하수슬러지와 같이 수분이 많이 함유된 폐기물 소각에 있어 순산소 연소기술은 공기 중의 질소를 배제하므로 장치의 크기를 줄일 수 있고 NOX의 배출을 줄 일 수 있는 고효율 연소 기술이다. 순산소 연소는 고효율 연소의 장점은 있으나 산소 제조 비용이 고가라는 문제점이 대두되어 왔다. 최근 저가 산소를 제조하기 위한 이온전도성 분리막 및 모듈이 개발되었고, 이를 소각로의 배열을 이용하여 운전한다면 산소제조 비용을 낮출 수 있는 장점이 있지만 장시간 대기 중의 CO2 노출 시 분리막 표면에 탄산염이 형성되어 성능이 저하됨을 확인되었다. 본 연구에서는 소각로에 순산소를 공급하고 고농도의 CO2를 sweep gas로 활 용하여 이온전도성 산소 분리막을 운영할 수 있도록 CO2 내성을 갖는 중공사막을 개발하였다.

본 연구는 생명표 통계량을 이용하여 RCP 8.5 기상시나리오에 따른 기장테두리진딧물의 기후적응능력 및 잠재적 발생세대 수를 평가하였다. 기장테두리진딧물의 내적자연증가율(rm)과 온도와의 관계는 곤충발육율 모형에서 주로 사용하는 비선형모 형을 적용하여 매개변수를 추정하였고 잠재적 발생세대수는 생명표통계량 인자 중 하나인 세대기간(T)을 이용하여 온도 의존적 세대완료율모형을 작성한 후 기후시나리오에 따른 발생세대수를 추정하였다. 기후적응능력 평가의 경우 기후시나리오에 따른 내적자연증가율을 기반으로 개체군 크기의 증가를 유도하는 서식처 온도분포의 폭을 나타내는 TSM(Thermal Safety Margin)을 계산한 후 기후변화시나리오에 따라 10년 단위로 비교하였다. TSM은 내적자연증가율이 최고치가 되는 온도를 최적온도(Topt)로 설정한 후 각 시기별 온도와 최적온도와의 차로 구하였다. 본 연구에서는 생명표통계량을 활용한 기후변화 관련 개체군 영향평가 방법을 제시하고 기장테두리진딧물의 조기관리방 안 연구를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

목 적 : 생체부분간이식은 간 공여자가 수술 전에 간관(Hepatic Ducts)의 형태 및 변이를 확인하기 위해 2D/3D Magnetic Resonance Cholangiography(MRCP) 검사한다. 3D-MRCP는 source images로 3D MIP, VR 영상으로 간관을 재구성하는데 각 공여자마다 해부학적 구조가 다르다. 이에 본 연구는 공여자의 간담도관 변이를 분석하여 3D 영상처리 하는데 도움을 주고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 4월부터 11월까지 본원에 간 공여자로 내원한 환자 총 62명(남자:45명 여자:17명, 평균나이:32.5세)을 대상으로 하였다. 영상은 2D-MRCP 4 cm 두께의 radial (oblique coronal) & oblique axial projection image 얻고, 3D-MRCP 영상은 respiration-triggering sequence기법으로 1㎜ thin slice coronal image 획득했다. 영상처리 장비는 GE Workstation (AW volumeshare 4.6)에서 3D기법 중 Maximum Intensity Projection(MIP)와 Volume-rendering(VR)으로 간담관에 평행하게 Slabs와 angle을 주어 oblique coronal로 재구성한 후, oblique coronal image plane에서 double angle을 주어 hepatic ducts가 잘 보이도록 방사선사 1명이 영상처리를 시행하였다. 평가방법은 정성적 분석으로 hepatic ducts의 해부학적 구조의 명확도를 2D-MRCP와 3D-MRCP영상처리 image를 비교하여 방사선과 전문의 2명이 판독했다. 결 과 : MRCP 검사 중 호흡불량으로 흔들린 영상이 2D-MRCP에서 13건 21.0%, 3D-MRCP에서 22건 35.5% 이 발생되었지만 ,간관(Hepatic Ducts)의 3D 영상처리 재구성은 가능 하였다. 간관 변이의 종류는 총 7가지로 나타났으며, 총간관에서 분지하여 우간관 좌간관 연결되는 classic Type이 62건 중 43건 69.4%였고, RPHD into LHD 8건 12.9%였다. RPHD into CHD 3건 4.8%, trifurcation 3건 4.8%, 기타 3건 4.8%이다. 결 론 : 3D-MRCP는 source image가 흔들린 영상이 많지만, 다양한 각도로 원하는 3D 영상을 재구성 할 수 있다. 2D-MRCP는 두꺼운 slab으로 scan하기에 간관과 주위 장기들이 겹쳐 있는 경우 해부학적 구조를 명확하게 볼 수 없다. 그래서 2D-MRCP와 3D-MRCP로 재구성한 영상을 서로 상호 보완하여 판독했다. 간 공여자는 간관 변이의 형태가 다양하고 복잡하기 때문에 영상처리 시 주의가 필요하다. 간관의 형태 변이 분석은 3D 영상처리를 시행하는데 도움을 주고, 수술을 계획하는 외과의에게 정확한 정보를 제공할 수 있고, 수술시간 단축에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 수술을 받는 간 공여자에게도 유용하리라 사료된다.

