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네팔산 Jatropha 오일의 전이에스테르화 반응용 불균일계 촉매 연구 (A Study on Heterogeneous Catalysts for Transesterification of Nepalese Jatropha Oil)

  • 김영빈;이승희;심민석;김예희;;전종기
    • 청정기술
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    • 제30권1호
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    • pp.47-54
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    • 2024
  • 비식용 작물인 네팔산 Jatropha 씨앗으로부터 추출한 식물성 오일을 원료로 사용하고, 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응으로 구성된 2-step 공정을 거쳐서 바이오디젤로 전환하였다. Jatropha 오일에 함유되어 있는 유리지방산과 메탄올과의 에스테르화 반응에 Amberlyst-15 촉매를 적용하였으며, 자트로파 오일의 산가를 11.0으로부터 0.26 mgKOH/g까지 낮추었다. 산가가 0.26 mgKOH/g인 Jatropha 오일과 메탄올을 원료로 사용하고 NaOH/γ-Al2O3 촉매를 사용하여 전이에스테르화 반응을 통해서 바이오디젤을 제조하였다. NaOH 담지량이 3 wt%에서 25 wt%로 증가함에 따라 비표면적은 129 m2/g에서 28 m2/g으로, 기공 부피는 0.249 m3/g에서 0.129 cm3/g으로 감소하였다. 또한, NaOH의 담지량이 증가할수록 NaOH/γ-Al2O3 촉매의 염기점의 양과 세기가 동시에 증가하였다. NaOH/γ-Al2O3 촉매의 최적 NaOH 담지량은 12 wt%인 것을 확인하였다. NaOH/γ-Al2O3 촉매를 이용한 Jatropha oil의 전이에스테르화 반응에서 최적 온도를 65 ℃로 선정하였다. 교반속도가 150 RPM 이하의 조건에서는 전이에스테르화 반응 속도가 외부 물질 전달의 영향을 받았으나, 그 이상의 교반속도에서는 외부 물질 전달의 영향이 크지 않았다.

비소세포성 폐암 환자의 방사선 치료 시 제한 호흡 주기의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Restricted Respiratory Period at the Time of Radiotherapy for Non-Small Cell Lung Cancer Patient)

  • 박소연;안종호;서정민;김영일;김진만;최병기;표홍렬;송기원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.123-135
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    • 2012
  • 목 적: 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 호흡에 의한 종양의 움직임을 최소화하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 자유호흡 주기와 제한호흡 주기를 각각 적용한 치료 계획을 비교, 분석하여 제한 호흡 주기의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2011년 4월부터 12월까지 비소세포성 폐암 환자 9명(tumor n=10)을 대상으로 환자에게 평소의 호흡주기를 바탕으로 측정한 '자유호흡 주기'와 의도적으로 줄인 '제한호흡 주기'를 '신호모니터-호흡(guided-breathing)'법을 사용하여 각각 훈련을 실시한 후 RPM과 4차원 전산화 단층촬영 모의치료기를 이용해 치료계획용 4D CT를 실시하여 총 10개의 호흡 위상(respiration phase)별 CT 영상을 획득하였다. 각 호흡 주기의 CT 영상에 관측자 두 명이 각각 설정한 육안적 종양체적(Gross Tumor Volume, GTV)과 내부표적체적(Internal Target Volume, ITV)부피를 측정, 비교하였고 들숨(end-inspiration, EI)인 0%와 날숨(end-exhalation, EE)인 50% 위상에서의 center of mass (COM)를 측정하여 종양 움직임의 진폭을 측정했다. 또한 관측자 두명이 각각 두 호흡 주기를 적용한 치료계획을 수립하였고 정상 폐 평균선량(mean dose to normal lung, MDTNL)과 정상 폐 용적의 정상조직합병증확률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교, 분석하였으며 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 관측자 두 명의 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획을 분석한 결과 '자유호흡 주기'에 비해 종양의 3D 방향 움직임이 관측자 1의 경우 38.75%, 관측자 2의 경우 41.10%의 감소율을 보였고 GTV와 ITV의 부피를 측정, 비교한 결과 GTV의 부피는 관측자 1의 경우 $14.96{\pm}9.44%$, 관측자 2의 경우 $19.86{\pm}10.62%$, ITV의 부피는 관측자 1의 경우 $8.91{\pm}5.91%$, 관측자 2의 경우 $15.52{\pm}9.01%$의 감소율을 보였으며 MDTNL과 NTCP를 분석, 비교한 결과 MDTNL은 관측자 1의 경우 $3.98{\pm}5.62%$, 관측자 2의 경우 $7.62{\pm}10.29%$의 감소율을, NTCP의 경우 관측자 1의 결과 $21.70{\pm}28.27%$, 관측자 2의 결과 $37.83{\pm}49.93%$의 감소율을 나타냈다. 또한 두 관측자의 결과 값의 상관관계를 분석한 결과 '자유호흡 주기'에서는 관측자간의 유의한 차이를 보이는 데 비해 '제한호흡 주기'에서는 관측자간의 차이가 없는 감소율을 보였다. 결 론: '자유호흡 주기'에 비해 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획에서 평가인자들의 상대적인 감소를 나타내어 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 '제한호흡 주기'의 유용성 및 타당성을 확인할 수 있었다.

