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다구찌법을 활용한 헤딩공정설계 최적화 연구 (A study on the cold heading process design optimization by taguchi method)

  • 황준;원진환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.216-225
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    • 2023
  • 본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

흑삼 및 흑마늘을 이용한 블랙잼 유동특성 모니터링 (Monitoring for Rheological Properties of Black Jam Produced by Black Ginseng and Black Garlic)

  • 이기동
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.183-191
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    • 2020
  • 본 연구는 흑삼과 흑마늘을 이용하여 블랙잼을 제조하면서 물성의 변화를 모니터링 해 보았다. 블랙잼의 배합 조건은 흑삼(X1, 30-54 g), 흑마늘(X2, 75-135 g), 펙틴 4.5 g, 사과페이스트 270 g 및 프럭토올리고당 360 g이며, 반응 변수로는 탄력성, 응집성, 씹힘성, 깨짐성 및 부착성으로 반응표면분석을 실시하였다. 탄력성, 응집성, 씹힘성, 깨짐성 및 부착성에 대한 회귀식의 R2는 각각 0.8948, 0.9103, 0.9032, 0.9097, 0.8561로 5~10%의 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 블랙잼의 탄력성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 탄력성은 흑삼 함량 54.00 g 및 105.83 g에서 194.39%로 나타났으며, 탄력성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 탄력성은 흑삼 함량 31.48 g 및 119.43 g에서 164.11%로 나타났다. 블랙잼의 응집성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 응집성은 흑삼 함량 48.85 g 및 129.62 g에서 40.96%로 나타났다, 응집성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 응집성은 흑삼 함량 50.06 g 및 82.77 g에서 32.96%로 나타났다. 블랙잼의 씹힘성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 씹힘성은 흑삼 함량 42.95 g 및 106.83 g에서 43.19 g로 나타났다. 블랙잼의 깨짐성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 깨짐성은 흑삼 함량 32.10 g 및 88.04 g에서 16,874 g로 나타났으며, 깨짐성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 깨짐성은 흑삼 함량 50.53 g 및 83.91 g에서 678 g로 나타났다. 블랙잼의 부착성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 부착성은 흑삼 함량 32.91 g 및 124.60 g에서 14.06 g로 나타났다. 이상의 결과로부터 흑삼과 흑마늘의 배합비와 블랙잼의 물성의 관계를 조사함으로서 건강기능성 소재를 이용하여 누구나 즐겨 먹을 수 있는 블랙잼을 제조할 수 있을 것으로 여겨진다.

온도 변화 방법과 압력을 이용한 계란 내부로 다시마 추출물의 침투 효율 (Permeation Efficiency of Sea Tangle (Laminaria japonica) Extract into Egg Using Temperature Change Method and Pressure)

  • 박여진;김동호;장금일
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.544-549
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    • 2014
  • 본 연구에서는 온도 변화 방법과 압력을 이용하여 계란 내부로 다시마 추출물의 침투 효율을 분석하였다. 다시마 추출물은 $100^{\circ}C$에서 3시간 동안 다시마 무게의 10배(w/w)의 증류수를 가하여 열수 추출하였다. 대기압에서 다시마 추출물의 지표 성분으로 요오드와 총 폴리페놀의 침투 효율은 30, 40, $50^{\circ}C$에서 3시간 동안 침지시킨 다음 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량을 측정함으로써 분석하는 경우와 $50^{\circ}C$에서 3시간 동안 예열한 다음 $4^{\circ}C$로 온도 변화를 유동하여 침지시켜 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량을 측정함으로써 분석하였다. 요오드와 총 폴리페놀 함량의 침투 효율은 침투 온도가 증가할수록 향상되었다. 그리고 요오드와 총 폴리페놀의 침투는 온도 변화를 하지 않은 경우 각각 3시간 동안 72 ${\mu}g/100$ mg과 1.48 mg/mL가 침투된 반면, 온도변화를 유도한 경우 각각 3시간 동안 121 ${\mu}g/100$ mg과 1.74 mg/mL가 침투되어 침투 효율이 증가되었으며, $50^{\circ}C$에서 3시간 예열한 다음 $4^{\circ}C$로 온도 변화하여 3시간 침투시킨 계란에서 가장 높은 침투 효율을 나타내었다. 그리고 5기압의 압력 조건에서 온도 변화를 유도하지 않고 $50^{\circ}C$에서 90분간 침투시킨 경우 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량이 각각 105 ${\mu}g/100$ mg과 1.56 mg/mL로 나타난 반면, 온도 변화를 유도한 경우 각각 139 ${\mu}g/100$ mg과 1.74 mg/mL의 함량을 나타내어 압력에 의해 온도 변화 방법의 침투 효율은 향상되었다. 따라서 본 연구에서는 온도 변화 방법과 압력조건을 통하여 계란 내부로 다시마 추출물의 향상된 침투효율을 확인하였으며, 이는 다시마 추출물 이외의 다양한 조미성분과 기능성 식품 소재의 침투 가능성을 제시함으로써 효율적인 직접 소비가 가능한 계란 가공 공정의 확립이 가능할 것으로 기대된다.

