• 제목/요약/키워드: practical surface

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Cryo-Methods와 Cryo-SEM을 이용한 Cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803 미세구조 관찰 (Observations of the Cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 using Cryo-Methods and Cryo-SEM)

  • 이은주;문윤정;오현우;김수진;정영호;권희석;김윤중
    • Applied Microscopy
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    • 제39권1호
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    • pp.65-72
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    • 2009
  • Cryo-SEM은 수분을 함유하거나 액상 시료를 동결된 상태로 관찰하는 방법으로 rapid cooling, fracturing, sectioning, etching, coating과 같은 다소 복잡한 여러 과정의 전처리(Cryo-methods) 로 구성된다. 각 과정에서는 분석 목적이나 시료 특성(예: 시료크기, 물 함량 등)을 고려하여 최적의 조건을 설정하여야 한다. 본 연구에서는 cryo-SEM을 이용하여 남세균 (cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803)의 표면 및 내부 구조 관찰을 위한 etching time과 시료 처리에 관하여 살펴보았고 cryo-methods로 처리한 후 cryo-SEM으로 관찰한 이미지를 화학 고정한 일반 SEM(CSEM) 결과와 비교하였다. 관찰 결과, 화학 고정한 CSEM에서는 Synechocystis sp. PCC 6803 표면에 존재하는 pili가 잘 관찰되지 않았으며 파단된 내부 구조의 이미지를 얻을 수 없었으나 cryo-methods/cryo-SEM에서는 세포 표면의 pili 및 membrane의 형태를 관찰할 수 있었다. 또한 수화 상태에 따라 구조변형이 일어나는 biofilm의 구조도 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로부터 cryo-methods/cryo-SEM은 수분을 함유하는 의생물 시료의 형태 구조를 분석하는 유용한 방법으로 사료된다.

조류(藻類)제어를 위한 실용적 신기술 : K-water 녹조수상콤바인 (A Practical New Technology of Removing Algal Bloom: K-water GATe Water Combine)

  • 신재기;김호준;김세원;정선아;문병천;이상협;최재우
    • 생태와환경
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    • 제47권3호
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    • pp.214-218
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    • 2014
  • 본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상 콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다. 전반적으로 본 장치의 모듈 시스템은 매우 간단하다. 2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 $500,000m^2day^{-1}$에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 $500,000m^3day^{-1}$은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급 영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.

가중 다목적성을 고려한 구조물 응답 제어용 TMD의 RSM 기반 실용적 최적 설계 (RSM-based Practical Optimum Design of TMD for Control of Structural Response Considering Weighted Multiple Objectives)

  • 도정윤;국성오;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.113-125
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    • 2017
  • 본 연구는 전산실험을 통해 중규모 건물에 설치한 수동형 TMD의 매개변수에 대한 가중 다목적 최적화 설계를 다루고 있다. MATLAB으로 수치 시뮬레이션 코드를 작성함으로써 지진하중에 대한 동적응답을 파악하였으며 중심합성계획법과 반응표면법으로 구성한 전산실험을 기반으로 하는 가중 다목적 최적화 기법을 적용하여 TMD의 최적 동조 매개변수를 찾고자 하였다. 본 연구에서는 10층 건물을 대상으로 El Centro를 벤치마크 지진으로 가진하여 반응모델을 생성하고, AHP를 이용하여 반응변수 사이의 상대적 중요도를 산출한 후 가중다목적최적화 설계를 실시하였다. 본 연구의 방법으로 최적화된 매개변수를 가진 TMD는 지진 응답을 효과적으로 저감하였다. El Centro 지진이 작용하는 경우 RSM 기반 가중 다목적 최적설계방법으로 최적화한 TMD의 진동수 응답과 최상층 평균제곱변위는 비제진시보다 각각 31.6%와 82.3% 향상되었고, 모든 적용 지진에서 기존 설계법보다 동등 또는 이상의 성능을 가진 것으로 확인되었다.

