• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.54-62
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• 2016

Micro plasma thruster (${\mu}PT$) was studied experimentally with a dual-stage micro-hollow cathode discharge (MHCD) plasma. Electrostatic-like acceleration exhibiting more directional and elongated exhaust plume was achieved by a dual layer MHCD at the total input power less than 10 W with argon flow rate of 40 sccm. V-I characteristic indicated that there was an optimal regime for dual-stage operation where the acceleration voltage across the second stage remained constant. Estimated exhaust plume length showed a similar trend to the analytic estimate of exhaust velocity which scales with an acceleration voltage. ${\mu}PT$ with multiple holes exhibited similar performance with single-hole thruster indicating that higher power loading is possible owing to decreased power through each hole. Boltzmann plot of atomic argon spectral lines showed average electron excitation temperature of about 2.6 eV (~30,170 K) in the exhaust plume.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• v.59 no.3
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• pp.215-220
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• 2016

Abstract Secondary cell wall is the most abundant biomass produced by plants. Plant secondary cell wall is composed of a complex mixture of cellulose, hemicellulose, and lignin. Lignin, a phenolic polymer that hinders the degradation of cell wall polysaccharides to simple sugars destined for fermentation to bio-ethanol. Cell wall biosynthesis pathway-specific biomass engineering offers an attractive 'genetic pretreatment' strategy to improve bioenergy feedstock. Recently, we found a transcription factor, MYB7, which is a transcriptional switch that may turns off the genes necessary for lignin biosynthesis. To gain insights into MYB7 mediated transcriptional regulation, we first established a dominant suppression system in Arabidopsis by expressing MYB7-SRDX. Then we used a transient transcriptional activation assay to confirm that MYB7 suppress the transcription of the lignin biosynthetic gene. Taken together, we conclude that MYB7 function as a repressor of the genes involved in the lignin biosynthesis.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.7 no.4
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• pp.191-198
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• 2016

As the electricity produced from the electricity industry, a national key industry in Korea, are supplied to other industries as an intermediate goods, the supply shortage of electricity industry has a large impact on the national economy. This paper attempts to analyze the supply shortage effects which are defined as the negative impact of one won of supply failure in the electricity on the production of other industries. To this end, an input-output analysis using an input-output (I-O) table describing inter-industry flow of intermediate goods is applied. More concretely, the supply-driven model is applied subject to the OECD countries. The value of the supply effects interfere with Denmark's best large 1.682 was followed by South Korea, Japan, Australia, the UK.

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.31 no.4
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• pp.485-495
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• 2018

The CCC-r chart is more effective than traditional attribute control charts for monitoring high-quality processes. In-control process parameters are typically unknown and should be estimated when implementing a CCC-r chart. Phase II control chart performance can deteriorate due to the effect of the estimation error. In this paper, we used the standard deviation of average run length (ARL) as well as the average of ARL to quantify the between-practitioner variability in the CCC-r chart performance. The results indicate that the CCC-r chart requires larger Phase I data than previously recommended in the literature in order to have consistent chart in-control performance among practitioners.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.11-11
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• 2017