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호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선치료의 유용성 평가와 진폭모드를 이용한 환자적용 (Usefulness of Gated RapidArc Radiation Therapy Patient evaluation and applied with the Amplitude mode)

  • 김성기;임현실;김완선
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.29-35
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    • 2014
  • 목 적 : 본 연구는 이미 상용화가 시작된 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료(Gated RapidArc) 이전의 자동화가 되지 않는 장비들에서 호흡 동조 방사선 치료(Gated radiation therapy)와 체적 세기조절 회전 방사선 치료(VMAT)를 동시에 시행할 수 있게 Gated RapidArc의 정확성을 분석하여 유용성을 평가하고, 진폭모드(Amplitude mode)를 이용하여 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 환자를 적용하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선량 분포의 분석은 물 등가물질 고체 팬톰과 GafChromic 필름(EBT2 QD+, USA)을 이용하였으며, Film QA (ver. 2.2, USA) 필름 분석 프로그램을 이용하여 Gamma 인자(3%, 3 mm)를 분석하였다. 또한, 삼차원 선량 분포의 정확도를 확인하기 위해서 Matrixx(IBA Dosimery, Germany) 선량 측정 장비와 Compass(IBA Dosimetry, Germany) 선량 분석 프로그램을 이용하였다. 고체 팬톰을 이용한 호흡 동조 주기 신호는 4D 팬톰(Dynamic Thorax Phantom, CIRS, USA)과 Varian RPM(Real-Time Position Monitor) 호흡 동조 시스템을 이용하여 만들었으며, 자유호흡(free breathing)과 호흡정지(breath holding) 시에 따른 방사선량 분포를 각각에 대하여 분석 평가하였다. 환자에게 적용하기 위하여 2013년 2월부터 2013년 8월까지 간암환자 4명을 대상으로 4DCT의 영상을 얻기 위하여 충분한 호흡주기 연습후에 환자의 호흡주기에 맞게 위상모드(Phase mode)를 이용하여 환자가 고글의 호흡주기 패턴을 눈으로 보고 정확하게 따라할 수 있도록 하면서 4DCT의 영상을 획득하였다. Gated RapidArc 치료를 위하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 3회 호흡을 시행한 후 40%~60%의 구간에서 5~6초 호흡을 참을 수 있도록 연습을 하고, 치료 시 40%~60%의 구간에서 환자가 숨을 참을 때 Beam On 버튼을 눌러주는 방식의 반자동으로 치료를 시행하였다. 결 과 : 비 호흡 및 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료기법 간의 절대선량은 전산화 치료 계획을 이용한 계산값과 1% 이내의 차이를 보였으며, 치료 기법 간의 차이 또한 1% 이내의 차이를 보였다. Gamma 인자(3%, 3 mm)는 99% 이상의 일치함을 보였으며, 각 장기별 선량 차이는 대체로 95% 이상의 일치함을 보였다. 또한 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료를 위하여 만든 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기와 실제 환자의 호흡주기가 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결 론 : 비 호흡 동조와 호흡 동조 시 체적 세기조절 회전 방사선 치료간의 절대 선량 및 방사선량의 분포가 매우 잘 일치함을 보였다. 이는 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료 기법을 이용하여 호흡에 따라 움직이는 흉부나 복부의 종양 치료에 적용이 가능한 것으로 사료된다. 또한 실제 치료환자를 대상으로 고글을 통하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 치료를 적용한 결과, 5~6초정도 정지된 호흡에서 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료가 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.

