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건설자재 미세먼지 제거율 평가를 위한 선형 회귀 분석법 제안
박광민 ( Kwang-min Park ),민경성 ( Kyung-sung Min ),정상화 ( Sang-hwa Jung ),노영숙 ( Yonug-sook Roh ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.5
미세먼지를 제거하기 위하여 미세먼지 제거 기능성 건설자재가 개발되고 있다. 그러나 미세먼지 제거율 평가 방법 및 기반 시설은 국내에 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 입자상 미세먼지 제거 성능을 평가하기 위해 미세먼지 제거율 시험 챔버를 구축하고 입자상 미세먼지 제거율 평가 방법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 결과적으로 건설자재는 미세먼지가 발생하는 환경에서 유효성을 가지기 때문에, 시험 입자 주입 단계 구간를 비교 대상으로 제안하였다. 미세먼지 주입 단계에서 측정한 모든 질량농도값에서 선형 회귀 분석으로 얻어진 기울기값을 상대 비교함으로써 미세먼지 제거율 평가를 제안하였다. 본 방법은 모든 측정값을 대상으로 하고 측정값 변동성에 대한 평가를 결정계수(R<sup>2</sup>)로 평가할 수 있어서 미세먼지 제거율 결과값의 신뢰성을 확보할 수 있다. In order to remove particulate matter, functional construction materials are developed. However, there is no evaluation method and infrastructure for particulate matter removal rate. Therefore, the purpose of this study was to build a particulate matter removal rate test chamber and to present a method for particulate matter removal rate. As a result, since construction materials have effectiveness in an environment where particulate matter is generated, the particulate matter injection step was proposed as a comparison target. The evaluation of the particulate removal rate was proposed by relative comparison of the slope values obtained by linear regression analysis for all concentration values measured in the particulate matter injection step. In linear regression method, all measured values can be evaluated, and the variability can be evaluated with the coefficient of determination (R-square), so that the reliability of the particulate matter removal rate can be secured.
3D 프린팅 격자구조 인공골재를 치환한 경량콘크리트의 압축강도 특성
박광민(Kwang-Min Park),민경성(Kyung-Sung Min),노영숙(Young-Sook Roh) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.4
경량골재를 혼입한 경량골재 콘크리트는 건축구조물 경량화가 가능하다는 장점으로 지속적으로 수요가 증가하고 있다. 이를 위해 경량골재의 안정적인 공급과 품질 확보 방안이 필요하다. 본 연구는 3D 프린팅으로 경량 고강도의 격자 구조체를 출력하여 경량골재로서의 활용성을 검토하는 것을 목표로 했다. 골재 종류에 따른 콘크리트 밀도 및 압축강도를 평가하기 위하여 일반 부순골재, 바텀애시 및 준설토 기반 인공경량골재, 바텀애시 부산 경량골재 및 3D 프린팅 격자구조 경량골재를 사용하여 4가지의 배합설계를 진행했다. 실험 결과, 일반골재 콘크리트가 밀도 2.2 t/m³, 압축강도 45.9 MPa인 것과 비교하여, 3D 프린팅 격자구조 경량골재를 사용한 콘크리트는 밀도 1.7 t/m³, 압축강도 46.7 MPa이 발현됐다. 결과적으로 동급의 압축강도에서 밀도가 21.7 % 감소하는 효과를 확인했다. 따라서 3D 프린팅 격자구조 경량골재를 경량콘크리트에 사용할 수 있는 것을 시사한다. 향후 3D 프린팅 기반 굵은골재 대량 생산 및 경제성 검토를 실증적 차원에서 분석할 계획이다. The demand for lightweight aggregate concrete is continuously increasing due to its advantage of reducing the building"s weight. Therefore, stable supply and standard quality of lightweight aggregate are necessary. This study examined the applicability of a lightweight aggregate in concrete making by manufacturing a lightweight and high-strength lattice structure out of it by 3D printing. Later, the density and compressive strength of the concretes made of natural crushed, artificial lightweight, bottom ash lightweight, and 3D printed lattice structure lightweight aggregates were measured. This measurement showed that the 3D printed lattice structure lightweight aggregate concrete exhibited a density of 1.7 t/m³ and compressive strength of 46.7 MPa. On the other hand, the natural crushed aggregate concrete had a density of 2.2 t/m³ and compressive strength of 45.9 MPa. Likewise, the density of the concrete decreased by 21.7 % for the same compressive strength while using a 3D printed lattice structure lightweight aggregate instead of the natural crushed aggregate. Therefore, the 3D printed lattice structure lightweight aggregate can be used to make lightweight concrete. The mass production and economic feasibility of the 3D printed lattice structure lightweight aggregate will be studied in the future.
