: There was no difference in the efficacy of bone regeneration according to the synthesized method of photo-crosslinked GelMa hydrogel with nanoparticles. However, these materials could remain within a bone defect up to 2 weeks and showed good biocompatibility with little inflammatory response. Further improvement in mechanical properties and resistance to enzymatic degradation would be needed for the clinical application.

잔골재 대체재로서 바텀애쉬를 이용한 초속경 그라우트재의 수밀성 및 내구특성 (Watertightness and Durability Properties of Ultra Rapid Hardening Grout using Bottom-ash)

  • 이건철;오동욱;조병영;김영근;조정기
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.102-109
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    • 2011
  • 본 연구에서는 산업부산물로서 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 혼화재를 이용하는 에코개념의 터널 보수용 초속경 그라우트 모르타르 개발을 목적으로 실시공 환경조건의 온도하에서 초속경 그라우트 모르타르의 수밀성 및 내구특성에 대하여 검토하였다. 수밀성으로 투수량 및 물흡수계수는 석탄회를 이용하는 시리즈 II의 경우가 증가하는 것으로 나타났으며, 온도조건별로는 $20^{\circ}C$ 양생조건이 $5^{\circ}C$ 양생조건 보다 투수량이 적은 것으로 나타났다. 또한, 본 연구범위 모든 시료는 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르) 투수량 기준인 20g 이내를 만족하는 것으로 나타났다. 내구성으로 중성화 저항성은 고로슬래그 미분말로 치환 사용에 따른 단위시멘트량 감소로 약간 저하하는 것으로 나타났다. 또한, 내알칼리성 및 내산성 결과는 시리즈 I의 경우 수산화칼슘용액에 침지후의 압축강도가 침지전의 압축강도에 비해 저하하는 것으로 나타났다. 반면, 시리즈 II의 경우 강도저하가 미비한 것으로 나타났으며, $5^{\circ}C$ 양생조건의 경우 C 타입의 시멘트를 제외하고는 28일 재령의 압축강도와 동등한 값을 나타내어 고로슬래그 미분말 및 버텀애쉬를 치환 사용한 경우 내알칼리성 및 내산성이 큰 것 알 수 있었다.

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여과-투과에 대한 실험적 분석: 여과매체의 종류, 여과매체의 매수, 여과압력의 영향 (Experimental Analysis on Filtration-Permeation: Influence of the Type and Sheets of Filter Media, and Filtration Pressure)

  • 임성삼;송연민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.317-327
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    • 2012
  • 케이크 여과와 고액분리에서 가장 중요한 지표인 케이크 평균 비저항을 결정하는 방법으로 여과실험을 사용하고 있으나 침전 등의 영향으로 정확한 값을 측정하기 어렵다. 이 연구에서는 조금 더 안정된 방법으로 여과 후 형성된 케이크에 입자제거수를 투과시켜 평균 비저항을 측정하는 여과-투과 실험을 제안한다. 탄산칼슘 1 wt% 현탁액을 사용하여 여과-투과 실험을 8종의 여과매체에 대하여 여과매체 1장과 3장, 압력 0.5 기압과 0.2 기압의 조건에서 각 조건 당 3~5회씩 동일한 실험을 수행하였다. 그 결과 여과 후 투과에서도 안정된 투과 속도가 측정됨을 확인하였고, 이를 바탕으로 Ruth의 공식을 분석하여 투과기간의 특징을 구명(究明) 하고 여과기간에 발생하는 침전의 영향을 분석하였다. 그 다음, 여과매체 3종을 선택하여 여과와 투과에서의 케이크 평균 비저항값으로 일원배치법에 의한 분석을 하였다. 분석결과 여과에 의해서는 0.5 기압과 0.2 기압의 케이크 평균 비저항값이 구분되지 않으나, 투과에 의해서는 충분히 구분되었다. 또한 투과기간의 케이크 평균 비저항값들이 여과기간의 그것에 비해 매우 좁은 분포를 가지는 것을 확인했다. 여러 여과매체의 여과 실험결과를 분석하여, 여과매체 저항을 현재의 방법으로 측정하는 것은 큰 의미가 없음을 밝혔고, 유리섬유 여과-투과 실험 결과로 낮은 압력에서 입자의 여과매체 이동 가능성에 대한 분석을 수행했다.

