In the actual sea, the additional resistance due to external force such as wind, current and wave is accompanied, and the required power is added in response to these resistance. Especially when the ship is sailing at low speed, the effects of wind and current have a great impact on the safe control of the ship. Likewise, it is thought that the effects of wind and current have a great impact on the trawl ship control since the towing speed of a bottom trawl ship is a low speed of 3 to 4 knots. If the reduce of ship speed and the increase of engine power due to the influence of wind and current can be identified, the safe towing power can be calculated based on a given engine output. Thus, the appropriate size of a fishing gear can be determined. In this study, a total of 20 trawl operations were conducted for seasonal maritime research in the same research area according to the operation mode of propeller. Based on navigation data, trawl fishing data, and engine performance data acquired during the towing fishing gear, and data of ship speed, hull resistance, fishing gear resistance, wind force and current force according to an incidence angle were estimated. The overall power for these loads was calculated and compared with the measured engine power, and the effects of wind force and current force on the engine power were investigated.

The concept of deep geological disposal for high-level radioactive waste is based on an engineered barrier system (EBS), including a canister, bentonite buffer and backfill material. The bentonite buffer is key component of the EBS to prevent groundwater infiltration and radionuclide leakage. However, the bentonite buffer can become saturated due to groundwater flow through the excavation damaged zone in the adjacent rock, causing erosion of bentonite buffer and affecting the long-term performance of EBS. While the RH (relative humidity) sensor is commonly used to assess the degree of saturation in the bentonite buffer, it has a critical challenge due to its sensor size, which can disturb the overall integrity of the bentonite buffer during the initial installation process. In contrasts, the electrical resistivity test, widely known as a non-destructive method, is used to predict soil properties such as the degree of saturation and water contents. This method measures the electric resistance of materials using electric current induced by electric potential difference between two electrodes. Notably, there is no study that assess the integrity of bentonite buffer in a nuclear waste repository using electrical resistivity measurement. This study presents the electrical resistance numerical module under steady state using commercial finite element method (FEM), and quantitatively estimate the change of electrical resistance according to saturation and erosion of bentonite buffer. Furthermore, the electric potential and current density distribution formed between two electrodes are analyzed.

Pyroprocessing is a crucial method for recovering nuclear fuel materials, particularly uranium and transuranic elements (TRU), through electrochemical reactions in a LiCl or LiCl-KCl molten salt system, which is highly stable medium at elevated temperatures. In the electrochemical reduction stage, actinide metal oxides are effectively transformed into their metallic forms and retained at the cathode within a molten LiCl-Li2O environment at 650°C. Simultaneously, oxygen ions (O2-) are generated at the cathode and then transported through the molten salt to be discharged at the anode, where they combine to form oxygen gas (O2) on the anode’s surface. One notable challenge in this electrochemical process is the generation of various byproducts during the anode oxide reduction step, including oxygen, chlorine, carbon dioxide, and carbon monoxide. Consequently, significant amounts of corrosion products tend to accumulate on the upper region of the anode’s immersion area over time. This report introduces a novel solution to mitigate corrosion-related challenges within the specified temperature range. We propose a selective oxidation treatment for the NiCrAl-based 214 Haynes alloy, involving exposure to 1,100°C in a reducing atmosphere. The objective is to stimulate the growth of protective α-Al2O3 scales on the alloy’s surface. The resulting oxide scales have undergone thorough characterization using SEM, EDS, and XRD techniques. The pre-grown alumina scale has demonstrated commendable adherence and thermal stability, even when subjected to a chlorine-oxygen mixed atmosphere at the specified temperature.

