• 분석과학
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• 제21권2호
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• pp.148-157
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• 2008

$1,000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 수천~수만 rpm으로 작동하는 가스터빈 부품의 수명을 예측하기 위하여 크립파단 실험으로 얻어진 Larson-Miller 크립곡선을 활용하고 있다. 이 방법은 고온에서 시편에 하중을 주어 파단수명을 구하여 크립 파단수명을 온도와 하중의 함수로 나타낸 실험결과 곡선이다. 파손적 실험으로서 오차가 수십배를 상회하여 수명예측이 정확하지 않다. 반면에 본 연구에서는 비 파손적일 뿐 아니라 더 정확한 수명예측이 가능한 방법을 소개하고자 한다. 즉, $1,280^{\circ}C$에서 22,000시간(6,000 기동) 사용되어 폐기된 보령 가스터빈 제1단 단결정 블레이드(버켓)에 국부적으로 polishing한 후, 부식시킨 다음 replica를 떤다. 이 replica에 붙은 석출물들은 TEM과 SEM 사진으로 구하여 디지털 이미지하여 크기가 측정된다. 블레이드가 사용 전에 $0.45{\mu}m$ 크기에서 사용 후, $0.6{\mu}m$로 성장하였으나, 추가적으로 약 만여 시간 더 사용할 수 있으며 열처리를 추가하면 이만여 시간 더 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.198-207
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• 2009

캐비테이션 기포 (cavitation bubble)가 존재하는 유체 내에서 다중 주파수 (multi-frequency)를 송수신할 때 음파의 감쇠(attenuation)와 음속 (sound speed) 변화가 발생되었고, 이 특징을 이용하여 기포의 크기와 분포량을 추정하였다. 음향실험은 $20{\sim}300\;kHz$ 대역의 다중 주파수를 이용하여 실시하였고, 기포가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 주파수별 음속 비와 음파의 감쇠 값을 측정하였다. 캐비테이션 기포는 모터 끝에 장착된 둥근 막대형 블레이드 (blade)를 물 속에서 고속회전시켜 발생되었다. 캐비테이션 기포의 크기 및 분포량은 모터의 회전 속도, 블레이드 끝단 (tip)의 겉넓이를 변화시키며 관측하였고, 기포 생성 후 시간별 기포량 감소율을 측정하였다. 실험 결과 발생된 기포의 크기는 반경 $10{\sim}60{\mu}m$였고, $10{\sim}20{\mu}m$와 $20{\sim}30{\mu}m$ 반경의 기포가 전체의 약 45%와 25%를 차지하였다. 세부실험 결과로 모터의 회전 속도가 증가할수록 더 많은 양의 기포가 발생되지만 블레이드 끝단 면적의 증가와 기포 발생량의 변화는 상관성이 없음을 확인하였다. 또한 기포량의 감소율은 지속시간별로 일정하였고, 2분 이내에 전체량의 80%가 소멸됨을 관측하였다. 음향실험의 결과를 검증하기 위해 동일한 조건에서 광학카메라로 촬영한 기포 분포량과 비교하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제57권4호
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• pp.317-324
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• 2024

We demonstrate a direct growth of carbon nanotubes (CNTs) on the surface of LiFePO₄ (LFP) powders for use in lithium-ion batteries (LIB). LFP has been widely used as a cathode material due to its low cost and high stability. However, there is a still enough room for development to overcome its low energy density and electrical conductivity. In this study, we fabricated novel structured composites of LFP and CNTs (LFP-CNTs) and characterized the electrochemical properties of LIB. The composites were prepared by direct growth of CNTs on the surface of LFP using a rotary chemical vapor deposition. The growth temperature and rotation speed of the chamber were optimized at 600 ℃ and 5 rpm, respectively. For the LIB cell fabrication, a half-cell was fabricated using polytetrafluoroethylene (PTFE) and carbon black as binder and conductive additives, respectively. The electrochemical properties of LIBs using commercial carbon-coated LFP (LFP/C), LFP with CNTs grown for 10 (LFP/CNTs-10m) and 30 min(LFP/CNTs-30m) are comparatively investigated. For example, after the formation cycle, we obtained 149.3, 160.1, and 175.0 mAh/g for LFP/C, LFP/CNTs-10m, and LFP/CNTs-30m, respectively. In addition, the improved rate performance and 111.9 mAh/g capacity at 2C rate were achieved from the LFP/CNTs-30m sample compared to the LFP/CNTs-10m and LFP/C samples. We believe that the approach using direct growth of CNTs on LFP particles provides straightforward solution to improve the conductivity in the LFP-based electrode by constructing conduction pathways.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권3호
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• pp.289-298
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• 2024

