The major concern in the deep geological disposal of spent nuclear fuels include sulfide-induced corrosion and stress corrosion cracking of copper canisters. Sulfur diffusion into copper canisters may induce copper embrittlement by causing Cu2S particle formation along grain boundaries; these sulfide particles can act as crack initiation sites and eventually cause embrittlement. To prevent the formation of Cu2S along grain boundaries and sulfur-induced copper embrittlement, copper alloys are designed in this study. Alloying elements that can act as chemical anchors to suppress sulfur diffusion and the formation of Cu2S along grain boundaries are investigated based on the understanding of the microscopic mechanism of sulfur diffusion and Cu2S precipitation along grain boundaries. Copper alloy ingots are experimentally manufactured to validate the alloying elements. Microstructural analysis using scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy demonstrates that Cu2S particles are not formed at grain boundaries but randomly distributed within grains in all the vacuum arc-melted Cu alloys (Cu-Si, Cu-Ag, and Cu-Zr). Further studies will be conducted to evaluate the mechanical and corrosion properties of the developed Cu alloys.

Copper is used for deep geological disposal canisters of spent nuclear fuels, because of excellent corrosion resistance in an oxygen-free environment. However, sulfide formation during the long-term exposure under deep geological disposal condition can be harmful for the integrity of copper canisters. Sulfur around the canisters can diffuse along grain boundaries of copper, causing grain boundary embrittlement by the formation of copper sulfides at the grain boundaries. The development of copper alloys preventing the formation of copper sulfides along grain boundaries is essential for the longterm safety of copper canisters. In this research, the mechanisms of copper sulfide formation at the grain boundary are identified, and possible alloying elements to prevent the copper sulfide formation are searched through the first principle calculations of solute atom-vacancy binding energy and the molecular dynamics calculation of grain boundary segregation energy. The comparison with the experimental literature results on the mitigation of copper embrittlement confirmed that the theoretically identified mechanisms of copper sulfide formation and the selected alloy elements are valid. Thereafter, binary copper alloys were prepared by using a vacuum arc melting furnace. Sulfur was added during casting of the copper alloys to induce the sulfide formation. The cast alloys were cold-rolled into a plate after homogenization heat treatment. The microstructure and mechanical property of each alloy were investigated after recrystallization in a vacuum tube heat treatment furnace. The copper alloys developed in this study are expected to contribute in increasing the long-term safety of deep geological disposal copper canisters by reducing the embrittlement caused by the sulfide formation.

The purpose of this study is to optimize the powder formulation and manufacturing conditions for the solidification of an extract of the herb Bangpungtongseong-san (BPTS). To develop BPTS-loaded particles for the tablet dosage form, various BPTS-loaded particles composed of BPTS, dextrin, microcrystalline cellulose (MCC), silicon dioxide, ethanol, and water are prepared using spray-drying and high shear granulation (high-speed mixing). Their physical properties are evaluated using scanning electron microscopy and measurements of the angle of repose, Hausner ratio, Carr’s index, hardness, and disintegration time. The optimal BPTS-loaded particles exhibit improved flowability and compressibility. In particular, the BPTS-loaded particles containing silicon dioxide show significantly improved flowability and compressibility (the angle of repose, Hausner ratio, and Carr’s index are 35.27 ± 0.58°, 1.18 ± 0.06, and 15.67 ± 1.68%, respectively), hardness (18.97 ± 1.00 KP), and disintegration time (17.60 ± 1.50 min) compared to those without silicon dioxide. Therefore, this study suggests that particles prepared by high-speed mixing can be used to greatly improve the flowability and compressibility of BPTS using MCC and silicon dioxide.

