• 제목/요약/키워드: analytical design

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오염수 내의 유기인 화합물의 측정을 위한 광섬유 바이오센서 (제 1 부 : 장치 설계 및 개발 ) (Fiber-optic biosensor for the detection of organophosphorus compounds in a contaminated water (Part I. : Design and development))

  • 최정우;민준홍;이원홍
    • 센서학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.50-56
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    • 1994
  • 살충제와 농약의 성분인 유기인 화합물 측정을 위한 광섬유 바이오센서가 개발되었다. 개발된 광섬유 바이오센서에서는 유기인 화합물에 의해 직접적으로 저해되는 AChE효소 (acetylcholinesterase)의 반응이 용액 pH의 변화를 일으킨다는 원리를 이용하여 그 변화를 광을 이용하여 측정함으로써 유기인 화합물을 측정하였다. pH 변화 정도를 광을 이용하여 측정하기 위해서 사용되어진 효소의 반응과 광원에 알맞은 산-염기 지시약인 리트머스를 선택하였다. 장시간 사용 시에도 활성을 유지시키고 재사용을 가능하게 하기 위하여 AChE효소는 Ca-alginate gel에 포괄시켜 센서의 반응기 내벽에 고정화시켰다. 장치를 소형화하고 원격 측정이 가능하게 하기 위하여 광섬유를 사용하여 빛을 전송하였다. 광원으로써는 생성물의 영향을 받지 않는 632 nm의 파장을 갖는 He-Ne laser를 사용하였고, 광섬유는 가격이 저렴한 플라스틱 광섬유를 사용하였고, 광 수신 장치로는 phototransistor를 사용하였다. 본 연구에서 제안된 광섬유 바이오센서는 유기인 화합물의 농도에 대하여 0 ppm 에서 1.5 ppm까지 선형적인 신호를 가지고 있으며 측정 시간은 5분이었다.

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하수처리시설 사례 별 강우발생 유무에 따른 유입수 분석 평가 (Analytical Evaluation of Influent Depending on the Occurrence of Rainfall by Case Study of Wastewater Treatment Facility)

  • 최랑규;정진도
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.35-49
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    • 2019
  • 현재 한국 내 공공하수처리시설은 2018년 현재 600개 이상 운영 되고 있으며 하수종말처리시설은 법적으로 유입수량이 일일 500톤 이상 설계되어 운영되는 처리시설을 말한다. 마을 하수도는 50톤 이상 500톤 미만 유입되는 소규모 하수처리시설을 의미한다. 그러나 설계유입수량과 수질이 유사한 처리시설은 거의 없다. 이러한 현실은 하수관로의 노후화로 인한 빗물의 유입, 지하수의 침입과 하수관로에 폐수의 무단 투입 등으로 설계유입수량과 수질이 실제 현실과 많이 다른 것은 어쩔 수 없는 현실이다. 본 연구에서는 국내 많은 지역 하수관로 기술진단을 실시한 것 중 대표적 사례 2개소의 하수관로를 선정하여 청천시와 강우시 시간대별 유량 및 BOD 수질분석, 침입수 유량 및 비율 산정을 통해 하수처리시설의 적절한 운영과 하수관로와 그 부속 시설의 노후화 진단평가를 위한 기초자료로 활용하고자 하며, 일일 500톤 이상 공공하수처리시설 유입수 분석을 청천시 주1회 24시간 동안 시간대별 채수 및 분석, 우천시 강우영향일 고려하여 동일시간대 채수 및 분석을 주기적으로 실시하는 것을 제안한다.