이번 연구에서는 항산화 효과가 있는 약용식물로 알려진 대황, 견우자, 호장근, 질려자를 메탄 저감 사료첨가제로 이용하고자 in vitro 반추위 발효성상과 메탄 발생량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 각 약용식물을 건조시켜 분쇄 후 기질의 0.5%를 첨가하여 24시간 배양 실험을 진행하였다. 반추위 pH는 대조구와 약용식물 첨가간의 유의적인 차이가 없었으며 적정 수치를 보였다. 건물 소화율과 총 가스 발생량은 약용식물 전 첨가구에서 대조구에 비해 유의적으로 높았다. 메탄 발생량은 질려자 처리구에서만 대조구에 비해 유의적으로 낮았다. 이외에도 암모니아태 질소와 휘발성 지방산 모두 약용식물 처리구에서 유의적으로 높았으며, 특히 propionate 생성량은 전 처리구에서 유의적으로 높았다. 연구결과, 약용식물 첨가가 반추위 발효에는 부정적인 영향을 미치지 않았음을 확인하였다. 이 중 질려자 처리구에서 반추위 발효성상에 부정적인 영향을 보이지 않고 메탄 저감을 보이는 사료첨가제로서 활용성을 확인하였다. 추후 다양한 첨가 수준에 대한 연구를 진행하여 적정수준을 찾고 급여사료 종류, 가축의 연령, 사육환경 등 다양한 조건을 고려한 in vivo 실증 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제51권3호
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• pp.315-329
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• 2024

This study was conducted for simulation model development of an electric all-wheel-drive vehicle to adapt the agricultural machinery. Data measurement system was installed on a four-wheel electric driven vehicle using proximity sensor, torque-meter, global positioning system (GPS) and data acquisition (DAQ) device. Axle torque and rotational speed were measured using a torque-meter and a proximity sensor. Driving test was performed on an upland field at a speed of 7 km·h^-1. Simulation model was developed using a multi-body dynamics software, and tire properties were measured and calculated to reflect the similar road conditions. Measured and simulated data were compared to validate the developed simulation model performance, and axle rotational speed was selected as simulation input data and axle torque and power were selected as simulation output data. As a result of driving performance, an average axle rotational speed was 115 rpm for each wheel. Average axle torque and power were 4.50, 4.21, 4.04, and 3.22 Nm and 53.42, 50.56, 47.34, and 38.07 W on front left, front right, rear left, and rear right wheel, respectively. As a result of simulation driving, average axle torque and power were 4.51, 3.9, 4.16, and 3.32 Nm and 55.79, 48.11, 51.62, and 41.2 W on front left, front right, rear left, and rear right wheel, respectively. Absolute error of axle torque was calculated as 0.22, 7.36, 2.97, and 3.11% on front left, front right, rear left, rear right wheel, respectively, and absolute error of axle power was calculated as 4.44, 4.85, 9.04, and 8.22% on front left, front right, rear left, and rear right wheel, respectively. As a result of absolute error, it was shown that developed simulation model can be used for driving performance prediction of electric driven vehicle. Only straight driving was considered in this study, and various road and driving conditions would be considered in future study.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.225-231
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• 2015

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43 unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 ${\Delta}E$값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 $48.13{\sim}68.48{\mu}m$로 동결건조 분말 $357.87{\mu}m$ 보다 작았으며, 표면 구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조 분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은 동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62 log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서, 모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의 amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제10권3호
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• pp.87-99
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• 2002

