• Journal of Biosystems Engineering
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• 제4권2호
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• pp.65-83
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• 1979

Low-temperature drying systems have been extensively used for drying cereal grain such as shelled corn and wheat. Since the 1973 energy crisis, many researches have been conducted to apply solar energy as supplemental heat to natural air drying systems. However, little research on rough rice drying has been done in this area, especially very little in Korea. In designing a solar drying system, quality loss, airflow requirements, temperature rise of drying air, fan power and energy requirements should be throughly studied. The factors affecting solar drying systems are airflow rate, initial moisture content, the amount of heat added to drying air, fan operation method and the weather conditions. The major objectives of this study were to analyze the effects of the performance factors and determine design parameters such as airflow requirements, optimum bed depth, optimum temperature rise of drying air, fan operation method and collector size. Three hourly observations based on the 4-year weather data in Chuncheon area were used to simulate rough rice drying. The results can be summarized as follows: 1. The results of the statistical analysis indicated that the experimental and predicted values of the temperature rise of the air passing through the collector agreed well. 2. Equilibrium moisture content was affected a little by airflow rate, but affected mainly by the amount of heat added, to drying air. Equilibrium moisture content ranged from 12.2 to 13.2 percent wet basis for the continuous fan operation, from 10.4 to 11.7 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in range of 1. 6 to 5. 9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air. 3. Average moisture content when top layer was dried to 15 percent wet basis ranged from 13.1 to 13.9 percent wet basis for the continuous fan operation, from 11.9 to 13.4 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in the range of 1.6 to 5.9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air and 18 to 24 percent wet basis initial moisture content. The results indicated that grain was overdried with the intermittent fan operation in any range of temperature rise of drying air. Therefore, the continuous fan operation is usually more effective than the intermittent fan operation considering the overdrying. 4. For the continuous fan operation, the average temperature rise of drying air may be limited to 2.2 to 3. 3 degrees Centigrade considering safe storage moisture level of 13.5 to 14 perceut wet basis. 5. Required drying time decrease ranged from 40 to 50 percent each time the airflow rate was doubled and from 3.9 to 4.3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on required drying time. 6. Required drying time increase ranged from 18 to 30 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content regardless of the fan operation methods, in the range of 18 to 24 percent moisture. 7. The intermittent fan operation showed about 36 to 42 percent decrease in required drying time as compared with the continuous fan operation. 8. Drymatter loss decrease ranged from 34 to 46 percent each time the airflow rate was doubled and from 2 to 3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air, regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on drymatter loss. 9. Drymatter loss increase ranged from 50 to 78 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content, in the range of 18 to 24 percent moisture. 