본 연구는 국내 정수장에 무동력 와류 혼화장치를 설치하여 기존 기계식 급속혼화장치를 사용하는 정수장의 수처리 효율 및 적용 가능성을 비교 분석하였다. 이를 위해 무동력 와류 혼화장치의 유체 유동 특성 및 손실수두를 전산유체역학(CFD)으로 계산하였다. 혼화장치 내부의 수두손실률은 유입속도가 0.5 m/sec일 때 11.30%, 0.6 m/sec일 때 16.27%, 0.7 m/sec일 때 21.44%로 유입속도가 증가할수록 수두손실이 급격하게 증가하며 혼화지 설계 시 최적 유입 유속는 0.5 m/sec이다. 0.5 m/sec일 때 난류강도는 입구는 2.37%, 출구는 7.83%로 응집을 위한 혼화강도는 충분하다. 유입수의 유속이 0.38 m/sec인 정수장의 기계식 급속혼화장치 12대를 모두 무동력 와류 혼화장치로 대체하여, 3년 동안 운전한 정수장의 수질 검사결과는 기존의 급속혼화장치를 운전하는 정수장과 수질 차이가 없었으며 수질 기준에 적합하였다. 기존의 급속혼화장치를 무동력 혼화장치로 교체하면 1대당 동력소비량 64,143~65,306 kWh/y의 에너지를 절감할 수 있다.
젓갈에서 분리한 효모를 이용하여 아로니아의 탄닌 성분 저감화에 대해 조사하였다. TLC 실험을 통하여 최종 선별된 MTY2 균주는 18S rDNA sequence에 의해 Kazachstania servazzii으로 동정되어 K. servazzii MTY2로 명명하였다. K. servazzii MTY2의 생육은 배양 3시간 이후부터 급격하게 증가하였으며, 9시간에 최대 증식을 나타내었다. 또한, 균체가 증식됨에 따라 pH는 6에서 5까지 감소하였다. 5% 아로니아 추출물을 첨가했을 때 K. servazzii MTY2의 최적 발효조건을 실험한 결과, 탄소원 경우 glucose 10% (w/v) 첨가 시 균체의 생육이 가장 높았으며, 10% (w/v) glucose 고정으로 질소원 실험 결과 3% (w/v) tryptone 첨가 시 균체 생육이 높았다. 마지막으로 glucose 10% (w/v)와 tryptone 3% (w/v)를 고정으로 하고 무기염류 실험 결과 sodium chloride 0.1% (w/v)를 첨가했을 때 가장 높은 균체 생육을 보였다. 또한 탄소원, 질소원, 무기염류 각각의 균체 생장이 가장 잘된 배양액을 수포화-n-butanol로 추출, 농축하여 HPLC 분석을 한 결과 (+)-catechin peak는 모든 조건에서 꾸준히 존재하였지만, (-)-epicatechin peak는 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 배양할 시 검출되지 않았다. 따라서, K. servazzii MTY2을 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 아로니아와 함께 발효시킬 경우, 탄닌 성분의 저감화가 가능할 것으로 판단하였다. 따라서 탄닌 성분의 저감화를 통해 특유의 떫은맛을 감소시킨 아로니아를 식용 혹은 식품의 2차 가공물의 재료로 용이하게 이용할 수 있을 것으로 생각한다.
수산가공 부산물인 fish frame을 보다 효율적으로 이용하기 위하여 붕장어 frame을 주성분으로 하는 스낵의 제조를 시도하였고, 아울러 이의 특성도 검토하였다. 스낵의 제조 원료로 검토한 붕장어 frame의 경우 휘발성염기질소 함량으로 미루어 보아 가공 원료로 적절하리라 판단되었다. 관능검사의 결과와 단가 측면에서 붕장어 frame스낵의 감미제로는 물엿이 적절하리라 판단되었다. 수분함량 및 과산화물값의 결과로 미루어 보아 붕장어 frame을 이용한 물엿 함유 조미액 처리 스낵의 경우 식품위생법규 상으로 적절한 식품이었다. 붕장어 frame을 이용한 물엿 함유 조미액 처리 스낵은 대두유와 유사한 지방산 조성을 가졌으나 EPA 및 DHA의 조성비도 무시할 수 없는 정도이었다. 붕장어 frame을 이용한 물엿 함유 조미액 처리 스낵의 구성아미노산 총 함량은 23.9%이었고 주요 아미노산으로는 aspartic acid, glutamic acid, glycine 및 alanine 등이었다. 또한 붕장어 frame을 이용한 물엿 함유 조미액 처리 스낵의 칼슘 및 인의 함량은 각각 4.9% 및 2.7%이었고, 칼슘/인의 비율은 1.82로 칼슘 흡수가 기대되는 비율이었다. 붕장어 frame을 이 용한 물엿 첨가 스낵의 EPA 및 DHA 등과 같은 건강 기능성 지방산의 조성, 구성아미노산의 함량 및 칼슘과 인의 함량 등은 시판 뱀장어 frame 스낵에 비하여 우수하였다.
