• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.67-81
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• 2006

Using a strain-controlled rheometer, the dynamic viscoelastic properties of aqueous xanthan gum solutions with different concentrations were measured over a wide range of strain amplitudes and then the linear viscoelastic behavior in small amplitude oscillatory shear flow fields was investigated over a broad range of angular frequencies. In this article, both the strain amplitude and concentration dependencies of dynamic viscoelastic behavior were reported at full length from the experimental data obtained from strain-sweep tests. In addition, the linear viscoelastic behavior was explained in detail and the effects of angular frequency and concentration on this behavior were discussed using the well-known power-law type equations. Finally, a fractional derivative model originally developed by Ma and Barbosa-Canovas (1996) was employed to make a quantitative description of a linear viscoelastic behavior and then the applicability of this model was examined with a brief comment on its limitations. Main findings obtained from this study can be summarized as follows: (1) At strain amplitude range larger than 10%, the storage modulus shows a nonlinear strain-thinning behavior, indicating a decrease in storage modulus as an increase in strain amplitude. (2) At strain amplitude range larger than 80%, the loss modulus exhibits an exceptional nonlinear strain-overshoot behavior, indicating that the loss modulus is first increased up to a certain strain amplitude(${\gamma}_0{\approx}150%$) beyond which followed by a decrease in loss modulus with an increase in strain amplitude. (3) At sufficiently large strain amplitude range (${\gamma}_0>200%$), a viscous behavior becomes superior to an elastic behavior. (4) An ability to flow without fracture at large strain amplitudes is one of the most important differences between typical strong gel systems and concentrated xanthan gum solutions. (5) The linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions is dominated by an elastic nature rather than a viscous nature and a gel-like structure is present in these systems. (6) As the polymer concentration is increased, xanthan gum solutions become more elastic and can be characterized by a slower relaxation mechanism. (7) Concentrated xanthan gum solutions do not form a chemically cross-linked stable (strong) gel but exhibit a weak gel-like behavior. (8) A fractional derivative model may be an attractive means for predicting a linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions but classified as a semi-empirical relationship because there exists no real physical meaning for the model parameters.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.379-384
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• 2005

Polymeric 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (PMDI), 여러 관능기와 OH 값을 가지는 7종의 폴리올, 실리콘 계면활성제, 두 종류의 촉매 그리고 세 종류의 발포제를 사용하여 폴리우레탄폼(PUF)을 제조하였다. 발포제로는 염화불화탄소(CFC-11), 염화불화탄화수소(HCFC-141b)와 불화탄화수소(HFC-365mfc)가 이용되었다. HCFC-141b를 사용한 PUF의 기초특성과 cell 구조에 대한 겔화촉매와 blowing 촉매의 영향을 조사하였다. Cell 크기는 촉매의 양에 따라 감소하였다. 겔화촉매의 경우에 밀도 변화는 거의 없지만 압축강도는 촉매양이 0에서 2 pph로 증가함에 따라 11.9에서 $12.66kg_f/cm^2$로 증가하였다. 3 종의 발포제를 이용한 PUF의 겔화시간, 밀도와 압축강도를 측정하였으며, 물리적 특성에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 다른 두 종류의 발포계와 비교했을 때 HCFC-141b를 사용한 PUF의 cell 구조는 불균일함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.9-14
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• 2009

양쪽성 계면활성제는 등전점 이하의 pH 조건에서 양이온 계면활성제로 작용함으로써 유연력을 나타낼 수 있으며, 등전점 이상의 pH 조건에서는 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용하여 세정력을 나타낼 수 있다. 따라서 pH에 따른 양쪽성 계면활성제의 특성을 활용하면 한 종류의 계면활성제 분자로 세정력과 유연력을 동시에 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 amine oxide 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였으며, 또한 계면활성제 수용액에 대하여 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 본 실험에서 사용한 amine oxide 양쪽성 계면활성제의 등전점은 7.35와 7.4인 것을 각각 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 확인할 수 있었으며, 이 결과는 문헌에 보고된 값과 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.411-419
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• 2022

카로티노이드는 자연계에 존재하는 붉은색, 주황색, 황색의 지용성 색소이며, provitamin A, 항산화, 항염증, 항암 등 다양한 기능성을 가지는 생리활성물질로 알려져 있다. 생리 활성과 색소 활용성 때문에 카로티노이드는 식품, 화장품, 양식 산업 등에 널리 이용되고 있다. 현재 산업적으로 활용되는 카로티노이드는 대부분 생산 단가가 저렴한 합성 색소를 이용하고 있지만, 안전성과 생리활성효과 때문에 천연 카로티노이드가 각광받고 있다. 하지만 식물과 동물의 카로티노이드 생산은 경제적인 원인으로 생산에 제한이 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 화합 합성으로 생산되는 카로티노이드를 대체하기 위한 좋은 장점을 가지고 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 낮은 생산성 때문에 산업적 활용에 제한이 있으며, 지속적으로 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위한 연구가 이루어져 왔다. 박테리아로부터 카로티노이드 생산량을 증가시키기 위해 진행된 연구로는 박테리아의 카로티노이드 생합성 경로와 각 효소들의 활성, 돌연변이를 이용한 균주 개발, 유전공학을 통한 카로티노이드 생산성 증가 균주 구축, 스트레스 유도를 통한 카로티노이드 축적, 발효 배지의 조성과 배양 조건, 다른 균주와의 공배양 등을 포함하고 있다. 이 논문의 목적은 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위해 진행된 연구들을 검토하는 것이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제14권2호
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• pp.205-217
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• 2006

