In this study, (GaN)1-x(ZnO)x solid solution nanoparticles with a high zinc content are prepared by ultrasonic spray pyrolysis and subsequent nitridation. The structure and morphology of the samples are investigated by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The characterization results show a phase transition from the Zn and Ga-based oxides (ZnO or ZnGa2O4) to a (GaN)1-x (ZnO)x solid solution under an NH3 atmosphere. The effect of the precursor solution concentration and nitridation temperature on the final products are systematically investigated to obtain (GaN)1-x(ZnO)x nanoparticles with a high Zn concentration. It is confirmed that the powder synthesized from the solution in which the ratio of Zn and Ga was set to 0.8:0.2, as the initial precursor composition was composed of about 0.8-mole fraction of Zn, similar to the initially set one, through nitriding treatment at 700oC. Besides, the synthesized nanoparticles exhibited the typical XRD pattern of (GaN)1-x(ZnO)x, and a strong absorption of visible light with a bandgap energy of approximately 2.78 eV, confirming their potential use as a hydrogen production photocatalyst.

아시아 주요국으로 ‘Shine Muscat’ 포도를 수출하기 위하여 수출대상국의 농약잔류허용기준(MRL)에 적합하며 안정적이고 우수한 품질의 포도를 생산할 수 있는 포도 병해 방제력을 개발하고자 하였다. 경북 경산과 상주 지역의 간이비가림시설에서 재배되는 ‘Shine Muscat’ 포장에서 수출 대상국에서 허용 된 약제 중에서 포도 재배에 많이 사용되는 살균제를 선발하였고, 재배 기간 동안의 병해 발생을 방제하기 위하여 개화전부터 성숙기까지 10-11회 살포하였다. 2년에 걸쳐 약제를 살포하고 수확 전 병해 발생 여부를 조사하고 수확 후에는 과실의 품질 특성과 잔류 농약을 분석하였다. 갈색무늬병, 노균병, 탄저병이 발생하였으며, 2019년 2번 처리구에서 전체적으로 82% 이상의 방제가를 나타내었다. 과실 품질 특성은 지역별로 약간의 차이를 나타냈고 모든 처리구에서 농약 잔류량은 0.00-0.20 mg/kg 수준으로 주요 수출국의 MRL 이하로 검출되었다. 본 연구에서는 최근 수출량이 증가하는 ‘Shine Muscat’ 포도 재배에 활용할 수 있으며 안전한 수출용 포도를 생산할 수 있는 병해 방제력을 개발하였으며, 국내의 포도 수출 농가에 도움이 될 것으로 생각된다.

In this study, using the plasma spray method, tensile and compression fatigue tests are performed in saline solution to examine the effect of Ti undercoat on corrosion fatigue behavior of alumina-coated specimens. The alumina-coated material using Ti in the undercoat shows better corrosion fatigue strength than the base material in the entire stress amplitude range. Fatigue cracking of UT specimens occurs in the recess formed by grit-blasting treatment and progresses toward the base metal. Subsequently, the undercoat is destroyed at a stage where the deformation of the undercoat cannot follow the crack opening displacement. The residual stress of the UT specimen has a tensile residual stress up to about 100 μm below the surface of the base material; however, when the depth exceeds 100 μm, the residual stress becomes a compressive residual stress. In addition, the inside of the spray coating film is compressive residual stress, which contributes to improving the fatigue strength characteristics. A hardened layer due to grit-blasting treatment is formed near the surface of the UT specimen, contributing to the improvement of the fatigue strength characteristics. Since the natural potential of Ti spray coating film is slightly higher than that of the base material, it exhibits excellent corrosion resistance; however, when physiological saline intrudes, a galvanic battery is formed and the base material corrodes preferentially.