막 접초기용 최적의 중공사막을 탐색하기 위하여 기공구조 및 기공도를 제어하여 중공사막을 상전이법으로 제조하였다. 상전이법으로 제조한 중공사막의 기공구조는 도프용액의 용매와 내외부응고제의 상호작용에 의해 결정되며, 용매와 응고제를 달리하여 제조한 중공사막의 특성을 비교하였다. SEM 이미지를 통해 기공구조를 확인하였으며, 기체투과도 측정실험을 통해 기공도 및 기공크기를 계산하였다. 막 젖음 현상을 방지하기 위해 금속산화물의 친수성표면을 소수성으로 개질하였으며, 최소침투압력을 측정하여 기공도 및 기공구조에 따른 소수성 특성을 비교하였다. 또한 실제 이산화탄소 흡수 실험을 통해 기공도와 기공크기가 흡수특성에 미치는 영향을 분석하고 최적화된 중공사막을 탐색하였다.

산소 분리를 위한 세라믹 중공사막을 상전이 방적기술을 통해 제조하였다. 초기 BSCF 선구물질은 고상반응법을 이용하여 합성한 상용 분말이며, 고분자 용액에 분산시킨 후 이중관형 노즐을 통해 사출하였다. 사출된 분리막은 상전이 과정을 거친 후 건조시켰으며 중공사막의 한쪽 끝을 밀봉하였다. 한쪽 끝이 막힌 중공사막의 표면에 dip coating 방법으로 LSCF를 코팅하였으며 1100 ℃에서 소결하여 치밀성을 갖는 한쪽 끝이 막힌 LSCF coated BSCF 중공사막을 제조하였다. 분리막의 공급측은 대기 중 공기를 사용하였으며 투과측은 진공상태를 유지하였다. 투과된 기체의 유량 및 산소의 농도를 측정하였으며 장기투과 실험과 EDS 분석을 통해 분리막의 안정성 평가를 진행하였다.

고상반응법을 이용하여 SrCo0.8Fe0.1Nb0.1O3-δ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 1250°C 에서 소결하여 치밀한 세라믹 분리막을 제조하였다. XRD 분석을 통해 단일상의 페롭스카이트 구조를 확인하였다. 산소 분압 이 0.21 atm, 측정 온도가 800~950°C인 조건하에서 산소투과를 분석한 결과 온도가 증가할수록 산소투과량은 증가하였고, 950°C에서 1.839 mL/min⋅cm2로 최대값을 나타내었다. 니오븀(Nb)을 포함한 세라믹 분리막의 상안정성 및 이산화탄소 내성을 확인하기 위하여 900°C에서 이산화탄소가 500 ppm이 포함된 혼합공기를 이용하여 장기투과 실험을 수행하였다. 이산화탄소에 노출된 SrCo0.8Fe0.1Nb0.1O3-δ의 상안정성은 XRD와 TG로 분석하였다. 분석 결과, 이산화탄소에 노출된 SrCo0.8Fe0.1Nb0.1O3-δ 조 성의 경우 약 8%의 SrCO3가 생성되었으나, 이 수준의 SrCO3 생성량은 분리막의 산소투과도에 큰 영향을 주지 않는 것을 확 인하였다.

