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핵심 농기계(트랙터, 콤바인 및 이앙기) 시장 및 기술 현황 분석 (Analysis of Market and Technology Status of Major Agricultural Machinery (Tractor, Combine Harvester and Rice Transplanter))

  • 홍성하;최규홍
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-16
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    • 2019
  • 이 연구는 국산 농기계의 내수 및 수출 경쟁력 제고방안을 도출하고자, 최근 5년간 한국과 일본산의 핵심 농기계에 대한 가격과 시장점유율을 분석하고, 양국 종합형업체의 매출액, 연구개발비 및 특허출원 현황을 분석하고, 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격을 분석하였다. 2016년 우리나라의 4대 농기계 제조사의 연 매출 규모는 1,984-5,249억 원으로, 일본 주요 제조사의 2.7-15.7% 수준이다. 내수시장에서 일본산 농기계의 시장점유율은 트랙터 14.5%, 콤바인 31.1%, 이앙기 35.8%로 확대일로에 있는 것으로 분석되었다. 트랙터의 규격별 가격과 시장점유율을 분석한 결과, 국산 트랙터는 80 ps급 이상 대형일수록 가격경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라 시장점유률도 감소하였다. 국산 콤바인의 시장점유율은 자탈형 4조식과 6조식에서 증가하였으나, 가장 많이 공급된 5조식 콤바인(전체의 49.0%를 차지)은 지난 5년간 85.0%에서 60.7%로 감소하였다. 이는 국산 5조식 콤바인 가격이 일본산의 90.7-108.6%로 가격경쟁력 약화에 기인한 것으로 판단된다. 6조식 이앙기(전체의 88.7%를 차지)중에서 국산이 62.6-68.0%를 유지하는 것으로 분석되었다. 국산 6조식 가격은 일본산의 83.1-85.5% 수준으로 가격 경쟁력이 있지만, 가격 차이가 3,690-4,420천원에 불과하여 시장 점유율이 확대되지 못한 것으로 판단된다. 국내 종합형업체의 농기계부문 매출액은 일본 종합형업체의 2.7-15.7%로 크게 낮고, 종업원 1인당 매출액은 일본의 43.9-81.5%에 불과하여 낮은 생산성을 보이고 있다. 연구원 수는 일본의 13.2-28.1%로 낮았으나, 종업원수 대비 연구원수 비율은 145-176.5%로 오히려 더 높았다. 또한 매출액 대비 연구개발비의 비중은 일본 구보다사 보다 123.1-153.8%로 높게 나타났다. 또한, 국내 농기계 산업과 내수시장을 위협하고 있는 일본 제조사의 국내 특허등록은 2010년 이후 급속한 증가세로, 2016년 기준으로 트랙터의 58.5%, 콤바인의 79.9%, 이앙기의 69.8%를 차지하고 있어 기술권리성 확보가 심각한 상태이다. 특히 핵심 농기계에 대해 일본의 국내 특허등록은 주요 핵심기술에 집중되었는데, 트랙터는 본체·변속장치에 37%, 콤바인은 본체·탈곡장치에 54%, 이앙기는 본체에 57%가 집중된 것으로 분석되었다. 따라서 기술권리성 확보 및 내수시장 방어를 위해 제조사의 자체 연구개발비를 증액과 더불어 정부지원 R&D와 특허의 정량적인 출원·등록을 연계하는 제도적 보완 및 지원확대가 필요하다. 국내에서 높은 시장점유율을 보인 양국 핵심 농기계 대표모델의 성능, 품질 및 가격, 가격차이(국산-수입산)/농가소득, 시장점유율을 분석한 결과, 일본산 트랙터의 가격은 국산 대비 130.8-136.3% 고가이고, 농가소득 대비 가격차이율은 37.6%, 시장점유율은 0.1-0.2%를 보였다. 콤바인은 가격 92.0-110.2%에서 가격차이율 -14.2-18.3%와 시장점유율 6.2-8.1%를, 이앙기는 각각 117.0-120.4%, 9.9-11.9%, 5.5-16.1%를 보여, 시장점유율은 농기계의 가격과 농가소득 대비 가격차이 비율에 높은 영향을 받는 것으로 나타났다. 농기계의 경쟁력 강화를 위해서는 단기적으로 고장이 적어야 한다. 내수시장에서 국산 농기계는 가격대비 품질이 낮고 고장빈도가 높아 농가로부터 신뢰성과 시장점유율이 크게 감소하였다. 따라서 고장빈도가 높은 부품의 내구성 향상과 고품질 부품 개발, 부품 표준화 등을 담당하는 전문연구기관의 설립이 필요하다. 또한 중장기적으로 현재까지의 선진기술 추격과 응용기술 개발에서 탈피하여 핵심 요소기술개발에 역점을 두어야한다. 이를 위한 기술 로드맵 수립, 산학연 협력 확대와 정부의 연구개발비 증액, 산업체의 구조조정과 기술혁신이 필요하다.