친환경 유기 논 농업 토양 관리 기술을 개발하기 위하여 화학비료대신 유기물원인 볏짚, 퇴비, 헤어리베치, 그리고 자재는 인광석, 석회고토분말, Ash를 사용하여 유기벼 재배 및 유기 논 농업 토양 관리 기술에 대한 효과 검정을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 수도의 시기별 생육상황은 삼요소구에 비하여 유기물원 볏짚과 퇴비처리에서 초장 및 경수가 적은 경향이고, 두과작물인 헤어리베치 시용구는 삼요소구와 거의 같거나 비슷한 경향을 보였다. 2. 토양산화환원(Eh)의 변화를 보면 처리에 상관없이 5월 30일부터 감소하기 시작하여 6월 9일에는 급속하여 낮아졌는데 (-150mv에서, -190mv) 이는 온도상승으로 인한 미생물의 활성이 증가한 것으로 생각되어진다. 3. 수량구성요소 및 수량에서 수수는 유기물원의 연용에는 차이가 나지 않았으며, 삼요구와는 약간의 차이를 보였으나, 볏짚가 퇴비처리가 헤어리 처리보다 수수가 적은 경향을 보였고, 등숙율은 삼요소구에 비하여 유기물원 처리가 공히 높은 경향을 보였고 처리간에 유의성은 인정되지 않았고, 천립중에 있어서도 유기물원 시용 여부에는 차이가 나지 않았고 삼요소구와도 차이가 없었다. 수량에 있어서 삼요소구 511kg/10a에 비해 토비시용은 98%, 퇴비99%, 헤어리베치 103%, 삼요소+퇴비 101%로 유의성은 인정되지 않았다. 4. 유기물원 시용으로 시험 후 토양의 화학성을 보면 유효인산과 치환성가리, 치환성 칼슘 등의 함량이 증가하는 반면, 공극율 및 용적밀도가 볏짚>헤어리베치>퇴비>퇴비+삼요소>삼요소>무비 순으로 토양 물리성이 양호하였다. 5. 이상의 결과를 볼 때 유기 논 농업 토양 기술개발의 관리 측면에서 일반 관행농업보다는 수량은 볏짚과 퇴비에서 감소하나 두과작물인 헤어리베치를 재배하여 시용하면 토양의 화학성과 물리성이 양호하고, 생육 및 수량도 일반관행농법과 거의 비슷하므로 유기벼 재배 및 논토양관리에서는 활용 가능성이 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.181-186
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• 2011

녹비작물 헤어리베치를 이용하여 벼 재배 시 물 절약 기술을 개발하고자 2008년부터 2009년까지 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 벼 시험포장 신흥통에서 수행하였다. 물관리 처리 내용은 관행시비구와 헤어리베치 투입구 내에 관행물관리구 (주 2~3회)와 주1회관개구를 설치하여 벼 이앙 후 30~38일부터 관개량, 벼 생육, 수량 및 수량구성요소, 토양물리성 변화를 조사하였다. 벼 유수형성기와 유숙기의 생육은 2년 모두 헤어리베치 투입구의 주1회 관개구가 관행시비구의 주1회관개구보다 양호하게 경과하였다. 관개량은 관행시비구의 관행물관리구에 비하여 헤어리베치 투입구의 주1회관개구가 2008년은 46.0%, 2009년 61.3%로 절감되었다. 벼 수량 및 수량구성요소도 2개년 모두 관행시비구의 물관리에 비하여 헤어리베치 투입구의 주1회 관개구와 유의적 차이가 없었다. 또한 헤어리베치 투입구에서 벼 수확 후 토양의 용적밀도가 감소하고 공극률이 증대하였다. 물리성 개선의 지표물질인 glomalin의 함량도 헤어리베치 투입구에서 증가하는 경향을 보였다. 따라서 헤어리베치 투입 후 주 1회만 관개하여도 토양물리성이 개선되고 보수력이 증대되어 벼 수량의 감수 없이 절수 재배가 가능하여 벼 재배 시 물 절약이 가능할 것으로 사료되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권1호
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• pp.21-30
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• 2002