칼슘 전착처리 후, 시멘트 모르타르 속 철근의 부식속도에 대한 EIS 모니터링 (EIS monitoring on corroded reinforcing steel in cement mortar after calcium electro-deposition treatment)

  • 김제경;기성훈;이정재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 연구는 시멘트 모르타르 속에 매입된 철근이 3wt.% NaCl 전해질 수용액에 8시간 침지 및 대기 중에서 16시간 건조가 반복되는 환경에 있을 때 교류 임피던스법을 이용하여, 10kHz에서 용액저항, 10mHz에서 전하이동저항을 측정하여, 그 값의 차이로부터 분극저항을 계산하여 부식속도를 측정하였다. 부식속도를 제어하기 위해 포화 Ca(OH)2 용액에서 일정시간 전착하여, 그 효과를 관찰하였다. 철근의 부식속도는 용존산소의 확산속도 증가에 의해, 침지보다는 건조 환경에서 가속되었으며, 이것은 모르타르 두께가 얇을수록 명확히 측정되었다. 침지 및 건조 반복횟수가 증가함에 따로, 철근의 부식속도는 부동태에서 Low-middle 상태로 가속되었으며, 그 기준은 다수의 연구자들이 사용한 기준을 사용하였다. 이 기준에 의해 철근의 부식속도가 Low-middle 상태가 되면, 포화 Ca(OH)2 용액에서 -10 uA/㎠ 전류밀도를 사용하여 철근에 전착을 진행하고, 5일간 건조시킨 후, 3wt.% NaCl 용액에서 침지-건조 반복실험을 다시 진행하면서, 부식속도를 측정하였다. 측정결과, 모르타르의 두께가 얇은 경우, 부식속도의 감소를 명확히 관찰하였다. 또한, 전착에 의한 철근의 부식속도 감소는 침지상태에서 보다 철근이 건조과정에 놓일 때, 더욱 크게 측정되었다. 전착처리에 따라 칼슘은 철근표면과 모르타르 계면에 존재하는 Porous rust layer의 void를 메우는 것으로 보인다. 시험체가 건조과정에 놓일 때, 철근표면에 형성된 다공질의 녹층속에 농축된 Ca2+가 침지과정보다 쉽게 CO32-와 결합되어, CaCO3가 형성됨으로서 철근의 부식속도를 더욱 감소시킨 것으로 생각된다.

Expression and Characterization of Calcium- and Zinc-Tolerant Xylose Isomerase from Anoxybacillus kamchatkensis G10

  • Park, Yeong-Jun;Jung, Byung Kwon;Hong, Sung-Jun;Park, Gun-Seok;Ibal, Jerald Conrad;Pham, Huy Quang;Shin, Jae-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권4호
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    • pp.606-612
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    • 2018
  • The enzyme xylose isomerase (E.C. 5.3.1.5, XI) is responsible for the conversion of an aldose to ketose, especially xylose to xylulose. Owing to the ability of XI to isomerize glucose to fructose, this enzyme is used in the food industry to prepare high-fructose corn syrup. Therefore, we studied the characteristics of XI from Anoxybacillus kamchatkensis G10, a thermophilic bacterium. First, the gene coding for XI (xylA) was inserted into the pET-21a(+) expression vector and the construct was transformed into the Escherichia coli competent cell BL21 (DE3). The expression of recombinant XI was induced in the absence of isopropyl-thio-${\beta}$-galactopyranoside and purified using Ni-NTA affinity chromatography. The optimum temperature of recombinant XI was $80^{\circ}C$ and measurement of the heat stability indicated that 55% of residual activity was maintained after 2 h incubation at $60^{\circ}C$. The optimum pH was found to be 7.5 in sodium phosphate buffer. Magnesium, manganese, and cobalt ions were found to increase the enzyme activity; manganese was the most effective. Additionally, recombinant XI was resistant to the presence of $Ca^{2+}$ and $Zn^{2+}$ ions. The kinetic properties, $K_m$ and $V_{max}$, were calculated as 81.44 mM and $2.237{\mu}mol/min/mg$, respectively. Through redundancy analysis, XI of A. kamchatkensis G10 was classified into a family containing type II XIs produced by the genera Geobacillus, Bacillus, and Thermotoga. These results suggested that the thermostable nature of XI of A. kamchatkensis G10 may be advantageous in industrial applications and food processing.

