• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.131-138
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• 2017

본 연구에서는 체외성숙 배양액 내 caffeine 첨가가 돼지 난자의 성숙과 단위발생 및 체세포 핵이식 후 배 발육에 미치는 영향을 조사하였다. 난세포질 및 난구세포 부착정도의 형태학적 특징에 따라 MGCOCs와 MPCOCs로 구분된 미성숙난자를 각각 무처리군(대조군)과 2.5 mM caffeine이 첨가된 배양액에서 체외성숙 22-42(20시간), 34-42(8시간), 38-42(4시간)동안 처리하는 군으로 나누어 체외성숙을 유도하였다. 또한 체외성숙 난자를 단위발생 및 체세포 핵이식에 공여하여 배아를 생산한 후 7일 동안 체외배양하여 체외성숙 동안 caffeine 처리가 분할률, 배반포 형성률 및 배반포의 세포수에 미치는 영향을 조사하였다. 연구 결과, 분할률 및 배반포 세포 수는 caffeine의 처리 시간에 따라 유의적인 영향을 받지 않았다. 그러나 MPCOCs 유래 난자에서 체외성숙 후기 4시간 동안 caffeine 처리는 체세포 핵이식 배아의 배반포 형성률을 유의적으로 증가시켰다. 이 결과는 caffeine 처리가 체외성숙 동안 난자의 MPF 수준의 감소를 억제시킴으로써 체세포 핵의 리모델링이나 리프로그래밍에 영향을 미쳐 핵이식 배아의 발육능에 영향을 미친 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.471-480
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• 2007

본 연구의 목적은 저에너지 비육돈사료가 ‘고체중’ 출하돈의 사료효율, 성장효율 및 도체특성에 미치는 영향을 구명하여 고체중 출하돈용 사료의 적정 에너지 수준을 유추하고자 함이었다. 생체중 약 90kg의(Yorkshire × Land- race) × Duroc 교잡종 암퇘지와 거세돼지 총 160두를 16돈방에 임의로 배치하여 저에너지사료(3,200kcal DE/kg) 혹은 대조사료(3,400kcal)를 무제한으로 급여하고 성별로 각각 135 & 125kg에 도살하여 도체를 분석하였다[2(성) × 2(사료) ‘factorial’ 실험설계]. 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율은 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 등지방두께는 암퇘지에서는 저에너지사료 구(22.4mm)가 대조사료 구(24.3mm)보다 낮았으나(P<0.05), 거세돼지(24.4±0.4mm)에서는 두 사료 구간 차이가 없었다. 암퇘지는 ‘과체중’ 문제로 인하여 90% 이상 C & D 도체등급 판정을 받은 반면 거세돼지는 A + B 등급과 C + D 등급을 각각 79% 및 21% 받았다. 총부분육 중량 대비 개별 부분육 비율은 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 배최장근의 색깔(명도 및 적색도), pH, 육즙삼출율 및 화학적 조성을 포함한 이화학적 특성은 총괄적으로 정상도체의 범주에 속하였고 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 이상을 종합하면 본 실험에 쓰인 저에너지사료와 대조사료는 모두 고체중 비육후기 돼지 사료로 적합할 것으로 판단된다. 만일 주어진 축군에서 사료를 통하여 지방침적을 억제할 필요가 있을 경우는 사료의 에너지 수준을 3,200kcal DE/kg 수준 이하로 낮춰야 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.387-393
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• 2021