Xylazine이 histamine 유리에 미치는 영향 (Effect of xylazine hydrochloride on histamine release)

  • 김영환;박준형
    • 한국동물위생학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.53-73
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    • 2002
  • It has been reported that degranulation of mast cells in rats, rabbits and dog was observed after dosing xylazine hydrochloride(Xh) which has been widely used as sedative, analgesic and muscular relaxant. Therefore, this experiment was conducted to examine the relations between Xh and histamine release and to identify the action of ${\alpha}$-adrenoceptors which exists on the suface of mast cells. 1. The content of histamine within serum was measured with HPLC by performing the O-phthalaldehyde(OPA) fluorescent derivation. The pretreatment method had a little modification from the conventional method. The pretreament was carried out in the following method. 0.2$m\ell$ of serum and 1$m\ell$ of butanol were added to mixed together and then the liquid was centrifugally separated at 4$^{\circ}C$ and 2,000 rpm for 3 minutes. 0.4$m\ell$ of 0.1N HCl and 1.6$m\ell$ of heptane were added to 0.8$m\ell$ of supernatant taken from the liquid, and they were mixed together. This mixture was also centrifugally separated at 4$^{\circ}C$ and 2,000 rpm for 5 minutes. The supernatant was thrown away and the OPA fluorescent derivation was carried out with 0.2$m\ell$ of the lower liquid then, 5 minutes after mixing 400${\mu}\ell$ of 0.1N HCl, 120${\mu}\ell$ of 1N NaOH and 40${\mu}\ell$ of 0.1% OPA in the 0.2$m\ell$ of the lower liquid,120${\mu}\ell$ of 3.57N H$_3$PO$_4$ was added to the mixed liquid, and the liquid, was mixed again and syringe-filtered. Then, the measurement was done with HPLC in the 30 : 70(ν/ν) ratio of 0.004M KH$_2$PO$_4$: CH$_3$CN, flow rate of 1.0$m\ell$/min., and a wavelength of λex= 350nm and λem=444nm at the column temperature of 27$^{\circ}C$, using the fluorescence detector. 2. The content of histamine in each laboratory animal appeared to be higher in such an order as rabbit, rat, guinea pig, dog, Korean indigenous goat, swine, Korean indigenous cattle, Holstein, and mouse, of which the individual mean values${\pm}$standard deviation were 2.0668 ${\pm}$ 0.6049. 0.4999 ${\pm}$ 0.2278, 0.4241 ${\pm}$ 0.1974, 0.1054 ${\pm}$ 0.0556, 0.1028 ${\pm}$ 0.0276, 0.0972 ${\pm}$ 0.0513, 0.0872 ${\pm}$ 0.0373, 0.0717 ${\pm}$ 0.0379, and 0.0706 ${\pm}$ 0.0366, respectively. 3. The content of histamine was measured at the moments of 15-, 30-, 60-, 120-minutes after inoamuscular injection of 20mg/100kg Xh into two to 4 years old Holstein weighing 600∼700kg. The result showed that there was a significant increase at the times of 30- and 90-minutes after injection(p<0.05). 4. Intramuscular injection of 3mg/10kg Xh was given to crossbred pug dogs weighing 2.5∼4.3kg. The content of histamine was measured at the times of 30-, 60-, 90- and 120-minutes after injection. The result revealed that there was a significant increase at the times of 60-and 90-minutes after injection(p<0.05). 5. Intramuscular injection of 10mg/$m\ell$∼25mg/$m\ell$ Xh in concentration of 0.1$m\ell$ was applied to Korean indigenous goat over 5 months old. Then, the content of histamine was measured at the times of 15-, 30-, 60- and 90-minutes after injection. A significant increase was shown at the times of 30- and 60-minutes after injection(p<0.05). 6. The content of histamine was measured at the moments of 30- and 60-minutes after intramuscular injection of 0.1-0.2$m\ell$ Xh (20mg/$m\ell$) into male rabbits weighting 2.5-4kg. A significant increase was found at the moment of 60 minutes after injection(p<0.001). 7. After administering Xh to the mast cell taken from the abdominal cavity of mouse, the content of histamine was measured. The result showed that the higher the concentration, the more significantly the content of histamine was increased(p<0.05). 8. Compound 48/80 was administered in concentration of 5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ and 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ to the mast cell picked from the abdominal cavity of mouse. The result showed that there was a significant increase in the content of histamine in case of the concentration of 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$(p<0.05). It was found to be about 10,000 to 500,000 times stronger than the Xh. 9. After premedication of 1mg/kg of yohimbine hydrochloride as ${\alpha}$$_2$-adrenergic antagonist to rabbits, the Xh was administered to them. The result was that the value of histamine within serum was decreased significantly(p<0.001). 10. After premeditation of 1mg/kg of prazosin hydrochloride as ${\alpha}$$_1$-adrenergic antagonist to rabbits, the Xh was administered to them. It was found that the value of histamine within serum was decreased significantly(p<0.005). 11, Prazosin hydrochloride and yohimbine hydrochloride as ${\alpha}$$_1$-adrenergic antagonist, respectively, and ${\alpha}$$_2$-adrenergic antagonist were administerd. In this case, the value of histamine within serum was decreased significantly(p<0.0001). As the results, when the Xh is administered to various kinds of animals, the amount of histamine release within serum is increased. In view of the results so far achieved, it is concluded that Xh acted on both a$_1$-adrenoreceptor and ${\alpha}$$_2$-adrenoreceptor induces the degranulation of mast cell.