지방산을 이용한 살충비누의 제조와 이를 이용한 해충의 환경친화적 방제연구를 수행하였고 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1) 각 지방산의 중화가(Acid value)를 기준으로 비누화에 필요한 수산화칼륨의 투입량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산의 경우 중화가가 266.3mg KOH/g으로 지방산 1kg당 수산화칼륨 266g이 필요한 것으로 나타났다. 2) 25%의 비누 함량이 되게 제조하기 위해서 지방산별 반응식을 조사하였고, 이에 따라 물의 첨가량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산을 이용한 25% 살충비누의 제조에는 지방산 1kg에 수산화탈륨 266g과 물 3,459l가 소요되고 제조된 비누액은 4,644l인 것으로 나타났다. 또한 사용하는 물은 연수를 이용하여야 하였다. 3) 25% 제조된 살충비누의 물성을 조사한 결과 젤리상의 올레인산 비누를 제외하고는 점도가 낮은 액상이었으며, 산도는 알칼리성으로 25% 야자지방산의 경우 pH 9이상으로 나타났다. 또한 50% 이상 고농도의 살충비누를 제조하면 냉각 후 젤리상태가 되어 희석하여 이용하는데 불편하였다. 4) 살충비누 제조공정의 요인으로 반응온도는 중탕방식으로 90$^{\circ}$이상, 교반속도는 60~120rpm, 반응시간은 30분 이상이 양호한 것으로 나타났다. 5) 살충비누제조 공정은 중탕, 교반 가능한 반응기를 활용하여 1. 수산화칼륨 수용액 제조 및 가온(90$^{\circ}$), 2. 지방산 투입, 3. 30분이상 교반 반응, 4. 냉각을 통해 제조할 수 있었다. 6) 고추진딧물의 포장 방제가 조사실험결과 모든 지방산에서 살충효과를 나타냈으며, 지방산의 탄소수가 낮을수록, 살포 농도가 높을수록, 살포회수가 증가할수록 방제가가 높은 경향이었다. 7) 25% 야자지방산의 경우 50배에서 5일간격 2회처리 후부터 고추에 발생하는 진딧물에 대한 방제가가 92%이상이 되었으며, 100배액에서는 5일간격 3회처리 후부터 94%의 방제가를 나타내었다. 8) 양배추의 복숭아진딧물에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액의 살포결과 1회 처리후 95%이상, 2회 처리후 100%에 가까운 방제가를 나타냈다. 9) 강낭통의 점박이응애에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액, 100배액 살포결과 2회처리 후부터 거의 100%에 가까운 방제효과를 보였으며, 알에 대한 부화억제효과도 인정되었다. 10) 효과증진제 첨가 실험결과 이소프로필알콜 0.1%이상 첨가 살포에서 2회처리시에 약간의 살충력 증진 효과를 보였으며, 규조토 첨가는 효과가 없는 것으로 나타났다. 11) 노지재배 고추의 약해검정결과 25%카프릴산비누 50배액을 제외하고는 약해가 발생하지 않았으며, 25% 카프론산 비누의 100배액은 고추 유묘기에 약해를 나타내었다. 양배추에서는 25% 카프릴산 비누 100배액에서 약해를 보였으나, 25% 야자지방산의 경우 50~100배액 어디에서도 액해를 보이지 않았다. 별도로 적용한 시험에서, 토마토의 경우에도 25% 야자지방산 비누 50~100배액 모두 약해를 발생하지 않았으나, 오이에서는 25% 야자지방산 비누 100배액에도 약해를 나타내었다. 12) 이상의 결과, 천연지방산을 이용하여 유기농업에 허용되는 각종의 살충비누를 제조할 수 있었으며, 방제가 조사결과 진딧물, 응애 등 껍질이 연약한 곤충의 방제에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 제조된 살충비누를 활용하면 환경친화적인 해충방제가 가능하다고 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제15권2호
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• pp.141-149
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• 1983

본(本) 실험(實驗)은 말쥐치 단백질(蛋白質) 조제품(調製品)의 생산(生産)을 위한 최적조건을 조사하고, 단백질(蛋白質) 제품(製品)의 식품학적 성질을 알고자 하였다. 말쥐치 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)과 말쥐치 분리(分離) 단백질(蛋白質)을 여러 유기용매(有機溶媒)를 사용(使用)하여 내장과 머리를 제거(除去)하거나 또는 전어(全魚)로 한 말쥐치를 추출(抽出)에 의하여 조제(調製)하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1. 용매(溶媒)로 사용(使用)한 iso-propyl alcohol은 지방(脂肪)의 추출(抽出) 및 어육(魚肉)의 trimethyl-amine의 추출(抽出)에 매우 효과적(效果的)이었다. 2. 최적추출시간(最適抽出時間)은 교반(30rpm)하면서 $65{\sim}70^{\circ}C$에서 iso-propyl alcohol이나 ethyl alcohol로 20분(分)이었다. 3. 원료(原料) 말쥐치의 중량(重量)에 대한 가장 효과적(效果的)인 유기용매(有機溶媒)의 비율은 1차(次) 추출에서 5 : 1이었고, 2차(次) 추출은 2 : 1이 적당하였다. 4. 단배질(蛋白質) 조제품(調製品)의 지방함량(脂肪含量)은 머리와 내장을 제거(除去)한 말쥐치에는 3회(回)까지 추출(抽出)한 후 잔류 지방량을 0.5% 이하로 감소할 수 있었고, 전어(全魚)의 경우에는 5회(回) 추출(抽出) 후(後) $0.27{\sim}0.31%$의 지방함량(脂肪含量)을 나타냈다. 5. 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)과 분리(分離) 단백질(蛋白質)의 단백질(蛋白質) 함량(含量)은 81.08%와 87.41%이었고, 두 단백질(蛋白質) 조제품(調製品)의 지방함량(脂肪含量)은 각각 0.43%와 0.45%이었다. 6. Ca함량(含量)은 분리(分離) 단백질(蛋白質)보다는 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)이 높은 것으로 나타났다. 분리(分離) 단백질(蛋白質)에서의 Na와 K의 성분(成分)은 검출되지 않은 반면 생선 농축물에서는 상당한 양(量)을 함유(含有)하고 있는 것으로 나타났다. 7. 말쥐치 분리(分離) 단백질(蛋白質)에서의 suspended solids, wettability, emulsion stability, foam viscosity와 같은 식품학적 성질은 말쥐치 농축(濃縮) 단백질(蛋白質)보다 더 높은 경향을 나타냈다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제37권3호
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• pp.155-159
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• 2013