10. The intermittent fan operation: showed about 40 to 50 percent increase in drymatter loss as compared with the continuous fan operation and the increasing rate was higher at high level of initial moisture and average temperature rise. 11. Year-to-year weather conditions had a little effect on required drying time and drymatter loss. 12. The equations for estimating time required to dry top layer to 16 and 1536 wet basis and drymatter loss were derived as functions of the performance factors. by the least square method. 13. Minimum airflow rates based on 0.5 percent drymatter loss were estimated. Minimum airflow rates for the intermittent fan operation were approximately 1.5 to 1.8 times as much as compared with the continuous fan operation, but a few differences among year-to-year. 14. Required fan horsepower and energy for the intermittent fan operation were 3. 7 and 1. 5 times respectively as much as compared with the continuous fan operation. 15. The continuous fan operation may be more effective than the intermittent fan operation considering overdrying, fan horsepower requirements, and energy use. 16. A method for estimating the required collection area of flat-plate solar collector using average temperature rise and airflow rate was presented.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제4권2호
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• pp.64-64
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• 1979

Low-temperature drying systems have been extensively used for drying cereal grain such as shelled corn and wheat. Since the 1973 energy crisis, many researches have been conducted to apply solar energy as supplemental heat to natural air drying systems. However, little research on rough rice drying has been done in this area, especially very little in Korea. In designing a solar drying system, quality loss, airflow requirements, temperature rise of drying air, fan power and energy requirements should be throughly studied. The factors affecting solar drying systems are airflow rate, initial moisture content, the amount of heat added to drying air, fan operation method and the weather conditions. The major objectives of this study were to analyze the effects of the performance factors and determine design parameters such as airflow requirements, optimum bed depth, optimum temperature rise of drying air, fan operation method and collector size. Three hourly observations based on the 4-year weather data in Chuncheon area were used to simulate rough rice drying. The results can be summarized as follows: 1. The results of the statistical analysis indicated that the experimental and predicted values of the temperature rise of the air passing through the collector agreed well.2. Equilibrium moisture content was affected a little by airflow rate, but affected mainly by the amount of heat added, to drying air. Equilibrium moisture content ranged from 12.2 to 13.2 percent wet basis for the continuous fan operation, from 10.4 to 11.7 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in range of 1. 6 to 5. 9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air.3. Average moisture content when top layer was dried to 15 percent wet basis ranged from 13.1 to 13.9 percent wet basis for the continuous fan operation, from 11.9 to 13.4 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in the range of 1.6 to 5.9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air and 18 to 24 percent wet basis initial moisture content. The results indicated that grain was overdried with the intermittent fan operation in any range of temperature rise of drying air. Therefore, the continuous fan operation is usually more effective than the intermittent fan operation considering the overdrying.4. For the continuous fan operation, the average temperature rise of drying air may be limited to 2.2 to 3. 