분말김치 저장 중 젖산균 생육에 대한 동결건조보호제 첨가 효과 (Effect of cryoprotectant agents on the growth of lactic acid bacteria during storage of powdered Kimchi)

  • 송정희;조정은;정영배;서혜영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.167-173
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    • 2015
  • 동결건조보호제(glucose, maltose, lactose 및 sucrose)를 첨가한 캡슐형 분말김치를 -20, 0, 4 및 $25^{\circ}C$에서 4개월간 저장하면서 생균(젖산균)수를 측정한 결과, $-20^{\circ}C$에서 저장한 캡슐형 분말김치에서 4개월 후에도 젖산균이 7 log CFU/g 이상 유지되었으며, 동결 건조 보호제로 glucose를 첨가한 캡슐형 분말 김치의 젖산균은 대조군 보다 약 3 log CFU/g 이상 더 높았다. 4 및 $0^{\circ}C$에 저장된 캡슐형 분말 김치에서도 저장 4개월째의 젖산균수는 7~8 log CFU/g으로 유지되는 것을 확인하였다. $25^{\circ}C$에 저장된 캡슐형 분말 김치에서는 저장 10주까지는 4~5 log CFU/g으로 젖산균수가 유지되었으나, 저장 4개월 후 젖산균이 확인되지 않았다. 분말김치 내의 생균수를 7~8 log CFU/g로 4개월 이상 유지하기 위해서는 동결건조보호제(maltose 또는 glucose) 첨가 처리와 더불어 냉장 및 냉동 보관이 필수적임을 확인하였다.

항공기용 터어보팬 엔진의 재료선정용 DATA BASE를 이용한 재료평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Materials for Aircraft Turbofan Engine Using Data Base.)

  • 김광배;부준홍;김학봉;임경호;유상신
    • 한국재료학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.156-167
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    • 1991
  • 본 연구의 목적은 항공기용 터어보팬 엔진의 재료선정을 위한 데이타 베이스를 구축하는 것이다. 터어보팬 엔진은 고성능이면서도 연료소모율이 적어 경제적인 운용이 가능하므로 최근 여러 용도로 사용되고 있는 엔진이다. 현재 서로 다른 특성을 가진 수백종의 초내열재료들이 개발되어 있는데, 한 엔진설계자가 어떤 엔진요소에 사용할 재료를 선택한다는 것은 매우 어려운 작업이다. 따라서 수 많은 재료에 대한 정보를 관리할 수 있는 데이타 베이스가 절실히 요구되고 있으나, 국내에서는 아직 이 방면의 기초연구가 이루어져 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 재료공학적 관점에서 초내열재료의 대표적 성질로서 고온강도, 내식성, 내산화성, 항복강도, 열팽창계수, 융정등을 고려해서 후보재료를 선정할 수 있도록 하였다. 이외에도 성 형성이나 제조단가등도 고려해야할 변수가 된다. 본 연구에 의해 사용자의 편의를 고려한 전산프로그램이 개발되었으며, 이를 이용하여 새로운 재료정보의 입력, 요구 재료선정 및 선정결과의 출력등이 가능하다. 끝으로 선정된 재료에 대한 성능검토도 실시하였다.

