본 연구는 초음파 진동에 의해 발생하는 공동현상을 이용하여 다양한 유용성분과 생리활성을 가지고 있는 녹차와 애엽을 혼합하여 새로운 식품소재를 개발하기 위해서 반응표면분석법에 의한 추출특성을 모니터링 하여 최적 추출조건을 예측하였다. 초음파를 지속적으로 가하는 조건에서 Box-Behnken design에 의해 녹차와 애엽의 혼합비, 용매와 용질의 비, 추출시간을 독립변수로 하여 15구간의 추출조건을 설정하고 추출수율(Y)을 종속변수로 하여 모니터링 하였다. 반응표면분석결과 녹차 및 애엽 혼합 추출물은 녹차의 함량과 추출용매의 양이 증가 할수록 추출수율이 증가 하였으며, 추출시간은 결과에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 추출수율을 최대로 얻을 수 있는 녹차 및 애엽 혼합물의 최적 추출조건은 녹차와 애엽의 혼합비 85.86%, 용매와 용질의 비 92.73 mL/g, 추출시간 56.52분으로 확인되었으며, 추출수율의 최대값은 30.03%로 예측되었다.
국내에서 재배되고 있는 약용식물 및 농산물의 생리적 활성에 대하여 현재 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 추출조건별로 마늘의 유효성분 함량 및 항산화적 특성을 반응표면분석법으로 모니터링하여 최적 열수추출 조건을 설정하였다. 실험결과 총페놀성 화합물 함량, 전자공여능 및 아질산염 소거능은 용매비에 의해 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. Allin allicin 및 total thiosulfinate는 추출온도에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났으나, 추출시간 및 용매비에 대해서는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 각각의 변수에 대한 회귀방정식을 도출하였으며, 유효성분 함량과 항산화적 특성에 대한 추출조건을 종합하여 superimposed contour map으로 최적조건을 예측하였다. 예측된 최적 추출조건은 추출조건 $80^{\circ}C$, 추출시간 3.5 hr 및 용매비 8.5 v/w으로 나타났으며, 예측된 감은 실제 유효성분 및 항산화적 특성을 조사한 결과 유사한 감을 보였다.
오가피(Acanthopanacis cortex)의 유효성분 및 항산화적 특성을 조사하기 위하여 반응표면분석법에 의하여 열수추출 특성을 모니터링 하여 최적추출조건을 설정하였다. 총 추출수율의 최적조건은 추출온도 $84.28^{\circ}C$, 추출시간 3.59 hr 및 시료에 대한 용매비 18.37 mL/g이었고, 유효성분 eleutheroside E에 대한 최적조건은 $81.16^{\circ}C$, 3.56 hr, 19.06 mL/g, 총 페놀성 화합물에 대한 최적조건은 $88.45^{\circ}C$, 4.33 hr, 21.12 mL/g 등으로 각각 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정 인자별 오가피의 총 추출수율, 유효성분 eleutheroside E와 chlorogenic acid 함량 및 항산화적 특성에 대한 최적추출조건을 superimposing한 결과, 추출온도 $81{\sim}88^{\circ}C$, 추출시간 $3.5{\sim}4.3hr$ 및 시료에 대한 용매비 $18{\sim}21mL/g$의 범위로 각각 예측되었다. 오가피의 유효성분과 항산화적 특성에 대한 열수추출조건의 예측값은 실제값과 유사하였다.
This study was conducted to develop a functional feed additive for pig with spent $Lycium$$chinense$ Mill fruit. We investigated the optimum conditions for the extraction of polyphenol from spent $Lycium$$chinense$ Mill using methanol. Methanol concentration as a solvent for extraction, extraction time and the volume of solvent per a gram of solid (ground spent Lyceum chinense Mill) were selected as parameters. Three levels of parameters were configured according to Box Behnken experiment design, a fractional factorial design, and total 15 trials were employed. Total polyphenol concentration from each trial was used as response from experiment system and effects of parameters on total polyphenol extraction efficiency were determined using response surface model. As a result, all terms in analysis of variance, regression ($p$ = 0.001), linear ($p$ = 0.002), square ($p$ = 0.017) and interaction ($p$ = 0.047) was significant and adjusted determination coefficient ($R^2$) was 94.7%. Total polyphenol extraction efficiency was elevated along increased methanol content and decreased solvent to solid ratio. However extraction time did not affect the efficiency. This study provides a primary information for the optimum extraction conditions to maximize total polyphenol recovery from spent Lycium chinens Mill fruit and this result could be applied to re-use of argo-industrial by-products and to develop of functional feed additives in organic farming.
GaN-based light-emitting diodes (LEDs) are attracting great interest as candidates for next-generation solid-state lighting, because of their long lifetime, small size, high efficacy, and low energy consumption. However, for general illumination applications, the external quantum efficiency of LEDs, determined by the internal quantum efficiency (IQE) and the light extraction efficiency, must be further increased. The IQE is determined by crystal quality and epitaxial layer structure and high value of IQE more than 70% for blue LEDs have been already reported. However, there is much room for improvement of light extraction efficiency because most of the generated photons from active layer remain inside LEDs by total internal reflection at the interface of semiconductor with air due to the high refractive index difference between LEDs epilayer (for GaN, n=2.5) and air (n=1). The light confining in LEDs will be reabsorbed by the metal electrode or active layer, reducing the efficacy of LEDs. Here, we present the first demonstration of enhanced light extraction by forming a MgO nano-pyramids structure on the surface of vertical-LEDs. The MgO nano-pyramids structure was successfully fabricated at room temperature using conventional electron-beam evaporation without any additional process. The nano-sized pyramids of MgO are formed on the surface during growth due to anisotropic characteristics between (111) and (200) plane of MgO. The ZnO layer with quarter-wavelength in thickness is inserted between GaN and MgO layers to increase the critical angle for total internal reflection, because the refractive index of ZnO (n=1.94) could be matched between GaN (n=2.5) and MgO (n=1.73). The MgO nano-pyramids structure and ZnO refractive-index modulation layer enhanced the light extraction efficiency ofV-LEDs with by 49%, comparing with the V-LEDs with a flat n-GaN surface. The angular-dependent emission intensity shows the enhanced light extraction through the side walls of V-LEDs as well as through the top surface of the n-GaN, because of the increase in critical angle for total internal reflection as well as light scattering at the MgO nano-pyramids surface.