지속적인 고령화 추세에 따라 여성과 고령층의 노동력이 차지하는 비율이 높아지고 있어, 사용하기 편리한 소형농기계의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서 사용한 소형 관리기는 정식 작업 전 경운, 정지 등 다양한 작업이 가능한 농기계이다. 본 연구에서는 소형 관리기에 토크 측정 시스템을 구성하였으며, 작업 중 가장 큰 부하를 받는 구굴 작업 부하를 측정하였다. 또한, 작업 시 가장 직접적으로 영향을 받는 PTO (Power Take Off) 기어의 부하 용량(load capacity)을 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. PTO 기어의 부하 용량은 안전율, 피로수명을 대상으로 평가하였다. 측정된 부하 데이터는 변동 하중이므로, 부하 크기와 빈도수의 규칙적인 신호로 단순화하기 위하여 레인플로우 카운팅 방법을 사용하였으며, SWT (Smith-Watson-Topper) 방법을 이용하여 공칭 토크를 계산하였다. PTO 기어의 안전율은 ISO 6336, 피로 수명은 마이너 법칙(Miner rule)을 이용하여 계산하였다. PTO의 변속 단수 총 2단이며, 5개의 스퍼 기어로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과, 소형 관리기의 주행 속도 또는 PTO의 회전속도 증가에 따라 PTO에서 발생하는 평균 부하가 크게 나타났다. 또한 주행 단수 및 PTO 기어 단수가 증가할수록 기어의 안전율과 피로 수명이 감소하였으며, 특히 PTO 기어의 안전율은 접촉 응력에서의 안전율보다 굽힘 응력에서의 안전율이 급격하게 감소하였다. 소형 관리기의 PTO 수명은 주행 단수 2단, PTO 단수 2단 일 때 가장 적게 나타났다. 따라서 소형 관리기의 주행 속도와 PTO 회전 속도를 저속으로 작업하는 것이 PTO 기어의 수명에 더 유리할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.137-137
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• 2017

현재 상용화되어 있는 온실 환경제어시스템의 S/W 및 H/W는 서로 호환이 되지 않아 농민들이 원하는 맞춤형 복합 환경 제어시스템을 운영하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 다양한 제어알고리즘 및 장비를 적용시킬 수 있는 호환성이 향상된 온실 환경 제어인터페이스 모듈 성능평가를 목표로 한다. 센서 및 제어 인터페이스 모듈 성능평가를 위해 사용된 제어 시스템은 8 bit MCU가 적용된 전용 개발보드를 사용하였고, RS-232 통신 케이블을 사용하여 온실 환경 측정 데이터 값을 PC에서 수신할 수 있도록 하였다. 또한, 창개폐기, 환풍기를 사용하여 온실 내부 온/습도 환경조성을 하였다. 실험은 정오부터 제어장비를 작동시킨 후 1시간 간격으로 총 3시간 동안의 온실 내 온/습도의 변화량을 계측하였다. 3시간 중 1시간동안의 온/습도 값의 변화량을 계측한 결과 평균값은 각각 $33.21^{\circ}C$, 34.94%이었고 표준편차는 각각 $1.44^{\circ}C$, 2.74% 이었다. 제어 알고리즘은 단순한 ON/OFF 방법을 사용 하였고 총 2가지 제어장비를 사용하였으며 모두 정상 작동 하였다. 1시간동안 온실의 온도는 $30^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$사이를 유지하였으며, 습도는 30%~ 40% 사이로 최초 실험 목표였던 온실 내부의 온/습도 범위를 유지하였다. 이번 실험은 ON/OFF 방법의 제어 알고리즘을 사용하였지만 더욱 정밀한 온실 환경제어를 위하여 PID, 퍼지 제어 알고리즘을 추가하여 기상환경에 따른 제어범위를 더욱 세밀화 할 수 있도록 설계한다면 제어장비에 대한 효율성이 향상될 것이라 기대한다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.67-67
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• 2017

