• Computers and Concrete
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• 제20권4호
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• pp.429-437
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• 2017

In this study, the effect of the tensile strength and ratio of disc spacing to penetration depth on the efficiency of tunnel boring machine (TBM) is investigated using Particle flow code (PFC) in two dimensions. Models with dimensions of $150{\times}70mm$ made of rocks with four different tensile strength values of 5 MPa, 10 MPa, 15 MPa and 20 MPa were separately analyzed and two "U" shape cutters with width of 10 mm were penetrated into the rock model by velocity rate of 0.1 mm/s. The spacing between cutters was also varied in this study. Failure patterns for 5 different penetration depths of 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, and 7 mm were registered. Totally 100 indentation test were performed to study the optimal tool-rock interaction. An equation relating mechanical rock properties with geometric characteristics for the optimal TBM performance is proposed. The results of numerical simulations show that the effective rock-cutting condition corresponding to the minimum specific energy can be estimated by an optimized disc spacing to penetration depth, which, in fact, is found to be proportional to the rock's tensile strength.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권6호
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• pp.1-6
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• 2018

Recently nano meter size pattern (sub-micro scale) can be machined mechanically using a diamond tool. Many studies have found a 'size effect' which referred to a specific cutting energy increase with the decrease in the uncut chip thickness at micro scale machining. A new analysis method was suggested in order to observe 'size effect' in nano scale machining and to verify the cause of the 'size effect' in this study. The diamond tool was indented to a vertical depth of 1,000nm depth in order to simplify the stress state and the normal force was measured continuously. The tip rounding was measured quantitatively by AFM. Based on the measurements and theoretical analysis, it was verified that the main cause of the 'size effect' in nano scale machining is geometrically necessary dislocations, one of the intrinsic material characteristics. st before tool failure.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.221-233
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• 2016

본 연구는 로드헤더 커팅헤드에 사용되는 코니컬커터의 삽입재 크기에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보기 위하여 절삭간격과 절삭깊이, 그리고 사각을 변화시키면서 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. 절삭간격이 12~27 mm인 조건에서 절삭깊이에 따라 평균 커터작용력이 일정한 범위에서 나타났다. 사각이 $0^{\circ}$인 경우에서는 일반적으로 알려진 최적 S/d비 1~5사이인 4~4.5 조건에서 비에너지가 최소로 나타났으며, 사각이 $6^{\circ}$인 경우에서는 최적 S/d비가 좀 더 작은 1~3에서 나타났다. 단순히 시험결과에 의한 비교에서는 슬림 코니컬커터가 헤비 코니컬커터에 비해 절삭효율이 좋게 나타났지만, 대상지반의 강도가 높을 경우에 대해 커터의 소모량과 손상을 고려한다면 헤비 코니컬커터의 사용이 효과적일 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.35-42
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• 2019

현재 각종 개발사업으로 절토 비탈면은 토지이용에 따라 불가피하게 증가되고 있는 추세에 있으며, 다양한 관리 주체에 의해 운영되고 있는 탐방로 비탈면은 오랜 풍화로 인해 노후화되고 있는 현실이다. 비탈면의 붕괴는 그 불확실성과 발생시점에 대한 예측 불가능으로 불가피한 재산 및 인명피해가 발생하고 있는 상황이다. 이러한 불가피성을 극복하기 위해 미국, 일본, 유럽 등지에서는 사면상부 암괴가 경사면을 따라 이동하는 현상에 대해서 현장시험과 이에 대한 컴퓨터 해석프로그램을 통하여 암괴 이동에 따른 운동에너지와 이동거리 등을 분석하고 있다. 그러나 국내의 연구는 기존의 프로그램을 활용하여 단편적인 낙석거동을 예측하는 데 그치고 있으며 국내 상황에 적합한 해석방법이나 매개변수의 결정에 대한 접근이 매우 제한적인 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 낙석의 거동 원리를 파악하고 다양한 매개변수의 영향을 평가하기 위해 낙석의 유형과 적용되는 인자를 정의하고 범용 낙석 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 매개변수의 영향을 분석하였다.