본 연구는 절탄기 튜브의 저온부식 손상을 방지하기 위해 Inconel 625 용사재료를 활용하여 아크 열용사 코팅기술 적용 후 실링 처리를 실시하였다. 용사코팅(TSC) 층의 내식성 분석을 위해 0.5 wt% 황산 수용액에서 다양한 전기화학적 실험을 진행하였다. 양극분극 실험 후에는 주사전자현미경과 EDS 성분분석을 통해 부식 손상 정도를 파악하였다. 자연전위 계측 시 TSC+실링처리(TSC+Sealing)의 안정적인 전위 형성을 통해 실링처리 효과를 확인하였다. 양극분극 실험 결과 TSC와 TSC+Sealing에서 부동태 영역이 확인되었으며, 부식 손상 역시 관찰되지 않아 내식성이 개선되었다. 더불어 타펠분석에 의해 산출된 부식전위와 부식전류밀도 분석 결과 TSC+Sealing의 내식성이 가장 우수하게 나타났다.

본 연구는 스프레이 국화의 기내 대량 증식을 위한 적정 배지를 선발하고, 발근시 절편체의 부위와 순화시기가 조직배양 묘의 품질에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 먼저 대량증식을 위한 적정 배지를 선발하기 위해 서로 다른 조성의 식물생장조절물질을 첨가한 MS배지에 ‘Field Green’, ‘Green Diamond’, ‘Snow Pangpang’ 등 스프레이 국화 3품 종을 기내배양 하였다. 배양 6주 후의 배양체의 생육을 조사한 결과, MS+NAA 0.1 mg·L-1의 배양체의 초장이 무처리에 비해 1.5~2.0배 더 길었고, 줄기의 두께도 더 두꺼웠다. 그러나 BA 0.1 mg·L-1 이상이 첨가된 모든 배지에서는 캘러스와 다신초가 유도되었고 뿌리가 발생하지 않았으며, 신초와 마디의 길이가 짧아졌다. 따라서, MS+NAA 0.1 mg·L-1 배지가 스프레이 국화의 기내 대량증식 단계에 가장 효율적인 것으로 선발되었다. 두번째로 스프레이 국화 우량묘를 양성하기 위하 여 ‘Field Green’ 품종에서 생장점을 포함하고 있는 줄기의 선단부와 액아를 포함하는 줄기의 중단부를 각각 기내배양 한 후, 배양 2주 후부터 일주일 간격으로 순화하여 순화된 묘의 생육특성을 조사하였다. 그 결과, 선단부 배양체의 뿌리출현일수가 11.2일로 중단부 배양체보다 1.7일 더 빨랐으며, 순화율 과 생장의 균일성도 순화시기에 관계없이 중단부 배양체보다 더 좋았다. 또한 초장, 엽수, 줄기의 굵기, 생체중과 같은 조직 배양묘의 소질과 관련된 특성도 선단부 배양체에서 더 좋게 나타났다. 순화시기에 따른 묘 소질 조사에서는 기내배양 2주 후에 순화한 선단부 배양체의 경우 최종 조사일에 초장이 3.8±0.5 cm로 가장 짧았지만, 줄기의 굵기와 생체중은 1.5±0.2 mm와 1.3±0.3g으로 기내배양 3주와 4주 후에 순화한 묘에 비해 1.5~2.0배 더 두껍고 무거워 품질이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로 스프레이 국화의 조직배양 우량묘를 양성하기 위해서는 기내 발근시 줄기의 선단부를 절편체로 사용 하고, 기내배양 2주 후에 짧고 굵은 뿌리가 발생하기 시작했을 때 순화하는 것이 적절하다.

