In order to improve the high temperature oxidation resistance and lifespan of mat type porous carbon insulation, SiC was coated on carbon insulation by solution coating using polycarbosilane solution, curing in an oxidizing atmosphere at 200 oC, and pyrolysis at temperatures up to 1200 oC. The SiOC phase formed during the pyrolysis process was converted into SiC crystals as the heat treatment temperature increased, and a SiC coating with a thickness of 10-15 nm was formed at 1600 oC. The SiC coated specimen showed a weight reduction of 8.6 % when it was kept in an atmospheric environment of 700 oC for 1 hour. On the other hand, the thermal conductivity was 0.17W/mK, and no difference between states before and after coating was observed at all.

Characteristics and immuno-modulatory effects of Enterococcus (E.) faecium JS1-8 isolated from Kimchi were investigated for potential probiotic use. We measured their acid, bile, and heat tolerances, adhesion properties in Caco-2 cells, antimicrobial activity against pathogenic bacteria, and bacteriocin-like substance-producing activity. Immuno-modulatory effects of E. faecium JS1-8 were measured by determination of nitric oxide (NO), nuclear factor-κB (NF-κB), interleukin-1β (IL-1β), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) production in RAW 264.7 cells or RAW BLUE cells. JS1-8 survived at pH 2.0 for 2 hr and showed tolerance to 0.3% oxgall bile salt, and it survived after exposure for 5 min at 80°C. JS1-8 showed high antimicrobial inhibition zones to Staphylococcus aureus (460 mm), Listeria monocytogenes (310 mm), Salmonella enteritidis (280 mm), and E. coli (150 mm). Bacteriocin-like substance produced by JS1-8 showed a broad spectrum of activity against Listeria monocytogenes KCCM 40307 and Lactobacillus sake KCCM 40264. Low concentration (1 × 107 CFU/mL) of heat-killed E. faecium JS1-8 induced statistically higher production of NO than Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), which is a well-known immuno-modulatory lactic acid bacteria. Low and high (5 × 107 CFU/mL) concentrations of JS1-8 induced statistically higher production of NF-κB than that produced by LGG. We also found that JS1-8 increased production of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β and TNF-α in a concentration-dependent manner. As a result, E. faecium JSI-8 could be used as a useful probiotic for controlling pathogens and enhancing host immune responses.

In this study, characteristics and immuno-modulatory effects of Weissella cibaria JW15 isolated from Kimchi, traditional Korean fermented food, were examined for investigation of the capacity of potentially probiotic strains. We measured acid, bile, and heat tolerance, adhesive properties to intestinal epithelial cells, and inhibitory activity against pathogens. JW15 could survive at pH 3.0 for 2 hr, but not at pH 2.0. JW15 also showed tolerance to 0.3% oxgall bile salt, and heat tolerance at 70°C and 80°C for 5 min, respectively. Adhesive ability to Caco-2 cells was similar to that of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), a well-known commercial probiotic. JW15 exhibited antimicrobial activities to pathogenic bacteria such as Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, and Salmonella enteritidis. The immuno-modulatory effects of JW15 were compared with those of LGG, a well-known immune enhancer. For analysis, production of nitric oxide (NO), NF-κB (Nuclear factor κB), Interleukin-1β (IL-1β), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) was measured. The concentration of NO induced by JW15 was higher than that by LGG at low concentration (1 × 107 cfu/mL). Low and high (5 × 107 CFU/mL) concentration of JW15 induced statistically higher production of NF-κB, IL-1β, and TNF-α than that produced by LGG, respectively. In conclusion, Weissella cibaria JW15 had ability as a probiotic strain, including acid, bile, and heat tolerance, adhesive properties to intestinal epithelial cells, and inhibitory activity against pathogens. In addition, JW15 showed better immuno-modulatory effects than LGG when NO, NF-κB, IL-1β, and TNF-α were measured. According to these results, the characteristics and immunomodulating activity of Weissella cibaria JW15 are suitable for consideration as a potential probiotic.

