• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.65-78
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• 2008

절토사면 및 천심도 터널의 경우 불연속면을 따른 블록의 미끄러짐 및 회전 등이 안정성에 큰 영향을 미친다. 절토사면이나 터널의 초기 설계 단계에서 안정성 검토를 위해 수치해석을 널리 사용하는데, 대부분의 상용화된 프로그램들은 연속체 해석에 기반을 두고 있다. 불연속면을 고려하여 연속체 해석을 수행할 수도 있으며, 절리를 포함한 암반자체의 강도를 감소시킴으로써 모사하는 것이 대표적인 방법이다. 또한, 연속체 해석방법인 Mohr-Coulomb 모델에 편재 절리모델 (ubiquitous joint model)을 적용함으로써 불연속면을 고려하는 방법이 있다. 절토사면의 수치해석시 주 입력치인 절리암반의 점착력, 마찰각, 탄성계수 등은 암반분류법(rock classification system)에 의한 경험식으로 도출할 수 있으며, 본 논문에서는 이 중 RMR 및 GSI 시스템에 의한 경험식을 통해 얻은 입력치를 실제 위험절토사면에 적용함으로써 두 시스템의 차이를 비교해 보고자 하였다. 또한 RMR 및 GSI 시스템으로 도출한 입력치에 편재절리모델을 혼합하여 적용함으로써 계측을 통해 얻은 변위량 및 변위양상과의 차이를 분석하였다. 분석 결과 GSI 시스템으로 도출한 입력치에 편재절리모델을 혼합하였을 경우의 수치해석결과가 실제현장의 변위량 및 변위양상과 가장 유사한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.109-125
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• 2023

고준위방사성폐기물처분장은 공학적/천연 방벽 등을 통해 처분장의 안전성을 확보한다. 이러한 안전 수단은 다양한 방법을 통해 장/단기적 성능을 평가하고 검증되어야 한다. 한국원자력연구원은 원내에 위치한 지하연구시설인 KURT를 이용해 다양한 현장 실증실험을 수행해왔다. 선행 시험 종료 후, 개선된 형태의 실증실험인 K-COIN을 수행하기 위해 개념 설계안을 도출하고 상세 실험계획을 수립 중이다. KURT 내부에 K-COIN 실험부지 선정을 위한 예비 부지조사를 수행하였다. 연구 모듈(research gallery, RG) 세 구역에 약 20 m 심도의 시추공 총 15개를 시추하여 시추코어를 확보하고 암석 실내시험에 적합한 구간을 선정하여 무결암 시험편을 준비하였다. 준비된 시험편을 사용하여 물리적 특성 측정, 단축압축시험, 간접인장시험, 삼축압축시험을 수행했으며 이를 통해 무결암의 비중, 공극률, 탄성파 속도, 단축압축강도, 탄성계수, 포아송비, 간접인장강도, 점착력, 내부 마찰각을 측정하였다. 간단한 통계 처리를 수행한 결과, 시추 구역과 심도(상부 0~10 m, 하부 10~20 m)에 따른 무결암 물성의 차이는 크지 않은 것으로 확인되었다. 가장 대표적인 암석 물성인 단축압축강도를 바탕으로 판단하면, 모든 시추 구역과 심도에서 매우 강한 암석으로 분류되어 모든 후보 지역에서 역학적인 안전성을 확보한 것으로 판단된다.

• 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.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.383-392
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• 2016

본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm³, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.3-4
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• 2000