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ZigBee와 CAN 통신을 이용한 자동차 배기가스 검출 및 자기진단 시스템 (Car Exhaust Gas Detection and Self-Diagnosis System using ZigBee and CAN Communications)

  • 천종훈;김국세;박종안
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.48-56
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    • 2008
  • 본 논문은 대기오염의 주범인 자동차 배기 가스량을 체크하고 차량내의 고장 유 무 진단 시스템 개발이다. 시스템 엔진 정보 추출을 위해 차량 CAN 통신을 이용하고 정보 전송을 위해 ZigBee를 통해 데이터 전송을 한다. 차량 CAN을 위해 차량에서 자체 제공되는 OBD-II 프로토콜을 사용하여 차량의 각종 센서 정보 및 O2 센서 값을 통해 차량 상태 정보 및 배기 가스양을 계산한다. 주행 중인 자동차 엔진 및 내부 고장에 잘 알지 못하는 일반 사용자를 위해 운행 중 실시간 차량의 자가진단 시스템 구축을 목적으로 하고 고장진단 프로토콜 전송을 위한 무선통신 인터페이스로 저 전력 저비용 ZigBee 통신 인터페이스를 구축한다. 자동차 그리고 진단 시스템의 통신을 위해 ZigBee 시스템을 통하여 효율적 저비용 통신 인터페이스를 구성하여 차량내의 엔진 및 각종 센서 정보 네트워크를 지원한다. 차량에서 전송되어 온 각종 센서정보는 ZigBee 기반을 통해 ZigBee 메인 컨트를 시스템에 전송된다. 차량에 이상이 생겼을 때 트러블 코드를 저장하고 자동차가 정비소에 갔을 때 정확한 판단을 하여 신속하게 처리 할 수 있게 해 주며 자동차에 대해서 잘 알지 못하는 운전자에게 정확한 정보를 제공한다. 또한 멀티미디어 시스템 기능을 추가하고 주행 중 무선 인터넷이 가능하도록 시스템을 확장한다. 마지막으로 주행 중 차량 자가진단을 위해 저 전력 임베디드 리눅스 시스템을 구축하고 실 실험을 통하여 구현하고 검증한다.

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참조센서가 없는 상용/전술차량용 APS내부 회로 불량이 오작동에 미치는 영향 (Effect of Internal Circuit Faults of Non-reference Type APS Malfunction on Commercial and Tactical Vehicles)

  • 조용진;조행묵
    • 에너지공학
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    • 제25권1호
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    • pp.163-170
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    • 2016
  • 전자 제어 가속 시스템에서, APS 센서는 운전자의 의지를 반영하는 가장 중요하고 유일한 부품이다. 특히, 참조센서가 없는 형식의 APS는 이 시스템에 있어서 상당히 중요한 영향을 미칠 수 있는 부품이 아닐 수 없다. 이러한 형식의 부품은 참조 값을 제공할 수 없기 때문에 고장 상황에서 운전불능 상태나 고장 복귀모드 진입이 더욱 용이할 수 있다. 만약 이러한 상황이 발생하게 되면, 이는 특히 전장에서 운전자와 군인 그리고 전쟁 물자 관리에 매우 위험한 조건이 될 수 있다. 전자제어 시스템이 전술 차량에 있어서는 반드시 필요한 시스템이 아니라고 할 수 있다. 오히려 전술 차량은 군인의 생명과 전쟁 물자를 보호, 구명, 탈출하기 위해 반드시 전자제어 시스템으로부터 독립된 수동제어 시스템이 준비되어 있어야 한다. 그리하여, 파손되어 수분이 침투된 경우의 APS 출력에 대한 연구를 하게 되었다. 만약 운전자의 의지와 무관하게 출력값이 변화된다면, 참조센서가 있는 형식의 APS라 할지라도, 이는 조정 불가능한 엔진 회전속도 변화 또는 고장복귀 모드에서의 성능 저하에 영향을 미치며, 이는 어떤 종류의 APS가 적용된 경우에도 전술 차량에 수동제어 시스템이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

Differences in the Joint Movements and Muscle Activities of Novice according to Cycle Pedal Type

