• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.503-515
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• 2023

개발 과정에서 발생하는 생태공간의 단절과 파편화는 생물다양성의 위협 요소이다. 특히 개발 압력이 높은 도심은 생태공간이 부족하여 연결성이 매우 낮을 것이다. 이러한 문제는 대도시에서 더욱 두드러지게 나타나는 경향이 있다. 이를 해결하기 위해 개별 사업이나 도시관리 수준에서 생태적 연결성 현황을 파악하고 개선하는 지속적인 노력이 필요하다. 그러나 대도시의 생태적 연결성 현황 파악과 개선에 대한 논의가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 우리나라 대도시 서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산의 도심이 가진 생태적 연결성을 평가하였다. 평가 결과 도심은 외곽이나 도시 전체와 비교해 연결성이 낮았다. 그리고 종분포모델 등 지역 특성을 반영하여 대전을 대상으로 수행한 생태적 연결망을 분석하여 1ha 이상 산림을 이어주는 최적 경로 510개를 도출하였다. 본 연구는 도시의 생태적 연결성 개선 목표 제시에 필요한 정량적 수치와 생물다양성을 포함한 지역 특성에 따른 연결망을 도출한 사례로서 의미가 있다. 환경영향평가나 도시관리에서 생태적 연결성을 개선하는 방향을 제시하고 평가 체계를 구축하는 데 결과를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제42권6호
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• pp.519-528
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• 2023

본 논문에서는 식기 세척기 내 원심펌프를 대상으로 수치적/실험적 연구를 통해 최적 설계를 수행하였으며 유량 및 소음 성능을 개선하고자 하였다. 먼저 대상 원심펌프의 특성을 실험적으로 분석하기 위해 펌프 성능시험기를 통한 유량 실험과 반 무향실에서의 소음 실험을 진행하였다. 원심펌프 회전에 따른 내부 유동 및 유동 소음 성능을 수치적으로 모사하기 위해 전산유체역학 기반의 Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Ffowcs Williams and Hawkings 방정식을 지배 방정식으로 수치해석을 수행하였다. 실험 결과와의 비교를 통해 수치 기법의 유효성을 검증하였으며, 검증된 수치 기법을 활용하여 원심펌프 내 임펠러 형상에 대한 최적 설계를 수행하였다. 수치 기법의 활용을 통해 최적 설계된 임펠러의 개선된 유량 성능을 수치적으로 확인하였으며, 유동장 분석을 통해 임펠러 형상 각도 변화에 따른 유동 특성 변화 및 개선을 확인하였다. 또한, 시제품 제작 및 실험을 통해 개선 유량 성능을 검증하였으며, 팬 법칙에 의거하여 동일 유량에서 소음 수준이 감소함을 확인하였다.

• 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.

• 센서학회지
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• 제33권1호
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• pp.34-39
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• 2024

Energy harvesting technology that converts the wasted energy resources into electrical energy is emerging as a semipermanent power source for self-powered electronics and wireless low-power sensor systems. Among the various energy conversion techniques, flexible piezoelectric energy harvesters (f-PEHs), using materials with piezoelectric effects, have attracted significant interest because they can harvest a small mechanical energy into electrical signals without constraints of time and space in various environments. In this study, we used a flexible piezoelectric composite film fabricated by dispersing BaHf_xTi_(1-x)O₃ (x = 0, 0.01, 0.05, 0.1) piezoelectric powders inside a polymeric matrix to facilitate f-PEHs. The fabricated f-PEH with optimal Hf contents (x = 0.05) generated a maximum output voltage of 0.95 V and current signal of 130 nA with stable electrical/mechanical disabilities under periodically bending deformations. In addition, we demonstrated a cantilever-type f-PEH and investigated its potential as a sensor by characterizing the output performance under mechanical vibrations at various frequencies. This study provides the breakthrough for realizing self-powered energy harvesting and sensing systems by adopting the lead-free piezoelectric composites under vibrational environments.