• Animal Bioscience
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• 제35권8호
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• pp.1162-1173
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• 2022

Objective: This study aimed to investigate the fermentation profiles, bacterial community and predicted metabolic characteristics of Sudangrass (Sorghum sudanense Stapf.) during ensiling. Methods: First-cutting Sudangrass was harvested at the vegetative stage and ensiled in laboratory-scale silos (1 L capacity). Triplicate silos were sampled after 1, 3, 7, 15, 30, and 60 days of ensiling, respectively. The bacterial communities on day 3 and 60 were assessed through high-throughput sequencing technology, and 16S rRNA-gene predicted functional profiles were analyzed according to the Kyoto encyclopedia of genes and genomes using Tax4Fun. Results: The Sudangrass silages showed good fermentation quality, indicated by higher lactic acid contents, and lower pH, butyric acid and ammonia nitrogen contents. The dominant genus Lactococcus on day 3 was replaced by Lactobacillus on day 60. The metabolism of amino acid, energy, cofactors and vitamins was restricted, and metabolism of nucleotide and carbohydrate was promoted after ensiling. The 1-phosphofructokinase and pyruvate kinase of bacterial community seemed to play important roles in stimulating the lactic acid fermentation, and the promotion of arginine deiminase could help lactic acid bacteria to tolerate the acidic environment. Conclusion: High-throughput sequencing technology combined with 16S rRNA gene-predicted functional analyses revealed the differences during the early and late stages of Sudangrass ensiling not only for distinct bacterial community but also for specific functional metabolites. The results could provide a comprehensive insight into bacterial community and metabolic characteristics to further improve the silage quality.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권2호
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• pp.182-195
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• 2024

Background: Invasive alien plant species (IAP) significantly threaten Nepal's protected areas and local communities. Understanding their distribution, impact, management, and utilization is essential for developing effective management strategies and sustainable utilization practices. The systematic literature review of publications from 2010 to 2023. The search was conducted through the database Nepal Journal online database (NepJOL) and Google Scholar, yielding an initial pool of 4,304 publication. After applying inclusion and exclusion criteria; we meticulously reviewed 43 articles for data extraction. Results: Seventeen IAP are found in protected area, Nepal with the highest prevalence observed in Koshi Tappu Wildlife Reserve, followed by Chitwan and Sukhlaphanta National Park. The most problematic species in terrestrial ecosystems are Mikania micrantha, Lantana camara, and Chromolaena odorata. The grassland ecosystems of wildlife habitats, primarily in the Terai and Siwalik regions, are the most invaded. Various management approaches are employed to mitigate the spread and impact of IAP, including mechanical methods such as uprooting, burning, and cutting. However, these methods are costly, and context-specific interventions are needed. The study also explores the potential use of IAP for economic, ecological, or cultural purposes, such as medicinal properties, energy production potential, and economic viability. Local communities utilize these plants for animal bedding, mulching, green manure, briquette, and charcoal production. Conclusions: Applying silvicultural practices alongside mechanical management is recommended to maintain a healthy terrestrial ecosystem and utilize the removed biomass for valuable products, thereby reducing removal costs and increasing income sources, potentially benefitting both local communities and wildlife in protected areas.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.960-968
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• 2021