3 degrees Centigrade considering safe storage moisture level of 13.5 to 14 perceut wet basis.5. Required drying time decrease ranged from 40 to 50 percent each time the airflow rate was doubled and from 3.9 to 4.3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on required drying time.6. Required drying time increase ranged from 18 to 30 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content regardless of the fan operation methods, in the range of 18 to 24 percent moisture.7. The intermittent fan operation showed about 36 to 42 percent decrease in required drying time as compared with the continuous fan operation.8. Drymatter loss decrease ranged from 34 to 46 percent each time the airflow rate was doubled and from 2 to 3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air, regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on drymatter loss. 9. Drymatter loss increase ranged from 50 to 78 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content, in the range of 18 to 24 percent moisture. 10. The intermittent fan operation: showed about 40 to 50 percent increase in drymatter loss as compared with the continuous fan operation and the increasing rate was higher at high level of initial moisture and average temperature rise.11. Year-to-year weather conditions had a little effect on required drying time and drymatter loss.12. The equations for estimating time required to dry top layer to 16 and 1536 wet basis and drymatter loss were derived as functions of the performance factors. by the least square method.13. Minimum airflow rates based on 0.5 percent drymatter loss were estimated.Minimum airflow rates for the intermittent fan operation were approximately 1.5 to 1.8 times as much as compared with the continuous fan operation, but a few differences among year-to-year.14. Required fan horsepower and energy for the intermittent fan operation were3. 7 and 1. 5 times respectively as much as compared with the continuous fan operation.15. The continuous fan operation may be more effective than the intermittent fan operation considering overdrying, fan horsepower requirements, and energy use.16. A method for estimating the required collection area of flat-plate solar collector using average temperature rise and airflow rate was presented.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.158-169
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• 2019

추계학적 확률과정의 하나인 감마 확률과정을 이용하여 구조물의 잔류유효수명을 확률론적으로 예측할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 수립된 모형은 과거부터 현재 시점까지 관측된 피해자료와 관련된 표본의 불확실성과 장래 시간 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다. 또한 최소자승법과 모멘트법을 함께 사용하여 경사제의 재령, 운용환경 그리고 피해이력을 고려할 수 있는 모수 추정법을 제시하였다. 먼저 현재 재령의 단일 피해 자료를 갖는 임의의 조건에서 모수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 잔류유효수명과 관련된 여러가지 거동 특성들을 분석하였다. 또한 잔류유효수명 예측모형을 경사제에 적용하였다. 경사제 피복재의 피해 이력에 대한 실험자료를 이용하여 감마 확률과정의 모수를 추정하였는데 실험자료와 매우 잘 일치하였다. 해석 결과에 의하면 현재 시점으로부터 상당히 오랜 시간이 경과하면 파괴한계를 초과할 확률이 일정한 값으로 수렴해야 하는 제약 조건을 잘 만족하였다. 한편 기대 잔류유효수명은 피해 이력의 거동 특성에 따라 각기 다르게 산정되었다. 특히 피해의 변동계수가 크면 추계학적으로 산정된 기대 잔류유효수명은 결정론적 회기모형의 해석 결과와 큰 차이를 보인다. 이는 해석과정에 포함된 불확실성의 영향으로 판단된다. 변동계수가 크면 파괴한계에 도달하는 시간의 분포가 넓게 퍼지기 때문이다. 따라서 본 연구에서 수립된 추계학적 잔류유효수명 예측모형은 현재 재령에서 경사제의 피해에 대한 확률적 평가를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장래 시간의 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.147-160
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• 2020