The Spent Nuclear Fuel (SNF) cladding serves as the first barrier that prevents the release of radioactive materials. It is very important to maintain cladding integrity in SNF management. It is known that the pinch load applied to the cladding can lead to Mode-3 failure and the cladding becomes more vulnerable to this failure mode with the existence of radial hydrides and other forms of mechanical defects. In this study, a numerical analysis process was proposed to scientifically and systematically evaluate the fracture resistance of cladding with reoriented hydrides under pinch load. The mechanical behavior and fracture of the irradiated cladding under pinch load can be evaluated by Ring Compression Test (RCT). Under the stress field generated by RCT, the cracks propagate more easily through radial hydrides than circumferential hydrides. The δ-hydride which form within the α-zirconium matrix causes a large expansion strain due to the volume difference and voids form at the interface between the hydride and the zirconium matrix. Chan demonstrated that the load needed to form voids and separate the hard hydride precipitates from the Zr matrix is considerably lower than that which initiates brittle fracture of hydrides using a micro-cantilever test. Therefore, we propose a microstructure crack propagation analysis method based on Continuum Damage Mechanics (CDM) that can simulate fracture of hydride, zirconium matrix, and Zr/hydride interface. CDM is possible to simulate the hydride, zirconium matrix, and interface cracking in a continuum model based on cladding deformation. The RCT simulation model was constructed from the microscopic images of irradiated cladding. A pixel-based finite element model was created by separating the hydride, zirconium matrix, and interface using the image segmentation method on a morphology operation basis. The appropriate element size was selected for the efficiency of the analysis and crack propagation using CDM. The force-displacement curves and strain energy from RCT were compared and analyzed with the simulation results of different element sizes. The finalized RCT simulation model can be used to evaluate the fracture resistance of the irradiated cladding under the quantified pinch load and to establish the failure criterion of fuel rods under pinch load. The advantages and limitations of the proposed process are discussed.

비브리오패혈증균은 세계에서 치사율이 50%에 달하는 가장 치명적인 수인성식품매개 병원균으로 해수에서 흔히 있으며, 특히 따뜻한 계절에 발생한다. 본 연구는 제주도 의 해수, 유통 수산물, 수족관물에서 분리한 비브리오패혈 증균에 대해서 RT-PCR을 이용한 독소 유전자, Vitek을 이 용한 항생제 내성, PFGE를 이용한 유전적 특성을 조사하 였다. 총 487개의 시료를 조사한 결과 비브리오패혈증균 46주(중복 균주 포함)가 해수에서 44주, 유통수산물에서 1 주, 수족관물에서 1주 분리되었다. rtxA, viu와 같은 독소 유전자는 각각 8주(17.4%), 9주(19.6%) 검출되었고, vvhA 와 같은 독소 유전자는 모든 균주에서 검출되었다. 항생 제 내성 실험결과 cefoxitin 항상제에 대해서 100% 내성 이 나타났다. 비브리오패혈증균 46주에 대한 PFGE 분석결과 총 6유형이 100% 상동성을 보였고, 유사도는 81.3- 98.0%로 나타났다. 수산물과 수족관물에서 분리된 비브리 오패혈증균은 해수와의 상동성 결과 유사도는 불일치로 나타났고 지역과 시료 사이에는 유사성이 없었다. 독소 유 전자를 가진 비브리오패혈증균에 의한 식중독 환자가 제 주도에서 발생한 점을 고려해볼 때, 해수, 유통 수산물, 수 족관물에서 분리한 비브리오패혈증균에 대한 모니터링이 지속되어야 할 것으로 보인다.

본 연구에서는 강한 내열성을 가지는 비병원성 Bacillus atrophaeus, Bacillus subtilis, Geobacillus stearothermophilus 포자의 열 저항성을 분석하여 레토르트 식품 제조 시 직 접적인 멸균 여부 판정에 사용 가능성을 평가하고자 하였 다. B. subtilis 포자의 D121-value는 2.9±0.1분이었으며, Zvalue는 43.0±1.4oC로 나타났다. G. stearothermophilus 포 자의 D121-value는 4.3±0.1분이었으며, Z-value는 25.0±1.6oC 로 나타났다. B. atrophaeus 포자의 D121-value는 3.7±0.1분 이었으며, Z-value는 35.8±1.4oC로 나타났다. B. subtilis, G stearothermophilus와 B. atrophaeus 포자의 D121-value는 모 두 레토르트 식품 멸균 확인에 사용되는 C. botulinum 포 자의 D121-value 보다 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과 를 종합하여 볼 때 레토르트 식품 멸균 시 병원성 포자형 성균인 C. botulinum 대신 B. subtilis, G. stearothermophilus, B. atrophaeus 포자를 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또 한 기존 세균발육 실험에 소요되는 13일보다 단시간인 2- 3일에 멸균 여부를 확인할 수 있을 것으로 판단된다.