5G에서 V2X를 위한 End to End 모델 및 지연 성능 평가 (End to End Model and Delay Performance for V2X in 5G)

  • 배경율;이홍우
    • 지능정보연구
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    • 제22권1호
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    • pp.107-118
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    • 2016
  • 2020년경 우리에게 모습을 보이게 될 5G 이동통신은 IoT, V2X 등을 비롯하여 다양한 서비스를 고객들에게 제공할 것으로 예상되며, 이러한 서비스를 제공하기 위한 요구사항은 꾸준히 수준을 높여오던 고속 데이터 속도 외에도, 신뢰도, 그리고 실시간 서비스를 위한 지연 감소 등이 가장 중요한 고려사항이 될 것으로 전망된다. 이러한 이유는 5G의 주요 응용분야로 고려되는 분야인 M2M, IoT, Factory 4.0 등의 서비스를 위해서는 기존의 속도뿐 아니라, 특히 지연 및 신뢰성이 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히, 교통관제 등 자동차를 기반으로 하는 다양한 V2X(Vehicle to X)를 활용한 지능형 교통관제 시스템 및 서비스에서는 요구사항이 가장 높은 수준으로 고려될 수 있다. 5G 이동통신을 위하여 세계 각국의 표준화 기구들은 서비스를 규정하고 이를 요구사항에 따라 그룹화하여, 서비스의 시나리오 와 기술적 요구사항을 도출하였고, 최근에는 이러한 시나리오를 위한 요구사항의 수준이 어느 정도 합의에 다다르고 있다. 도출된 서비스 시나리오는 5개이며 이는 다음과 같다. 첫 번째 시나리오는 빠른 데이터 전송이 필요한 서비스로 가상 사무공간의 3차원 정보의 전송을 위해 높은 품질의 데이터를 요구한다. 두 번째 시나리오는 운동장, 콘서트장, 백화점과 같이 군중이 몰린 곳에서도 합리적인 이동통신 광대역 서비스 제공하는 경우이며, 세 번째는 이동 중에 일정 수준의 서비스를 제공하는 경우이고, 네 번째 경우는 지연 및 신뢰도에 대한 매우 강한 요구사항을 갖는 경우이며, M2M 통신과 같이 실시간성 보안 및 산업을 위한 응용 등의 예가 해당된다. 마지막으로 다섯 번째는 유비퀴터스 통신의 예이며, 다양한 요구사항을 가진 많은 수의 디바이스에 대한 효과적인 조정하는 경우를 예로 들 수 있다. 5G 통신은 또한 차세대 망의 구조를 고려하여 SDN(Software Defined Network)기반의 구조를 채택하고 있는데, 이러한 망의 구조는 지연과 신뢰도와 밀접한 관계를 갖고, 최악조건의 경우를 위한 SDN을 고려한 망 구조측면의 검토가 필요하다. 다양한 요구사항 중 5G에서 가장 주요시 고려 되어야 할 지연 및 신뢰도에 가장 적합한 시나리오는 지능형 교통 시스템 및 서비스 환경에서의 응급상황이다. 자동차는 매우 빠른 속도로 5G의 작은 셀들을 지나가고, 응급상황에 전달해야 하는 메시지는 매우 짧은 시간에 전달 및 처리되어야 하는 시나리오로 지연에 민감한 최악조건의 대표적인 예라고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 V2X의 응급상황에서 SDN 망 구조 및 정보흐름의 규모에 대한 시뮬레이션을 통하여 시스템 수준의 분석을 진행하였다.