본 연구에서는 해양플랫폼의 탑사이드 구조에서 주로 채택하고 있는 파이프 연결 구조의 피로 수명 증가를 위한 방안을 찾기 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 상용해석프로그램인 MSC Patran/Nastran을 적용하였으며, 대표적인 중앙부 구조 형상을 해석모델로 선정하였다. 하중에 따른 응력집중 현상을 구현하기 위하여, 8 절점 솔리드 요소를 이용한 모델링을 구현하였다. 주요하중은 횡방향 하중 2가지와 대각선 파이프에 인장 하중을 고려하였다. 주요 위치에서의 Hot spot 응력을 확인하기 위하여, 0.01 mm dummy 쉘 요소를 적용하였으며, 0.5 t와 1.5 t 위치에서의 주응력을 계산한 후 외삽법에 따라 용접부에 발생하는 응력을 추정하였다. 일부 구간에서는 만족해야 하는 피로 수명 이하로 평가되어, 보강이 필요하였다. 보강은 기존 설계된 파이프의 두께나 지름을 변경하지 않고, 피로수명이 부족한 부위에 응력집중계수를 낮출 수 있도록 브래킷을 추가하였다. 인장 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 23 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 8 % 감소하였다. 휨 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 3 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 48 % 감소하였다. 신규 브래킷 보강으로 인하여, bracket toe의 응력증가가 발생하였지만, S-N 커브 자체가 파이프 조인트에 비해 좋으므로 큰 문제가 되지는 않는다. 본 연구에서 적용한 국부 보강을 통한 피로 수명 개선 방법은 기존 설계안의 변경을 최소화하면서 피로 수명 증가를 효율적으로 할 수 있다는 점에서 관련 산업에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.65-75
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• 2021

코인형 전지는 리튬 이차 전지 연구의 주요 평가 플랫폼으로써 새로운 소재 및 개념을 발굴하고 차세대 전지의 기초 연구에도 큰 기여를 하고 있다. 리튬 금속 전지는 500 Wh kg^-1 이상의 에너지 밀도를 구현할 수 있어 유망한 차세대 리튬 이차 전지 후보군으로 고려되고 있으나, 덴드라이트 형태의 리튬 전착과 함께 극심한 부피 변화 및 표면적 증가라는 성능 열화에 매우 취약하다. 특히, 리튬 금속 전지의 수명은 전해질 양, 리튬 두께, 내부 압력 등과 같은 전지 설계 및 구조에 매우 의존하기 때문에 코인셀 수준에서의 성능 평가 및 신뢰성에 치명적이다. 따라서, 기존 코인셀 구조를 개선한 리튬 금속 음극 특화 전지 설계 및 규격화가 요구된다. 본 연구에서는 상용수준에서의 주요 전지 설계 인자인 극소량의 전해질과 높은 양극 로딩 레벨, 박막 리튬 사용 등의 환경에서 성능 및 재현성을 확보한 코인셀 구조를 제안한다. 양극과 음극의 면적비를 1에 근접하게 제어하여 비활성 공간을 최소화하고 용량 저하현상을 완화시켰다. 또한, 코인셀 내 압력을 정량화하여 압력의 균일성이 중요한 인자임을 규명하고 유연성 고분자 (PDMS) 필름 도입과 내부 부품의 변화를 통해 기존보다 높고 (0.6 MPa → 2.13 MPa) 균일한 압력(표준편차: 0.43 → 0.16)이 가하도록 개조하였다. 이를 통해 최적의 설계를 정립을 통해 기존보다 향상된 재현성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.218-226
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• 2022

최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO₂)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H₂) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH₃) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al₂O₃) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L^-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.363-371
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• 2023