국내의 밭작물 재배에서는 부족한 인력과 시간을 단축하기 위한 농기계 사용이 필수가 되었다. 효율적인 농기계의 개발을 위해서는 농민들의 작업실태 분석이 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 감자 재배용 작업기 개발을 위해 전국의 감자 재배 농민을 대상으로 트랙터 작업기 사용실태 조사를 수행하였다. 조사대상은 강원도, 경상북도, 전라남도의 지역중 감자 생산량이 많은 곳을 분류하여 각 지역의 농업기계 대리점에서 추천한 농민을 대상으로 조사표에 의한 방문 면접 설문조사를 실시하였다. 분류된 지역은 강원도 홍천, 평창, 경상북도 고령, 김천, 전라남도 영광, 보성이다. 각 지역별 응답자수는 2명으로 진행하였다. 조사항목은 감자 재배시기, 보유하고 있는 작업기, 트랙터의 모델 및 보유대수, 작업기별 트랙터 주행단수 및 PTO 단수, 작업패턴 등이다. 조사결과, 공통적으로 감자품종 중 수미감자를 선호하는 것으로 조사되었고, 지역별로 시기상의 차이가 있지만 평균적으로 1월~5월과 8월~11월 사이에 감자 이모작을 실시하는 것으로 나타났다. 트랙터의 평균 보유대수는 2대였으며, 평균적으로 중형 트랙터 1대와 대형 트랙터 1대의 비율로 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 보유하고 있는 작업기는 로타베이터, 수확기, 시비기, 방제기, 파종기 순으로 보유대수가 많았다. 작업기로 수행하는 밭작업으로는 경운정지, 비닐피복, 시비, 방제, 수확 등이 있었으며, 경운정지용 로터리 작업시 트랙터 주행단수와 PTO 단수는 트랙터의 경우 L2~L3단을 주로 사용하고, PTO의 경우 1단과 2단을 병행하여 사용하는 것으로 조사되었다. 로타베이터 작업패턴은 지역별로 차이를 보였으나, 평균적으로 밭의 모서리를 둘러서 작업하고 이후에 8자형식으로 이동하면서 두둑을 형성하는 것으로 나타났다. 이 작업패턴을 사용하는 이유는 후진을 하지않는 작업환경에서 가장 효율적이고 밭의 모서리에 흙이 모이지 않게하기 위함이라고 하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.62-62
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• 2017

모터와 스크류를 이용한 경량 식혈기를 처음으로 개발함에 따라 실제 산림의 식재 시험에서 발생될 수 있는 것은 감속기와 스크류의 연결부분의 파괴이다. 이 감속기 축의 파괴는 토양내부의 큰 자갈로 인해 스크류가 낄 경우 식재봉을 좌우로 흔들게 되면 가장 취약한 부분인 스크류와 감속기의 연결부위에 가장 강한 모멘트가 걸리게 된다. 물론 작업자의 부주위가 원인이기도 하지만 감속기(K6G30C. Korea)의 축 지름이 8mm이므로 식재봉을 좌우로 흔들면 굽힘파괴가 일어날 가능성이 높다. 감속기의 축이 파괴가 되지 않게 하는 방법은 재료의 강도가 높은 새로운 감속기를 찾은 일과 기존 감속기의 축을 굽힘응력에 안전하게 대응할 수 있게 설계를 하는 방법이 있다. 본 연구에서는 전자에 대한 조사와 동시에 후자에 대한 설계와 제작을 수행하여 기 제작된 경량식혈기와 비교 분석하였다. 스크류 축의 굽힘응력에 대한 대응 방법으로 감속기 축의 보강방법은 감속기 축에 식재봉으로 부터 굽힘응력이 직접 전달되지 않게 하기 위해 모터 하우징의 하부 위치에 감속기 축을 감싸는 Radial Bearing을 결합하였다. 그리고 스크류의 축은 상단의 지름을 크게 키운 상태로 감속기의 축에 연결하는 방법으로 설계하였다. 이때 식혈봉으로 부터 걸리는 모멘트는 스크류의 상단 지름에 걸리게 되는데 상단부는 모터 하우징의 하단과 단단하게 결합함으로써 감속기 축을 보호하게 되고 또한 감속기 축의 길이에서 Bearing과 스크류 상단부 큰 지름이 각각 반반씩 보호하는 형태로 설계하였다. 이와 같이 감속기의 축을 보강한 경우 종전의 식혈기보다 무게가 무거워지게 된다. 즉, 1차 식혈기 무게는 3.38kgf, 2차 시작기는 3.28kgf, 축 강도가 보강된 3차 시작기는 무게가 3.87kgf로 증가되었다. 따라서 종전보가 약 600g 증가되어 다소 무거운 느낌이 들었다. 여기서 리듐 폴리머 배터리와 가방의 무게 3.23kgf를 부가하면 1차, 2차, 3차 시작기의 무게는 각각 6.61kgf, 6.51kgf, 7.1kgf로 나타났다. 따라서 굽힘응력에 대한 보강의 방안으로 설계된 무게 과다가 현장 시험에서 작업자의 피로도 증가와 작업의 비효율성이 예상되어 포트묘의 현장 식재시에 이에 대한 평가를 수행하여 비교 분석할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.66-66
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• 2017