Susceptibility of Foodborne Pathogens Isolated from Fresh-Cut Products and Organic Vegetable to Organic Acids and Sanitizers

  • Park, Kyung Min;Baek, Minwoo;Kim, Hyun Jung;Kim, Byeong Sam;Koo, Minseon
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.227-233
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    • 2013
  • 신선편의 샐러드와 유기농 채소에 오염되어 있는 식중독균인 B. cereus, S. aureus 그리고 E. coli를 대상으로 살균소독제와 유기산에 대한 감수성을 평가하여 신선편의 식품의 미생물학적 안전성의 확보를 위한 올바른 세척제와 사용량을 제시하고자 하였다. S. aureus는 2% acetic acid, malic acid, tartaric acid와 1% CaO에 대하여 고농도의 염소계, 과산화수소계 보다 높은 살균 효과를 보였고 E. coli의 경우에는 1% acetic acid와 CaO처리에 의해 80%의 분리주가 감소하여 50% 에탄올과 400 ppm 차아염소산나트륨과 대등한 감소율을 보였다. B. cereus 분리주에 대한 1% CaO, 0.5% acetic acid, 2% malic acid와 tartaric acid 처리는 200 ppm의 차아염소산나트륨보다 높은 감소율을 나타내었고, 1%의 과산화수소와 대등한 감소율을 나타내었다. 본 연구에 따라 천연 물질 유래 살균 소독제인 CaO와 유기산은 기존의 화학적 살균제를 대체할 수 있는 천연 살균 소독제로 활용될 수 있을 것이고 특히 환경 친화적이고 안전한 유기산은 고품질의 신선편의 채소를 안전성으로 공급하는데 효과적인 것으로 판단되었다.

고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 강도 발현 특성 및 내구성 (Strength Development and Durability of High-Strength High-Volume GGBFS Concrete)

  • 김주형;정지용;장승엽;정상화;김성일
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.261-267
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 개발을 위해 고로슬래그 미분말(GGBFS)을 65%까지 치환한 물-결합재비 23%의 고강도 콘크리트를 대상으로 압축강도 발현 특성과 내구성을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 GGBFS를 65% 혼입한 고강도 콘크리트의 압축강도는 재령 3일까지는 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)만을 사용한 콘크리트보다 낮지만 재령 7일 이후부터 더 높아지는 것으로 나타났으며, 강도의 증가와 함께 공극구조가 더 치밀해짐으로써 염소이온 투과 저항성이 커지고, 이로인해 별도의 공기연행 없이도 우수한 동결융해 저항성을 확보할 수 있으며, 수산화칼슘의 감소에도 불구하고 우수한 탄산화 저항성을 나타냈다. 반면 실리카퓸(SF)을 GGBFS와 함께 혼입하면 GGBFS만 혼입한 경우보다 강도는 낮아지고 염소이온 투과 저항성이 낮아지는 것으로 나타났다. 따라서 향후 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트에서의 SF의 반응에 대한 심층적인 연구가 요망된다.

산화마그네슘 함량이 실험적 알지네이트 인상재의 특성에 미치는 영향 (EFFECT OF MAGNESIUM OXIDE CONTENTS ON THE PROPERTIES OF EXPERIMENTAL ALGINATES)

  • 배일환;우이형;최대균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.551-564
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    • 2003
  • Statement of problem : Magnesium oxide may increase pH of alginate, and supply magnesium ions to the polymerization reaction of alginate. Purpose : This study was designed to evaluate the influence of incorporation of magnesium oxide to alginate composition. Material and Method : Seven kinds of experimental alginates were prepared and used for the experiments. Components with unchanging concentrations were sodium alginate 15%, calcium sulfate 14%, sodium phosphate 2%, and zinc fluoride 3%. Contents of magnesium oxide were varied as 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%. Diatomaceous earth were added to each experimental groups as balance to be 100%. Control group was a MgO 0% group. Working time, setting time, elastic recovery strain in compression, compressive strength and tear resistance were measured were measured. Sample size for each groups were 10. Arithmetic means were used as each groups representative values. Regression test between MgO contents and results, Duncan's multiple range test, and One-way ANOVA test were done between groups at level of 0.05. Results : 1 Magnesium oxide made the working time and setting time as longer(p<0.0001). 2 Magnesium oxide did not alter the elastic recovery(p>0.05). 3. Magnesium oxide contents between 2% and 4% exhibited the lowest strain in compression on alginates(p<0.0001). 4. Magnesium oxide made the compressive strength and the tear resistance stronger(p<0.0001). Conclusion : These results mean that setting time of alginate maybe controlled and that mechanical properties maybe improved by the incorporation of magnesium oxide into alginate, without any reduction of elasticity.