한 척의 선박을 건조하기 위해서는 다양한 크기의 블록(block)들을 이동 및 탑재해야 한다. 이러한 과정에서 블록의 체결 방법 및 각 조선소 설비 특성에 맞는 다양한 기능에 부합하는 러그를 사용하고 있다. 블록 구조의 중량 및 형태에 따라서 러그의 크기와 형상이 다양하며, 샤클(shackle)이 체결되는 홀 주변에 부족한 강성을 보완하기 위하여 덧판(doubling pad)을 용접하여 구조를 보강한다. 리프팅(lifting) 조건별 러그의 설계를 하는 방법은 보 이론(beam theory)에 의한 수계산 방법과 유한요소해석 모델링을 이용한 구조해석을 수행하고 있다. 해석적 방법의 경우, 요소의 종류와 모델링 방법에 따라서 결과 차이가 발생하여 표준화된 평가법의 정립이 필요한 상황이다. 이러한 모호한 방법론 적용 시 블록의 이동 및 반전(turn-over) 과정 중에서 심각한 안전 문제를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 러그의 실제 탑재공정에 따른 구조 응답을 평가할 수 있는 모델링 조건, 평가법을 확정하고자 다양한 변수의 영향을 수치 구조해석을 통하여 비교 및 분석하였다. 러그 홀(hole) 주변 덧판부와 용접 비드(bead)를 표현한 모델링 기법이 가장 실제적인 거동 결과를 주고 있다. 실제 러그와 동일한 조건(용접부 비드만 주재료와 연결)의 모델링에 등가하중을 적용한 결과는 MPC 하중 적용 결과보다 낮은 최종강도를 나타낸다. 더불어 해석 시간 단축을 위해서 2차원 쉘(shell) 요소를 적용한 경우, 덧판 두께를 85% 수준으로 감소시켜서 안전사용하중을 예측할 수 있음을 확인하였다. 논문에서 검토한 다양한 변수의 영향들 결과는 러그 설계 및 안전사용하중 예측에 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제35권2호
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• pp.143-151
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• 2008

본 실험은 사료 내 칼슘 수준과 fungal phytase의 상호 관계를 구명하고자 21주령 HyLine Brown 산란계 720수를 공시하여 시험을 실시하였다. 시험구는 phytase 첨가 수준 0, 300, 1000 DPU/kg, 칼슘 2수준(3.5, 4.0%), 무기태 인 수준 무첨가(0.095 NPP), 0.5(0.185 NPP), 1.0%(0.275%)를 조합한 $3{\times}2{\times}3$ 요인 시험으로 하였다. 실험 사료는 CP 16%에 ME 2,800 kcal/ kg 수준으로 급여하였다. 사료는 실험 전 기간 자유 채식토록 하였으며, 점등은 17시간으로 하였다. 조사 항목은 산란계의 생산 능력, 계란의 품질이다. 산란율은 fungal phytase 300 DPU 첨가구에서 증가하는 경향을 보였으며, 연.파란율은 감소하는 경향을 보였다. 처리구간별 산란율은 사료의 칼슘 수준에 따른 차이가 없었지만, NPP 무첨가구인 0.095% 첨가구에서 다른 처리구에 비하여 낮았다(P<0.05). 평균 난중 및 1일 산란량은 fungal phytase 300 DPU 첨가구에서 가장 높게 나타났다. 평균 난중은 사료 칼슘 수준이 3.5% 처리구에서 높게 나타났지만(P<0.05) 1일 산란량은 처리구간에 차이가 없었다. 평균 난중 및 1일 산란량은 NPP 무첨가구인 0.095% 첨가구에서 다른 처리구에 비하여 매우 낮았다(P<0.05). 사료 섭취량은 사료의 fungal phytase 및 칼슘 수준에 관계없이 비슷한 경향을 보였지만, 사료내 NPP 0.275, 0.165% 함유된 처리구에서 0.095% 처리구보다 통계적으로 높게 나타났다(P<0.05). 사료 요구율은 사료내 칼슘 및 NPP 수준간에 차이가 없었지만, fungal phytase 300DPU 첨가구에서 가장 크게 개선되었다(P<0.05). 난각 강도와 두께는 사료의 칼슘 수준이 높을수록 향상되는 결과를 보였고, NPP 0.275, 0.165%가 함유된 처리구에서 0.095% 처리구에 비하여 향상되었으며, 사료내 fungal phytase 수준에 따른 차이는 없었다. Haugh unit은 처리구간에 큰 차이 없이 비슷하게 나타났다. 본 실험의 결과, 산란계 사료에서 fungal phytase의 적정 수준은 300 DPU이며, 이때 사료내 TCP 첨가량은 권장량 대비 40% 이상 저감 효과가 있었으며, 사료의 칼슘 수준을 높게 하였을지라도 fungal phytase 첨가에 대한 개선 효과는 나타나지 않았다.