국내 농촌의 인구고령화, 여성화 증가로 인한 농촌노동력 감소 문제를 해결하기 위해 농업기계자동화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 자동화농업기계 중 자동 이식기의 성능평가 기술을 개발하기 위해 수행되었으며 이를 위해 자동 정식기의 핵심부품인 이식호퍼의 결주율, 이식율, 주간간격, 운동궤적 등을 측정할 수 있는 원형토조 실험장치를 개발하였다. 원형토조 실험장치는 원형토조, 이식호퍼 구동장치, 컨트롤러로 구성되어 있으며 이식호퍼의 회전속도(rpm)를 조절하여 주간간격을 조절할 수 있고 초고속 카메라를 이용하여 이식호퍼의 운동궤적을 측정할 수 있다. 이식작물로 고추, 양배추, 브로콜리의 3종류의 육묘를 이용하여 이식호퍼의 회전속도를 20~60 rpm 구간에서 10 rpm 단위로 속도조건변화를 주고 결주율과 이식율을 측정하였다. 이식호퍼 rpm 속도에 따른 주간거리는 190~560 mm로 나타났다. 각 rpm 단수, 작물별 평균 이식율은 고추육묘가 약 97%, 양배추육묘가 약 94%, 브로콜리육묘가 약 95%로 나타났다. 또한 초고속 카메라를 이용하여 측정한 이식호퍼의 운동궤적을 통해 선진사 제품과 대비하여 차이를 보인 것을 확인하였다. 향후 원형토조 실험장치를 이용해 다양한 작물 및 토양조건에서의 실험 및 토양저항 측정장치 개발을 통해 이식작업 진행중에 호퍼에 걸리는 부하에 대한 성능평가시험을 할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.95-95
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• 2017

백미의 품질특성 중 탁도는 쌀을 씻는 과정에서 발생하는 쌀뜨물의 탁한 정도이며, 쌀뜨물은 다량의 유기물을 포함하여 하천으로 유입 될 경우 수질오염의 주요 원인이 되고 있다(Cho et al., 2017). 따라서 본 연구에서는 백미 가공공정 중 백미의 품질 및 탁도 특성을 분석하기 위하여 백미 가공 시스템의 1, 2단 주축 회전속도에 따른 적정 가공조건을 구명하고자 하였다. 공시재료는 전북 김제시에서 생산된 2015년산 신동진 백미를 사용하였고, 가공 중 백미의 품질 및 탁도 특성은 1, 2단 주축 회전속도에 따라 800, 900, 1,000 및 1,100 rpm의 네 가지 조건에서 측정하였다. 가공 후 싸라기율은 주축 회전속도 1,000 rpm 조건에서 0.46%로 비교적 낮았으며, 1,100 rpm 조건의 경우 0.61%로 약간 높은 경향을 보였다. 주축 회전속도에 따른 가공 전후 백미의 탁도 감소는 주축 회전속도가 빠를수록 높은 경향을 보였으며, 주축 회전속도 1,100 rpm 조건에서 19.57 ppm 정도 탁도가 감소하는 것으로 나타났다. 주축 회전속도에 따른 백미 가공 중 에너지 소비량은 주축 회전속도가 빠를수록 증가하였으나, 주축 회전속도 800, 900 및 1,000 rpm 조건의 경우 3.41~4.25 kWh로 큰 차이는 보이지 않았다.