초임계 $CO_2$유체를 이용하여 미강 중 표면활성물질을 추출하고 추출물의 표면활성능을 최적화하는 추출 조건을 반응표면분석법을 통해 조사하고자 하였다. 추출수율은 독립변수인 압력, 온도, 보조용매량이 많을수록 높았으며, 보조용매량이 추출수율에 가장 큰 영향을 주었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건은 추출압력 330 bar, 추출온도 $65^{\circ}C$, 보조용매량 250 g이었다. 표면활성능 지표인 계면장력은 추출압력과 추출온도가 증가할수록 그리고 보조용매량이 높을수록 낮았으며, 추출수율과 마찬가지로 보조용매량이 계면장력에 가장 큰 영향을 주었지만 추출압력과 추출온도 등의 변수에 의한 영향은 비교적 적었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건(낮은 계면장력)은 추출압력 350 bar, 추출온도 $65^{\circ}C$, 보조용매량 50 g이었다. 또한 D-optimal design을 통해 얻은 실험 결과를 바탕으로 회귀분석을 하였을 때 예측모델식은 실제 측정값과 비교해 높은 유의성을 나타내는 것으로 판단되었다. 보조용매량이 많을수록 극성 물질이 더 많이 추출되어 낮은 계면장력 값을 예상하였지만 실제 측정 결과 보조용매량이 가장 낮은 조건인 50 g에서 계면장력은 가장 낮게 측정되었다. 이의 규명을 위하여 TLC 및 HPLC 분석을 통한 추출물에 대한 성분 조사, 추출물을 이용한 유화액 제조, 유화액 특성 평가 등 추가 실험이 필요한 것으로 사료되었다.
AlGaInP 기반 수직형 적색 LED (Light Emitting Diode)의 광추출효율을 증가시키기 위하여 화학적 etching 기술을 이용하여 n-AlGaInP 표면에 삼각꼴 모양의 거칠기를 형성하였다. Etching은 $H_3PO_4$계의 용액을 이용하여 화학적 etching을 진행 하였다. AlGaInP etching은 광추출효율의 증가와 밀접한 관련을 갖고 있으며 AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 AlGaInP 표면을 분석하여 약 44 nm의 RMS (root-mean-square) 거칠기가 형성됨을 알 수 있었다. 광추출효율은 기존 수직형 적색 LED보다 거칠기가 형성된 수직형 적색 LED에서 41%의 높은 발광 효율을 보임으로써 고효율 수직형 적색 LED의 가능성을 보였다.
In this paper, we present a vision algorithm to extract the tire information markings on the sidewall of tires. Since the appearance of tire marks is the same as its background, a primary feature to distinguish tire marks from their background is the roughness. Generally, the roughness of tire marks is different from that of its bakground: the surface of tire marks is smoother than the backgrounds. Light incident on the tire surface is reflected differently according to the roughness. For smoother surfaces, the surface irradiance is much stronger than that of rough surfaces. Based on these phenomena and observation, we propose an optimal illumination condition based on Torrance-Sparrow reflection model. We also develop an efficient reflectance-ratio based operator to extract the boundary of tire marks. Even with a very simple masking operation, we were able to obtain remarkable boundary extraction results from real experiments using many tires. By explicitly using the surface reflection model to explain the intensity variation on the black tire surface, we demonstrate that a physics-based vision method is powerful and feasible in extracting surface markings on tires.
Estimation of the taxi-out and taxi-in times of aircraft on a airport surface is one of the essential features of Departure Manager (DMAN). Especially for an airport with multiple runways and large ramp areas, estimation of the taxi-out and taxi-in times are mainly dependent on the taxi routes on airport surface. This paper described the method of automatic extraction of the the taxi routes using the ASDE track data and the Dijkstra algorithm based on the node-link model of a airport surface movements. In addition, we analyzed the ground operation status of Incheon International Airport using the extracted taxi routes.
팽이버섯 추출물의 수율 및 전자공여작용, 총폴리페놀함량, tyrosinase 저해작용, 갈색도, 아질산염 소거작용에 대하여 반응표면분석에 의해 추출조건을 최적화 하였다. 팽이버섯 추출물의 수율변화는 에탄올 농도에 가장 큰 영향을 받았으며, 갈변도는 microwave power 보다는 에탄올 농도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 아질산염 소거작용의 경우 에탄올 농도가 증가할수록, microwave power가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 전자공여작용의 경우 에탄올 농도가 증가할수록 증가폭이 컸고, microwave가 증가할수록 조금씩 증가하는 경향을 보였다. 총 폴리페놀 함량의 경우 에탄올 농도가 증가할수록, microwave power가 클수록 추출물의 생리활성이 우수한 것으로 나타나 에탄올 농도가 추출시 중요한 공정인자임을 확인 할 수 있었다. 한편, tyrosinase 저해 작용의 경우 에탄올 농도보다는 microwave power에 영향을 받았는데 power가 작을수록 그 값은 크게 측정되었다. 따라서 팽이버섯의 최적 추출조건 범위는 microwave power $47.21{\sim}76.05$ watt, ethanol 농도 $10.25{\sim}43.56%$, 추출시간 5.72분으로 예측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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