추계학적 WP을 이용하여 불확실성을 고려하면서 항만 구조물의 실시간에 따른 피해와 파괴확률 그리고 잔류수명을 해석할 수 있는 모형을 수립하였다. 과거부터 현재까지의 피해상태와 미래에 발생될 피해 진행 과정에 포함되는 불확실성을 고려할 수 있는 추계학적 확률모형이다. 피해경로를 추적할 수 있으며 누적피해의 밀도함수도 산정하여 파괴확률을 추정할 수 있다. 또한 구조물의 잔류수명에 대한 밀도함수도 구할 수 있다. 최소자승법과 최우도법을 이용하여 모형의 파라미터를 추정할 수 있는 방법도 제시하였다. 검증을 위해 시간의 진행에 따른 누적피해와 잔류수명에 대한 밀도함수를 산정하고 해석하였는데 이론적인 결과가 MCS 기법의 수치적인 결과와 매우 잘 일치하였다. 또한 내구수명이나 잔류수명에 대한 밀도함수의 거동과 MTTF와 MRL이 정량적으로 잘 일치하였다. 한편 본 연구에 수립된 모형을 경사제에 적용하기 위하여 피복재 피해에 대한 수리모형 실험자료를 활용하여 모형의 파라미터들을 추정하였다. 시간의 진행에 따른 피복재 누적피해의 밀도함수와 파괴확률을 산정하였는데 MCS의 결과와 이론적인 결과가 매우 잘 일치하였다. 경과시간이 클수록 밀도함수가 우측으로 이동하면서 불확실성이 커지면서 파괴확률이 급격하게 증가하였다. 또한 재령에 따른 잔류수명의 거동특성을 해석하였는데, 잔류수명의 분포함수에서 좌측보다는 우측 꼬리 부분이 길게 형성되어 MRL이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 이는 경사제 피복재의 피해가 완만하게 증가하는 현상을 반영한 것으로 판단된다. 특히 재령과 내구수명 그리고 잔류수명의 관계를 해석하였는데, 재령이 오래될수록 재령과 MRL의 합이 MTTF와 큰 차이를 보이고 있다. 이는 재령이 증가하면 잔류수명의 평균인 MRL이 불확실성에 의하여 급격히 감소하기 때문이다.

• 대한핵의학회지
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• 제32권5호
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• pp.414-424
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• 1998

목적: PET과 MR 영상을 체계적으로 합성i분석하여 각각의 영상기법이 갖는 단점을 보완하고 기능을 향상시킴으로써 보다 정확하고 유용한 임상정보를 얻을 수 있다. 두 영상을 공간적으로 합성하기 위해서 머리 표피 경계점들 간의 거리를 최소화하는 알고리즘을 이용할 경우 경계점 추출의 정확성 및 견실성과 거리 계산 속도가 합성 알고리즘의 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 PET 영상의 경계 추출과 거리 계산 방법을 개선하고 이를 이용하여 PET과 MR 영상을 3차원적으로 합성하였다. 대상 및 방법: 공간적인 합성을 위한 영상처리기법의 핵심인 경계점 추출을 위해 PET영상에서는 방출스캔 sinogram의 경계를 강조한 후 재구성한 횡단면으로부터 2 mm 간격으로 머리 표피 경계점들을 추출하였으며 MR 영상에서는 각 횡단면마다 약 2도 간격으로 경계점들을 추출하였다. 두 영상의 모든 경계점들 간의 평균 유클리디안 거리를 최소화하는 3차원 가상공간 상에서의 위치 이동과 회전 각도를 최소자승법을 이용하여 구한 후 PET영상을 역 전환하여 위치 정합을 하였다. 평균 거리의 계산 속도를 향상시키기 위하여 고정된 대상의 각 경계점을 중심으로 하여 주변 공간 정들에서의 거리를 순차적으로 계산하고 이들의 최소값을 취하는 방법으로 거리지도를 구성하였으며 최소자승법에서 경계점들 간의 위치가 변할 때마다 매번 평균거리를 다시 계산하지 않고 거리지도를 참조하여 평균 거리를 산출하는 방법을 사용하였다. 위치 정합된 두 영상의 동시 표현을 위하여 PET 영상의 화소값에 $0.4{\sim}0.7$부터 1사이의 범위로 정규화된 MR 영상의 화소 값으로 가중치를 주는 가중정규화 방법을 사용하였다. 결과: 방출스캔의 sinogram을 이용함으로써 PET영상의 경계를 견실하게 추출할 수 있었으며, 거리지도를 이용하여 거리 계산을 한 결과 계산 속도를 향상시킬 수 있었다. 정상인의 뇌영상에 대해 위치 정합을 실시한 결과 평균 거리 오차는 2mm 이하였다. 가중정규화 방법을 사용하였을 때 합성된 영상의 정성적인 식별 명확도가 향상하였다. 결론: 견실한 PET 영상 경계점 추출과 거리지도를 이용한 계산 속도의 향상을 통해 뇌 PET과 MR 영상 합성기법의 성능을 개선할 수 있었으며 이를 이용하며 개발한 영상정합 프로그램은 임상 환경에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 분석과학
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• 제25권2호
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• pp.121-126
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• 2012

한지기록물의 상태를 평가하는 데 있어 기록물의 훼손을 방지하는 것은 필수적인 요소이다. 사용된 공시재료는 1900년대 생산된 한지기록물을 사용하였다. 이 종이 기록물의 상태를 평가하기 위하여 비파괴적 분석기인 12,500~4,000 $cm^{-1}$ 파장영역을 가진 푸리에변환(FT) 근적외선 분광 분석기를 이용하였다. 푸리에변환 방식의 간섭계는 뛰어난 정밀도와 정확도를 가지며, 신호-대-잡음비가 가장 우수 하여 정량 분석에서 가장 많이 사용되고 있다. 한지기록물의 산성도와 함수율을 적분구(integrating sphere)의 확산반사로 사용하여 측정하였다. 산성도(pH)의 경우에 전처리를 하지 않았을 때의 상관계수($R^2$)는 0.92, 표준예측오차(SEP)는 0.317이었고, 전처리를 하였을 때의 $R^2$는 0.98, SEP는 0.208 이었다. 그리고 함수율의 경우 산성도와 달리 전처리를 하지 않았을 경우에도 $R^2$와 SEP는 각각 0.99와 0.458로 확인 되었다. 전처리 중 다산란 보정방법(MSC)의 경우에는 $R^2$가 0.97, SEP가 0.558로 증가하는 것을 확인 할 수 있어 함수율은 전처리를 하지 않았을 때가 좋은 결과가 나오는 것으로 확인 되었다. 이러한 결과를 통해 비파괴적인 분석방법으로 한지기록물을 적분구와 FT 근적외선 분광 분석기를 이용하여 한지의 상태를 정확히 평가할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한미생물학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-32
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• 1980

Besides the benefits of antimicrobial agents in the control of various infectious diseases, widespread and prolonged use of particular antimicrobial agents has brought about the increase of drug-resistant strains in a community and the profound changes in the pattern of infectious diseases. In Korea, there are some remote villages where no clinics and drug stores are available and the residents in those areas are assumed to have fewer chances to contact with antimicrobial agents. In the present study, the differences in susceptibilities to 14 antimicrobial agents between the isolates from rural