• 산업진흥연구
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• 제9권1호
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• pp.21-29
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• 2024

급변하는 정보화 사회에서는 스마트폰와 태블릿을 비롯한 다양한 전자기기가 더욱 디지털화되고 플렉시블 디스플레이와 같은 고성능을 갖추며 발전하고 있다. 본 연구에서는 경제적 절감을 위한 플렉시블 디스플레이의 고가 소재를 대체하는 전도성 고분자인 PEDOT과 투명 기판인 PET를 적용한 TCF의 제조 공정 최적화를 진행하였다. PEDOT 코팅을 이용한 TCF 생산 공정에서 주요 변수인 생산 속도 (m/min), 코팅 최고 온도 (℃), PEDOT 공급 속도 (rpm)에 따른 표면 저항률 (Ω/□)을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. 결과적으로, 생산 속도 22.16 m/min, 코팅 최고 온도 125.28 ℃, PEDOT 공급 속도 522.79 rpm으로 최적 조건을 도출했다. F 값은 18.37, P-값은 < 0.0001, 결정계수(R²)는 0.9430으로 결과의 신뢰성이 높음을 확인했다. 최적 조건에서의 예측값은 145.75 Ω/□이며, 실험값은 142.97 Ω/□이었다. 이 연구 결과를 기반으로 대량 생산 공정에 적용하면 기존의 생산 수율 보다 높은 수율을 달성하고 불량 발생률을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권3호
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• pp.473-485
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• 2022

현대사회가 점차 고령화 사회가 됨에 따라 퇴행성 뇌질환의 발병률이 증가하고 있으며, 이러한 퇴행성 뇌질환에 관한 많은 연구들이 이루어지고 있다. 퇴행성 뇌질환의 진단에서 영상분석은 영상표지자로서 중요한 역할을 하고 있다. 영상분석에서 객관적이고 일관성 있는 평가는 퇴행성 뇌질환의 조기 진단 및 정확한 진단에 중요하다. 이에 다양한 퇴행성 뇌질환과 관련한 영상연구에 자기공명영상(이하 MRI)을 이용한 인공지능이 조기 진단과 최적의 치료 방향 계획 및 결정에 도움이 될 가능성을 보여주었다. 특히 MRI 기반의 뇌용적 측정과 분획화 및 특성을 포착하는 인공지능 소프트웨어들이 개발되고 연구되기 시작했다. 본 고찰에서는 우리나라에서 퇴행성 뇌질환과 관련하여 사용되고 있는 인공지능 소프트웨어의 현재 상황과 향후 인공지능 소프트웨어의 퇴행성 뇌질환 연구에의 활용, 그리고 인공지능 소프트웨어의 한계에 대해서 다루고자 한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권3호
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• pp.514-522
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• 2024

This study mainly evaluated the responses in growth performance of growing pigs to different energy systems and energy levels in diets. Subsequently, we compared the nutrient digestibility and digestible nutrient concentrations of each energy level diet. In experiment 1, a total of 144 growing pigs with an average initial body weight (BW) of 26.69 ± 7.39 kg were randomly allotted to six dietary treatments (four pigs/pen; six replicates/treatment) according to a 2 × 3 factorial arrangement resulting from two energy systems (metabolizable energy [ME] and net energy [NE]) and three energy levels (low [LE], recommended [C], and high energy [HE]). Pigs were fed the experimental diets for 6 weeks and were allowed free access to feed and water during the experimental period. In experiment 2, 12 growing pigs with an average initial BW of 27.0 ± 1.8 kg were randomly allotted to individual metabolism crates and fed the six diets in a replicated 6 × 6 Latin square design. The six dietary treatments were identical to those used in the growth trial. Pigs were fed their respective diets at 2.5 times the estimated energy requirement for maintenance per day, and this was divided into two equal meals provided twice per day during the experimental period. Differences in energy systems and energy levels had no significant effect on the growth performance or nutrient digestibility (except acid-hydrolyzed ether extract [AEE]) of growing pigs in the current study. However, the digestible concentrations of ether extract, AEE, and acid detergent fiber (g/kg dry matter [DM]) in diets significantly increased (p < 0.05) with increasing energy levels. Additionally, there was a tendency (p = 0.09) for an increase in the digestible crude protein content (g/kg DM) as the energy content of the diet increased. Consequently, differences in energy systems and levels did not affect the BW, average daily gain, and average daily feed intake of growing pigs. This implies that a higher variation in dietary energy levels may be required to significantly affect growth performance and nutrient digestibility when considering digestible nutrient concentrations.