목화진딧물(Aphis gossypii Glover) (Hemiptera: Aphididae)은 감귤에서 그을음병을 유발하여 감귤 과실에 경제적으로 피해를 주는 해충이다. 본 연구는 무가온 하우스 감귤에서 계절초기 목화진딧물이 어떠한 경로를 거쳐서 감귤나무에 정착하는지 구명하기 위하여 수행하였다. 감귤나무에서 진딧물 월동알 조사결과 가을순이 난 여름순에서 많이 발견되었는데 월동알은 대부분 조팝나무진딧물이었으며, 목화진딧물 월동알은 발견되지 않았다. 봄순에 정착하는 목화진딧물 유시형 성충은 크게 4월 하순(조기비산)과 5월 하순(지연비산)에 두 차례 관측되었다. 지연비산은 완전생활형 간모세대에서 유시형이 출현하는 시기와 일치하였다. 조기비산 시기에 황색수반트랩에서도 목화진딧물 유시형 성충이 유살되었는데 확실하지는 않으나 월동잡초에서 잔존하고 있던 불완전세대 개체군으로 추정되었다. 결과적으로 무가온 하우스 감귤에서 목화진딧물의 정착은 불완전생활형의 조기비산과 완전생활형의 지연비산으로 일어난다는 것이 확인되었다.

산소 분리를 위한 세라믹 중공사막을 상전이 방적기술을 통해 제조하였다. Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 선구 물질을 고분자 용액에 분산시킨 후 이중관형 노즐을 통해 사출한 후 상전이, 건조한 후 분리막의 한쪽 끝을 밀봉하였다. La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ 코팅 층은 dip coating 방법으로 제조되었으며 최종적으로 고온에서 소결하여 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 one end-closed type Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 중공사막을 제조하였다. 산소투과실험은 대기 중 공기를 사용하였으며 진공펌프를 연결하여 투과된 산소 유량 및 순도를 측정하였다.

분리막/흡수제 하이브리드 기술인 접촉막 공정은 CO2 분리 효율을 높일 수 있는 방안으로 주목 받고 있다. 기존의 고분자 분리막은 젖음 현상으로 인한 CO2 흡수 특성 감소의 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 화학적, 열적 안정성이 뛰어난 세라믹 소재를 이용하여 중공사막을 제조하여 사용하였다. 또한, CO2 흡수 효율을 높이기 위하여 표면을 소수성으로 개질하고, 특성 변화를 확인하였다. 소수성 중공사막을 적용한 단일 분리막 흡수장치에서 운전 조건에 따른 CO2 흡수 특성을 확인하여 보았다.

최근 방류수 수질 강화에 따라 총인 처리시설의 설치와 응집제 사용량이 증가하고 있다. 본 연구는 유입하수에 포함된 응집제 성분(Al3+, Fe3+ 등)을 활용하여 PO43-와 응집시킴으로써 하수처리공정에 별도의 응집제 주입 없이 총인 농도를 0.2mg/L 이하로 제거할 수 있는 MBR 하수처리공정을 개발하는 것이다. 활성슬러지와 차아염소산나트륨으로 제조한 알칼리슬러지를 MBR 공법의 생물반응조에 주입하여 적정 pH를 유지시킴으로써 유입하수 중의 용존성 이온을 상호 응집시켜 고형화 하였고 분리막으로 고액 분리하여 하수처리수의 총인 농도를 0.2mg/L이하로 달성하였다. 이 연구를 통해 개발한 공법은 응집제 주입 없이 하수처리수의 총인 농도를 0.2mg/L이하로 제거하여 약품비용을 절감에 기여할 것으로 예상된다.

습식흡수제를 이용한 이산화탄소 포집 공정은 재생 시 많은 에너지가 필요한 단점이 있어 에너지를 낮추기 위한 다양한 대체 기술이 개발되고 있다. 이런 연구의 일환으로 최근에 분리막과 흡수제를 혼합하는 접촉막 기술이 개발되고 있으며, 흡수제의 단점을 극복하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 세라믹소재를 이용하여 중공사막을 제조하였고 젖음성을 제어하기 위해 소수성 코팅을 한 중공사막을 개발하였다. 중공사막의 XRD, SEM, FT-IR 및 Porosimeter를 이용하여 분석하였고, 기공에 따른 CO2 분리 특성을 규명하였다.