Lactic acid bacteria (LAB) are known to promote activation of macrophages, selectively eliminate harmful intestinal bacteria that enter the body, and increase secretion of cytokines, chemokines, and inflammatory mediators that boost the immune system. In the current study, the immune-enhancing effects of five Leuconostoc stains (Leu. kimchii WK18, Leu. citreum DH33, Leu. mesenteroides DH34, SE34, and GY17) isolated from traditional Korean fermented food, Kimchi, were evaluated. Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), which is known for its extraordinary immunopotentiating activity, was used as a reference strain. According to the results, several heat-killed Leuconostoc strains induced a higher level of NO, IL-1β, or TNF-α production than the LGG strain. Collectively, results of the current study suggest that Leuconostoc strains could enhance immune response through activation of macrophages, and could be significant references when verifying the possibility for use of Leuconostoc strains as probiotics, starter, dietary supplement, or immune-enhancing medicine.

부식 현상은 발전소 및 대규모 난방가동시설 등의 각종 산업 현장에서 해결해야할 중대한 문제 중 하나이다. 특히 보일러 시스템의 높은 가동 온도 조건은 부식의 주된 원인으로 이러한 고온 부식 현상을 억제하기 위한 다양한 재료 및 방법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 우리는 직접 개발한 세라믹 코팅을 현장 보일러 시스템에 적용하는 실험을 통해 보일러 가동조건에 따른 내부식성에 대해 고찰해보았다. 특히, 현장 보일러 시스템에 적용하는 연구를 통해 고온 환경에서의 내부식성 뿐만 아니라 연소 후 발생하는 각종 생성물에 의한 보일러 관 부착 현상에 대해서도 상대적으로 평가할 수 있었다. 또한, 세라믹 코팅의 내부식성에 대한 효과로 인해 발생하는 보일러 관의 수명연장효과(잔여 수명 분석)에 대해서도 정량적으로 분석하였다.

신재생 에너지의 활용 및 폐기물 순환을 통한 재활용에 주목하는 전세계적인 요구에 힘입어 바이오매스 및 생활환경 폐기물을 연료로 발전하는 SRF 발전에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 화석연료의 고갈과 각종 폐기물의 증가로 SRF 발전에 대한 수요는 점차 증가할 것이라 예상된다. 다만, 정제된 화석연료의 사용 대신 각종 폐기물을 연로로 활용하기 때문에 이로 인해 발생하는 연소 생성물에 의해서 다양한 문제들이 발생되고 있다. 특히 보일러 시스템 내에서의 보일러 관에 각종 연소 생성물이 부착되는 파울링 현상은 연속 운전 시간 및 에너지 효율 측면에서 극복해야할 대표적 난제이다. 본 연구에서 우리는 현장에서 채취한 각종 소각재 및 파울링 현상으로 인해 발생하는 보일러 관 표면의 클링커에 대한 구성 물질 분석결과들을 통한 회귀분석과 동시에 시뮬레이션을 통해 각 구성 물질의 함량 변화에 따른 소각재 및 클링커의 녹는점 변화에 대해 분석하였다. 이를 통해 파울링 현상에 영향을 미치는 인자들을 구별하고 이에 따른 해결법을 제시하고자 한다.

보일러 시스템에서의 부식 현상은 다양한 산업 분야에서 중대한 문제 중 하나로 인식되어왔다. 부식에 주된 원인으로는 높은 온도와 염소 가스와 같은 부식을 촉진시키는 특정한 가스인자들을 꼽을 수 있다. 많은 연구자들은 부식 현상을 억제하기 위한 재료 개발과 방법들에 대해 주목해서 연구해왔지만 각각의 내부식방법들을 비교 분석한 연구 사례는 흔치 않다. 이번 연구에서 우리는 보일러 시스템 고유의 온도 및 가스 조건을 구현할 수 있는 장치를 고안하여 각각의 내부식 방법들을 평가해보았다. 대부분의 보일러 시스템에서는 보일러 관의 외부(~800℃)와 내부(~500℃)가 내부의 스팀생성으로 인해 온도가 다르게 구현되는 독특한 특징이 있다. 우리가 새롭게 고안된 장치를 이용하면 내부식 방법들(ceramic coating, silica taping, plasma coating, high velocity oxygen fuel coating and overlay Inconel welding)에 대한 평가뿐만 아니라 부식을 유발시키는 염소 가스에 대한 영향도 구분해서 분석할 수 있다. 본 연구를 통해 보일러 튜브 표면에서 발생하는 고온 부식의 메커니즘에 대한 분석 및 고찰을 비롯해 각각의 내부식 방법들에 대한 보일러 튜브의 수명연장효과(잔여 수명 분석)을 FE-SEM, EDS, 무게감량법들을 통해 비교･평가할 수 있었다.