PURPOSES : This study provides fundamental information on the temperature variations in tunnel structures during severe fire events. A fire event in a tunnel can drastically increase the internal temperature, which can significantly affect its structural safety. METHODS : Numerical simulations that consider various fire conditions are more efficient than experimental tests. The fire dynamic simulator (FDS) software, based on computational fluid dynamics (CFD) and developed by the National Institute of Standards and Technology, was used for the simulations. The variables included single and multiple accidents involving heavy goods vehicles carrying 27,000 liters of diesel fuel. Additionally, the concrete material characteristics of heat conductivity and specific heat were included in the analysis. The temperatures of concrete were investigated at various locations, surfaces, and inside the concrete at different depths. The obtained temperatures were verified to determine whether they reached the limits provided by the Fire Resistance Design for Road Tunnel (MOLIT 2021). RESULTS : For a fire caused by 27,000 liters of diesel, the fire intensity, expressed as the heat release rate, was approximately 160 MW. The increase in the carrying capacity of the fire source did not significantly affect the fire intensity; however, it affected the duration of the fire. The maximum temperature of concrete surface in the tunnel was approximately 1400 ℃ at some distance away in a longitudinal direction from the location of fire (not directly above). The temperature inside the concrete was successfully analyzed using FDS. The temperature inside the concrete decreased as the conductivity decreased and the specific heat increased. According to the Fire Resistance Design for Road Tunnel (MOLIT 2021), the internal temperatures should be within 380 ℃ and 250 ℃ for concrete and reinforcing steel, respectively. The temperatures were found to be approximately 380 ℃ and 100 ℃ in mist cases at depths of 5 cm and 10 cm, respectively, inside the concrete. CONCLUSIONS : The fire simulation studies indicated that the location of the maximum temperature was not directly above the fire, possibly because of fire-frame movements. During the final stage of the fire, the location of the highest temperature was immediately above the fire. During the fire in a tunnel with 27,000 liters of diesel, the maximum fire intensity was approximately 160 MW. The capacity of the fire source did not significantly affect the fire intensity, but affected the duration. Provided the concrete cover about 6 cm and 10 cm, both concrete and reinforcing steel can meet the required temperature limits of the Fire Resistance Design for Road Tunnel (MOLIT 2021). However, the results from this study are based on a few assumptions. Therefore, further studies should be conducted to include more specific numerical simulations and experimental tests that consider other variables, including tunnel shapes, fire sources, and locations.

선박의 설계과정에 있어, 선박의 중량은 유체역학적 성능에 큰 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 선박은 일반적으 로 최적의 흘수와 배수량을 갖는 하나의 조건으로 설계되지만, 실제로는 연료의 소비, 선박 평형수의 충전과 적재 조건과 같은 운항 활동 으로 인해 선박의 중량 및 흘수가 일정 범위 내에서 바뀐다. 본 연구에서는 소형선박을 대상으로 3가지 하중조건에 따른 선박의 저항성능 변화를 모형실험과 수치해석을 통해 연구하였다. 마지막으로 2050년까지 CO2 배출 가스를 50% 감축한다는 국제해사기구(IMO) 목표를 따 라 선박의 저항 성능을 개선하여 동력 요구 사항을 줄이기 위해 선박의 중량 변화에 따른 저항성능의 민감도를 연구하였다. 연구 결과, 선박의 중량변화에 따른 효과는 낮은 프루드 수에서 크게 나타나는 것으로 확인되며, 저항성능에 대한 연구 결과, 설계 흘수의 적재조건 을 기준으로 배수량이 11.1% 증가하고, 흘수가 5% 증가한 Over load의 적재조건에서 운항 시 선체의 총 저항이 모형시험과 CFD 시뮬레이 션에서 각각 15.97%, 14.31%까지 증가하는 것을 볼 수 있다.

본 연구에서는 어선의 운동성능을 향상하기 위해 부착되는 부가물의 조합과 파라미터 변경에 따른 어선의 자유 횡 동요 감쇠 와 저항 성능을 평가하였다. 성능 평가를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)을 이용한 수치해석을 수행하였으며, 주요 부가 물인 빌지킬과 선저킬의 조합과 치수 변경에 따른 횡 동요 주기와 감쇠 계수의 변화를 확인하였다. 선저킬의 경우 길이가 변화함에 따른 횡 동요 감쇠 계수의 변화가 상대적으로 크지 않음을 확인하였다. 반면 빌지킬의 경우 길이와 각도의 증가에 따라서 횡 동요 감쇠 계수가 증가함을 확인하였다. 4가지 부가물 조합 조건과 나선의 저항 성능을 비교하였으며, 부가물에 의한 어선의 자세와 압력분포의 변화로 인 해 저항이 증가함을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 부가물 크기와 배치가 어선의 운동 및 저항 성능에 미치는 영향을 확인할 수 있었 으며, 어선 적용 시에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