Target Identification for Metabolic Engineering: Incorporation of Metabolome and Transcriptome Strategies to Better Understand Metabolic Fluxes

  • Lindley, Nic
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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    • pp.60-61
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    • 2004
  • Metabolic engineering is now a well established discipline, used extensively to determine and execute rational strategies of strain development to improve the performance of micro-organisms employed in industrial fermentations. The basic principle of this approach is that performance of the microbial catalyst should be adequately characterised metabolically so as to clearlyidentify the metabolic network constraints, thereby identifying the most probable targets for genetic engineering and the extent to which improvements can be realistically achieved. In order to harness correctly this potential, it is clear that the physiological analysis of each strain studied needs to be undertaken under conditions as close as possible to the physico-chemical environment in which the strain evolves within the full-scale process. Furthermore, this analysis needs to be undertaken throughoutthe entire fermentation so as to take into account the changing environment in an essentially dynamic situation in which metabolic stress is accentuated by the microbial activity itself, leading to increasingly important stress response at a metabolic level. All too often these industrial fermentation constraints are overlooked, leading to identification of targets whose validity within the industrial context is at best limited. Thus the conceptual error is linked to experimental design rather than inadequate methodology. New tools are becoming available which open up new possibilities in metabolic engineering and the characterisation of complex metabolic networks. Traditionally metabolic analysis was targeted towards pre-identified genes and their corresponding enzymatic activities within pre-selected metabolic pathways. Those pathways not included at the onset were intrinsically removed from the network giving a fundamentally localised vision of pathway functionality. New tools from genome research extend this reductive approach so as to include the global characteristics of a given biological model which can now be seen as an integrated functional unit rather than a specific sub-group of biochemical reactions, thereby facilitating the resolution of complexnetworks whose exact composition cannot be estimated at the onset. This global overview of whole cell physiology enables new targets to be identified which would classically not have been suspected previously. Of course, as with all powerful analytical tools, post-genomic technology must be used carefully so as to avoid expensive errors. This is not always the case and the data obtained need to be examined carefully to avoid embarking on the study of artefacts due to poor understanding of cell biology. These basic developments and the underlying concepts will be illustrated with examples from the author's laboratory concerning the industrial production of commodity chemicals using a number of industrially important bacteria. The different levels of possibleinvestigation and the extent to which the data can be extrapolated will be highlighted together with the extent to which realistic yield targets can be attained. Genetic engineering strategies and the performance of the resulting strains will be examined within the context of the prevailing experimental conditions encountered in the industrial fermentor. Examples used will include the production of amino acids, vitamins and polysaccharides. In each case metabolic constraints can be identified and the extent to which performance can be enhanced predicted

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반원형 스프링으로 횡지지된 건식형 좌굴방지가새의 개발 (Development of Buckling Restrained Brace Laterally Supported by Semicircular Springs)

  • 박금성;이상섭;홍성엽;배규웅
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.549-558
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    • 2014
  • 내진 보강용 이력 댐퍼로 활용하기 위해 개발된 좌굴방지가새는 일본과 미국을 중심으로 활발히 연구되어 왔다. 좌굴방지가새는 일반적으로 심재와 외피 사이를 콘크리트 등으로 채워 제작된다. 좌굴방지가새에 콘크리트를 채우는 일은 습식 공정으로 제작 효율을 떨어뜨릴 수 있는 하나의 원인으로 심재와 콘크리트의 비부착 처리는 쉽지 않은 작업이다. 이를 개선하기 위해 반원형 스프링으로 심재를 횡지지하는 건식형 좌굴방지가새를 제안하였다. 건식형 좌굴방지가새를 실용화하기 위해 적절한 거동을 갖는 반원형 스프링의 형상을 해석적으로 조사하였다. 심재가 압축을 받아 고차모드로 좌굴하기 위해 필요로 하는 횡지지 강성과 강도를 이론적으로 평가하였다. 또한 실제 적용 조건을 반영하여 반원형 스프링의 실용적 소요강성와 강도를 계산하였다. 이 값을 기준으로 5가지 높이를 변수로 한 반원형 스프링의 비선형 좌굴해석을 통해 적절한 강종과 두께를 선정하였다. 끝으로 최종 선정된 반원형 스프링의 거동을 반영하여 이차원으로 모델링한 건식형 좌굴방지가새의 비선형 좌굴해석을 통해 건식형 좌굴방지가새의 좌굴강도는 반원형 스프링 사이의 거리를 좌굴 길이로 갖는 심재의 좌굴하중과 유사함을 확인하였다.