극저온에서 운전되는 천연가스 액화공정은 에너지 소모가 매우 크다. 천연가스 액화공정 내 대부분의 에너지는 압축기에서 소모되기 때문에 압축기에 소모되는 총 에너지 소모량을 최소화 시키는 것이 공정 설계 및 운전 시 중요한 요소가 된다. 다양한 천연가스 액화공정 중 C3MR (Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정은 혼합냉매와 순수냉매 사이클로 구성된다. 본 연구에서는 C3MR 공정 내 순수냉매 사이클의 최적의 설계를 찾기 위해 압력의 수를 다르게 하여 모사하였다. 이를 통해 압력 단계에 따라 압축기에서 필요로 하는 에너지양을 비교하였다. 또한, 장치 수에 따른 공정의 비용 분석을 위해 동력 공급 장치 선택 모델을 적용하였다. 결론적으로 장치를 많이 사용하는 설계일수록 더 적은 에너지를 필요로 한다는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 비용적인 측면으로 전환하여 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.
본 연구의 목적은 폐쇄형 식물생산시스템에서 세가지 혼합 LED와 형광등에서 자란 적치마 상추의 생육과 광이용효율을 비교하는 것이다. 18일간 육묘한 적치마상추묘를 적색(R, 655nm), 청색(B, 456nm), 녹색(G, 515nm), 백색(W, 456nm + 558nm)의 혼합 LED(R:B=8:2, R:W:B=8:1:1, R:G:B=8:1:1)와 형광등이 설치된 폐쇄형 식물생산시스템에 정식하였다. 형광등에서 자란 상추는 모든 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 엽형지수를 보였다. 지상부와 지하부 생육에서 LED 처리간 유의적 차이를 보이지 않았으나, 모든 LED 처리가 형광등에 비해 약 34% 지상부 생체중의 증가를 유도시켰다. 한편, 정식 후 4주차에 형광등의 총 소비 전력은 145kW인 반면, LED 처리구들에서 형광등의 약 1/3배인 54kW를 나타냈다. LED 처리구들의 건물중에 대비한 광 이용 효율은 약 34mg/W였으며, 이는 형광등 보다 약 3.5배 높은 값이었다. 결론적으로, 본 연구는 식물 생산 시스템에서 적절한 조합의 LED 조사는 형광등에 비해 상추 생장을 증진시킬 수 있으며 추가적으로 에너지 절감을 통해 광이용효율도 극대화 할 수 있음을 보여주었다.
In order to examine the relationship between the number of different foods consumed and nutrient intake, one-day food consumption were surveyed by 24-hour recall from a sample of 287 individuals(20-49 years) living in Daejon City. The number of consumed food items did not include seasonings except red pepper power, sugar, oil, and soybean paste when used in large amounts(DVS). The number, including all seasonings except salt and vinegar(DVSS), was also counted. Of the total subjects, 43.6%(DVS) or 39.0%(DVSS) consumed 18-23 daily different foods with an average of 20.2 or 22.9, respectively. As the DVS increased, daily intakes of total foods and most food groups were elevated. Cereals however were not changed and eggs were decreased with increasing DVS. Energy and nutrient intakes and their mean adequacy ratio(MAR) and index of nutritional quality(INQ) also show positive correlations with DVS. MAR equal to or greater than($\geq$) 0.75 was taken as a cut-off point for nutritional adequacy. In that case, the mean INQ was shown to be $\geq$1. MRI(10) for energy and 9 nutrients and MAR(3) for Ca, vitamin A, and riboflavin were estimated. Form a regression analysis, when MAR(10) was 0.75, the DVS and DVSS were assumed to be 19.6 and 22.2, respectively. And when MAR(3) was 0.75, the DVS and DVSS were assumed to be 31.6 and 34.6, respectively. However the subjects whose MAR(3) was 0.75(0.7-0.8) 23.8(DVS) or 26.6(DVSS) different foods in average, and their mean intakes of energy and all nutrients, except vitamin A, were ranged at 85-100% of the RDA. Of the 74 subjects who consumed DVS$\geq$24, 24 to 42 numbers took 〈75% RDA of Fe, Ca, riboflavin, and vitamin A. And five of 7 who consumed DVS$\geq$32 took $\geq$125%RDA of protein, which showed concerns of overnutrition in case of DVS$\geq$32. Form the above results it could be suggested that a daily intake of 24-32(or 28) of DVS or 27-35(or 31) of DVSS was recommendable for an optimal nutritional of all nutrients if the variety of food groups and sufficient intake of vitamin A and calcium were emphasized together.