목화진딧물(Aphis gossypii Glover) (Hemiptera: Aphididae)은 감귤에서 그을음병을 유발하여 감귤 과실에 경제적으로 피해를 주고 바이러스를 매개충의 역할을 하며, organophosphate계, carbamate계, pyrethroid계 그리고 최근엔 neonicotinoid계에 약제 저항성이 발달되어 감귤에서 방제가 어려운 해충 중 하나이다. 최근에 제주도에서는 감귤 가격 하락에 따른 시설 만감류 하우스가 증가하고 있으며 목화진딧물의 월동에 대한 연구자료가 없어서 상세한 연구가 필요한 상태이다. 본 조사는 4개 과원에서 2014년 12월 30일부터 2015년 03월 17까지 조사 하였으며, 감귤 신초에서 목화진딧물의 알, 약충, 무시성충, 유시성충 월동 생태를 조사하였다. 진딧물의 감귤 순종류별 산란선호도 마디를 조사하였으며, 월동 잡초에서의 진딧물류 다양성에 대해서 구명 하였다. 조사결과 주로 알로 월동을 했으며, 약충, 무시성충, 유시성충 상태로는 감귤 신초나 잡초에서 세대를 이어 가지 못하였다. 향후 목화진딧물 월동 생태가 파악된다면 무가온 시설만감류 과원에서 목화진딧물의 초기 발생을 예측하여 적절한 방제를 함으로써 피해를 경감할 수 있을 것으로 판단된다.

온대지역에 서식하는 곤충(해충)은 환경을 생육에 부적합한 극단적인 환경을 극복하기 위하여 휴면이라는 독특한 전략을 발달시켰다. 지금까지 휴면유기와 관련된 관심은 많았지만 상대적으로 휴면타파에 대한 연구는 단편적인 경우가 많았다. 기후변화는 생육기 해충의 발생양상에 영향을 미칠뿐만 아니라, 특히 휴면생태에 교란을 주어 다음년도 발생시기 변이에 큰 영향을 미칠 수 있다. 휴면이 유기된 곤충이 휴면 후 발육을 재개하기 위해서는 휴면타파의 과정이 필요한데 그 과정을 휴면발육이라고 정의했을 때, 휴면상태에 있는 곤충의 발육단계는 절대불응기, 휴면발육기, 휴면후발육기로 크게 나누어볼 수 있다. 본 발표에서는 월동기 일정간격으로 채집하여 가온사육한 결과(복숭아심식나방, 사과혹진딧물)를 바탕으로 각 발육 상태의 존재여부와 발육특성을 분석하였다. 복숭아심식나방은 5～15℃ 범위에서 휴면발육(휴면타파)이 일어나는 것으로 보고되었는데 최고온도의 영향을 많이 받는 것으로 보이고, 절대불응기 없이 자발적으로 휴면발육단계로 이행하는 것으로 보인다. 사과혹진딧물은 온도에 따라 복잡한 발육반응을 보였는데, 상대적으로 고온(19℃ 이상)에서는 절대불응기와 같은 반응을 보였으며, 19℃ 미만 온도에서는 휴면발육이 진행되는 것으로 보인다. 이러한 실증자료를 바탕으로 모형화 방안에 대하여 검토하였다.

Mechanical stimulation has been reported to improve cell growth in bone and cartilage regeneration. Various research groups have described their own bioreactors that stimulate cell-seeded scaffolds. We have developed a bioreactor capable of applying controlled compressive loading to a cell-encapsulated agarose hydrogel. To compare the effect of mechanical stimulation on agarose hydrogel, we used one control group (static mode) and five experimental groups. The results show that the intermittent_3sec conditions improve proliferation of cells better than the other conditions studied.

최근 IT산업 기술의 발전으로 U-City가 전국적으로 추진되는 가운데 유비쿼터스를 효과적으로 구현하기 위해 도시 구 성요소 표현 매체인 수치지도(map)와 위성영상, 인터넷 가상세계구현 표준 언어인 VRML(Virtual Reality Modeling Language)를 이용하여 현실세계의 U-City를 그대로 모사한 3차원 3D-가상도시 개념을 정립하였다. 가상도시(V-City)에 서는 USN기반의 수많은 데이터베이스 자료와 지능형 서비스정보를 언제 어디서나 상황인지 하기 위하여 실시간 유, 무선 통신 네트워크와 연계시킨 가상도시 개념을 통해, 방대한 양의 유비쿼터스 정보와 서비스를 효율적으로 제어, 처리하기 위 한 HTML 자바 애플릿과 인터페이스를 제공하는 EAI(External Authoring Interface)방식을 채용하여 RFID/USN으로 구 축된 도시 생활정보를 효율적으로 연동시킴으로써 지능화된 유비쿼터스 컴퓨팅 생활서비스를 구현하는 전 세계 공간 위치 개념의 GPS, LBS, 내비게이션 시간개념의 RTLS와 함께 4차원개념의 유비쿼터스 가상도시(U&V-City) 시스템을 제안하 였다.