국내 제조공장에서 생산된 아이스크림류의 미생물학적 오염실태 조사 (Monitoring on Microbiological Contamination of Packed Ice Creams from Manufacturing Factories in Korea)

  • 허은정;고은경;김영조;서건호;박현정;위성환;문진산
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.202-206
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    • 2014
  • 본 연구에서 여름철 성수기를 앞두고 생산된 아이스크림류에 대하여 대장균군과 E. coli O157:H7, S. aureus, C. perfringens, L. monocytogenes, Salmonella spp. 등 식중독균 검출여부를 조사한 결과 모든 제품에서 검출되지 않았다. 이에 반하여 세균수에 있어서는 11개 제조공장별로, 그리고 아이스크림류 유형별로 $2.5{\times}10^3$에서부터 $5.5{\times}10^5cfu/g$까지 다양한 수준을 나타내었다. 또한, OEM 생산업체에서 제조된 아이스크림을 포함하여 아이스크림 제품별로는 과자류, 찰떡, 초코렛, 과일쥬스 등의 부원료가 추가적으로 사용되거나, 손작업이 필요로 하는 stic bar type 등 7개 제품에서 세균수 허용기준이 초과된 것으로 나타났다. 세균수 허용기준을 초과한 제품에 대하여 아이스크림류 유형별로 분석한 바, 아이스크림은 10개중 3개 제품(30.0%), 아이스밀크는 6개중 3개 제품(50.0%), 샤베트는 2개중 1개 제품(50.0%)으로 조사되어 약간의 차이가 있었다. 아이스크림류 제조공정 중 미생물의 품질관리를 위하여 포장용기에 대한 미생물 모니터링 검사를 포함하여 동결 공정에 추가적인 CCP 설정 등과 같은 HACCP제도의 도입 및 보완을 고려해 보아야 할 것으로 생각된다.

토모테라피 치료 시 MVCT Image의 Slice Thickness 차이에 따른 선량 비교 (Extra Dose Measurement of Differential Slice Thickness of MVCT Image with Helical Tomotherapy)

  • 이병구;강수만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.145-149
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    • 2013
  • 의료용 선형가속기 (linear accelerator)와 나선형 컴퓨터 단층 촬영 장치 (helical computed tomography scanner)의 결합 장치인 토모테라피는 세기 변조 방사선 치료 (intensity modulated radiation therapy(IMRT))의 큰 혁신을 이끌었다. 토모테라피 치료 과정에서, Megavoltage computed tomography (MVCT) 영상획득은 치료 환자의 정확한 자세 정렬을 위해 치료 전 또는 후에 이용된다. 그러나 이는 환자의 총 선량을 증가시키는 결과를 만들며, 본 연구는 이처럼 MVCT 영상 획득 시 증가되는 선량을 Cylindrical "Cheese" Phantom을 이용하여 측정, 비교하였다. 각각의 pitch 별로 (1, 2, 3 mm) 동일한 개수의 slice (10 slice), 그리고 동일한 length (약 9 cm)를 scanning하여, 이때의 선량 (MVCT Scanning Dose)을 A1SL ion chamber를 이용하여 측정하였다. 측정 결과 동일한 Slice 개수 (각각의 pitch 당 10개)일 때, MVCT scanning dose의 평균값은 각각 (pitch 1, 2, 3mm) 2.24 cGy, 1.02 cGy, 0.81 cGy가 측정되었다. 동일한 length에서 MVCT scanning dose의 평균값은 각각 (pitch 1, 2, 3mm) 2.47 cGy, 1.28 cGy, 0.88 cGy가 측정되었다. 이는 할당된 pitch와 scanning length가 MVCT scanning dose에 큰 영향을 미치는 가장 중요한 매개 변수임을 말하며, pitch는 MVCT scanning dose와 역비례 관계를 나타냈다. 때문에 적절한 pitch와 scanning length의 선택으로 치료 선량 외의 추가 선량을 최소로 줄여야 하겠다.