목질 마감재 구성에 따른 주거용 건축물 부위별 열교 및 전열성능 분석 (Thermal Bridge and Heat Transfer Analysis for Each Part in Residential Building According to Construction of Wood-based Finishing Material)

  • 서정기;정수광;김수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.343-359
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    • 2017
  • 건축물에서 사용되는 에너지를 줄이기 위하여 다양한 연구 및 정책이 진행되고 있으나 건축물에서 구조재 및 실내 외 마감재로 폭넓게 사용되는 목재의 열적 특성에 관한 연구는 미미한 실정이다. 이에 따라, 본 연구는 목질재료와 비 목질재료의 전열성능을 분석하기 위하여 목질재료가 주로 이용되는 주거용 건축물을 대상으로 열성능이 취약한(열교 발생) 부위를 선정하고, 각 부위별로 구조재와 마감재의 구성에 따라 총 16 Case에 대해 전열성능 분석을 실시하였다. 전열 해석 시뮬레이션 도구는 ISO 10211의 계산 방법을 따르는 Physibel Trisco를 이용하였다. 해석 부위의 모델링 역시 ISO 10211에서 제시된 기준에 의해 실시하였으며, 경계 온도 조건은 에너지절약설계기준에 따라 실내온도 $20^{\circ}C$, 실외온도 $-11.3^{\circ}C$(서울 기준)로 설정하였다. 구조는 콘크리트구조와 비 목질재료마감, 콘크리트구조와 목질재료마감 그리고 목구조에 목질재료마감의 경우에 따라 구분하였다. 부위는 벽체, 지붕, 층간바닥 및 최하층 바닥 등으로 구분하여 시뮬레이션을 진행하였다. 결과로서, 콘크리트구조의 경우 형상적 원인에 의해, 목구조의 경우 형상적인 원인에 재료적 원인이 더해져 다발적으로 열교가 발생함을 확인할 수 있었다. 추가적으로 콘크리트구조에서는 단열재의 불연속 부위에서 구조적인 열교가 발생하고 목구조에서는 구조적인 열교와 이질재료의 적용 부위에서 재료적 원인에 의한 열교가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 콘크리트 구조에 목질 실내마감재를 적용하였을 경우에는 벽체의 선형 열관류율 값이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

기계적으로 체결된 복합재료 평판에서 다양한 인자의 영향에 따른 원공 주위의 응력분포 (Effect of Various Parameters on Stress Distribution around Holes in Mechanically Fastened Composite Laminates)

  • 최재민;전흥재;변준형
    • Composites Research
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    • 제18권6호
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • 복합재료가 항공기 구조물 및 기계부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 기계적으로 체결이 된 단일 및 다중 핀 하중을 받는 복합재료 평판에서 응력분포에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 또한, 기계적체결부인 핀과 구멍간에서 접촉 문제를 다루기 위하여 접촉응력해석을 이용한 유한요소 모델이 사용되었으며, 응력분포를 정량적으로 비교하기 위하여 무차원화한 응력집중계수를 이용하였다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대하여 적층순서, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비 (W/D ratio), 원공의 지름에 대한 끝단에서 원공까지의 길이의 비 (En ratio), 마찰계수, 와셔의 조임력 등에 대한 영향을 알아보았으며, 다중 핀 하중을 받는 경우에 응력집중계수를 이용하여 핀의 개수, 피치, 열의 개수, 열 간격 및 원공의 배치형상의 영향에 대하여 알아보았다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대한 결과로부터, DBLT (Double-Bias-Longitudinal Transverse) 복합재료 평판에서 응력이 가장 민감하게 나타나는 것을 알 수 있었고, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비와끝단에서 원공까지의 길이의 비에 따른 응력의 변화가 민감하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 다중핀 하중을 받는 경우에 대한 응력해석의 결과로부터, 원공이 2열로 배치된 복합재료 평판에서 응력집중현상이 가장 적게 일어나는 것을 확인하였다. 이러한 해석을 통하여, 체결부에서 나타나는 응력분포로부터 복합재료 평판에서의 파손형태를 예측할 수 있다.