세계화 및 기후변화 등으로 외래병해충의 유입가능성은 크게 증가되고 있어 미 국, 호주 등 선진국의 경우 검역병해충에 대한 첨단의 진단기술개발 이외에 외래침 입병해충으로 인한 경제적 영향분석, 긴급대응체계 구축, 사후관리 등 식물검역 R&D의 중요성을 인식하여 투자를 대폭 증대하고 있다. 우리도 이러한 국제적인 추세에 맞춰 2011년 6월 농림수산식품부 산하 검역관 련 3개 기관이 통합하여 농림수산검역검사본부로 출범하였고, 식물검역 R&D를 활성화하기 위해 식물검역기술개발센터가 신설되었다. 이 센터가 조기에 목적을 달성할 수 있도록 2013년부터 식물검역 R&D분야의 투자영역을 사전예방체계 확 립, 첨단융복합 진단체계 구축, 친환경 소독기법 개발, 확산방지 및 사후관리기술 개발, 식물검역 선진화기반 강화로 설정하고, 내실있고 균형있는 투자를 통해 식물 검역 R&D의 기반을 구축해 나가고자 한다.

YBaCo2O5+δ조성의 산화물을 고상반응법을 이용하여 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 1,180℃에서 소결하여 치밀한 분리막을 제조하였다. YBaCo2O5+δ 분리막은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였다. XRD 분석결과 1,150℃ 이상에서 다른 불순물 없이 이중층 페롭스카이트 구조가 얻어졌다. 산소투과량은 분리막 양면에 산소분압 차이에 따라 750~950℃ 온도범위에서 측정하였다. 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가할수록 증가하였고, 두께 1.0 mm의 YBaCo2O5+δ 분리막은 950℃, PO2 = 0.42 atm에서 약 0.15 mL/cm2·min의 최대 투과량을 보였다. 산소투과에 대한 활성화 에너지는 산소 분압이 감소할수록 감소하였고 PO2 = 0.21 atm의 조건에서 76.0 kJ/mol이었다.

팔라듐이 코팅된 V99.8B0.2 합금 분리막을 통해 sweep 가스를 사용하지 않고 수소 투과 시 혼합가스의 영향에 대해 알아보았다. 분리막은 400℃에서 sweep 가스를 사용하지 않고 순수 수소, 수소/이산화탄소, 수소/일산화탄소의 혼합가스를 1.5~8.0 bar의 압력으로 실험하였다. Sweep 가스를 사용하지 않고 수소만을 공급한 투과 실험에서 팔라듐 코팅된 V99.8B0.2 합금 분리막(두께 : 0.5 mm)의 수소 투과량은 40.7mL/min/㎠였다. 또한 수소/이산화탄소를 공급한 투과실험에서 V99.8B0.2 합금 분리막의 수소 투과량은 21.4mL/min/㎠였다. 수소/이산화탄소 및 수소/일산화탄소 혼합가스를 각각 공급할 때 투과량은 압력에 상관없이 수소 분압 감소 만큼 감소하였고 모든 경우 Sievert 법칙을 잘 만족시켰다. 투과 후 분리막의 XRD, SEM/EDX 결과로부터 V99.8B0.2 합금 분리막은 여러 혼합가스에 대해 안정성과 내구성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

다공성 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 관형 분리막은 압출성형 및 dip coating 방법으로 제조 되었다. 코팅된 관형 분리막의 특성은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 분석결과 2mum의 다공성 코팅 층을 갖는 페롭스카이트 구조임을 알 수 있었다. 산소투과량 분석은 750~950℃ 범위에서 공급측과 투과 측을 대기 중 공기와 진공으로 하여 수행되었다. 다공성의 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 관형 분리막의 산소투과량은 950℃에서 3.2mL/min·cm2로 코팅되지 않은 분리막보다 높게 나타났으며, 11일 동안의 장기 안정성 실험결과 코팅 층에 의해 안정성이 증가됨을 알 수 있었다.