리드타임 감소에 의한 효율적 공급체인 구축 - 국내 서버 공급체인을 대상으로 - (Building an Efficient Supply Chain by reduction of lead time with a Focus on Korea Server Manufacturer)

  • 신용석;김태현;문성암
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제6권2호
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    • pp.1-17
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    • 2002
  • 최근 인터넷 비즈니스의 열풍으로 인하여 국내 인터넷 비즈니스 업체의 수와 사업내용은 여느 선진국가에 못지 않게 높은 성장 및 확장을 보여왔다. 하지만 국내에서 사용되고 있는 인터넷 관련 장비의 대부분은 해외에서 생산된 제품이 주를 이루고 있으며, 실제로 1999년 국내 인터넷 관련 장비 시장에서 국내업체가 차지하는 비중은 불과 27%에 지나지 않았다. 이와 같이 선진 해외 제조업체를 필두로 한 해외 업체의 국내 인터넷 시장 잠식이 본격적으로 진행되고 있는 상황에서, 고객의 요구 충족 및 원가 절감을 통한 경쟁우위의 확보는 국내 제조업체가 생존하기 위한 필수적인 사항이 되고 말았다. 본 연구에서는 지난 몇 년 동안 국내 PC서버 시장의 1위 자리를 놓고 해외 업체와 치열한 경쟁을 벌이고 있는 국내 대표적인 PC서버 제조업체를 대상으로 하여, 이 업체의 공급체인상에 존재하는 비효율, 즉 부품발주주기 간격이 다소 긴 점을 발견하고 이를 수정할 경우 공급체인 전반의 보유 재고량과 총비용 측면에서 나타나는 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 기존에 30일이었던 발주주기를 7일로 단축시켜 시뮬레이션한 결과, 공급체인상의 평균 부품 재고량은 현저히 감소하였으며 판매손실의 감소와 더불어 공급체인 전반에 걸친 총비용의 추정값을 낮추는 결과가 나타났다. 비록 평균 완제품 재고량이 소폭 증가하였고 주문 횟수가 증가함에 따라 총주문비용이 증가하기는 하였지만 발주주기의 단축을 통해 얻어진 평균 부품 재고량의 감소와 판매손실의 감소 이득이 이를 충분히 상쇄하여 최종적으로 총비용 추정값이 감소하는 결과를 보여주었다.

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스키와 스노우 보드에서 헬멧의 착용이 경추부 손상에 미치는 영향 (The influence of wearing helmet and cervical spine injury in skiers and snowboarders)