개시제 ammonium persulfate(APS)와 유화제 sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS)를 이용하여 methyl methacrylate(MMA), styrene(St), ethyl acrylate(EA)등의 단량체를 core(내부)와 shell(외부)의 폴리머성분이 다른 core-shell 폴리머를 합성하고 각 core-shell 폴리머에 대한 구조를 연구하였다. 한 입자의 내부와 외부의 고분자 조성이 다른 composite 라텍스는 고분자 블렌딩과 공중합의 물성과는 달리 한 입자 내에서도 상반된 두 가지 물성을 동시에 나타내는 특성으로 인하여 여러 산업 분야에 응용이 가능하다. 그러나, core-shell 라텍스를 제조할 때 반응중입자가 성장하는 과정에서 입자의 응집과 중합율이 떨어지고, 라텍스의 응용시 기계적 안정성이 문제점으로 되고 있다. 따라서 shell 중합시에 새로운 입자의 생성이 적고 중합중 안정성이 우수한 라텍스를 제조하기 위해 유화제농도, 개시제농도, 중합온도가 PMMA/PSt과 PSt/PMMA의 core-shell 구조에 미치는 영향과 중합 후 입도분석기(particle size analyzer; PSA) 및 투과전자현미경(transmission electron microscope; TEM)을 이용하여 실제 입자측정과 입자형태 특성을 확인하였으며 시차주사열량계(differential scanning calorimeter, DSC)를 이용하여 유리전이온도($T_g$)의 측정, 최저성막온도(minimum film formation temperature; MFFT), NaOH 첨가에 의한 가수 분해에 따르는 pH를 측정하여 core-shell의 새로운 특성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.372-380
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• 2011

촤-가스화 반응은 반응온도, 반응가스 부분압력, 시스템 총 압력, 입자크기 등 운전조건뿐만 아니라 촤의 화학적 조성 및 물리적 구조의 영향을 받는다. 본 연구에서는 두 종류의 역청탄 촤를 이용하여 반응온도 1,000-$1,400{^{\circ}C}$에서 $CO_{2}$ 가스화시 입자크기의 영향을 관찰하였다. 실험실 규모의 고정식 반응기를 이용하여 대기압 하에서 실험을 수행하였으며 반응가스인 $CO_{2}$(40 vol%)가 반응기에 공급되면 촤와 반응하여 CO를 생성하였다. 촤의 탄소 전환율을 측정하기 위하여 비분산적외선 방식의 CO/$CO_{2}$ 센서가 장착된 실시간 가스분석기를 이용하였다. 실험결과 동일한 온도에서 입자크기가 감소할수록 가스화 반응성은 증가하였으며 온도가 증가할수록 반응성에 미치는 입자크기의 영향은 더욱더 크게 증가하였다. 또한 반응성이 낮은 촤에서 입자크기의 영향은 다소 적게 나타났다. 입자크기와 석탄 종류는 반응모델에도 영향을 주었다. Shrinking core model은 반응성이 낮은 석탄을 잘 묘사했으며 반대로 Volume reaction model은 반응성이 높은 석탄을 잘 묘사하였다.

• 환경생물
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• 제22권3호
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• pp.411-418
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• 2004

생태계는 수은의 화학적 형상 및 산업화에 따른 방출로 지속적이면서 다양하게 오염된다. 또한 수은은 화학적 여러 형태로 분류되며 쉽게 기화되는 성질로 인해 수은을 공정하는 과정에서 수많은 근로자들이 쉽게 급성 혹은 만성 중독이 될 수 있다. 그러나 수은의 유독성이 알려져 있기는 하나 생체가 환경에서 노출 가능한 저농도의 수은 영향에 대해서는 정확한 접근이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 실험은 이온화 방사선과 염화수은(II)의 영향을 비교해보고자 수행하였다. 미성숙의 웅성F344 흰쥐의 음용수에 염화수은을 녹여 실험기간 동안 음용시켰으며, 방사선 조사군의 경우는 6.5Gy의 감마선을 전신 조사하여 실험기간 동안 관찰하였다. 실험기간 동안의 체중의 변화량을 대조군과 비교 하였을 때, 염화수은을 처리한 군은 4.9% 증가를 보였으나, 감마선을 조사한 군에서는 14.4% 감소를 보였다. 혈액적 표지 인자들의 농도를 분석하여 각각 비교하였을 때, 염화수은을 처리하였을 때의 결과는 방사선을 전신조사한 것과는 확연히 다른 양상을 나타내었다. 반면 스트레스 호르몬으로 알려진 대표적인 부신피질 호르몬인 cortisol의 혈청내 농도는 대조군에 비해 두 실험군에서 모두 상승하였다. 각 외인성 인자에 의한 세포자연사 양상을 비교하고자 정소와 신장 조직에 대한 역전사중합반응을 실시하였다. Bax mRNA 분자의 발현은 두 실험군의 정소와 신장에서 모두 증가하였으나, Bcl-2 mRNA는 실험군에 따라 혹은 기관에 따라 다른 양상을 보였다. 본 실험의 결과 염화수은(II)은 주대상기관을 신장으로 하여 그 손상 기전은 이온화 방사선의 것과 구별되는 양상을 나타나는 것으로 확인하였다.