areas(R) and Seoul National University Hospital(SNUH, H) were studied. The isolates and their numbers were Staphylococcus aureus, R;55, H;68), Enterococci(R;28, H;30), Escherichia coli(R;40, H;40), Enterobacter aerogenes(R;25, H;21) and Klebsiella pneunoniae(R;58, H;67). Minimal inhibitory concentrations(MIC's) of penicillin, ampicillin, carbenicillin, cephalexin, tetracycline, oxytetracyline, doxycycline, minocycline, gentamicin, kanamycin, streptomycin, erythromycin, troleandomycin and co-trimoxazole were determined by agar dilution method. I. Comparison of MIC's and resistant strain proportions between isolates from SNUH and rural areas. MIC's and/or resistant strain proportions of the isolates from SNUH were significantly higher than those of the isolates from rural areas in the cases of 1. S. aureus to doxycycline, streptomycin and kanamycin. 2. E. coli to penicillin, ampicillin, carbenicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, minocycline, streptomycin, kanamycin, erythromycin and co-trimoxazole. 3. E. aerogences to carbenicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, minocycline, streptomycin, kanamycin, genaamicin and co-trimoxazole. 4. K pneunoniae to penicillin, ampicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, monocycline, streptomycin, kanamycine, gentamicin and co-trimoxazole. However, the mean MIC and resistant strain proportion of S. aureus to tetracycline were higher in isolates from rural areas than in those from SNUH and Enterococci showed no differences in susceptibilities to the antimicrobial agents between isolates from rural areas and from SNUH. Therefore, in general, differenes in susceptibility to these antimicrobial agents between the isolates from rural areas and SNUH were remarkably greater and broader in gram negative enteric bacteria. II. Multiple drug resistance pattern. Patterns and incidences of multiple drug resistance were studied with penicillin, ampicillin, tetracycline, cephalexin, gentamicin, streptomcin, kanamycin and co-trimoxazole in Enterococci, E. coli, E. aeroges and K. pneumoniae. There appeared significant differences in the incidence of multiply drug-resistant strains and multiple drug resistance patterns between the isolates from SNUH and rural areas in Enterococci, E. coli, E. aerogenes and K. pneumoniae. However, there was no difference in the incidence of multiply drug-resistant strains between isolates of S. aureus from SNUH and rural areas but the pattern of multiple resistance of the SNUH strains of S. aureus was diverse, while that of the rural strains was predominantly confined to penicillin-tetracycline combination. The incidence of multigly drug-resistant strains and diversity of their patterns were the highest in E. coli strains isolated from SNUH and there were no multiply drug resistant strrains in Enterococci and K. pneumoniae strains isolated from rural areas. The number of drug-resistance determinants was also different between the isolates from rural areas and SNUH. Most of the multiply drug-resistant strains of E. coli, E. aerogenes and K. pneumoniae isolated from SNUH were resistant to more than 3 kinds of antimicrobial agents, most frequently to ampicillin, tetracycline and streptomycin, while multiply drug-resistant strains from rural areas were resistant to 2 kinds of antimicrobial agents among ampicillin, tetracycline and streptomycin. With drug-resistant E. coli strains, resistance to tetracycline which was used most widely since 1951 was most frequently involved as a part of mutliple drug-resistance, followed by resistance to ampicillin and streptomycin. This strongly suggests that emergence of drug-restant strains in a community is directly dependent on the selective