본 연구는 제주흑우의 정액의 동결과 보존기술 개발을 위해 AndroMed와 Trialdyl를 사용하여 보다 우수한 희석제와 우수 종모우 선정을 위해 실시되었다. 종모우 1번부터 4번까지 개체 정자의 성상비교에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율은 36.8%, 26.8%, 37.8% 그리고 38%의 결과를 나타내었다. 2번 개체 정자에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율이 유의적으로(p<0.05) 낮은 결과를 보였다. 제주흑우 정액을 동결하기 전 정자의 생존율은 약 $93.27{\pm}1.62$, 동결 융해 후 생존율은 $73.34{\pm}3.27%$로 나타나 동결전 정액의 생존율이 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 나타내었으나, 사멸 정자의 비율은 약 $7.35{\pm}2.63%$와 $13.71{\pm}2.85%$의 결과를 나타내었다. 그리고 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제를 사용하였을 때, 정자의 운동성은 $72.86{\pm}2.83%$, $AndorMed^{(R)}$를 사용하였을 때 운동성은 $81.47{\pm}2.48%$로 $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제를 사용하였을 때 운동성이 다소 높은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 마찬가지로 정자의 사멸율에서도 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제는 $18.41{\pm}3.42%$, $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제는 $17.26{\pm}4.25%$의 결과를 보여 AndroMed를 사용한 동해방지제가 정자의 생존율을 향상시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 제주흑우 정액의 동결 보존을 위해 보다 향상된 동결보호제 선정과 동결보존 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제21권4호
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• pp.629-646
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• 2013

본 연구는 Terpenoid 함유 식물 추출물을 이용하여 in vitro 반추위 발효성상 및 메탄생성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 반추위액은 티머시(timothy)와 농후사료를 6:4의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시술된 한우 암소에서 채취하였다. 본 실험에 사용한 식물추출물은 박하(Mint), 소나무(Pine), 삼나무(Japan cedar), 초피나무(Sichuan pepper), 편백(Hinoki cypress) 그리고 해송(Japanese black pine)을 사용하였으며, 반추위액과 McDougall buffer를 1:2의 비율로 혼합한 배양액을 0.3g 티머시와 식물 추출물(기질의 5%)이 담긴 50ml serum bottle에 혐기상태로 15ml를 분주하였다. Serum bottle은 $39^{\circ}C$, 150rpm으로 3, 6, 9, 12, 24, 48 및 72시간 동안 배양하였다. 실험 결과 pH 값은 점점 감소하였으며, 전 배양시간에 걸쳐 대조구보다 유의적(p<0.05)으로 높았다. 건물 소화율은 배양 3시간대는 Mint 처리구만 유의적(p<0.05)으로 높았으나, 이후 24시간까지 모든 처리구에서 유의성이 없었다. 총 가스발생량은 전 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 낮았으며, 이산화탄소 발생량은 배양 12시간대까지 감소하였으나, 그 이후는 유의적 차이가 없었다. 메탄 발생량의 경우 24시간대에 대조구에 비해 모든 첨가구에서 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. 미생물 성장량은 첨가구에 따라 각각 다른 양상을 나타냈으나 24시간대는 모든 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 성장량이 감소하였다. 암모니아 측정량은 배양 12시간부터 첨가구에서 증가하는 경향을 보였으나 72시간대는 감소하였다. acetic acid 및 propionic acid도 대조구보다 유의적(p<0.05)으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 실험에 사용한 Terpenoid 함유 식물 추출물 6종 모두 소화율에 영향을 미치지 않으며 메탄저감 효과를 나타내었다. 특히 Mint 및 Pine 추출물은 총 VFA, acetic acid 및 propionic acid의 생성을 증가시켰으며 상기의 결과를 종합하였을 때, 반추위 발효성상에 악영향을 미치지 않으며 메탄 발생을 저감하는 식물 추출물로는 Mint 및 Pine이 적합하다고 생각된다.