Evaluation of Antimicrobial Activity of Allyl Isothiocyanate (AITC) Adsorbed in Oyster Shell on Food-borne Bacteria

  • Han, Jung-Ho;Ahmed, Raju;Chun, Byung-Soo
    • 청정기술
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    • 제21권4호
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    • pp.241-247
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    • 2015
  • 굴 패각은 한국 남쪽의 해안의 바다 양식 폐기물로써 처리문제로 대두되고 있다. 폐기물인 굴 패각을 실용화하기 위해서, 현지 회사에서 구입한 소성된 굴 패각(COS)에 AITC (allyl isothiocyanate)를 흡착시킨 후 식품 감염 질병을 일으키는 박테리아에 대해 성장억제능력을 시험하였다. COS 분말은 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium 균에 대해 1% 정도의 농도에서 세균 발육 억제 효과를 3에서 5 log 10 CFU/mL로 나타냄으로써 세균 발육 억제 효과를 보였으며, 순수 AITC의 MIC 결과는 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium에 대해 각각 1 mg/mL, 0.8 mg/mL 0.7 mg/mL을 나타내었다. 소성된 굴 패각은 소성과정에서 기공이 생성되어 225 mg/g의 AITC를 흡착하였고, FTIR 결과로 COS에 AITC가 흡착이 되었음을 확인하였다. 입자의 특성은 매우 미세한 입자 크기 및 높은 선상 표면을 나타내었다. AITC가 흡착된 소성된 굴 패각(ACOS)은 1% 농도에서 완전히 세균 세포를 억제함에 따라, ACOS는 COS보다 더 나은 항균활성을 나타냄을 확인하였으며, 이는 박테리아에 대해 AITC와 소성된 굴 패각의 상승효과가 있음을 나타내었다.

초본류 문화재의 보존처리를 위한 연구 -부여 궁남지 출토 짚신을 대상으로- (A study for conservation of plant-based cultural properties : on the subject of straw sandals excavated at Goongnamji in Buyeo)

  • 나미선;김익주;김수기
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 한국문화재보존과학회 2004년도 제20회 발표논문집
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    • pp.115-130
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    • 2004
  • Plant-based cultural assets using straw and grass as household goods of our people's have been used as indispensable tools for practical living for a very long time. However, only a limited number of artifacts were unearthed so far due to tile fragility of the material. For this reason, research on plant-based cultural properties had close to no progress, and the appropriateness of the PEG method, high-grade alcohol method, alcohol--ether-resin method, and Paraloid B-72 used in preserving plant-based cultural properties has not been sufficiently investigated. Therefore, this study examined the weight change rate by applying the methods of Primal MC-76 and vacuum freeze-drying used mostly as a earth-layer hardening material among PEG and acrylic resin, which are applied widely for preservation of waterlogged archaeological wood, as a means to preserve plant-based cultural properties along with the examination of the subject material, and an experiment was also performed on moisture absorption. The findings as a result were, first, the plant-based material being studied was found to be Typha (Typha orientalis Presl). Secondly, the weight change experiment applying $PEG\#400$ and $PEG\#4000$ confirmed a steady increase of weight if PEG -2Step is used for treatment. Third, in preserving all subject materials with soil, treatment with $PEG\#4000$, Primal MC-76, and vacuum freeze-drying showed that tile vacuum freeze-drying method resulted in the largest or $20\%$ reduction in weight, while Primal MC-76 resulted in $18\%$ and $PEG\#4000$ in $8\%$ of weight reduction. It was concluded that, considering the stability of soil measurement, this came to be because resin permeation was carried out along with tile drying process. Fourth, the weight changes were found to be around $10\%$ in various humidity conditions after the preservation treatment. The greatest weight change rate was seen in the case of $PEG\#4000$, particularly having chemicals gush out in a high humidity (RH $84\%$ or higher) environment. In the case of Primal MC-76 and vacuum freeze-drying methods, $6\~8\%$ weight changes were detected, and the lowest weight change was found in the case of the vacuum freeze-drying method. Fifth, as for color changes after treatment, blackening occurred most strongly with $PEG\#4000$, while Primal MC-76 and vacuum freeze-drying manifested colors closest to dry straw or grass. However, the texture of straw was not very evident in the case of Primal MC-76, due to a glossy surface, but vacuum freeze-drying was found to offer tile best result in terms of texture. Putting together the results of the above experiments, vacuum freeze-drying presented after being treated with PEG2-Step the most stabilized changes in weight, while it offered the smallest change in color as well.