pressure exerted by the antimicrobial agent used. III. Cross resistance. Cross resistance of bacteria was studied among tetracycline penicillin, aminoglycoside and macrolide derivatives by analyzing correlation coefficients of sucseptibilities using the least square method. In this study, there were high correlations among the susceptibilities to related derivatives. It appears that the relatively low correlations in susceptibilities present in some cases are due to intrinsic resistance of E. aerogenes to penicillin, Enterococci to aminoglycoside and E. coli E. aerogenes and K. pneumoniae to macrolide derivatives.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권1호
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• pp.33-44
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• 2008

본 연구는 (사)한국종축개량협회에서 1999년부터 2005년까지 농장검정한 Landrace종, Yorkshire종 2개 품종 111,169두의 번식자료를 이용하여 조사 분석하였다.품종 및 환경요인의 효과 추정은 사용된 모든 품종을 통합하여 분석하였으며, 육종가 및 유전모수의 추정은 1산차의 자료를 이용하여 분석하였으며, 혈통이 없는 자료는 분석에서 제외하였다. 자료의 표준화를 위해 총산자수의 표준편차 3배가 넘는 자료는 제거하였다.품종의 효과에서는 총산자수, 생시 생존 자돈수 및 총 사고두수에 대해 Yorkshire종이 각각 11.57±0.107두, 10.69±0.099두 및 0.88±0.041두로 나타났고, Landrace종이 각각 11.06±0.108두, 10.29±0.100두 및 0.77±0.042두로 나타나 모든 형질에서 Yorkshire종이 Landrace종보다 유의적으로 높게 나타났다.유전력은 총산자수 0.246, 생시 생존 자돈수 0.256, 총 사고두수 0.141로 나타났다. 또한, 유전상관과 표현형상관에서는 총산자수와 생시 생존 자돈수 간에 각각 0.958, 0.925로 모두 높은 정의상관을 나타내었고, 총산자수와 총 사고두수는 각각 0.194, 0.379로 정의상관을 보였으며, 생시 생존 자돈수와 총 사고두수는 각각 －0.089, －0.002로 모두 낮은 부의 상관을 보였다.총산자수와 생시 생존 자돈수의 유전적 및 표현형 개량 정도에서 자돈등기가 시작된 2001년 이전에는 일정한 경향을 보이지 않다가 2001년 이후부터 증가하는 경향을 보였으며, 총 사고두수는 감소하는 경향을 보였다.이상의 연구결과를 통해 농장검정돈의 번식능력을 파악할 수 있었고, 유전적 및 표현형 변화추세로 미루어 볼 때 (사)종축개량협회에서 2001년부터 실시한 자돈등기로 인해 번식성적의 정확도가 높아졌다고 추정 할 수 있다. 그러나 유전력이 다소 높게 나타난 것은 분만성적이 우수하지 못한 초산차의 성적을 이용하였고, 번식기록 및 혈통관리가 농장별로 일정한 기준이 없어 정확한 결과를 나타내지 못한 것으로 사료된다. 본 연구결과를 바탕으로 하여 검정농가의 산자능력에 대한 폭넓은 연구가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권1호
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• pp.95-103
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• 2012

본 연구는 원유의 실시간 휴대용품질측정 시스템 개발을 위한 기초 연구로서 원유 시료의 온도에 따른 가시광선-근적외선 스펙트럼을 측정하였으며, 다양한 수학적 전처리방법을 적용하여 유성분 예측모델을 개발하였다. 스펙트럼 측정은 원유 시료 180개에 대해 스펙트럼의 수학적 전처리 방법으로 평활화, 정규화, MSC, 1차 및 2차 미분을 사용하였고 예측모델은 부분최소자승법을 이용하였다. 유성분을 분석한 결과 함량 범위와 평균은 지방이 각각 2.44~6.42%, 4.05%, 단백질은 각각 2.44~4.28%, 3.35%, 무지고형분은 각각 7.85~9.57%, 8.76%로 나타났다. 또한 유당의 함량 범위와 평균은 각각 3.93~5.24%, 4.74%였으며 요소태질소의 경우에는 각각 4.6~15.1 mg/dl, 10.27 mg/dl로 대부분 권장 기준을 만족하였다. 원유 시료의 온도에 따른 스펙트럼은 1,400~2,500 nm에서 큰 차이를 보였으며 온도가 상승함에 따라 흡광도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 원유 시료의 온도에 따른 유성분 예측모델을 400~2,500 nm의 영역에서 개발하였으며 예측성능은 지방과 무지고형분의 경우 온도변화와 무관하였다. 단백질과 유당, 요소태질소의 예측성능은 온도가 낮을수록 급격히 감소하여 스펙트럼 측정 시 원유 시료의 온도를 $40^{\circ}C$로 유지하는 것이 필요함을 알 수 있다. $40^{\circ}C$의 원유 스펙트럼에 대해 수학적 전처리를 수행한 결과 평활화를 수행하여 측정 장치 자체의 노이즈를 감소시킬 수 있었고 정규화를 수행하여 기준선을 일치시킬 수 있었다. 또한 MSC를 수행하여 빛의 산란에 의한 영향을 제거하여 스펙트럼간의 차이를 감소시킬 수 있었고 1차 및 2차 미분을 수행한 결과 기준선 일치와 기존 스펙트럼에서 나타나지 않았던 파장영역에 대한 분석이 가능함을 알수 있다. 다중회귀분석의 stepwise 방법을 이용하여 최적 파장영역을 선정하고 유성분 예측모델을 개발한 결과 요소태질소를 제외하고 대부분 근적외선 영역에서 우수한 상관관계를 보여주었다. 지방과 단백질은 원시 스펙트럼의 검증부 결정계수가 각각 0.93, 0.92에서 정규화를 수행한 결과 각각 0.98, 0.92로 원시 스펙트럼의 결과가 우수하여 큰 개선이 없었으나 RPD는 각각 4.10, 3.41에서 5.47, 3.73으로 높아져 정밀도가 향상됨을 알 수 있다. 무지고형분과 유당의 예측모델은 원시 스펙트럼의 경우 각각 0.82, 0.75로 예측모델로 사용하기에는 어려웠으나 각각 평활화와 MSC를 수행하였을 때 검증부 결정계수가 0.90, 0.80으로 크게 개선되어 유성분 예측모델의 신뢰성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 요소태질소의 경우 가시광선 영역에서 가장 우수한 상관관계를 보여주었으나 검증부 결정계수, 오차, RPD가 각각 0.61, 1.56%, 1.58로 다른 성분에 비해 매우 낮게 나타났다. 이를 개선하기 위해 수학적 전처리를 수행하였으나 크게 개선되지 않았으므로 요소태질소의 신뢰성 있는 모델을 개발하기 위해서는 부분최소자승법 외에 다양한 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 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.