  • 김성훈;김태균;전근철;황재선
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.94-99
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    • 2011
  • 목적: 겨울철 스포츠로서 스키와 스노우 보드를 즐기는 인구가 점차 증가하여 대중화 되고 있다. 안전 장비에 대한 인식도 발전하여 스키나 스노우 보드에서 헬멧의 착용도 늘었고, 이 영향으로 두부나 안면부 손상의 비율은 감소하였다. 그러나 헬멧의 착용이 경추부 손상에 어떠한 영향을 미치는 지에 대하여 아직 잘 알려지지 않았다. 따라서 이에 대한 연구를 통하여 경추부손상의 감소를 위한 효과적인 보호장비의 개발에 도움이 되고자 조사하였다. 대상 및 방법: 2009년 12월부터 2010년 3월까지, 2010년 12월부터 2011년 3월까지 2시즌 동안 국내 대형 리조트에서 스키 및 스노우 보드 손상으로 의무 시설에 내원한 환자 14,538명 중 경추부 손상으로 내원한 658명을 대상으로 하였으며, 남자 432명, 여자 226명이 내원하였고, 상급자 273명 초급자 385명 이었다. 이들을 대상으로 헬멧을 착용 한 군과 착용하지 않은 군으로 나누어 경추 손상 비율, 수상 기전, 손상의 정도 및 진단된 질환에 대하여 조사하였다. 각각의 군은 SPSS 12.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 통계학적으로 처리 하였다. 결과: 스키 손상으로 인한 환자는 312명, 스노우 보드 손상은 346명 이었으며, 헬멧을 착용한 수상자는 스키 143명, 스노우 보드 140명 이었다. 각 질환 별 분류는 단순 염좌 292명, 타박상 359명, 경추부 골절 6명, 탈구 1명이며, 수상 원인 별 분류에서 대인 충돌 287명, 대물 충돌 212명, 혼자서 넘어진 경우 108명, 낙상 39명, 기타 12명으로 나타났다. 헬멧을 쓴 경우 스키 78명/스노우 보드 70명에서 단순 염좌 였고, 스키 64명/스노우 보드 68명에서 타박상으로 나타났으며, 스키 1명/ 스노우 보드 2명에서 경추부의 골절이나 탈구가 발생하였다. 헬멧을 쓴 경우 헬멧을 착용하지 않은 경우에 비하여 경추부 염좌의 빈도는 통계학적으로 유의하게 높았으며(p<0.001), 헬멧을 착용하지 않은 경우 헬멧을 착용한 경우에 비하여 좌상의 빈도가 유의하게 높았다(p<0.05). 그러나 골절, 탈구에서는 헬멧을 쓴 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였을 때 수상빈도의 유의한 증가는 관찰되지 않았다(p>0.05). 결론: 본 연구에서 헬멧이 스키와 스노우 보드에서 공히 추가적인 경추 손상의 발생과 심각도를 증가시키지 않았고, 대인 손상시에 헬멧의 사용은 경추부 염좌의 빈도가 통계학적으로 유의하게 증가되었으나 좌상의 빈도는 감소하였다. 그러나 추가적인 생체 역학적 연구가 필요 할 것으로 사료된다.

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학과보건교육에서의 매체활용실태 및 영향요인 분석 (An Analysis of the Use of Media Materials in School Health Education and Related Factors in Korea)

  • 김영임;정혜선;안지영;박정영;박은옥
    • 한국학교보건학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.207-215
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    • 1999
  • The objectives of this study are to explain the use of media materials in school health education with other related factors in elementary, middle, and high schools in Korea. The data were collected by questionnaires from June to September in 1998. The number of subjects were 294 school nurses. The PC-SAS program was used for statistical analysis such as percent distribution, chi-squared test, spearman correlation test, and logistic regression. The use of media materials in health education has become extremely common. Unfortunately, much of the early materials were of poor production quality, reflected low levels of interest, and generally did little to enhance health education programming. A recent trend in media materials is a move away from the fact filled production to a more affective, process-oriented approach. There is an obvious need for health educators to use high-quality, polished productions in order to counteract the same levels of quality used by commercial agencies that often promote "unhealthy" lifestyles. Health educators need to be aware of the advantages and disadvantages of the various forms of media. Selecting media materials should be based on more than cost, availability, and personal preference. Selection should be based on the goal of achieving behavioral objectives formulated before the review process begins. The decision to use no media materials rather than something of dubious quality usually be the right decision. Poor-quality, outdated, or boring materials will usually have a detrimental effect on the presentation. Media materials should be viewed as vehicles to enhance learning, not products that will stand in isolation. Process of materials is an essential part of the educational process. The major results were as follows : 1. The elementary schools used the materials more frequently. But the production rate of media materials was not enough. The budget was too small for a wide use of media materials in school health education. These findings suggest that all schools have to increase the budget of health education programs. 2. Computers offer an incredibly diverse set of possibilities for use in health education, ranging from complicated statistical analysis to elementary-school-level health education games. But the use rate of this material was not high. The development of related software is essential. Health educators would be well advised to develop a basic operating knowledge of media equipment. 3. In this study, the most effective materials were films in elementary school and videotapes in middle and high school. Film tends to be a more emotive medium than videotape. The difficulties of media selection involved the small amount of extant educational materials. Media selection is a multifaceted process and should be based on a combination of sound principles. 4. The review of material use following student levels showed that the more the contents were various, the more the use rate was high. 5. Health education videotapes and overhead projectors proved the most plentiful and widest media tools. The information depicted was more likely to be current. As a means to display both text and graphic information, this instructional medium has proven to be both effective and enduring. 6. An analysis of how effective the quality of school nurse and school use of media materials shows a result that is not complete (p=0.1113). But, the budget of health education is a significant variable. The increase of the budget therefore is essential to effective use of media materials. From these results it is recommended that various media materials be developed and be wide used.