Many researchers are interested in the synthesis and characterization of carbon nitride and diamond-like carbon (DLq because they show excellent mechanical properties such as low friction and high wear resistance and excellent electrical properties such as controllable electical resistivity and good field electron emission. We have deposited amorphous carbon nitride (a-C:N) thin films and DLC thin films by shielded arc ion plating (SAIP) and evaluated the structural and tribological properties. The application of appropriate negative bias on substrates is effective to increase the film hardness and wear resistance. This paper reports on the deposition and tribological OLC films in relation to the substrate bias voltage (Vs). films are compared with those of the OLC films. A high purity sintered graphite target was mounted on a cathode as a carbon source. Nitrogen or argon was introduced into a deposition chamber through each mass flow controller. After the initiation of an arc plasma at 60 A and 1 Pa, the target surface was heated and evaporated by the plasma. Carbon atoms and clusters evaporated from the target were ionized partially and reacted with activated nitrogen species, and a carbon nitride film was deposited onto a Si (100) substrate when we used nitrogen as a reactant gas. The surface of the growing film also reacted with activated nitrogen species. Carbon macropartic1es (0.1 -100 maicro-m) evaporated from the target at the same time were not ionized and did not react fully with nitrogen species. These macroparticles interfered with the formation of the carbon nitride film. Therefore we set a shielding plate made of stainless steel between the target and the substrate to trap the macropartic1es. This shielding method is very effective to prepare smooth a-CN films. We, therefore, call this method "shielded arc ion plating (SAIP)". For the deposition of DLC films we used argon instead of nitrogen. Films of about 150 nm in thickness were deposited onto Si substrates. Their structures, chemical compositions and chemical bonding states were analyzed by using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy. Hardness of the films was measured with a nanointender interfaced with an atomic force microscope (AFM). A Berkovich-type diamond tip whose radius was less than 100 nm was used for the measurement. A force-displacement curve of each film was measured at a peak load force of 250 maicro-N. Load, hold and unload times for each indentation were 2.5, 0 and 2.5 s, respectively. Hardness of each film was determined from five force-displacement curves. Wear resistance of the films was analyzed as follows. First, each film surface was scanned with the diamond tip at a constant load force of 20 maicro-N. The tip scanning was repeated 30 times in a 1 urn-square region with 512 lines at a scanning rate of 2 um/ s. After this tip-scanning, the film surface was observed in the AFM mode at a constant force of 5 maicro-N with the same Berkovich-type tip. The hardness of a-CN films was less dependent on Vs. The hardness of the film deposited at Vs=O V in a nitrogen plasma was about 10 GPa and almost similar to that of Si. It slightly increased to 12 - 15 GPa when a bias voltage of -100 - -500 V was applied to the substrate with showing its maximum at Vs=-300 V. The film deposited at Vs=O V was least wear resistant which was consistent with its lowest hardness. The biased films became more wear resistant. Particularly the film deposited at Vs=-300 V showed remarkable wear resistance. Its wear depth was too shallow to be measured with AFM. On the other hand, the DLC film, deposited at Vs=-l00 V in an argon plasma, whose hardness was 35 GPa was obviously worn under the same wear test conditions. The a-C:N films show higher wear resistance than DLC films and are useful for wear resistant coatings on various mechanical and electronic parts.nic parts.

• 농업과학연구
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• 제13권2호
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• pp.227-242
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• 1986

공학적(工學的) 성질(性質)이 복잡(複雜)한 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)를 함수비(含水比) 및 밀도(密度)와 변형속도(變形速度) 등(等)을 달리하여 수침시(水浸時)와 비수침시(非水浸時)에 대한 전단시험(剪斷試驗)을 하고, 이들간의 상호관계(相互關係)가 전단강도(剪斷强度)에 미치는 영향(影響)을 비교(比較) 분석(分析)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 함수비(含水比)가 증가(增加)하면 전단강도(剪斷强度)는 감소(減少)하여, A 시료(試料)는 함수비(含水比) 5~10%에서, B 시료(試料)는 함수비(含水比) 15~20%에서, 강도(强度)의 감소율(減少率)이 크게 나타났다. 2. 점착력(粘着力)과 내부마찰각(內部摩擦角)은 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라서 감소(減少)하고 건조밀도(乾燥密度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하였다. 3. 수직응력(垂直應力)이 증가(增加)함에 따라 전단강도(剪斷强度)는 증가(增加)하였고, 체적변화(體積變化)는 대체(大體)로 감소(減少)(압축(壓縮))하는 경향(傾向)을 나타내었다. 또 변형속도(變形速度)가 증가(增加)할수록 전단강도(剪斷强度)는 대체(大體)로 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 4. A시료(試料)는 밀도(密度)가 증가(增加)할수록 진행성파괴형태(進行性破壞形態)를 보이고 체적(體積)은 감소(減少)(압축(壓縮))하였으며, B시료(試料)는 초기(初期)에 파괴(破壞)되고 체적(體積)은 증가(增加)(팽창(膨脹))하는 경향(傾向)을 나타내었다. 5. 수침시(水浸時)의 전단강도(剪斷强度)는 비수침시(非水浸時)에 비(比)해서 감소(減少)하였고, 관계식(關係式)은 A시료(試料)에서는 ${\tau}_f=0.1009+1.026{{\tau}_f}^*$이고, B시료(試料)에서는 ${\tau}_f=0.1586+0.8005{{\tau}_f}^*$로 나타낼 수 있었다. 6. 내부마찰각(內部摩擦角)은 직접전단시험(直接剪斷試驗)에서 더 크게 나타났고, 유효응력경로(有效應力經路)는 거의 유사(類似)하게 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제21권4호
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• pp.373-379
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• 1988