  • Seo, Jeong-Woo;Kim, Dae-Hyeok;Yang, Seung-Tae;Kang, Dong-Won;Choi, Jin-Seung;Kim, Jin-Hyun;Tack, Gye-Rae
    • 한국운동역학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.237-242
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    • 2016
  • Objective: The purpose of this study was to compare the joint movements and muscle activities of novices according to pedal type (flat, clip, and cleat pedal). Method: Nine novice male subjects (age: $24.4{\pm}1.9years$, height: $1.77{\pm}0.05m$, weight: $72.4{\pm}7.6kg$, shoe size: $267.20{\pm}7.50mm$) participated in 3-minute, 60-rpm cycle pedaling tests with the same load and cadence. Each of the subject's saddle height was determined by the $155^{\circ}$ knee flexion angle when the pedal crank was at the 6 o'clock position ($25^{\circ}$ knee angle method). The muscle activities of the vastus lateralis, tibialis anterior, biceps femoris, and gastrocnemius medialis were compared by using electromyography during 4 pedaling phases (phase 1: $330{\sim}30^{\circ}$, phase 2: $30{\sim}150^{\circ}$, phase 3: $150{\sim}210^{\circ}$, and phase 4: $210{\sim}330^{\circ}$). Results: The knee joint movement (range of motion) and maximum dorsiflexion angle of the ankle joint with the flat pedal were larger than those of the clip and cleat pedals. The maximum plantarflexion timing with the flat and clip pedals was faster than that of the flat pedal. Electromyography revealed that the vastus lateralis muscle activity with the flat pedal was greater than that with the clip and cleat pedals. Conclusion: With the clip and cleat pedals, the joint movements were limited but the muscle activities were more effective than that with the flat pedal. The novice cannot benefit from the clip and cleat pedals regardless of their pull-up pedaling advantage. Therefore, the novice should perform the skilled pulling-up pedaling exercise in order to benefit from the clip and cleat pedals in terms of pedaling performance.

Multi Layer Thin Film Deposition Using Rotatable Hexagonal Gun by Sputtering for the Insulating Glass

  • Park, Se-Yeon;Lee, Jong-Ho;Choi, Bum-Ho;Han, Young-Ki;Lee, Kee-Soo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.314-315
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    • 2012
  • 최근들어 반도체 및 디스플레이 소자의 구조가 복잡해짐에 따라 다층 박막 증착에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 다층 박막을 효율적으로 증착하기 위해 회전이 가능한 육각건을 개발하였고, 이를 이용하여 에너지 절약형 단열 유리 증착 공정을 구현 하였다. 개발된 회전형 육각건은 기존 플래너형 스퍼터링 건의 확장형으로서 최대 6개의 물질을 하나의 챔버에서 증착이 가능하도록 구성되었다. 기존 공정의 경우 서로 다른 물질 증착을 위해서는 각각의 챔버가 필요한 반면, 회전형 육각건을 이용할 경우 하나의 챔버에서 공정을 진행할 수 있어 원가 절감이 가능하다. Fig. 1은 개발된 회전형 육각건의 모식도로서, 스퍼터링 타겟이 장착 가능한 건과, 회전부로 구성되어 있다. 이를 이용하여 투명전극-금속-투명전극-금속-절연체로 구성되어 있는 에너지 절약형 단열 유리용 다층 박막 증착 공정을 개발하였다. 이때 알루미늄이 도핑된 ZnO (AZO)는 RF 마그네트론 스퍼터로, 금속 박막은 DC 스퍼터, $SiO_2$ 및 SiN과 같은 절연 박막은 $O_2$$N_2$ 분위기에서 반응성 RF 스퍼터로 각각 증착하였다. Base pressure는 $10^{-7}$ torr였으며, 증착 시 공정 압력은 1~3 mTorr로 조정하였다. 증착 균일도 향상을 위해 20 rpm의 속도로 기판을 회전시켰다. Fig. 2(a)는 ZnO-Ag-ZnO 구조로 이루어진 다층 박막의 단면을 관찰한 투과전자 현미경 사진으로 각 층간의 계면이 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있으며, 각 층간의 intermixing 현상이 발생하지 않음을 확인 가능하다. 이를 보완하기 위해 Fig. 2(b)에서 보는 바와 같이 XPS를 이용하여 depth profile을 측정하였다. 각 층에서 서로 다른 물질이 발견되는 현상, 즉 교차 오염이 발생함에 따라 나타나는 intermixing 없이 거의 순수한 형태의 ZnO, Ag 박막 성분이 검출되었다. 이는 6개의 서로 다른 물질이 장착된 회전형 육각건을 이용하여 고 품질의 다층 박막 증착이 가능함을 제시하는 결과이다. 증착된 다층 박막의 균일도는 3.8%, 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도, 면저항 값은 3 ${\Omega}/{\Box}$ 이하를 보임으로서 에너지 절약형 단열 유리로서의 사양을 만족시키는 결과를 제시하였다.

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