백내장 수술 경향과 굴절상태 - 충북 지역의 안경원 중심으로 조사 (Trends and Refractive Status of Cataract Surgery - An Optometry Clinic-Based Survey in Chungbuk)

  • 김형수;손정식;유동식
    • 한국안광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.143-148
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    • 2013
  • 목적: 백내장 수술을 받은 대상자에서 성별, 연령별 분포, 사용된 인공수정체의 종류 및 수술 후의 굴절상태를 조사하고자 하였다. 방법: 2010부터 2012년까지 백내장 수술을 받고 충북 소재 안경원에 내원한 고객 2,217명을 대상으로 본 연구를 실시하였다. 문진 및 자동굴절력계에 의한 인공수정체 반사상과 역반사조명으로 수술 여부와 인공수정체의 종류를 확인하였고 타각적, 자각적 굴절검사를 실시하여 굴절상태를 결정하였다. 결과: 대상자의 평균 나이는 $71.74{\pm}10.62$세이었으며, 백내장 수술은 2010년 524명에서 2012년 888명으로 증가하였다. 백내장 수술을 받은 나이는 40대 이하 52명(2.3%), 50대 144명(6.5%), 60대 404명(18.2%), 70대 1,132명(51.1%), 80대 이상 485명(21.9%)으로 나타났다. 성별에 따른 백내장 수술 분포는 여자가 1,338명(60.4%), 남자 879명(39.6%)로 여성이 남성보다 높았다. 백내장 수술 시 사용된 인공수정체는 대부분 단초점 인공수정체로 2,141명(96.6%)이었으며, 다초점, 조절성, 토릭 렌즈와 같은 특수 인공수정체가 76명(3.4%)으로 조사되었다. 백내장 수술 후 잔여 굴절이상은 근시성단난시 1,588안(38.5%), 원시성 단난시 327안(7.9%), 혼합난시 601안(14.6%), 근시 1,240안(30.0%), 원시 136안(3.3%), 정시 234안(5.7%)이었다. 수술 후 나안시력 평균은 $0.55{\pm}0.25$이었으며 최대교정시력 평균은 $0.80{\pm}0.23$로 조사되었다. 결론: 백내장 수술은 70대까지는 증가하는 경향을 보였고, 여자가 남자보다 더 많았으며, 특수 인공수정체의 시술 빈도는 낮았다. 백내장 수술에서 대부분 잔여 굴절이상을 보였으며, 따라서 백내장 수술 후에 원거리 또는 근거리 시력 개선을 위해 안경이 필요할 것이다.

특성평가 정보를 활용한 보리 유전자원 형태적 형질 다양성의 통계적 분석 (A Statistical Analysis of Phenotypic Diversity Based on Genetic Traits in Barley Germplasms)