본 연구에서는 페이즈필드 설계법을 통한 다중 유전체로 구성된 콜리메이터 구조를 설계하였다. 제작 가능성을 고려하여 폴리프로필렌과 파라핀을 유전체 재질로 선정하였고, 측정영역의 전기장의 세기의 면적분으로 계산하여 이를 최대화하는 것 으로 설계의 목적 함수를 설정하였다. 두 가지 유전체 재질을 이용하여 설계영역 내의 중공영역이 배제된 구조를 도출하였 으며 컷오프를 통해 최종 형상을 모델링하였다. 수치해석을 통하여 설계된 다중 유전체 구조의 콜리메이터를 이용하는 경우 자유공간 내의 원형 전자기파 대비 측정영역에서 105%의 전기장 세기가 증가된 평행파를 생성하는 콜리메이터의 성능을 확인하였다. 설계된 모델의 수치해석을 통하여 콜리메이터의 역변환 가능성과 구조적 내구성의 증가를 확인하였고, X밴드 대역 전체에서의 성능을 평가하였다.

생물 종의 분포를 파악하는 것은 진화생물학 뿐만 아니라 보전생물학에서 매우 중요한 연구 분야이다. 최근에는 직접적인 관찰 위주 결과의 한계를 극복하고자, 종 분포 모델을 적용한 멸종위기종의 보전에 대한 연구들이 다양한 분류군에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 개체들이 관찰된 좌표 자료와 종 분포 모델링 기법을 바탕으로 한국에 서식하고 있는 멸종위기양서·파충류 종들의 주요 분포지역을 예측하고 이들의 서식지 특성을 파악하였다. 분석에 이용 된 멸종위기양서·파충류는 이끼도롱뇽(Karsenia koreana)과 수원청개구리(Hyla suweonensis), 금개구리(Pelophylax chosenicus), 맹꽁이(Kaloula borealis), 구렁이(Elaphe schrenckii), 표범장지뱀(Eremias argus), 남생이(Mauremys reevesii), 자라(Pelodiscus sinensis)를 포함하며, 고리도롱뇽(Hynobius yangi)과 비바리뱀(Sibynophis chinensis)은 표 본수가 적어 분석에서 제외되었다. 그 결과 고도가 멸종위기종들의 분포에 가장 중요한 환경변수로 나타났으며, 그들이 분포한 고도는 그 지역의 기후와 상관관계를 나타냈다. 또한 종분포 모델링에서 예측된 분포지역은 본 연구의 관찰 결과 뿐만 아니라 다른 선행 조사의 관찰결과를 충분히 포함하고 있었다. 8종의 AUC 값은 평균 0.845±0.08로 비교적 높게 측정되었고, 오류 값은 0.087±0.01로 비교적 낮게 측정되었다. 따라서 생성된 멸종위기종들의 종 분포 모델은 성공적으로 생성되었다고 판단된다. 멸종위기양서·파충류들의 주요 분포지역을 확인하기 위해 분포 모델들을 중첩한 결과, 5 종은 한반도의 서쪽 지역인 경기도와 충청남도의 해안지역 주변에서 공통적으로 서식하고 있는 것으로 예측되 었다. 따라서 이와 같은 지역들을 우선적으로 보호지역으로 지정되어야 하며, 이러한 결과들은 멸종위기양서·파충류의 보호지역을 지정함에 있어 보호대책 수립에 중요한 기초자료가 될 수 있을 것이다.

