막여과 생물반응기는 분리막 공정을 기반으로 한 생물학적 고도 하폐수 처리기술이다. 최근, 막여과 생물반응기 내의 고질적인 문제인 생물막오염을 근본적으로 해결하고자 미생물 간의 정족수 감지(quorum sensing)를 차단하는 정족수감지 억제(quorum quenching) 기술을 적용한 연구가 활발히 보고되고 있다. 이 기술을 침지형 중공사막 생물반응기에 적용할 때 중공사막 간격에 따라 막오염과 정족수 감지 억제 효과가 다를 수 있는데, 그러한 효과를 비교한 연구는 없었다. 따라서 본 연구에서는, 정족수 감지 억제 담체를 적용한 침지형 중공사막생물반응기 안에서 막 사이의 간격에 따른 막오염 정도와 막오염 방지 효과를 비교하였다.

막여과 수처리 공정에서 막오염은 플럭스 감소나 막간차압 증가를 야기하는 중요한 문제로 남아있다. 막오염을 저감하는 여러 가지 방법 중, 막의 표면에 패턴을 입혀 그 패턴의 형상에 따라 유체의 이동을 변화시킴으로써 막오염을 저감시키는 방법이 연구되어 왔다. 특히 45° 회전된 피라미드 패턴은 피라미드 패턴에 비해 막오염 저감 효과가 크다는 연구결과가 있었다. 본 연구에서는 비용매상분리법과 소프트리소그래피(soft-lithograhy)를 이용하여 막의 표면에 45° 회전된 피라미드 패턴을 입히고, 크기가 다른 입자를 포함한 원수를 여과하면서 막오염 저감 효과를 비교해 보았다.

수처리용 분리막 여과 공정에서 막오염의 문제는 여전히 해결해야 할 난제이다. 막오염 현상을 제어하기 위한 방안으로 막표면에 패턴을 도입하는 방법이 연구되어 왔다. 분리막의 패턴은, 막표면에서의 유체 흐름에 변화를 일으켜 오염물이 쌓이지 않게 하거나 쌓인 오염물이 일부 떨어져 나가는 효과를 주는 것 으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 수처리용 패턴 분리막을 제조하고, 패턴의 막오염 방지 효과를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 CFD 기법을 이용하여 유 체 흐름을 시뮬레이션으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교 분석하기 위해 구형의 모델 입자로 막여과 실험을 수행하였다. 다양한 크기의 모델 입자를 이용함으로써 오염물의 크기에 따른 패턴의 막오염 방지 효과를 분석해 보고자 하였다.

경 X선 형광분석 기법에 사용되는 X선 튜브는 X선의 휘도가 낮아 분석의 정밀도가 떨어지고 분석 시간 또한 오래 걸린다. 모세관 집광소자를 이용하면 X선 휘도의 이득(gain)을 최소 10 이상 얻을 수가 있다. 모세관 광학소자는 8.4keV의 텅스텐 특성방사선을 효율적으로 집광할 수 있도록 설계되었다. 파이렉스 유리로 된 모세관 모재를 풀러 (puller)를 이용하여 45 g의 추에 650˚의 온도를 가하여 모세관 광학소자를 제작하였다. 모세관 광학소자의 제작은 총 460분이 소요되었으며 제작된 모세관 광학소자의 길이는 87 mm, X선 입사부의 직경은 300 ㎛, 출구부의 직경은 192 ㎛로 제작되었다. 제작된 모세관 광학소자를 경 X선 형광분석에 적용하면 황(S)과 같은 경원소 검출의 정밀도를 높일 수 있을 것이다.

전이성 척추암 환자를 대상으로 1.5 T MR 기기에서 조영제 주입 전⦁후 확산강조영상에서 전이가 된 요추의 신호 대 잡음비, 대조도대 잡음비, 현성 확산 계수가 어떤 변화를 나타내는지 알아보고자 하였다. 영상의 정량적 분석에서는 전이성 척추암 그룹의 경우 조영제 주입 전 확산강조영상에서 전이성 척추암이 있는 부 위와 척추암이 있는 부위의 위, 아래 척추등 세 부위의 신호대 잡음비는 척추암이 있는 부위에서 낮게 나타났으며 조 영제 주입 후 확산강조영상에서는 조영제 주입 전보다 세 부위 모두 신호대 잡음비가 상대적으로 증가하였으며 척추암 이 있는 부위의 위, 아래 척추등 두 부위 에서는 대조도대 잡음비가 상대적으로 증가했다. ADC map영상에서는 조영제 주입 전에서 신호대 잡음비는 척추암이 있는 부위에서 높게 나타났으며 조영제 주입 후에서는 조영제 주입 전보다 전 이성 척추암이 있는 부위와 척추암이 있는 부위의 위, 아래 척추등 세 부위 모두 신호대 잡음비가 상대적으로 감소했 다. ADC map영상에서의 현성 확산 계수는 조영제 주입 전에서 현성 확산 계수는 척추암이 있는 부위에서 낮게 나타 났으며 조영제 주입 후에서는 주입 전보다 세 부위 모두 현성 확산 계수가 상대적으로 감소했다. 정상 그룹의 경우 확 산강조영상에서 요추체 3, 4, 5번 세 부위 모두 신호대 잡음비가 상대적으로 증가했고 ADC map영상에서는 조영제 주입 후 확산강조영상에서 세 부위 모두 신호대 잡음비가 상대적으로 감소했다. ADC map영상에서의 현성 확산 계수 는 세 부위 모두 현성 확산 계수가 상대적으로 감소했다. 영상의 정성적 분석에서 조영제 주입 후 확산강조영상에서 전이성 척추암이 있는 부위의 신호강도가 증가하였고 ADC map영상에서는 신호강도가 감소하였다. 조영제 주입 후 확산강조영상에서 전이성 척추암이 있는 부위와 척추암이 있는 부위의 위, 아래 척추 등 세 부위 모두 신호대 잡음비와 대조도대 잡음비가 증가하고 현성확산계수가 감소하는 결과를 얻었고 조영제 주입 후 확산강조영 상이 여러 가지 척추질환으로의 적용에 도움을 줄 것이라 사료된다.

방사광 X-선 현미경은 임상실험에 유용한 도구로 높은 배율과 고 해상도로 동물 장기조직 시료의 세부 구 조를 관찰할 수 있다. X-선 영상은 위상 대조도 메커니즘으로 설명할 수 있다. 우리는 쥐의 꼬리, 신경 및 허파 의 in-vivo 및 in-vitro위상 대조도 영상을 8 KeV mono 빔으로부터 10배 현미경대물렌즈와 CCD 카메라를 이용하여 얻었다. 기존의 흡수 X-선 영상 보다 SR 영상이 세밀한 구조의 높은 분해능 영상을 볼 수 있었다. SR 영상은 생물학, 재료 및 임상 연구에 무한한 가능성을 가지고 있다.