미세조류 연구는 18세기 후반부터 시작된 이후 생물산업에서 가장 중요한 생물자원으로 인식되어 왔다. 특히 미세조류의 산업 활용에 초점을 맞춘 식품/사료 및 생리 활성 화합물에 대한 초기 주요 연구 분야는 현재 대체 에너지 자원, 탄소 배출 저감 및 폐수 처리를 포함한 환경 연구 분야로 더욱 확대되고 있다. 하지만 그 산업적 활용의 중요성에도 불구하고 미세조류 배양의 장기 보존과 관련된 기초 연구 분야는 많은 주목을 받지 못하고 있다. 그러나 생물학적으로 활성을 띄는 안정적인 미세조류 배양체 보존은 이러한 미세조류의 산업적 활용을 더욱 부각시킬 수 있는 핵심적인 성공요소이다. 따라서 본 총설은 조류(algae)의 분류체계에서 가장 큰 분류군을 차지하는 녹조류(Chlorophyceae)를 포함하여 현재까지 개발된 다양한 최첨단 미세조류 냉동보존기술을 조사하였다. 또한, 국내 생물자원은행 및 국제 미세조류 자원은행에 기탁된 생물학적으로 활성을 띄는 미세조류 배양체를 보존·유지하기 수행하고 있는 보존 기술과 함께 동결보존 시 온도조절 효과, 보존제 효과 등 미세조류의 성공적인 동결보존 기술과 관련된 주요 요인들을 조사하였다. 본 연구를 통해 확인된 결과를 살펴보면, 미세조류의 형태 및 생리학적 다양성으로 인해 현재로서는 범용적으로 사용할 수 있는 표준 미세조류 장기 보존 방법이 없다는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 문제를 극복하기 위해서는 미세조류의 분류학적 체계를 명확하기 위한 종 특이적 바이오마커의 개발과 종 특이적 동결보존 방법에 기반한 체계적인 접근을 위한 기초 연구 분야에 대해 훨씬 더 많은 노력이 필요함을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.501-513
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• 2020

TBM 터널굴착에서 실질적으로 지반을 굴착하는 역할을 하는 부분인 커터헤드 설계 시, 커터 관입깊이와 커터 간격을 달리하여 커터절삭 시험 시 최소 비에너지에서의 커터간격을 반영하고 있으나, 암반 조건에 따라서 동일한 커터 관입깊이에서의 최적 커터간격이 달라지기 때문에 최적 커터간격을 설정하는 연구가 활발히 진행되어야 한다. 이러한 비선형적인 커터 관입깊이와 커터 간격의 관계에서 커터 관입깊이에 따른 최적 커터간격을 예측하기 위해 머신러닝 기법인 의사결정나무 기반 랜덤 포레스트 회귀 모델과 SVM 회귀모델을 이용하여 커터 관입깊이에 따른 최적 커터 간격을 예측하였다. 랜덤 포레스트 분석기법은 SVM 분석기법보다 데이터 개수에 더 큰 영향을 받기 때문에 커터 관입깊이에 따른 최적 커터간격비의 예측에 SVM이 더 정확한 예측을 하였다. 데이터가 많이 축적되면 SVM 회귀모델이 보다 더 정확한 예측값으로 커터헤드 설계 시 커터간격을 설정하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.751-758
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• 2017

본 연구는 수분함량과 스크루 회전속도가 식물성 단백질의 조직화 및 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 스크루 회전속도 250 rpm, 배럴 온도 $140^{\circ}C$로 고정하고, 수분함량을 40, 50, 60%로 조절하였다. 또 다른 압출성형공정은 수분함량 55%, 용융물의 온도 $140^{\circ}C$로 고정하고 스크루 회전속도를 150, 250, 330 rpm으로 조절하였다. 분리대두단백 압출성형물의 팽화율은 수분함량과 스크루 회전속도가 감소할수록 증가하였으나, 비길이는 수분함량과 스크루 회전속도가 증가할수록 증가하였다. 조각밀도는 수분함량과 스크루 회전속도가 감소할수록 증가하였다. 색도는 수분함량이 40%일 때 가장 낮은 명도($46.68{\pm}0.42$)와 황색도($19.37{\pm}0.52$)를 나타내었다. 수분함량이 50%에서 60%로 증가할수록 명도는 $52.25{\pm}0.27$, $52.70{\pm}0.42$로 증가하였다. 색도 차는 수분함량이 60%, 스크루 회전속도 250 rpm 일 때 $30.88{\pm}0.38$로 기존 원료의 색도와 차이가 가장 작았다. 수분흡착지수는 수분함량이 40%일 때 가장 큰 값인 482.24%였으며, 스크루 회전속도가 150 rpm에서 330 rpm으로 증가할수록 $258.90{\pm}8.26$, $294.71{\pm}4.30$, $347.84{\pm}10.30%$로 증가하였다. 탄성력과 응집력은 양의 상관관계를 보였으며, 수분함량이 40%일 때 탄력성과 응집성이 각각 $80.15{\pm}0.93$, $51.71{\pm}5.50%$였다. 50%에서 60%로 증가할수록 탄력성과 응집성은 감소하였으나 스크루 회전속도가 증가할수록 값은 증가하는 경향을 보였다. 절단강도는 수분함량이 40%에서 60%로 증가할수록, 스크루 회전속도가 낮을수록 높은 값을 나타냈다. 수용성 질소지수는 수분함량 55%, 스크루 회전속도 330 rpm일 때 가장 높은 값인 $80.57{\pm}3.06%$였다. 또한, 수분함량이 40%에서 50%로 증가할수록 $75.25{\pm}0.59$에서 $66.06{\pm}2.63%$로 감소하였다. 조직잔사지수는 수분함량이 증가할수록, 스크루 회전속도가 낮을수록 증가하였고, 스크루 회전속도가 150 rpm일 때 가장 높은 값(30.92%)을 나타내었다. 결론적으로 고수분함량(60%)과 낮은 스크루 회전속도(150 rpm)일 때 조직감과 조직잔사지수가 높고 수용성 질소지수가 낮았으므로 조직결착력이 향상된 것으로 생각된다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.525-542
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• 2014

