• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권12호
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• pp.2171-2178
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• 2016

Polyester cloth (PC) was selected as a prospective inexpensive substitute separator material for microbial fuel cells (MFCs). PC was compared with a traditional Nafion proton exchange membrane (PEM) as an MFC separator by analyzing its physical and electrochemical properties. A single layer of PC showed higher mass transfer (e.g., for $O_2/H^+/ions$) than the Nafion PEM; in the case of oxygen mass transfer coefficient ($k_o$), a rate of $50.0{\times}10^{-5} cm{\cdot}s^{-1}$ was observed compared with a rate of $20.8{\times}10^{-5}cm/s$ in the Nafion PEM. Increased numbers of PC layers were found to reduce the oxygen mass transfer coefficient. In addition, the diffusion coefficient of oxygen ($D_O$) for PC ($2.0-3.3{\times}10^{-6}cm^2/s$) was lower than that of the Nafion PEM ($3.8{\times}10^{-6}cm^2/s$). The PC was found to have a low ohmic resistance ($0.29-0.38{\Omega}$) in the MFC, which was similar to that of Nafion PEM ($0.31{\Omega}$); this resulted in comparable maximum power density and maximum current density in MFCs with PC and those with Nafion PEMs. Moreover, a higher average current generation was observed in MFCs with PC ($104.3{\pm}15.3A/m^3$) compared with MFCs with Nafion PEM ($100.4{\pm}17.7A/m^3$), as well as showing insignificant degradation of the PC surface, during 177 days of use in swine wastewater. These results suggest that PC separators could serve as a low-cost alternative to Nafion PEMs for construction of cost-effective MFCs.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.165-178
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• 2020

본 연구에서는 국내에 도입된 외래 포유류를 조사하여 생태계위해성평가와 외래생물 관리 데이터베이스 구축에 필요한 기초자료를 제시하고자 했다. 이를 위해 관상 목적으로 도입된 외래 포유류, 개인 간 거래되는 외래 포유류 등 사육 환경에서의 외래 포유류와 자연에 유입된 외래 포유류를 조사하여 한국에 도입된 외래 포유류 목록을 구축하였다. 한국에 도입된 외래 포유류는 총 163분류군으로 확인되었다. 관상 목적으로 도입된 외래 포유류는 11목 44과 139분류군, 개인 간 거래되는 외래 포유류는 5목 19과 28분류군, 자연생태계에 유입된 외래 포유류는 총 4목 7과 8분류군으로 나타났다. 국내 도입된 외래 포유류의 효과적인 관리를 위해서는 도입된 모든 종의 목록을 토대로 종별 개체수, 도입지역 등 기초적인 정보의 확보가 중요하다. 아울러, 자연생태계 유출 시 나타날 수 있는 생태계위해성에 대한 객관적 평가를 통해 잠재적인 위해 정도를 구분하고 이에 근거한 관리정책의 체계적 연계가 필요하다. 마지막으로, 국내 자연생태계에 유입된 Capra hircus, Cervus nippon taiouanus, Felis catus, Myocastor coypus, Ondatra zibethicus, Oryctolagus cuniculus, Ovis aries, Rattus norvegicus 등 8분류군에 대해서는 확산 변화 양상에 관한 지속적인 모니터링과 서식 변화 수준에 따른 즉각적 대응체계 구축 등 국가 차원에서의 확산 제어 방안 마련이 시급히 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1399-1407
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• 2015

Klebsiella pneumoniae는 인간의 피부, 구강, 호흡기, 요로, 장관 등에서 일반적으로 존재하는 상재세균이다. 하지만 지역사회획득 폐렴의 주요 원인이 되는 기회감염균이기도 하다. 옥수수수염은 K. pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Shigella spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 등 병원성 세균에 대해 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 옥수수수염 농축액의 K. pneumoniae에 대한 항균능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 K. pneumoniae ATCC 13883, broad-spectrum β-lactamase (BSBL) 생성균주, exteded-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성균주 및 carbapenemase 생성균주를 수집하였다. 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 사용하였고 내성유전자는 PCR 증폭과 염기서열 분석을 통해 확인하였다. 또한 항균활성 실험을 위하여 옥수수수염 농축액을 이용하여 MacConkey agar 평판배지(50%, 100%)를 제조하였고 균주의 성장억제를 확인하기 위하여 제조된 배지에 K. pneumoniae를 평판도말하여 37℃ 항온기에서 18시간동안 배양하였다. 수집된 K. pneumoniae는 SHV-1 (n=8), SHV-2a (n=8), SHV-5 (n=2), SHV-11 (n=2), SHV-12 (n=18), TEM-1 (n=10), CTX-M-3 (n=2), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=1), GES-5 (n=5), KPC-2 (n=6), KPC-3 (n=4) 및 NDM-1 (n=2)을 보유하고 있었다. 시험에 사용된 K. pneumoniae 균주 가운데 K. pneumoniae ATCC 13883균주에 대해 항균활성이 있었으나 BSBL, ESBL 및 carbapenemase 생성균주에 대한 항균활성을 확인할 수는 없었다. 따라서 옥수수수염 추출액은 K. pneumoniae에 의한 지역사회획득 감염증 예방과 회복에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.265-271
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• 2010