본 연구에서는 스마트팜과 관행재배 온실의 시설, 토양 분 석 및 3종류의 절화 스프레이 국화 ‘아비삭(Abishag)’, ‘포드 (Ford)’, ‘헤나(Henna)’ 의 생육 조건 등을 비교 분석했다. 스 마트팜에는 온도, 습도, CO2, 영양공급, 환기, 광을 탐지하는 16개의 자동 센서 채널들이 있다. 특히, 온도가 높아질 때 스 마트팜에서는 안개분사장치를 사용하지만 관행재배 온실에서 는 어떠한 장비 사용 없이 오직 측창만을 열어 온도를 낮춘 다. 따라서 스마트팜은 연중 균일한 환경을 유지하기 때문에 우수한 품질의 절화 국화를 생산할 수 있다. 그 결과 스마트 팜에서는 연간 3.5기작을 재배할 수 있고 m2당 연간 129본을 생산한다. 반면에 관행재배 온실에서는 연간 3기작, m2당 연 간 91본을 생산한다. 토양분석 결과 스마트팜은 유기물함량과 pH가 적정수준이었지만 관행재배 온실은 유기물함량이 초과 상태였다. 전기전도도는 관행재배 온실에서는 적정치보다 3.8 배 정도 높게 나타난 반면 스마트팜에서는 적정 수준을 유지 하고 있어 스마트팜에서의 토양관리가 좋은 것으로 나타났다. 세 품종 모두 스마트팜에서 재배 시 절화장, 엽 수, 줄기직경 이 더 우수한 결과값을 얻었다. 반면에, 엽록소 함량은 관행재 배 온실에서 더 높았다. 본 연구는 스마트팜과 관행재배 온실 에서 절화 스프레이 국화 3품종의 품질을 비교 검증하였다.

본 연구는 스프레이 타입의 절화 장미가 재배되고 있는 호 남지역 스마트팜의 시설과 연중 재배환경을 분석하고, 그에 따른 외적 특성과 수명을 분석하고자 수행하였다. 본 연구에 서 선정한 스마트팜은 연동형 유리 온실로 CCTV를 통해 실시 간으로 농가 상황이 확인 가능하며, 1세대 스마트팜으로 조사 되었다. 스마트팜 시설 내 재배환경은 여름에 최고온도가 다 른 계절에 비해 높았고, 겨울에는 일적산광량이 최소 광요구 도에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 상대습도는 겨울 과 가을에 유의적으로 높아 겨울의 VPD는 0.3kPa로 낮게 조 사되었다. 양액의 pH는 계절에 따라 차이가 없었으나 EC는 봄과 여름에 적정 범위를 벗어난 것으로 나타났다. 외적 특성 과 절화수명은 스마트팜 내에서 많이 재배되고 있는 ‘Egg Tart’, ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종을 조 사하였다. 외적 특성 분석 결과, 대부분의 품종이 다른 계절에 비해 겨울에 절화장이 길었으나 줄기가 얇았고 소화수가 적었 다. 여름에는 꽃의 크기가 작았으며 화색이 퇴색되어 명도인 L값이 다소 높고, a값과 b값이 낮아 다른 계절보다 선명하지 않은 것으로 조사되었다. 절화수명 조사 결과, ‘Egg Tart’ 품종 은 계절별 차이가 없었으나 ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종은 가을에 가장 길었으며 세 품종 모두 겨울, 여름 순으로 절화수명이 다소 짧은 것으로 조사되었다. 이는 여름의 고온과 겨울의 일적산광량 부족 및 과습한 환경이 꽃 의 크기와 화색발현, 절화수명 감소에 부정적인 영향을 미치 는 것으로 판단된다. 따라서, 고품질의 절화 장미가 생산 될 수 있도록 이에 적합한 스마트팜 환경 제어 시스템 개발과 현 장 적용을 통한 개선이 필요하며, 현재, 본 연구의 스마트팜에 서는 지상부 복합 환경 제어가 가능하기 때문에 축적한 자료 들을 이용한 빅데이터 분석 및 의사 결정 지원시스템이 갖춰 진다면, 2세대 스마트팜으로 발전 가능성이 높을 것으로 판단 된다.