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3D 프린팅을 이용한 토기·자기 문화재 복원 연구 (Restoration of Earthenware & Porcelain Cultural Assets using 3D Printing)

  • 이해순;위광철
    • 보존과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.131-145
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    • 2015
  • 문화재 보존처리는 손상된 문화재의 수명을 연장하고 그 가치를 재조명하는 실질적 수단으로서 높이 평가 받고 있다. 그러나 보존처리 과정은 대부분 보존처리자의 경험과 기술에 의한 수작업에 의존하고 있어 이에 따르는 많은 시간과 노력이 요구된다. 최근에는 문화재의 재질 특성과 형상에 따라 보다 정확하고 손쉽게 보존처리를 진행할 수 있는 방법을 채용할 수 있게 되었다. 즉, 지금까지 수작업으로 이루어지는 보존처리과정을 3D 프린터를 이용하여 컴퓨터상에서 구현된 입체 형상 데이터를 실물로 출력하는 방법을 이용하는 것이다. 먼저 문화재의 결손 부분을 컴퓨터상의 데이터로 구축한 다음 3D 프린터로 출력하여 결손 부분을 손쉽게 성형 및 가공 과정을 거치는 것이다. 3D 프린터 적용결과 반복적인 출력 및 디지털데이터의 형태 및 수치 조정이 가능하였으며, 다양한 소재를 활용한 여러 가지 복원재료로 부터 시험출력을 통하여 문화재 복원의 완성도를 향상시킬 수 있었다. 본 연구에서 도자기 결손부분 복원을 위한 3D 프린터 적용 시험을 위하여 현대 재현품인 청자칠보무늬향로와 차륜식토기 2점을 인위적으로 파손시켰다. 복원결과 수작업에 비해 작업시간 단축 및 정확한 형태의 재현 등에서는 좋은 효과를 나타내었다. 반면 정밀한 접합 및 표면 질감을 생생하게 표현하기 위해서는 약간의 2차적인 수작업이 필요하였다.

동전기제염장치에서 발생한 폐액의 재사용을 위한 개선된 처리기술 (Improved Treatment Technique for the Reuse of Waste Solution Generated from a Electrokinetic Decontamination System)

  • 김완석;김승수;김계남;박욱량;문제권
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 우라늄으로 오염된 토양을 복원하기 위해 실규모의 동전기제염장치로 제염하는 과정에서 많은 산폐액이 발생한다. 발생한 산폐액에 CaO를 가해 우라늄수산화물을 침전시켜 여과한 다음, 방사성 폐액을 줄이기 위하여 이 용액을 재사용하였다. 그러나 이 용액을 동전기에 재사용할 경우, 높은 농도의 칼슘 때문에 양극실에서 음극실로 용액이동 속도가 감소하여 여과포의 약화, 전선 부식, 음극면에 산화물 부착 등의 문제점이 발생하였다. 이 문제들을 해결하기 위하여 재생액에 황산을 넣어 $CaSO_4$로 침전시켜 칼슘을 제거하였다. 칼슘이 제거된 재생액을 사용하여 소형 동전기 장치에서 20 일간 토양제염 실험을 수행한 결과는 세척후 토양내 우라늄 잔류 농도가 0.35 Bq/g로 감소하였으며, 이는 증류수 제염한 결과와 유사하게 나타났다.

GFRP Rebar 보강 콘크리트 보의 급속노화환경에서의 휨 거동에 관한 연구 (Flexural Behaviors of GFRP Rebars Reinforced Concrete Beam under Accelerated Aging Environments)