  • 유동수;신명재;박진천;강만정
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.641-651
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    • 2022
  • 보리는 베타글루칸, 폴리페놀, 안토시아닌 등을 이용한 건강식품 소비 증가로 최근 관심이 높아지고 있다. 따라서 보리에 대한 수요자의 기호에 맞춘 기능성 품종개발과 소재로서 유전자원 활용성을 증대시키기 위해서는 자원의 특성 분석과 종, 원산지과의 관계, 군집화(Clustering)을 통한 유사성과 대표성, 형질 간의 상호관계 등과 같은 유전자원의 다양성 연구가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 보리 25,104 유전자원(25종, 국적미상을 포함한 102개 원산지)을 대상으로 종과 원산지에 따른 다양성 분석을 수행하였다. 특히 종에 대한 작물 유효수(ENCS)는 1.17로 원산지(24.73)에 비해 매우낮게 나타났다. 이는 보존하고 있는 보리 유전자원의 대부분이 Hordeum vulgare subsp. vulgare 로 확인되었는데, 원산지에 비해 보존 자원이 특정 종에 편중된것을 알 수 있지만, 형태적으로 구분한 20가지 특성평가 항목에 대하여 종과 원산지에 따라 유의적인 차이(P-value < 0.05)가 검정되었다. 비록 종 다양성은 낮지만 종과 종간의 차이와 종 내에서도 다양한 특성이 존재함을 추정할 수 있었으며, 이를 토대로 특성평가 항목을 이용한 군집화를 통해서 특성에 대한 다양성을 확인하였다. 특성평가 항목을 바탕으로 cacGMS 알고리즘을 이용한 군집 분석을 수행했을 때, 전체 97%의 자원이 분류된 1번~7번 군집에서 병와성, 도복, 깜부기병 항목이 공통적으로 동일한 형질을 보였다. 반면에 군집 별 특이성에서는 특성평가 항목에 대한 조합의 차이와 함께 생장습성, 망활, 한해, 파성, 보리누른모자이크병에서 다른 군집과 차별되는 특이성이 확인되었다. 이러한 특성평가 항목에 의한 대표성과 특이성, 그리고 각 군집에 따른 특성의 조합은 특성 간의 상호적 관계와 관련이 있을 것으로 추정되어 상관관계를 분석하였다. 그 결과 1수립수와 보리누른모자이크병이 높은 상관성(상관계수 0.79)을 보였고, 종자연구에서 중요한 지표로 사용되고 있는 천립중은 낮은 상관계수이지만 이삭조성(0.31), 이삭길이(0.23), 병와성(0.24), 이삭모양(0.28), 보리누른모자이크병(0.23), 1수립수(0.43), 조단백함량(0.29)과 관련이 있을 것으로 추정된다. 본 연구에서 사용된 연구방법과 결과는 신품종개발, 육종산업에 활용가능한 정보를 제공하고, 이를 통해 농업유전자원의 활용성 제고와 연구 선진화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

엽록체 유전정보를 이용한 두류 유전자원 형태적 형질의 유전력 분석 (An Analysis of the Heritability of Phenotypic Traits Using Chloroplast Genomic Information of Legume Germplasms)

  • 유동수;최유미;왕샤오한;강만정
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.369-380
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    • 2023
  • 두류는 식량으로서 중요한 자원 중의 하나로 유용한 형질을 이용하여 장기적인 먹거리의 소재로 개발 및 활용하고 있다. 그런데 형질은 작물의 다양성과 관련하여 유전적 혹은 환경적 요인에 따라 형질 변이가 발생하기 때문에 유용한 형질의 장기적인 활용을 위해서는 유전적으로 장기적인 유지가 가능한 유전력이 높은 형질을 선발하는 것이 중요하다. 그러나 유전력의 추정은 복잡한 세대증식의 설계와 재배시간, 농업노동력 공급 등에 필요한 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 이를 해결할 수 있는 대안이 요구된다. 본 연구에서는 두류 6종에 대한 형태적 형질과 엽록체의 총455개 유전자의 계통 분류학적 차이를 통계적으로 상호 비교하여 형질에 대한 유전력을 추정하였다. 그 결과로 개화일수, 협당 립수, 조지방이 유의수준 0.05 이하(P-value≤0.05)에서 상관관계가 있는 유전자가 각각 62.86%, 69.45%, 57.14%로 높은 상관성을 보였고, 생육일수는 유의수준 0.1 이하에서 62.42%로 상관성을 보임으로써 환경적 영향보다 유전적 영향에 의한 변이가 더 크게 작용할 것으로 예상된다. 반면 성숙일수, 100립중, 조단백질, 조섬유, 식이섬유 함량에 대한 변이는 유의수준 0.05이하에서 상관성이 있는 유전자가 평균 11.82%로 환경적 변화영향이 더 클 것으로 추정되었다. 이 가운데 성숙일수와 100립중은 기존의 연구와는 다른 결과를 보였는데 이는 재배환경, 인간활동(농약, 비료 사용 등)과 같은 환경적 영향 뿐만아니라 유전력과 유전적 진전과의 관계에 따른 상위적, 상가적 유전자의 복잡한 영향으로 인하여 다른 연구결과가 나타났을 것으로 판단된다. 비록 엽록체 유전자 정보를 이용한 유전력 추정이 다소 미흡하지만 향 후에 단일염기다형성의 활용, 낮은 계통발생 신호의 보완을 위한 미토콘드리아 유전체 정보, 핵DNA 유전자 정보 등을 활용하고, 실제 조사결과와의 비교검정을 통한 보완이 이루어진다면 유전력 추정을 통한 신품종 개발 및 우수자원 선발과 육종기술 등과 같이 농업유전자원의 보존, 관리, 재배, 증식 등 광범위한 농업분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것이다.