• 한국산림과학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-63
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• 1976

1974년(年) 천연(天然)소나무집단(集團)에 대한 유전적변이(遺傳的變異)를 분석(分析)하고져 먼저 경북(慶北) 청송군(靑松郡) 소재(所在) 주왕산(周王山)소나무림(林), 충남(忠南) 서산군(瑞山郡) 소재(所在) 안면도(安眠島) 소나무림(林), 그리고 강원도(江原道) 평창군(平昌郡) 소재(所在) 소나무림(林)을 대상(對象)으로하여 각(各) 집단(集團)에서 되도록 소면적(小面積)의 범위내(範圍內)에 서있는 소나무 개체(個體)를 각(各) 20주(株)씩 총 60주(株)를 택(擇)하여 그 모수(母樹)에 대한 형태학적(形態學的) 특성(特性)등을 조사측정(調査測定)하고 집단간(集團間)에 보이는 차이(差異) 그리고 한 집단내(集團內)에 있는 각개체수목(各個體樹木)의 형질(形質)을 조사보고(調査報告)한바 있다(제일보고문(第一報論文). 1974년(年) 가을에 가계별(家系別)로 종자(種字)을 채취(採取)하여서 가계별(家系別) 및 산지별(産地別)의 차이(差異)를 분석(分析)하고 동시(同時)에 그 종자(種字)를 파종하여서 1-0묘(苗) 및 1-1묘(苗)를 대상(對象)으로 생장인자(生長因子)에 대한 측정(測定)을 하고 그 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았다. 그밖에 엽록소함량(葉綠素含量) 또는 monoterpene등의 함량(含量)의 차이(差異)를 분석(分析)해 보았다. 종자(種字)의 형태학적(形態學的) 특성(特性)에 있어서는 집단간(集團間) 또 가계간(家系間)에 유의차(有意差)를 보이지 않는 것도 있었으나 대체(大體)로 유의차(有意差)가 인정(認定)되었다. 그리고 각형질간(各形質間)의 상관(相關)을 보았는데 구과폭(毬果幅)과 종자익(種字翼)의 폭(幅), 구과장(毬果長)과 종자익(種字翼)의 길이간(間), 그리고 구과(毬果) 생중량(生重量)과 종자중량간(種字重量間)에는 정(正)의 상관(相關)이 보였다. 묘고(苗高)와 근원경(根元徑)의 성장(成長)에 있어서는 가계간(家系間) 그리고 집단간(集團間)에 차이(差異)가 인정되었다. 묘고(苗高)의 유전력(遺傳力)은 집단(集團)의 평균치(平均値)를 가지고 분석(分析)하였다. 즉 집단(集團)에 관계(關係)되는 분산(分散)을 유전분산(遺傳分散)으로 보고서 유전력(遺傳力)을 계산(計算)해 보았는데 1-0묘(苗)의 묘고(苗高)에서는 0.29, 1-1묘(苗)에서는 0.14가 그리고 근원경(根元徑)에 있어서는 1-0묘(苗)는 0.15, 1-1묘(苗)에서는 0.06이였다. 기공열수(氣孔列數)에 있어서는 집단간차이(集團間差異)가 있었으나 거치밀도(鋸齒密度)에는 차이(差異)가 없었다. 침엽(針葉)의 특성(特性)에 관(關)해서는 모수(母樹)와 차대간(次代間)에 상관(相關)이 없었다. 엽록소함량(葉綠素含量)은 집단간차이(集團間差異)는 보였으나 가계간차이(家系間差異)는 없었다. monoterpene의 성분(成分)에 있어서는 myrcene과 ${\beta}$-phellandrene의 함량(含量)으로 집단차(集團差)를 볼 수 있었다.