  • 박연호;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.137-144
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    • 2013
  • 철근콘크리트(reinforced concrete) 구조부재에서 철근의 부식으로 인한 문제점을 개선하고자 섬유보강 복합재료(FRP) 보강근(rebar)을 사용하는 것에 대한 연구가 꾸준히 진행되어져 오고 있다. 하지만 이러한 FRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 환경에 대한 장기거동에 대한 연구가 아직도 미흡한 수준이다. 이 연구는 GFRP(glass fiber reinforced polymer) 보강근을 사용한 콘크리트 부재를 온도 약 $46^{\circ}C$와 습도가 80%인 인위적인 실험실에서 최대 300일까지 노출시킨 후의 장기 거동에 대한 실험적 연구를 제시하였다. 비교를 위하여 두가지 서로 다른 GFRP 보강근과 철근을 보강한 콘크리트 보 시험체를 제작하였다. 실험 결과, 장기 노출환경에서도 GFRP 보강근을 보강한 콘크리트 보 시험체의 파괴형태는 철근 보강 콘크리트 보시험체와 매우 유사한 파괴형태를 나타내었으며, 노출 시간에 따른 하중저항 감소값은 철근이 보강된 경우가 GFRP 보강근이 보강된 경우보다 하중저항 감소값이 크게 일어났다. 또한 GFRP 보강근 보강 콘크리트 보 시험체를 설계할 시에는 철근 보강보다 취성파괴에 대한 충분한 대비가 요구됨을 알 수 있었다. 그리고 압축파괴에 대한 변형도 계수(deformability factor)는 모든 경우에서 노출시간에 관계없이 큰 변화가 없음을 알 수 있었다.

Modeling the Effect of Water, Excavation Sequence and Reinforcement on the Response of Tunnels

  • Kim, Yong-Il
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.161-176
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 불연속 변형 해석(DDA) 방법에 대한 세가지 방향의 새로운 개선 방법들이 제시되었다. 이 개선 방법들은 암반 균열에서 암석 블록과 지하수 흐름의 수리-역학적 커플링, 연속적인 하중 재하 또는 제하, 그리고 록볼트, 숏크리트와 콘크리트 라이닝에 의한 보강으로 구성되었다. Shi (1988)와 Lin (1995)에 의한 기존 DDA 프로.그램은 이 방법들에 의하여 추가로 개선되었으며, 이 새로운 DDA프로그램에 대한 몇 가지 적용예들이 제시되었다. 또한, 경부고속철도 공사의 일부인 운주 터널의 지하굴착에 대한 시뮬레이션을 통하여 절리를 통한 지하수의 흐름, 굴착순서, 그리고 록볼트와 숏크리트에 의한 보강이 터널안정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 절리를 통한 지하수의 흐름과 부적절한 굴착순서는 터널의 안정성에 악영향을 미치나, 한편 록볼트와 숏크리트에 의한 보강은 터널을 안정화 시킨다는 사실을 밝혀냈었다. 그 결과 세가지 개선방법이 추가된 DDA프로그램은 지하구조물 설계에 있어서 유용한 해석방법으로 사용될 수 있다는 사실을 보여주었다.

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해수침투 저감을 위한 담수주입시험 및 지구물리 모니터링 (Fresh Water Injection Test to Mitigate Seawater Intrusion and Geophysical Monitoring in Coastal Area)

  • 박권규;신제현;황세호;박인화
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권4호
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    • pp.353-360
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    • 2007
  • 본 연구에서는 담수 주입에 의한 해수침투 개선 가능성을 확인하기 위해 담수주입 현장 실증시험을 수행하였으며, 담수 주입 효과 및 거동 평가를 위해 시추공에서의 다채널 전기전도도 모니터링과 물리검층, 지표에서의 전기비저항 및 자연전위 모니터링을 수행하고 그 적용성을 평가하였다. 담수주입 전후 및 주입 기간 중 수행된 물리검층과 다채널 전기전도도 모니터링 결과 담수 주입에 따른 공내수 및 대수층의 전기전도도의 감소 양상과, 이러한 주입효과가 수개월 이상 지속됨을 확인할 수 있었다. 담수주입에 따른 지하수의 유동 탐지를 목적으로 한 자연전위 모니터링의 경우, 현장 기상 여건 및 비분극 전극의 장기간 활용에 따른 문제로 인해 의미 있는 결과를 얻지 못하였으나 전기비저항탐사 모니터링의 경우에는 주입 담수에 의한 영향이 주입정 주위의 전기비저항 증가 양상으로 관측되어 담수체 거동과 영향 반경을 확인할 수 있었다. 이로부터 담수주입에 의한 담수체의 거동 평가와 개선효과를 판단하는 방법으로서 지구물리 기법들이 효과적으로 적용될 수 있으며, 이러한 평가기술에 기반 한 최적설계가 이루어질 경우 담수주입기술이 해수침투 피해 개선을 위해 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.