전 세계 화석 에너지의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 기존의 화석 에너지 사용 국가뿐만 아니라 개발도상국의 화석 에너지 사용량 또한 증대되면서 유한한 화석 에너지의 고갈에 대한 불안감은 커지고 있다. 또한 화석에너지로 인한 환경오염, 경제적 사회적 문제는 해결해야 할 과제로 남아있다. 태양광은 환경을 해치지 않는 청정에너지이지만, 태양광 발전소를 설치하는 과정에서 여러 문제가 발생한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 수상 태양광 발전소가 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 아직까지 수상 태양광 발전소에 대한 입지 분석이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 수상 태양광 발전소의 입지 조건을 지형 및 기후 인자를 이용한 계층분석법을 통해 결과를 분석하였다. 그리고 적합분류표에 따라 각각 인자들의 속성정보에 점수를 부여하고, 여기에 가중치를 곱한 뒤 점수를 시각화하여 분석하였다. 그 결과 경상북도 북부지역의 점수 분포가 남부지역보다 높게 나왔다. 특히 안동시의 안동호와 영양군의 저수지가 최적입지로 추출되었다. 낮은 점수가 나온 곳은 강, 하천의 중심부가 아닌 하천의 경계면이었다. 본 연구를 통해 더욱 정확한 수상 태양광 발전소 입지 분석이 될 것이라고 기대한다.
무선 센서 네트워크에서 에너지 소비의 효율성은 전체 네트워크 수명 시간을 결정하기 때문에 에너지 소비를 최소화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 센서 네트워크에서 에너지 보전을 위해서는 운영에 필요한 최소한 센서 노드만을 활성화된 상태로 유지하고 나머지 노드들은 휴면 상태로 유지하여 불필요한 에너지 소비가 일어나지 않도록 하여야 한다. 그러나 얼마만큼의 센서 노드들을 최적의 운영 노드 집합에 포함시킬 것인지를 계산하는 것은 NP-hard 문제로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적에 근접한 커버 집합(cover set)을 생성하기 위하여 CVT 기반의 근사화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 센서의 통신 범위가 센싱 범위의 두 배 이상이면 커버 집합에 속한 센서 노드 간의 연결이 즉시 이루어지도록 하고 반면에 통신 범위가 센싱 범위의 두 배 이하이면 커버 집합의 접속성 보장을 위하여 보조 노드를 결정하는 연결 기법을 제시하였다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위하여 이론적 분석과 실험을 수행하였으며, 실험결과를 통해 제안된 알고리즘이 Greedy 알고리즘보다 CCS(Connected Cover Set)의 크기와 실행 시간 측면에서 우수함을 보였다.
국내 목조건축물을 가해하는 지중 흰개미인 Reticulitermes speratus 군체의 영역 범위 산정을 위한 적정 염색약 선정 및 확산 경향 평가를 실시하였다. Sawdust diet를 이용한 감수성 평가 결과, 염색약의 농도가 증가할수록 섭식량은 감소하지만 보다 진하게 염색되었으며, 생존율은 Neutral Red 0.5%를 제외하고 4주차까지 모든 농도 조건이 대조군과 차이 없이 85% 이상의 생존하였다. 또한 2가지 염색약 모두 0.1% 농도 조건을 제외한 0.2% 이상의 농도 조건에서 11주 동안 염색이 유지되었고 전이력은 염색약 섭식 직후를 제외하고는 없는 것으로 확인되었다. 이에 따라 Nile Blue A와 Neutral Red 모두 0.2% 농도 조건이 R. speratus 군체의 영역 모니터링에 최적의 농도라고 판단된다. 이와 더불어 실내 조건에서 제작된 40m 길이의 foraging arena에 약 25,000마리 군체를 서식시킨 뒤, Nile Blue A와 Neutral Red 0.2% 농도로 각각 염색된 개체를 양 쪽 끝에 방사하여 시간 경과에 따른 확산 경향을 파악하였다. 그 결과 염색 개체가 7일 정도의 기간에 40m 거리까지 점진적으로 확산 이동하여 서로 섞이는 것이 확인되었다. 이를 통해 목조건축물에 유입된 R. speratus 군체를 대상으로 Mark-Release-Recapture(MRR) 법을 이용한 모니터링을 실시할 경우, 군체의 영역 범위를 산정할 수 있으며, 서로 다른 군체의 식별도 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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