본 연구는 최근 자동노출제어장치에 의한 X선질 보정 및 다양한 수학적 보정 알고리즘 적용이 가능한 전산화단층촬영 장치를 이용하여 견부 강제 견인용 밴드의 사용 유‧무에 따라 영상의 질과 환자의 편의성 및 안정성 측면에서 견부강제 견인법에 대한 임상적 유용성을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 경부 통증을 호소하는 환자 79명을 대상으로 견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전‧후의 측면 투영 scout 영상과 횡단면 영상을 획득하여 횡단면 영상의 일정 크기의관심영역 내의 화소 및 평균 HU 값을 비교하여 정량적 분석을 하였고 인공물과 해상도 및 분해능에 대한 임상 영상평가를 정성적으로 분석하였으며 환자가 느끼는 불편 정도를 자가 진단 설문 평가하였다. 결과적으로 측면 투영 scout영상에서 견부 강제 견인용 밴드를 사용한 경우 묘출되는 경추의 수가 증가되었으나 횡단면 영상의 관심영역 내에서견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전‧후에 대한 화소 및 평균 HU 값의 변화는 거의 없는 것으로 판단되었으며 인공물과 해상도 및 대조도와 관련된 정성적 분석 결과에서 관찰자간 특이한 결과는 보이지 않았다. 따라서 견부 강제 견인용 밴드의 사용에 대한 자가 진단 설문 평가에서 환자의 82.27%는 불편함을 호소하였으며 정량적 및 정성적으로 영상의 질을 분석한 결과에서 사용에 따른 영상의학적 이점은 없는 것으로 판단되었다. 최근 다양한 수학적 보정 알고리즘에 의한 전처리 필터 과정의 적용과 더불어 절편 두께의 감소 및 자동노출제어장치 등에 의한 선질 보정 등이 가능한전산화단층촬영 장치가 보급되면서 선속 경화에 의한 영상의 잡음은 문제가 되지 않을 것으로 판단되어 영상의 질에영향을 주지 않으면서 환자에게 불편함을 주거나 추가적 위험성이 있는 견부 강제 견인용 밴드의 사용은 더 이상 임상적 유용성이 없는 것으로 판단되었다.

Photoperiod is known to be the most potent environmental stimulus for reproduction in many lower vertebrates, and it exerts an endogenous effect by causing a rhythmic change in melatonin level, which increases during the dark phase and decreases during the light phase. In recent studies, melatonin administration was capable of changing seasonal reproductive activities in several fish species, and also resulted in modulating the timing of smoltification in a salmonid fish (Amano et al., 2004; Ligo et al., 2005). In this study, we have investigated the changes of spawning activities (number of eggs, frequency of spawning) by oral administration of melatonin in the Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Fish were obtained from a local fish farm (Chungju, Chung Buk) and acclimatized in fish rearing facilities in Sunmoon University (Asan, Chung Nam). Randomly selected 24 fishes (12 males, 12 females; 200～400 g in body weight, BW) were divided into three groups and each fish was accommodated into glass aquarium individually. Fish were fed either with control diet (0 ㎎ melatonin) or low-dose melatonin diet (0.3 ㎎ melatonin/㎏, BW) or high-dose melatonin diet (3 ㎎/㎏, BW). Fish were individually checked everyday for the presence of eggs in their mouths, and the eggs were removed and counted when found. Fish were fed twice a day, but melatonin treated diet was given only once a day at 10:00a.m.. The daily feeding ration was set at 2% of the body weight so that the fish ate all the pellets provided. Fish were sampled for blood parameters (Hb, Glu, GOT, GPT) on March 2 (Day 30), April 2 (Day 60), May 3 (Day 90), June 3 (Day 120) and July 14 (Day 160). The sampling was done between 14:00 and 16:00 p.m.. For the sampling, fish were anesthetized in 50 ppm benzocaine, and body length (BL) and BW were measured. Blood sample was collected using a heparinized syringe from the caudal blood vessel. Melatonin affects several photoperiodic signals including reproductive activities in fish. Low-dose melatonin administration appeared to disturb spawning and sexual maturation in Nile tilapia in this study. Fish treated with low-dose melatonin spawned less numbers of egg than the fish treated with high-dose. In contrast, high-dose melatonin administration caused more frequent spawning than low-dose melatonin. On the other hand, somatic growth and blood parameter were not affected by melatonin treatments. These results suggest that pertinent melatonin could be involved in providing photoperiodic information as short day photoperiod. Fish treated with over dose melatonin seemed to have no melatonin-free interval. In that circumstance the melatonin message might have not been conveyed as a proper signal.