2022년 국내 노지 마늘, 대파, 양파, 부추 작물재배지에서 채집한 파총채벌레 지역집단들에 대하여 살충제 저항성을 조사하였다. 제조사 추천약량에서의 살충력은 acrinathrin SC를 제외한 6종 약제들이 안성 등 8개 집단 에서 모두 90%이상을 보였으며, Spinetoram SC와 fluxametamide EC는 추천농도의 100배 희석농도에서도 전 지역 집단에 걸쳐 높은 살충력을 보여주었다. 미리 저항성 진단농도로 코팅한 바이알을 이용한 지역집단의 저항성 검정을 실시한 결과, emamectin benzoate의 저항성이 신안 등 9개 지역집단에서 매우 높았으며, chrantraniliprole은 부산 등 4개 , spinetoram은 의성 등 3개, actamiprid와 chlorfenapyr는 각각 1개의 지역집단에서 저항성이 높게 발달 하고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 지역별로는 주요 대파 및 양파 재배지인 안성, 서산, 진도, 신안 지역의 저항성 이 모든 약제에 대하여 전반적으로 높게 나타났다.

농가 현장에서는 미소 해충의 약제저항성 발달로 인하여 방제에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 약제저항성 수준을 효율적으로 진단하고, 화학적 방제 의사결정을 지원할 수 있는 약제저항성 관리 플랫폼을 구축하고자 수행하였다. 플랫폼은 크게 ⅰ) 농가 맞춤형 약제 추천, ⅱ) 지역별 약제저항성 지도로 구성되어 있다. 이용자는 잔류접촉법 기반의 생물검정법 RCVpW(Residual Contact Vial plus Water) 결과를 현장에서 입력하면 PLS에 부합 한 약제 정보를 제공받을 수 있다. 또한 생물검정 결과는 DB화를 통해 지역별 약제 저항성 정보 지도를 보여줌으 로써 해충별, 작물별, 연도별 저항성 패턴 결과를 확인할 수 있다. 본 플랫폼을 활용한다면 약제의 오남용을 줄임 은 물론 해충의 약제저항성 발달 지연 및 약제저항성 발달 양상을 확인할 수 있어 향후 방제전략 수립에 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

Phosphine is a common pesticide used to control grain pests in Rice Processing Complex(RPC). However, increasing use of aluminum phosphide caused the occurrence of phosphine resistance pests. In this study, phosphine resistance pests collected at RPC in 2023 was investigated with FAO No. 16 test, Dihydrolipomaide dehydrogenase(DLD) test and amino acid mutation analysis to identify the occurrence of phosphine resistance in Korea. Tested pests were collected in the 7 province 35 region. As a result of the FAO test of 21 regions, all sample were phosphine sensitives. In DLD test and amino acid analysis, 7 region samples were weak resistances. It is required to inspect the RPC and other grain storage continuously to inhibit the widespread of resistant pest.

Culex pipiens complex는 West Nile virus의 주요 매개체이며, 대한민국에는 Cx. pipiens pallens와 Cx. pipiens f. molestus가 서식한다고 알려져 있다. 그러나 현재까지 대한민국에서 진행된 Culex pipiens complex의 살충제 관련 실험은 종 수준 이하의 단계에서 비교가 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 대한민국의 13개 지역에 서 Culex pipiens complex를 채집하였고, 분자 마커를 이용해 종 수준 이하 단계까지 분류를 진행한 뒤 각 분류군의 Acetylcholinesterase-1(Ace-1)와 Voltage-gated sodium channel(Vgsc) 유전자에 대한 저항성 돌연변이 존재 유무를 확인하였다. Ace-1 영역 확인 결과, Cx. pipiens f. molestus에서는 저항성이 확인되지 않았으며, 목포에서 채집된 Cx. pipiens pallens 1개체에서 저항성 개체가 발견되었다. Vgsc 영역에서는 저항성 유전형질을 보유한 개체가 Cx. pipiens pallens와 Cx. pipiens f. molestus에서 모두 발견되었으며, 다양한 지역에서 서로 다른 비율로 존재하는 것을 확인하였다. 본 조사 결과는 향후 대한민국에 서식하는 Culex pipiens complex의 효율적인 방제를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.