유기물연용(有機物連用)이 답토양(畓土壤)의 물리적(物理的) 및 역학성(力學性)과 수량(收量)의 년차간(年次間) 변화(變化)를 구명(究明)코자 하해혼성평탄지(河海混成平坦地) 토양(土壤)인 전북통(全北統)에서 유기물(有機物) 무시용(無施用), 생고(生藁) 500, 퇴비(堆肥) 1,000kg/10a을 처리(處理)하고 질소수준(窒素水準)(0, 15, 20kg/10a)을 달리하여 1979-1987년(年)까지 9년(年)동안 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 입경조성비(粒徑組成比)는 유기물연용구(有機物連用區)에서 무시용구(無施用區)에 비(比)하여 점토(粘土) 및 미사(微砂)의 조성비(組成比)가 약우(若于) 감소(減少)되었으나 모래의 조성비(組成比)는 증가(增加)하였다. 2. 용적밀도(容積密度)는 질소무시용(窒素無施用)에 유기물(有機物)을 시용(施用)하므로서 표토(表土)에서 낮아졌고 퇴비구(堆肥區)에 비(比)하여 생고연용구(生藁連用區)가 효과적(效果的)이었다. 3. 토양(土壤)의 삼상비(三相比)는 유기물(有機物)을 연용(連用)하므로서 고상(固相)의 비(比)는 낮아지고 액상(液相)과 기상(氣相)의 비(比)는 증가(增加)되었으나 퇴비구(堆肥區)에서 액상(液相), 생고구(生藁區)에서 기상(氣相)이 가장 크게 증가(增加)되었다. 4. 내수성입단(耐水性粒團)은 유기물(有機物)을 연용(連用)하므로서 2mm 이상(以上)의 입단(粒團)이 증가(增加)하였으며, 퇴비구(堆肥區)보다 생고연용구(生藁連用區)에서 증가(增加)하였고, 질소(窒素) 15kg/10a의 생고연용구(生藁連用區)에서 2mm의 누적립단(累積粒團)이 66.5%로서 질소무시용구(窒素無施用區)의 유기물(有機物) 무시용구(無施用區)보다 9.1 %가 증가(增加)하였다. 5. 액성(液性) 및 소성한계(塑性限界)와 소성지수(塑性指數)는 생고(生藁)>퇴비(堆肥)>무시용구(無施用區) 순(順)이며 액성(液性) 지수(指數)는 생고연용구(生藁連用區)보다 퇴비구(堆肥區)에서 크게 낮아졌다. 6. COLE치(値)는 수직(垂直)보다 수평(水平)에서 또 질소(窒素) 15kg/10a시용(施用)의 생고연용구(生藁連用區)에서 가장 크며, 원추(圓錐) 및 전단저항(剪斷抵抗)은 생고연용구(生藁連用區)의 질소(窒素)를 첨가(添加)한 구(區)에서 가장 낮았고 마찰저항(摩擦抵抗)은 유기물(有機物)을 연용(連用)하므로서 무시용구(無施用區)보다 높아졌다. 7. 수량지수(收量指數) 변화(變化)는 질소무시용(窒素無施用)은 퇴비연용구(堆肥連用區)에서 생고연용구(生藁連用區)보다 높았고, 질소(窒素) 15kg/10a는 퇴비(堆肥) 및 생고연용구(生藁連用區) 사이에 년차간(年次間) 경합변화(競合變化)를 보였으며, 질소(窒素) 20kg/10a에서는 6년차(年次)부터 생고연용구(生藁連用區)에서 증가(增加)하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.136-142
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• 2012