활성탄에 $TiO_2$를 졸-겔 방법으로 코팅하여 탄소복합전극을 제조하였고 축전식 이온제거(Capacitive deionization : CDI) 과정에서 나타난 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 $TiO_2$는 전극의 젖음성을 향상시켜 전극과 전해질의 접촉 저항을 감소시키고, 전기이중층 흡착량을 증가시킬 수 있으므로 CDI전극재로 활성탄에 코팅하였다. TEM, XRD, XPS로 활성탄에 $TiO_2$가 코팅되었는지 확인하였다. 순환전류전압법과 impedance측정 결과 탄소복합전극이 탄소전극보다 전기이중층 용량이 증가하였으며, 전극의 확산저항이 줄어든 것을 확인하였다. 또한 이온제거율을 확인하기 위한 충전-방전 및 이온전도도 평가 결과 전해질 NaCl $1000\;{\mu}S/cm$에서 탄소복합전극이 탄소전극보다 39% 더 많은 이온을 제거하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과 CDI용 전극재료 $TiO_2$가 코팅된 탄소복합전극이 탄소전극보다 효과적인 제염효과를 보임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.632-638
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• 2014

입상활성탄을 사용하여 new fuchsin 염료를 흡착하는데 필요한 흡착등온선과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 가장 잘 맞았으며, 등온흡착평형관계로부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가한 결과, 분리계수값이 각각 $R_L$ = 0.023, 1/n=0.198로 입상활성탄에 의한 new fuchsin 염료의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Dubinin-Radushkevich 식으로 구한 흡착에너지값(E = 0.002 kJ/mol)과 Temkin 식으로부터 구한 흡착열상수값(B = 1.920 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식과 비교하여 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자 내 확산이 흡착공정의 지배단계이었다. 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(92.49 kJ/mol)과 활성화에너지값(11.79 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행되었다. 또한, 엔트로피 변화값이 313.7 J/mol K로 흡착공정의 무질서도가 증가하였다. 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 것은 활성탄에 대한 new fuchsin 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.382-387
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• 2008

착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2876-2882
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• 2015

본 연구의 목적은 대표적 점오염원인 석탄화력발전소의 대기오염방지시설을 개선했을 때 최대 착지 농도 및 주변지역의 대기오염도 변화를 파악하는데 있다. 대기오염방지시설 개선 전 후의 대기질을 예측 비교하여 시설의 개선 효과가 어느 정도인지를 분석하였다. 대기질 예측에는 바람장의 변화를 Puff의 이동으로 나타낼 수 있고, 비정상 상태를 구현 할 수 있는 대기오염확산모델인 CALPUFF 모델을 이용하였다. 화력발전소의 주요 대기오염배출 물질인 아황산가스($SO_2$), 이산화질소($NO_2$), 먼지($PM_{10}$) 항목을 예측 항목으로 선정하였다. 연구결과 $SO_2$, $NO_2$ 항목은 대기오염방지시설 개선으로 인하여 최대 착지지점 및 주변지역의 대기질 오염도 감소에 상당히 효과가 있는 것으로 분석되었다. $PM_{10}$ 항목의 경우에는 최대 착지지점에서는 오염도 감소 효과가 높으나, 석탄 화력발전소 주변지역의 대기오염도 감소 효과는 다소 낮게 분석되었다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.430-436
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• 2014