Powderization is a promising way to enhance the usability of fruits. Persimmon is one of the most popular fruits in Korea, but its usability is quite limited due to its high moisture content and seasonal availability. The objective of this study is to powderize a persimmon extract by spray drying and to examine the effects of resistant maltodextrin (RMD) and its mixtures with gum arabic (GA) as biopolymeric drying aids on the yield, moisture content, and water activity of resulting persimmon powder. Maltodextrin (MD) and its mixtures with GA were also used for comparison purpose. The feed solutions for spray drying were prepared by adding RMD, MD, GA or their mixtures (RMD:GA=9:1, 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5; MD:GA=5:5 and 1.7:8.3) to persimmon extract at a concentration of 30% (w/w) (40% (w/w) total solid). The inlet temperature, air flow rate, atomizing pressure, and feeding rate for spray drying were set as 140 °C, 0.40 m3/min, 100 kPa, and 270 mL/h, respectively. Among the three biopolymers, the highest drying yield (51%) was obtained when RMD was added, followed by GA-added (34%) and MD-added (21%) powders. However, the RMD-added powder was sticky and caused bag filter blockage. Among the biopolymer mixtures, the highest yield (56%) was obtained when the RMD–GA mixture (7:3) was added, and no serious powder stickiness was visually observed. The powder prepared with RMD or MD only yielded very low values of moisture content (1.5-2.0%) and water activity (0.09-0.10), and the values increased when GA was added together. This study demonstrated that the RMD–GA mixture is an effective drying aid for the spray drying of persimmon extract, which is highly sticky and not able to be spray-dried alone.

The purpose of this study was to develop synbiotic materials and to apply them to the puffed grain products using electrostatic spraying technology. Lactic acid bacteria were isolated from Kimchi and selected through tests of acid resistance, bile salt resistance and γ-aminobutyric acid (GABA) content. The isolated Lactobacillus brevis CFM21 produced highest GABA production up to a concentration of 926.42 μg/mL when grown in MRS broth containing 0.8% MSG. The possibility of coated grains as a prebiotic material was evaluated Confocal laser scanning micro scopy (CLSM). Rice bran extract containing 2% dextrose, 2% soytone, 0.2% potassium chloride, 0.6% MSG was produced 524.77 μg/mL of GABA. Citrus sinensis oil showed the highest antibacterial activity against Clostridium perfringens Electrostatic spray showed much higher effectiveness than conventional spray in coating the puffed grain product through CLSM. Applying Rice bran culture and Citrus sinensis oil to puffed grain product using electrostatic spray could contribute to promote intestinal health of consumers.

In this paper, graphene-coated Al powders prepared by in situ reduction method were directly used for cold spraying, obtaining a graphene-reinforced Al matrix composite coating with more compact structure and better performance. Cross-sectional analysis revealed that compared with the pure Al powders, the graphene-coated Al powders were more severely deformed, and the resulting coating was denser and its porosity was reduced by over 80%. The hardness of the graphene-coated Al coating was increased by 40%, and its brine immersion time was prolonged by nearly three times. However, the graphene increases the pitting sensitivity of the Al coating; so, the enhanced corrosion resistance of the graphene-coated Al coating is mainly attributed to the improvement of its structure densification.