한국 전통주인 '한산 소곡주'의 품질 연구를 위해 원료인 찰벼의 도정 정도에 따른 주질 특성을 살펴보았다. 소곡주의 원료로 주로 사용되는 동진찰벼를 현미 중량을 기준으로 92%(10분도), 84%(20분도), 76%(30분도), 68%(40분도) 수준으로 도정하여 소곡주를 제조하여 그 원료곡과 소곡주의 품질 특성과 그에 따른 기호도 변화를 분석하였다. 먼저 원료곡의 품질 특성은 도정도가 증가할수록 단백질, 지방 및 회분 함량이 급격히 감소하였으며 색 및 형태적인 변화를 수반하였고, 이는 기존의 보고와 일치하는 결과였다. 도정도에 따른 수분함량의 차이는 없었으며, 10분도를 제외하고는 물리적인 경도 차이도 나타나지 않아, 10분도 이상 시료의 경도 감소는 주로 단백질 함량의 감소와 연관된 것으로 판단되었다. 호화특성 또한 도정도가 증가할수록 전체적인 점성이 증가하는 양상을 뚜렷이 보임을 알 수 있었다. 이는 일차적으로 호화를 억제하는 단백질, 지방 성분들의 감소에 따른 것으로 판단되었으며, 이차적으로 아밀로펙틴 분지 구조가 도정도 증가에 따라 중쇄는 증가하고 장쇄는 감소하는 변화를 나타내어 이에 따른 영향이 있을 것으로 추정되었다. 도정도에 따른 소곡주 품질은 먼저 전분함량의 증가에 따라 제조수율이 증가하였으며, 알코올 함량의 유의한 차이는 없었으나, 당도와 유리당 함량이 감소하고 총 산도는 증가하여 단맛이 감소하고 신맛이 증가함을 확인할 수 있었다. 색 특성도 20분도 이상부터 명도는 감소하고 황색도가 증가하는 경향이 뚜렷하였으나 소곡주 색 특성에 대한 연구가 전무하여 관련 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 도정도별로 소곡주의 소비자 기호도 검사를 실시한 결과 원료곡의 도정도가 증가할수록 소곡주의 소비자 기호도가 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 소비자 기호도와 도정도에 따른 소곡주 품질의 상관관계 분석 결과, 소비자 기호도가 소곡주의 당도 및 포도당 함량, pH 및 원료곡의 단백질 함량과 상관관계를 나타내어, 원료곡 도정에 따른 소곡주 고유의 달고 풍부한 맛의 감소가 낮은 소비자 기호도의 원인인 것으로 판단되었다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권2호
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• pp.73-82
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• 2012

This study was aimed to thoroughly estimate the characteristics of indoor particulate matter (PM) collected on subway platforms by the cooperative approach of semi-bulk and single particle analyses. The size-resolved PM and its number concentration were measured on the platform in a heavily traveled subway station in Fukuoka, Japan. Particle Induced X-ray Emission (PIXE) and micro-PIXE techniques were applied to the chemical analyses of semi-bulk and single particle, respectively. There was the close resemblance of timely fluctuation between PM number concentration and train service on the third basement floor (B3F) platform compared to the second basement floor (B2F) and its maximum level was marked in rush hour. Higher number counts in large particles ($>1{\mu}m$) and lower number counts in fine particles ($<1{\mu}m$) were shown on the platform compared to an above ground. PM2.5 accounted for 58.2% and 38.2 % of TSP on B3F and on B2F, respectively. The elements that were ranked at high concentration in size-resolved semi-bulk PM were Fe, Si, Ca, S, and Na. The major elements tending to have more elevated levels on B3F than B2F were Fe (4.4 times), Ca (17.3 times), and Si (46.4 times). Although concentrations were very low, Cr ($11.9ng\;m^{-3}$ on B3F, $2.4ng\;m^{-3}$ on B2F), Mn ($3.4ng\;m^{-3}$ on B3F, $0.9ng\;m^{-3}$ on B2F), and Pb ($0.6ng\;m^{-3}$ on B3F, $1.6ng\;m^{-3}$ on B2F) were detected from PM2.5. Individual PM was nearly all enriched in Fe with Si and Ca. Classifying and source profiling of the individual particles by elemental maps and particle morphology were tried and particles were presumably divided into four groups (i.e., train/rail friction, train-rail sparking, ballast/abrasive, and cement).