오로라레드(Allura Red, AR)는 수용성의 유해한 타르계 식품착색제(적색 40호)이다. 역청탄계 입상활성탄을 사용한 AR의 회분식 흡착실험은 흡착제의 양, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 수행되었다. 흡착평형자료를 가지고 Langmuir와 Freundlich 및 Temkin 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수($R_L$) 값으로부터 입상활성탄이 AR을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin parameter, B의 값은 1.62~3.367 J/mol로 흡착공정이 물리흡착임을 나타내었다. 흡착속도실험으로부터, 입자내확산속도상수($k_m$)는 온도증가와 함께 커졌으며, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞았음을 알았다. 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들을 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. Gibbs 자유에너지변화값(${\Delta}G$ = -7.02~-8.79 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H$ = + 82.2 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 자발적이고 흡열과정임을 알았다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.71-83
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• 2013

무선인터넷 기술의 급속한 발전과 스마트폰의 빠른 확산으로 인해 국내 외 앱스토어를 통해 다양한 모바일 앱이 개발 배포되고 있다. 이에 따라 중앙정부부처나 지방자치단체에서도 모바일 전자정부를 보다 적극적으로 체험하고 활용할 수 있도록 공공용 모바일 앱(이하 공공앱)을 개발 제공하고 있으나, 서비스 이용률은 지극히 낮은 편이다. 본 연구는 지방자치단체(이하 지자체)의 공공앱 서비스 관계자를 제공자, 개발자, 사용자로 구분하고, 심화된 인터뷰를 통해 공공앱 서비스의 기획 및 제작, 전반적인 관리, 사용 측면에서 현황 및 문제점을 제시하였다. 또한, 인터뷰 결과를 바탕으로 전자정부 표준프레임워크 적용, 공공앱 서비스의 관리조직 및 체계 정비, 모바일 환경에 맞는 홍보전략, 사용자 맞춤형 정보제공, 공공정보의 개방 및 활용 증대 등의 활성화 방안으로 제시하였다. 본 연구는 학문적으로 관련 연구가 부족한 모바일 전자정부 및 공공앱 분야의 연구에서 후속 연구를 위한 기초자료로 적용될 수 있고, 사용자, 제공자, 개발자 그룹을 대상으로 한 심화된 인터뷰 결과를 바탕으로 질적연구를 수행하였다는 점에서 의의가 있다. 실무적으로 본 논문에서 제시된 공공앱 서비스의 현황자료와 인터뷰 결과는 부산시와 공공앱 개발업체에서 관련 현황분석 및 활성화 방안마련에 활용할 수 있다. 또한, 지자체 및 중앙정부의 모바일 전자정부 서비스와 관련한 정책 결정 및 관련 기관의 전략 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제38권6호
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• pp.427-434
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• 1994

본 연구는 열장 흐름 분획법을 이용하여 에틸렌-아세트산 비닐 혼성중합체들의 머무름에 미치는 인자들을 조사함으로써 혼성중합체의 물리화학적인 성질 중 열확산계수의 특성과 효율적인 분리에 대해 고찰하였다. 시료로 선택한 8종의 혼성중합체들의 분자량 범위는 110,000 ~ 285,000이고 아세트산 비닐의 함량은 25% ~ 70%인 것을 사용하였으며, 이동상으로는 점도와 열전도도 값이 서로 다른 THF, 톨루엔 및 클로로벤젠을 선택하였다. 혼성중합체의 머무름은 시료의 분자량, 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였는데 시료의 분자량과 아세트산 비닐의 함량이 증가할수록 머무름이 증가하였다. 실험으로부터 측정된 열확산계수는 1.36∼5.97 $cm^2/(s.K)$로서 시료의 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였다. 즉 열확산계수는 아세트산 비닐의 조성이 높아짐에 따라 증가하였으며, 조성과 열확산계수의 도시에서 조성이 무게백분율로 표시될 때 1.36∼5.97 $cm^2/(s.K)$로서 시료의 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였다. 즉 열확산계수는 아세트산비닐의 조성이 높아짐에 따라 증가하였으며, 조성과 열확산계수의 도시에서 조성이 무게백분율로 표시될 때 상관계수가 큰 $(r^2(\geq)0.928)$ 직선성을 나타내었다. 또한 혼성중합체의 조성에 대한 열확산계수의 변화율은 이동상이 THF인 경우에 가장 컸으모로, 조성이 서로 다른 혼성중합체의 분리에 적합한 이동상은 THF라는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 열장 흐름 분획법이 중합체의 크기가 유사하고 조성이 서로 다른 혼성중합체의 분리에 이용될 수 있음을 알 수 있다.