수출용 스프레이 장미 신품종을 육성하기 위해 경남농업기술원 화훼연구소에서 2012년 분홍색 스프레이 장미 ‘Pink Sensation’을 모본으로, 오렌지색 스프레이 장미 ‘Orange Jam’ 을 부분으로 하여 잿빛곰팡이병 민감성이 약하고 수송성과 생산성이 좋은 황색 스프레이 장미 ‘Egg Tart’를 육성하였다(품종보호 제7791호). ‘Egg Tart’의 화형은 불규칙한 원형이고, 잎색은 짙은 녹색으로 광택이 강하였으며, 잎 수는 15매, 잎의 길이는 12.3cm로 대조품종 ‘Yellow Tea’에 비해 작았다. 잎의 형태적인 면에서 대조품종과 뚜렷한 차이를 보였는데 ‘Egg Tart’는 소엽 가장자리의 물결모양이 크지 않고 정단부 소엽이 좁은 타원형이었으며, 특히 정부의 모양은 매우 뾰족한 형태를 보였다. ‘Egg Tart’의 절화수량은 152본(㎡/년), 절화장은 78cm, 꽃잎수는 78.8매, 절화수명은 14.4일로 길어 스프레이 절화장미로서 대조품종 ‘Yellow Tea’보다 우수하였다. ‘Egg Tart’의 수출품종으로서 가능성을 확인하기 위해 같은 황색 품종인 ‘Yellow Babe’와 함께 장미 수출업체 재배온실에서 2017 년부터 3년간 실증재배를 하였고 생산된 절화는 내수시장과 일본 수출 시장에 출하하였다. 시험 결과 절화수량과 소화수는 두 품종간 차이가 없었으나 절화길이와 꽃 직경의 크기는 ‘Egg Tart’가 컸으며, 시장 가격도 내수시장과 일본 시장이 각각 송이당 845원, 758원으로 ‘Yellow Babe’ 보다 높았다. ‘Egg Tart’의 잿빛곰팡이병에 대한 민감성을 확인하기 위해 인위적으로 잿빛곰팡이병 균주를 접종하여 병 발생 및 확산 정도를 조사한 결과 대조품종인 ‘Yellow Babe’는 병원균 접종 후 1일 부터 감염이 되었으나 ‘Egg Tart’는 2일부터 감염되었고, 접종 후 4일에 ‘Yellow Babe’는 100% 감염되었지만, ‘Egg Tart’는 38.9%로 대조품종에 비해 상대적으로 감염이 적고 확산 속도도 느렸다. 이상의 결과를 종합해볼 때 황색 스프레이 장미 ‘Egg Tart’는 기존 수출품종 ‘Yellow Babe’를 대체 가능한 품종으로 판단된다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원에서는 2017년에 절화 수명이 길고 수량이 많은 연한 핑크색의 스프레이 장미 ‘Pink Shine’ 을 육성하였다. 모본은 ‘Fire Flash’로 붉은 복색의 스프레이 장미이며, 부본은 ‘Pink Charm’으로 핑크색이며 흰가루병에 강하다. 이 두 품종을 2012년 인공교배하여 이듬해인 2013년 1월에 파종, 9cm 포트 묘에 정식하여 관능 평가 실시 후 도태시켜 39개체 의 실생을 얻었다. 이후 화형, 화색, 꽃잎 수, 절화수량, 병 저항성 등을 고려하여 2015년까지 5개체를 선발하여 유사 품종인 ‘Missha’를 대조로 하여 2017년까지 3차에 걸친 특성 검정을 실시하였다. 그 결과 가장 우수한 ‘원교 D1-325’를 최종선발하여 ‘Pink Shine’으로 명명 후 2018년 3월 22일 품종보호출원(제 2018-212호)하여 2019년 6월 21일에 품종보호권(제7786호)이 등록되었다. 화색은 연한 핑크색(RHS, R36D)이며 잎의 색은 녹색(RHS, G137A)으로 대조 품종 ‘Missha’와 동일하였다. 꽃잎 수는 67.8개, 화폭 5.4cm, 화고 3.2cm로 ‘Missha’보다 컸으며 평방미터당 연간 절화수량은 131본, 절화수명은 15.3일로 ‘Missha’ 보다 우수하였다.

본 연구는 생산자와 시장의 기호성이 우수한 스프레이 장미 품종 ‘Haesal’의 유용한 화색변이 품종을 단기간에 육성하기 위해 삽수와 발근삽목묘에 각각 감마선을 처리한 후 변이 발생 양상과 주요 화색변이의 생육특성을 조사하기 위해 실시하였다. 감마선 처리 시료 형태에 상관없이 선량이 높아질수록 식물체 치사율은 높아졌고 신초의 발생량과 신초 생장량이 감소하였다. 50% 치사선량(LD50, Lethal dose 50)은 삽수는 70Gy부터, 발근삽목묘는 90Gy부터였고 변이 발생률은 삽수와 발근삽목묘에서 각각 2.6%, 3.1% 였으며, 변이형태는 양쪽 모두 완전변이체, 키메라, 그리고 꽃 형태변이였다. 감마선을 처리한 삽수로부터 ‘Haesal’과 거의 유사한 특성을 가진 화색변이 MUL-1과 MUL-2를 각각 70Gy와 50Gy 선량에서 유기하였고 특성을 조사한 결과 꽃 직경과 꽃잎수, 절화수량은 ‘Haesal’에 비해 조금 적었지만 화형과 잎의 특성, 절화장 등은 ‘Haesal’과 차이가 없었다.