아롱부챗말과 그의 활성성분인 fucosterol의 미백 효과
김혜경(Hye Kyung Kim),박지아(Jia Bak),강현본(Hyunbon Kang),김민지(Min-Ji Kim),김지민(Ji-Min Kim),민경성(Kyungsung Min),박성연(Sungyun Park),표재성(Jae Sung Pyo),최윤식(Yun-Sik Choi) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.7
아롱부챗말은 갈조강에 속하는 갈조류의 일종이다. 이전의 보고에 의하면 아롱부챗말은 amyloid-β에 의한 신경병증을 완화하고 혈소판 응집도 억제하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 아롱부챗말의 피부미백 효과를 평가하고 활성 성분을 확인하도록 고안되었다. 이러한 연구를 위하여 아롱부챗말 99% 에틸알코올을 이용하여 추출하였고 활성은 arbutin을 양성 대조군으로 하여 비교하였다. 먼저, 아롱부챗말 추출물은 멜라닌 생성의 속도조절효소인 tyrosinase의 활성을 용량 의존적으로 억제함을 확인하였다. 주목할만한 점으로, 200 μM arbutin은 tyrosinase의 활성을 58.1% 억제한 반면, 0.5% 아롱부챗말 추출물은 76.7% 억제하였다. 아롱부챗말 추출물은 α-melanocyte-stimulating hormone에 의한 TRP-1과 TRP-2 mRNA 발현 증가도 저해하였다. 게다가, 아롱부챗말 추출물은 흑색종 세포인 B16F10 세포에서 멜라닌의 합성을 유의하게 감소시켰다. 아롱부챗말의 활성성분으로는 fucosterol이 확인되었고 함량분석에서 0.66%로 확인되었다. Fucosterol은 흑생종 세포에서 멜라닌 합성 억제 효과가 고시 성분인 arbutin과 유사하였다. 마지막으로, 아롱부챗말의 세포독성을 MTT assay와 LDH release assay를 이용하여 분석하였다. 이 실험에서 아롱부챗말 추출물은 LDH 유출을 유의하게 감소시키는 것을 확인하였다. 종합하면, 본 연구에서는 아롱부챗말 추출물이 피부 미백용 화장품의 활성성분으로 사용되기에 충분한 가능성을 갖고 있는 것으로 확인하였다. Padina gymnospora is a brown algae of the class Phaeophyceae. It has been established that P. gymno-spora ameliorates amyloid-β-induced neuropathology and has an anticoagulation effect, but this study was designed to estimate its skin-whitening effect and identify its active component. The ingredients of P. gymnospora were extracted with ethanol and its activity was compared with arbutin. First, the P. gymnospora extract was observed to inhibit tyrosinase activity in a dose-dependent manner, tyrosinase being the rate-limiting enzyme of melanin synthesis. Notably, where 200 μM of arbutin inhibited tyrosinase activity by 58.1%, P. gymnospora extract (0.5%) achieved 76.7%. The P. gymnospora extract also significantly reduced α-melanocyte-stimulating hormone-induced TRP-1 and TRP-2 mRNA expression. In addition, it significantly inhibited melanin synthesis in B16F10 melanoma cells. We identified the 0.66% fucosterol content that inhibited melanin synthesis as comparable to that of arbutin. Additionally, we tested the potential cytotoxicity of P. gymnospora by MTT and LDH release assay and found that the extract significantly reduced LDH release in CCD-986sk cells. These results indicate that P. gymnospora extract could be a potential active ingredient of cosmetics with a skin-whitening effect.
이광명(Kwang-Myong Lee),김형석(Hyung-Suk Kim),민경성(Kyung-Sung Min),최성(Sung Choi) 한국건설순환자원학회 2020 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.8 No.1
본 연구에서는 시멘트 복합체의 자기치유 성능평가를 위해 정수위투수시험, 염소이온 확산시험, 반복휨시험을 활용한 시험방법 및 분석방법을 제시하였고, 균열 유발방법과 균열폭 제어방법을 제안하였다. 정수위 투수시험은 시험체의 균열부를 통과하는 단위유출수량의 감소율을 이용하여 치유성능을 평가하는 시험방법으로 등가 균열폭을 활용하여 치유재령에 따른 치유효과를 직관적으로 규명할 수 있다. 염소이온 확산계수시험은 ASTM C 1202의 시험장치를 활용하여 구한 염소이온 확산계수의 감소율로 치유율을 평가하는 방법이다. 또한, 반복 휨 시험을 통하여 얻은 하중과 CMOD의 관계 그래프로부터 강도회복지수(ISR)과 손상복구지수(IDR)을 산정하여 역학적 치유성능을 평가할 수 있다. 마지막으로, 자기치유 소재의 혼입 유무에 따른 균열 시험체의 실험을 통해 본 연구에서 제시한 자기치유 평가방법의 적용성을 검토하였다. In this study, in order to evaluate the self-healing performance of cement composites the self-healing test method and the analysis method were suggested by applying constant water head permeability test, chloride migration test and repeated bending test. The method of making a cracked specimen and controlling crack width are also proposed. Constant head water permeability test can evaluate the healing performance by using the decreasing rate of water flow passing through the crack zone of a specimen. Furthermore, the equivalent crack width can be used to intuitively investigate the healing effect with healing period. The chloride migration test can evaluate the healing rate by the decreasing rate of the diffusion coefficient obtained by ASTM C 1202. Mechanical healing performance can be evaluated using ISR and IDR estimated from load vs. CMOD relationship graph obtained through the repeated bending test. Finally, the applicability of proposed self-healing evaluation methods was examined by testing mortar specimens with or without self-healing agents.