경계조건의 변화에 따른 전면접착형 록볼트 거동의 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Behavior of Fully Grouted Rock Bolts with Different Boundary Conditions)

  • 이연규;송원경;박철환;최병희
    • 터널과지하공간
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    • 제20권4호
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    • pp.267-276
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    • 2010
  • 오늘날 전면접착형 록볼트는 암반공학 현장에서 주요 지보재로써 널리 이용되고 있다. 따라서 정밀한 록볼트 지보설계를 위해서는 록볼트의 지보거동 특성을 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그 중요성에도 불구하고 아직까지도 전면접착형 록볼트의 지보력이 발휘되는 원리를 완전히 이해하지 못하고 있다. 지금까지 제시된 대부분의 해석적 모델들은 볼트의 경계조건을 단순화시켜 개발되었기 때문에 현장 록볼트의 지보거동을 이해하는 도구로 사용하기에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 전면접착형 록볼트의 지보력 발휘 메카니즘을 이해하기 위하 여 3차원 탄성 유한요소해석을 실시하였다. 이를 통해 볼트 선단의 변위경계조건 변화, 암반탄성계수의 변화, 그리고 절리면의 교차가 록볼트의 전단응력 및 축응력 분포특성에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과는 볼트 선단의 고정판 설치 유무가 록볼트의 지보력 발휘 및 보강효과 증대에 큰 영향을 미치고 있음을 보여주었다.

설계변수에 따른 편개형 방폭문의 구조거동 유한요소해석 (FE Analysis on the Structural Behavior of the Single-Leaf Blast-Resistant Door According to Design Parameter Variation)

  • 신현섭;김원우;박기준;이남곤;문재흠;김성욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.259-272
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    • 2019
  • 강-콘크리트 편개형 방폭문은 외피 구조로서의 강재 박스와 내부의 철근콘크리트 슬래브 부재로 구성된 방호 구조물이다. 국내 방폭문 설계의 경우 폭압의 크기, 철근량 및 강박스의 강판두께와 같은 설계변수의 변화가 구조거동에 미치는 영향에 대해서 연구결과가 많지 않은 관계로 방폭문의 구조가 효율적으로 설계되지 않고 있다. 본 연구에서는 배근 간격 및 강재 박스의 강판 두께, 하중조건 등을 변수로 하여 유한요소 해석에 의한 구조거동 특성을 분석하였으며, 또한 방폭문의 구조성능을 구분하기 위해 산정되는 회전연성도 및 변위연성도를 재검토하고자 하였다. 유한요소해석 결과에 따르면, 배근 간격을 변수로 할 때 보다 강재 박스의 강판 두께가 변할 경우가 처짐과 같은 구조거동에 있어서 더 큰 변화를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 외피의 강재 박스의 강판 두께를 증가시킬 때 방폭문에 흡수된 변형 에너지가 더 큰 폭으로 감소하고, 결과적으로 전체적인 구조거동으로서의 처짐이 더 작게 발생하기 때문인 것으로 분석되었다. 또한, 방폭문의 구조성능을 구분하기 위한 방법으로서 회전 연성도 및 변위 연성도를 비교한 결과, 해석 대상 방폭문들의 성능은 회전 연성도 1도 및 변위 연성도 3을 기준으로 분류될 수 있었다. 폭발압에 대한 방폭문의 손상 수준을 분류하기 위해서는 향후 다수의 폭발시험 및 해석적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

가금 원료사료의 새로운 엽산 분석방법과 어린 육계의 엽산과 메티오닌의 요구량에 관한 연구 (Studies on the Folic Acid and Methionine Requirements for Young Broiler Chicks Including New Analytical Methods for Folic Acid in Poultry Feedstuffs)