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잡초 및 농림부산물을 이용한 Biorefinery 기술개발 (Biorefinery Based on Weeds and Agricultural Residues)

  • 황인택;황진수;임희경;박노중
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.340-360
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    • 2010
  • 이제 바야흐로 21세기 탈석유 시대에 대비하기 위해서는 범국가적 차원의 새로운 산업전략이 필요하게 되었다. "바이오리파이너리"란 원유로부터 각종 화학제품을 생산하는 기존의 기술과 달리 석유대신 나무나 볏짚 등과 같은 식물을 원료로 해서 바이오화학제품이나 바이오연료 등을 생산하는 기술을 총칭한다. 바이오리파이너리를 통한 바이오매스 기반의 화학산업은 석유로부터 생성되는 많은 역기능적인 문제점들을 해결할 수 있다. 바이오리파이너리 기술을 이용해서 생산할 수 있는 제품을 특성별로 분류하면, 바이오 연료, 대체원료, 특수 기능물질, 바이오폴리머 등이 있으며, 이러한 공정기술 개발이 미래지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이다. 바이오 연료에는 에탄올, 디젤, 수소 등이 있고, 대체원료(chemical feedstock)로서는 글리세롤, 젖산, 아세톤, 부탄올, 프로피온산, 부틸산, 부탄디올, 프로판디올, 구연산, 숙신산, 각종 아미노산 등이 해당된다. 특수기능물질 중에는 항생제, 다당류, 미생물농약, 생리활성물질 등과 각종 생촉매 전환반응 생산제품, 바이오 식품소재 등이 있고, 바이오 폴리머는 미생물 대사산물 유기산을 원료로 하는 고분자와 미생물이 직접 생산하는 바이오 폴리머 등이 있다. 이러한 공정기술 개발이 미래 지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이며, 공정기술 중에서 가장 핵심이 되는 것은 충분한 양의 바이오매스 확보 및 생화학적/열화학적 전환기술이다. 바이오매스 확보를 위하여 환경적응성이 큰 잡초의 이용이 기대된다. 바이오리파이너리는 농업으로 시작되며, 농업과 화학산업의 다리역할을 하는 기술이 바로 바이오리파이너리인 것이다.

다중회귀모형을 이용한 벤츄리가 없는 충격기류식 여과집진장치 압력손실 예측 (Pressure Drop Predictions Using Multiple Regression Model in Pulse Jet Type Bag Filter Without Venturi)

  • 서정민;박정호;조재환;진경호;정문섭;이병인;홍성철;시바쿠마르;최금찬
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.2045-2056
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    • 2014
  • In this study, pressure drop was measured in the pulse jet bag filter without venturi on which 16 numbers of filter bags (Ø$140{\times}850{\ell}$) are installed according to operation condition(filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval) using coke dust from steel mill. The obtained 180 pressure drop test data were used to predict pressure drop with multiple regression model so that pressure drop data can be used for effective operation condition and as basic data for economical design. The prediction results showed that when filtration velocity was increased by 1%, pressure drop was increased by 2.2% which indicated that filtration velocity among operation condition was attributed on the pressure drop the most. Pressure was dropped by 1.53% when pulse pressure was increased by 1% which also confirmed that pulse pressure was the major factor affecting on the pressure drop next to filtration velocity. Meanwhile, pressure drops were found increased by 0.3% and 0.37%, respectively when inlet dust concentration and pulse interval were increased by 1% implying that the effects of inlet dust concentration and pulse interval were less as compared with those changes of filtration velocity and pulse pressure. Therefore, the larger effect on the pressure drop the pulse jet bag filter was found in the order of filtration velocity($V_f$), pulse pressure($P_p$), inlet dust concentration($C_i$), pulse interval($P_i$). Also, the prediction result of filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval which showed the largest effect on the pressure drop indicated that stable operation can be executed with filtration velocity less than 1.5 m/min and inlet dust concentration less than $4g/m^3$. However, it was regarded that pulse pressure and pulse interval need to be adjusted when inlet dust concentration is higher than $4g/m^3$. When filtration velocity and pulse pressure were examined, operation was possible regardless of changes in pulse pressure if filtration velocity was at 1.5 m/min. If filtration velocity was increased to 2 m/min. operation would be possible only when pulse pressure was set at higher than $5.8kgf/cm^2$. Also, the prediction result of pressure drop with filtration velocity and pulse interval showed that operation with pulse interval less than 50 sec. should be carried out under filtration velocity at 1.5 m/min. While, pulse interval should be set at lower than 11 sec. if filtration velocity was set at 2 m/min. Under the conditions of filtration velocity lower than 1 m/min and high pulse pressure higher than $7kgf/cm^2$, though pressure drop would be less, in this case, economic feasibility would be low due to increased in installation and operation cost since scale of dust collection equipment becomes larger and life of filtration bag becomes shortened due to high pulse pressure.