이 연구의 목적은 6학년 과학교과서에 실린 과학이야기의 내용 분석 및 과학이야기를 읽고 이해하는데 있어서 학생들이 겪는 어려움과 그 요인을 살펴보고자 하는 데 있다. 연구대상은 경기도 시흥시에 위치한 J초등학교 6학년 2개반(65명)이다. 초등학교 6학년 과학교과서에 제시된 과학이야기 총 26편을 영역별, 내용별(지식의 심화 보충, 과학자와 과학사, 생활 속 과학, 첨단 과학 기술, 환경 문제)로 분류하고 그 성격을 조사, 분석하였다. 또 과학이야기(26개)를 이해하는데 학생들이 겪는 어려움에 대한 설문을 실시하였으며(65명), 그리고 설문을 통해 수집한 자료의 의미를 명확히 하기 위한 목적으로 반구조화된 면담을 실시하였다(4명). 과학교과서에 나온 과학이야기 내용과 설문지의 응답, 면담결과를 분석한 결과 과학이야기는 '에너지', '물질', '생명', '지구'의 4개 영역이 고르게 제시되었으며 내용별로 생활 속 과학과 지식의 심화보충 관련 내용이 가장 많이 제시 되었는데 이는 학습한 지식을 실제 사회 문제에 적용할 수 있는 기회를 많이 제공하고자 한 과학교과의 성격과 관련이 있었다. 과학이야기에 대한 학생들의 반응은 과학을 공부하는데 도움이 된다고 느끼는 등 전반적으로 긍정적이었지만 과학이야기를 제대로 이해하는 데 있어서 어려움을 겪는 부분도 있었다. 내용 이해의 어려움, 교과서 내용 제시 방식의 문제, 과학 용어의 어려움, 흥미 부족 등이 요인으로 분석되었으며 그 세부적 원인으로 설명식 수업과 중요하지 않은 내용이라는 생각, 교과서에 제시된 내용의 설명 부족, 삽화의 문제점 등 다양한 학생들의 반응이 나왔다. 연구를 통해 학생들과 교사들 모두 과학 수업을 하는데 있어서 과학이야기가 흥미를 돋우며 과학적 지식을 이해하고 적용하는데 많은 도움을 준다는데 같은 생각을 가지고 있음을 알 수 있었다. 그러므로 이런 도움을 주는 과학이야기를 이해하는데 조금이라도 겪게 되는 어려움이 있다면 앞으로도 그 원인을 제대로 파악하고 좀 더 나은 내용을 제시하여 학습 현장에 적용시킬 수 있어야 하겠다.