Facile process for the fabrication of multi-layer graphene thin film (MLGF) is reported here. Multi-layer graphene dispersion prepared by liquid-phase exfoliation of graphite was sprayed on a glass substrate by spray pyrolysis method. The structural, optical and electrical properties of the deposited MLGF are investigated. The sheets of graphene are deposited uniformly on the substrate and distribution of small graphene sheets with size of 300–500 nm can be observed in SEM image. AFM and micro-Raman results ensured that the spray-coated graphene thin film is composed of multi-layer graphene sheets. Spray coated graphene thin film showed significant optical transparency of 57% in the visible region (400–550 nm). MLGF possessed the electrical conductivity in the order of 744 S/m with surface resistivity of 3.54 k Ω/sq. The prepared liquid-phase exfoliated graphene thin film showed superior photoelectric response. The results of this study provided a framework for fabricating an optimized MLGF using a spray pyrolysis route for optoelectronics devices.

In this study, we fabricate a thin- and dense-BCuP-5 coating layer, one of the switching device multilayers, through a plasma spray process. In addition, the microstructure and macroscopic properties of the coating layer, such as hardness and bond strength, are investigated. Both the initial powder feedstock and plasma-sprayed BCuP-5 coating layer show the main Cu phase, Cu-Ag-Cu3P ternary phases, and Ag phase. This means that microstructural degradation does not occur during plasma spraying. The Vickers hardness of the coating layer was measured as 117.0 HV, indicating that the fine distribution of the three phases enables the excellent mechanical properties of the plasma-sprayed BCuP-5 coating layer. The pull-off strength of the plasma-sprayed BCuP-5 coating layer is measured as 16.5 kg/cm2. Based on the above findings, the applicability of plasma spray for the fabrication process of low-cost multi-layered electronic contact materials is discussed and suggested.

A variety of composite powders having different aluminum and carbon contents are prepared using various organic solvents having different amounts of carbon atoms in unit volume as ball milling agents for titanium and aluminum ball milling. The effects of substrate temperature and post-heat treatment on the texture and hardness of the coating are investigated by spraying with this reduced pressure plasma spray. The aluminum part of the composite powder evaporates during spraying, so that the film aluminum content is 30.9 mass%~37.4 mass% and the carbon content is 0.64 mass%~1.69 mass%. The main constituent phase of the coating formed on the water-cooled substrate is a non-planar α2 phase, obtained by supersaturated carbon regardless of the alloy composition. When these films are heat-treated at 1123 K, the main constituent phase becomes  phase, and fine Ti2AlC precipitates to increase the film hardness. However, when heat treatment is performed at a higher temperature, the hardness is lowered. The main constitutional phase of the coating formed on the preheated substrate is an equilibrium gamma phase, and fine Ti2AlC precipitates. The hardness of this coating is much higher than the hardness of the coating in the sprayed state formed on the water-cooled substrate. When hot pressing is applied to the coating, the porosity decreases but hardness also decreases because Ti2AlC grows. The amount of Ti2AlC in the hot-pressed film is 4.9 vol% to 15.3 vol%, depending on the carbon content of the film.

The co-doping effect of aliovalent metal ions such as Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, and Zn2+ on the photoluminescence of the Y2O3:Eu3+ red phosphor, prepared by spray pyrolysis, is analyzed. Mg2+ metal doping is found to be helpful for enhancing the luminescence of Y2O3:Eu3+. When comparing the luminescence intensity at the optimum doping level of each Mg2+ ion, the emission enhancement shows the order of Zn2+ Ba2+ > Ca2+ > Sr3+> Mg2+. The highest emission occurs when doping approximately 1.3% Zn2+, which is approximately 127% of the luminescence intensity of pure Y2O3:Eu3+. The highest emission was about 127% of the luminescence intensity of pure Y2O3:Eu3+ when doping about 1.3% Zn2+. It is determined that the reason (Y, M)2O3:Eu3+ has improved luminescence compared to that of Y2O3:Eu3+ is because the crystallinity of the matrix is improved and the non-luminous defects are reduced, even though local lattice strain is formed by the doping of aliovalent metal. Further improvement of the luminescence is achieved while reducing the particle size by using Li2CO3 as a flux with organic additives.