스텐트의 구조 및 기계적인 반응에 대한 최적인자 도출과 유한요소해석법을 통한 검증 (Deduction and Verification of Optimal Factors for Stent Structure and Mechanical Reaction Using Finite Element Analysis)

  • 전동민;정원균;김한기;김상호;신일균;장홍석;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권2호
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    • pp.201-208
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    • 2010
  • 최근 내시경의 기술발전과 더불어 수술의 편의성, 회복시간의 단축, 환자의 고통감소 등의 효과를 위하여 스텐트가 개발되고 있다. 이를 위해 스텐트 구조와 기계적인 반응에 대한 최적의 인자를 찾고 유한요소해석법을 통해 최적 조건임을 검증하였다. 현재 상용화된 제품들 중 선호도가 높은 Zilver (Cook, Bloomington, Indiana, USA)와 S.M.A.R.T (Cordis, Bridgewater Towsnhip, New Jersey, USA) 모델을 분석하였고, 스텐트의 기계적 요소에 영향을 미치는 중요인자를 도출하기 위해 다구치 요인분석으로 배열한 다음, 유한요소해석법으로 유연성과 팽창성을 찾아보았다. 또한 반응표면분석의 중심합성법을 이용하여 최적조건에 알맞는 중요인자를 도출하였고, 이를 고려하여 최적설계를 하였다. 본 연구의 결과, 다구치 요인분석을 통한 유연성 평가와는 다르게 팽창력 평가에서는 최적조건을 만족시키는 인자를 찾을 수 없었다. 반응표면분석법의 중심합성법으로 수행한 결과, 스텐트의 유연성에 대한 중요인자는 스텐트의 두께(T), 단위넓이(W)이고, 팽창력에 대한 중요인자는 스텐트의 두께(T)로 도출되었다. 반응면을 통한 중요인자에서 유연성에 대한 것은 두께(T), 단위넓이(W)로 도출되나, 팽창력의 경우에는 다른 중요인자가 있는 것으로 나타났다. 반응표면분석의 중심합성법을 이용하여 최적조건에 부합한 중요인자는 T=0.17, W=0.09의 결과를 보였으며 유연성과 팽창력이 뛰어나 설계요구조건을 충족하였다. 최근에 유한요소 해석법을 이용한 스텐트의 기계적 특성을 평가하기 위한 연구는 상당량 진행되어 왔다. 하지만 체계적인 실험계획법을 적용하여 스텐트의 최적조건을 도출하여 시간 및 비용을 줄이는 설계방법에 대한 연구는 드물다. 본 연구에서는 스텐트를 설계하는데 있어서 세계적으로 검증된 방법인 다구치 요인분석과 반응표면분석법의 중심합성법을 적용하여 최적조건을 도출하고 유한요소해석을 통해 검증함으로써 실제 시제품을 제작하여 발생하는 시간 및 비용을 절감할 수 있었다. 이러한 체계적인 실험계획법과 유한요소해석을 스텐트 설계단계에 적용함으로써 산업체의 스텐트 개발 기간 및 예산 절감 등 경제적 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.