• 한국자원식물학회지
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• 제37권3호
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• pp.263-269
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• 2024

Embryos of early-ripening peaches could not achieve physiological maturation or undergo abortion before harvest. Embryo rescue is an effective strategy to rescue embryos from early-ripening peaches. Thus, the current study was carried out to determine the appropriate developmental stage and optimal medium composition for embryo rescue in early-ripening peach. Development of open-pollinated 'Yumi' fruit was investigated from 20 to 90 days after full bloom (DAFB) to explore period occurring endocarp hardening. After endocarp hardening, embryo development was observed by light microscopes. Shoot and root meristems were observed at 65 DAFB and embryo size rapidly increased at 75 DAFB. Embryos collected at 75, 80, 85, and 90 DAFB were cultured on four media based on Driver and Kuniyuki (DKW) medium. Germination rate of embryos cultured on four media gradually increased from 75 to 90 DAFB and reached 100% at 90 DAFB. Notably, M3 medium (0.5 DKW supplemented with 6-benzylaminopurine (BAP) 1.0 ㎎/L) displayed the highest germination rate at 75 and 80 DAFB stages. Growth and development of shoot and root were pronounced in plantlet cultured at 90 DAFB stage. While delayed shoot growth was evident in plantlets cultured at 75, 80, and 85 DAFB stages, this retardation could be overcome through the application of growth regulators, particularly in M3 and M4 (0.5 DKW supplemented with BAP 1.0 ㎎/L and indole-3-butyric acid 0.5 ㎎/L) media. Remarkably, roots of plantlet grown in M4 medium exhibited limited elongation. In conclusion, germination rate of embryo and growth of embryo cultured plantlet can be enhanced by collecting seeds from early-ripening 'Yumi' at the 90 DAFB stage and conducting embryo culture using the M3 medium.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권8호
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• pp.519-532
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• 2024

본 연구의 목적은 한강유역 중랑천 상류유역(118.2 km²)을 대상으로 건천화에 대한 실태조사를 수행하고, 건천화 회복 기준유량이 될 수 있는 환경생태유량을 산정하는 것이다. 건천화 실태조사를 위해 위성영상을 활용하여 과거와 현재를 비교하고, 어류조사를 포함한 현장조사를 수행하였다. 위성영상 분석 결과, 주거지역과 상업지역이 많이 증가하여 불투수 면적이 크게 증가한 것으로 분석되었다. 중랑천 한내교에서 갈수기시 유량과 수질을 조사한 결과, 갈수기 최저 유량은 평균 1.39 m³/sec로 조사되었고 이 시기에서 T-P와 TOC가 약간 나쁨, 나쁨으로 조사되어 갈수기시 수질이 안 좋은 것으로 조사되었다. 대상유역의 대표어종은 돌고기(P.herzi)로 조사되었고 최적 HSI는 수심, 유속, 그리고 하상재료에서 각각 0.3~0.5 m, 0.1~0.3 m/sec, 모래로 조사되었다. PHABSIM을 이용하여 대상유역에 대한 환경생태유량을 산정하였고, 최적 환경생태유량은 1.00 m³/sec로 산정되었다. 산정된 환경생태유량은 건천화 대응방안에 대한 기준유량으로 활용될 수 있다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.16-28
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• 2016

섬유산업은 염색폐수의 농도가 높고 방출량이 많아 고도의 공해산업으로 알려져 있다. 염색폐수에는 색도물질 뿐만 아니라 다량의 유기화합물과 불용성 물질이 섞여 있다. 합성염료 중 아조(azo) 염료는 특히 오염물질의 배출이 많은 것으로 알려져 있다. 전기화학적 폐수처리방법은 전극의 산화·환원반응에 의해 색도와 유기물 등을 처리하는 방법으로 다른 폐수처리방법들에 비해 반응기가 작고 경제적이고 간단하며 오염물제거속도가 빠르다. 본 연구에서는 diazo 화합물인 CI Direct Blue 15 염색 폐수의 전기화학적 분해특성을 연구하였다. 실험은 전극재질과 조업조건을 달리하여 그에 따른 분해효율을 알아보고자 하였으며, 탈색 효율을 향상시킬 수 있는 최적전극 재질과 조업조건을 알아보고자 하였다. 조업조건으로는 전해질 농도, 전류밀도, 반응 온도, 초기 pH의 영향을 검토하였다. 음극은 stainless steel 전극을 사용하였고, 양극은 graphite와 RuO₂/Ti, PtO₂/Ti, IrO₂/Ti를 사용하여 조업조건에 따른 각 전극의 염색폐수 분해성능 실험을 수행하였다. 그 결과 전해질의 농도와 전류밀도 증가에 따라 전기분해 효율은 증가하였다. 양극 재질에 따른 전기분해 효율은 산성 전해질 조건에서 RuO₂/Ti > PtO₂/Ti > IrO₂/Ti > graphite 순이었고 중성과 염기성에서는 RuO₂/Ti > IrO₂/Ti > PtO₂/Ti > graphite의 순으로 나타났다. 따라서 염색 폐수의 전기분해 처리에는 RuO₂/Ti와 IrO₂/Ti가 가장 효율적인 양극재질이었다.