응급의료센터 내원환자 진료시 소요시간과 관련된 요인 (Factors Related to Waiting and Staying Time for Patient Care in Emergency Care Center)

  • 한남숙;박재용;이삼범;도병수;김석범
    • 한국의료질향상학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.138-155
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    • 2000
  • 3차 의료기관 응급의료센터의 총 진료소요시간을 단축하여 업무의 효율성을 높이고 환자적체를 해소하는 방안을 마련하기 위하여 l997년 4월 1개월 동안 대구광역시 소재 영남대학교병원 응급의료센터 내원환자 1,742명을 대상으로 환자의 특성, 응급진료와 관련된 내용 및 응급진료시간, 그리고 상호관련성을 분석하였다. 평균 초진소요시간은 83.3분이었고, 남자 83.1분, 여자 84.9분여였으며, 평균 총 진료소요시간은 전체 698분이었고, 남자 718.0분 여자 670.5분이었다. 총 진료소요시간은 고령일수록 증가하였으며 의료보호환자에서 초진 및 퇴실시간이 가장 많이 소요되었고 산재환자는 가장 적게 소요되었다. 전원시 소견서를 구비하지 않은 경우에 초진소요시간어이 많았으며, 총 진료소요시간은 외래어에서 전과된 경우, 타병원으로부터 전원된 경우, 전원시 소견서를 구비한 경우와 OCS를 부분적으로 사용한 경우에 많았다. 약물중독환자, 심폐소생술을 시행한 환자, 내과환자 수혈을 받은 환자 및 복합진료 여부가 3개과 이상이었던 환자에서 총 진료소요시간이 많았으며 당직인턴수가 4명이었던 경우가 총 진료소요 시간이 5명이었던 경우에 비해 더 많이 걸렸다. 입원한 경우, 입원명령후 공실이 없었던 경우에서 역시 총 진료소요시간이 증가하였으며 총 진료소요시간과 유의한 상관관계를 갖는 연속변수로는 환자의 연령, 방사선검사수 및 일반검사수였다. 초진소요시간에 대한 중회귀분석결과, 응급의학과 환자, 응급환자, 내원시 심폐소생술 시행환자유무, 내원시 기관내삽관 여부 등이 유의한 독립변수였다. 총 진료소요시간에 대한 중회귀분석결과, 공실유무, 일반검사수, 최종진료과, 타병원 전원유무, 방사선검사수, 퇴원약 유무, 입원실 종류, 입원유무, 담당전공의 연차, 내원원인, 내원시 심폐소생술 시행환자 유무, 수술여부, 병원직원 지인유무 및 특수검사수가 유의한 독립변수였다. 이상의 결과로 보아 응급의료센터내의 환자적체현상을 해결하기 위한 방안으로는 응급환자와 비응급환자를 분류하는 제도적 장치가 필요하며, 필수적인 경우에 한해 일반검사 및 방사선검사를 실시하도록 하며, 병동내의 과별 지정병상을 유동적으로 운영하여 응급의료센터 환자가 우선적으로 입원될 수 있도록 각과의 협조가 필요할 것으로 사료된다.

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