  • 류경선;박강희;신원집
    • 한국가금학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.179-188
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    • 1995
  • In Experiment 1, microbial assays were conducted on 57 feed ingredient samples to determine the content of total folic acid using Lactobacillus casei(ATCC 7469). Folic acid contents of feed samples pretreated with conjugase, ${\alpha}$-amylase, and a mixture of protease(Pronase)were corn, 09${\pm}$1.18($\pi$g${\pm}$SD); fish meal, 23.05${\pm}$1.27; milo, 29.34${\pm}$0.55; bakery meal, 25.80${\pm}$6.93; meat and bone meal, 56.76${\pm}$4.97; wheat middlings, 85.14${\pm}$2.56; and soybean meal, 193.97${\pm}$3.98. Experiments 2 and 3 were conducted to determine the effects of dietary supplemental folic acid and methionine on the performance of starting broiler chicks for 18 days. Four levels of dietary folic acid(0.24. 0.54,1.14 and 2.34mg/kg) and four levels of dietary methionine(0.45, 0.53,0.61, and 0.69%) were fed in a factorial design. The basal diet was based on corn, isolated soybean protein, meat and bone meal, and fish meal. It contained adequate amounts of all nutrients except methionine and folic acid in both experiments. Increased growth rate was observed in chicks fed the basal diet supplemented with either folic acid or methionine. Total dietary folic acid and methionine plus cysteine requirements for optimum growth were estimated to be 1.80 mg/kg and 0.89% in Experiment 2, and 1.47 mg/kg and 0.91% in Experiment 3, respectively. There were interactions between dietary folic acid and methionine on weight gain in both experiments. Chicks fed diets containing 2.34 mg folic acid /kg tended to display slow growth rate in both experiments. There was a significant linear feed conversion response to folic acid in Experiment 2, and a significant quadratic feed conversion resuonse to methionine in Experiment 3. There were both linear and quadratic liver folic acid responses to dietary folic acid in both experiments. There was no indication that dietary methionine had any effect on liver folic acid content. The incidence of tibial dyschondroplasia increased with increasing supplemental methionine, but were no significant differences detected at 5% level.

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가구내부 공유외부공지의 조성실태에 관한 연구 - 서판교 점포주택지를 중심으로 (Evaluation of Privately Owned Public Spaces within Detached Housing Areas in Pangyo City - Focusing on the Mixed use Housing Areas)

  • 박경서;강준모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.157-167
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    • 2016
  • 본 연구는 판교택지 개발사업 시행 시 지구단위계획에 반영된 공유외부공지의 확보규정이 지정취지에 맞게 조성되었는지를 조사해 봄으로서 그 실효성과 개선점을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 서판교지역의 단독 주택지를 대상으로 하되 다가구주택과 1층의 상업시설이 허용되는 이주자택지 중 2열의 필지 중앙에 지정되어 있는 가구에(30개 가구, 221필지) 한하여 전수조사를 진행하였다. 대상으로 한 가구에 지정된 공유외부공지는 도로변에 지정된 건축선에 의해 생기는 전면공지와는 위치와 성격이 다르고 가구 내부에 위치하여 일반인에게 잘 노출되지 않는다. 또한 서판교 지역은 경사지에 조성되어 있어 외부공간의 연속성에 제한이 있는 것으로 조사되었다. 가구 단부에서 도로와 만나는 필지는 보행과 유리한 조망으로 대부분 상업시설의 확장공간으로 사용되거나 주차장으로 사용되고, 내부 필지의 공유외부공지는 방치된 조경 공간, 상업시설의 창고, 보조 주방 등으로 사용되는 예가 많아 환경 정비가 요구된다. 건축물의 이격 거리 확보로 인한 가구 내 환기, 채광에는 긍정적인 효과가 있는 것으로 판단되었고 레벨차이를 적극적으로 이용한 사례도 조사되었다.