Carbon-encapsulated Ni catalysts are synthesized by an electrical explosion of wires (EEW) method and applied for CO2 methanation. We find that the presence of carbon shell on Ni nanoparticles as catalyst can positively affect CO2 methanation reaction. Ni@5C that is produced under 5% CH4 partial pressure in Ar gas has highest conversions of 68 % at 350 oC and 70% at 400 oC, which are 73 and 75% of the thermodynamic equilibrium conversion, respectively. The catalyst of Ni@10C with thicker carbon layer shows much reduced activity. The EEW-produced Ni catalysts with low specific surface area outperform Ni catalysts with high surface area synthesized by solution-based precipitation methods. Our finding in this study shows the possibility of utilizing carbon-encapsulated metal catalysts for heterogeneous catalysis reaction including CO2 methanation. Furthermore, EEW, which is a highly promising method for massive production of metal nanoparticles, can be applied for various catalysis system, requiring scaled-up synthesis of catalysts.

현재 양송이 품종의 개발은 1980년대에 개발된 방법에 의존하여 진행되고 있다. 유전자가위를 이용한 유전자교정 기술이 다양한 분야에서 각광받고 있고, 이 기술을 버섯 육종에도 적용하기 위하여 진행된 이 연구에서는, CRISPR/Cas9 활용에 필수적인 원형질체 분리 효율을 1.0 × 10 8 /mL까지 안정적으로 끌어올렸고, spermidine을 이용하여PEG 형질전환의 효율 또한 기존 방법에 비해 100배가량 끌어올렸음을 보고한다.

표고버섯은 톱밥배지 재배기술의 발달로 세계적으로 가장 많이 생산되고 식용되는 버섯이며, 톱밥배지를 이용하여 재배된 표고버섯의 생산량이 늘고 있다. 본 연구에서는 톱밥재배 표고버섯의 품종별 식품학적 차이를 비교하고자 동일 조건에서 재배된 산조701호, 산조707호, 산조715호, 참아람, L808 총 5품종 표고버섯의 일반성분, 영양성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 동결건조된 표고버섯의 일반성분 함량은 회분 4.06~5.92 g/100 g, 조지방 0.75~1.02 g/100 g으로 품종별 차이가 크지 않았으나 조단백질은 21.24~29.15 g/100 g으로 품종간의 유의적 차이를 보였다. Trehalose는 산조701호에서 9.60±0.08 g/100 g 으로 가장 높은 함량으로 확인되었다. 총 아미노산 조성은 glutamic acid>aspartic acid>leucine 순으로 높은 분포를 보였으며, 유의적 차이를 보인 아미노산은 glycine, alanine, valine, isoleucine, leucine, phenylalanine이었으며 산조707 호, 산조715호, 산조701호, 참아람, L808 순으로 높은 함량을 보였다. 물 추출물의 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 산조715호가 3.49±0.04 mg GAE/g, 1.33±0.03 mg QE/g으로 가장 높게 나타났으며 다른 품종 들과 유의적 차이를 나타내었다. 같은 톱밥배지와 환경에 서 재배된 표고버섯 5 품종간의 유의적 차이가 확인된 성분은 조단백질, trehalose, 6종의 아미노산이었다. 하지만 한 곳의 임가에서 재배된 표고버섯 품종간의 비교 결과로, 품종별 시료 수를 확대한 추가실험을 통하여 품종 간의 구별 가능성을 더욱 세부적으로 검토할 필요가 있다.

본 연구는 국내 참나무 생육지에서 채집된 송로버섯의 일종인 T. himalayense 자실체 추출물(TH)의 항염증 활성을 확인하였다. LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포를 대상으로 한 염증 억제 실험에서 TH는 100 μg/ml 이하의 농도에서 세포독성을 보이지 않았으며 LPS에 의해 증가된 NO와 PGE2의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. Western blot 분석 결과로 볼 때, TH의 항염증 활성은 iNOS와 COX-2 유전자의 발현억제에 의해 NO와 PGE2 의 생성이 감소된 것으로부터 유발된 것임을 입증한다. 또한, TH가 대식세포에 의해 생산 및 분비되는 cytokine IL-1β와 IL-6의 생성을 효과적으로 저해함을 확인하였다. T. himalayense는 다양한 염증 매개체들의 과발현을 효과적으로 억제하며, 이를 표적으로 하는 항염증 관련 식품 및 의약품에 다양하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다. 추후 염증 예방 물질로 적용 될 수 있는 가능성을 높이기 위하여 염증성 작용 기전에 대한 자세한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

느티만가닥버섯 ‘햇살’ 품종에 대한 봉지재배 안정생산 재배기술을 개발하기 위하여 포플러(미루나무) 톱밥을 주배지로 하고 밀기울, 미강, 건비지, 면실박, 팜커널등 5종 의 영양원배지 재료를 혼합하여 배지를 조성하여 재배시험을 수행하였다. 배지혼합 전 재료들에 대한 열수추출 배지들에 대한 버섯균사 생장은 팜커널에서 가장 우수하였으며 균사밀도의 경우 포플러배지를 제외하고 모두 우수하였다. 조성배지들에 대한 버섯발생 안정성, 재배기간, 수량성을 기준으로 조사한 결과 포플러톱밥, 밀기울, 미강, 건비지, 팜커널이 55:15:20:5:65(v/v) 수준으로 조합된 T6 배지에서 생육기간이 단축되고 수량이 높아 봉지재배에 적합한 배지로 선발하였다. 선발배지에 대한 균사배양 완료기간은 38.0일로 대조로 이용된 T1배지에 비하여 1.7일 더 소요되었다. 그러나 균긁기 이후 수확시까지 소요되는 기간은 18.0일로 대조배지(T1)를 이용한 재배기간보다 1.0일 단축됨에 따라 총 재배기간은 68.0일이 소요되었다. 선발배지에 대한 수량은 144.7 g으로 대조배지(T1) 수량 112.5 g보다 약 28.6%가 증가되었다. 이상의 연구결과를 통해 느티만가닥버섯 ‘햇살’ 품종의 봉지재배 적합배지로 포플러톱밥, 밀기울, 미강, 건비지, 팜커널이 55:15:20:5:5 (v/v) 비율로 혼합된 배지조성을 선발하였다. 선발배지에 대한 이화학적 특성으로 수분함량은 60.8%, pH 6.0, 전질소 함량은 0.83% 수준이었다.

이 연구에서는 철근콘크리트 고층건물의 사례연구를 통해 성능기반 내풍설계를 수행하였고 그 적용성을 평가하였다. 초기 설계 시 비탄성 거동 도입을 위해 공진성분을 절반으로 줄여 설계하고, 이에 대한 비탄성 성능을 검증하였다. 비탄성 해석을 위한 해석 모델링 방법을 제시하고, 잦은 설계 변경에서도 적용할 수 있도록 시간이력 풍하중은 설계기준에서 제시하는 파워스펙트럼밀도 함수로부터 재생하였다. 이 때 비선형 해석을 위한 시간이력 하중 재생 시 고려해야 할 사항들을 함께 제시하였다. 해석 결과 공진성분을 줄여 설계했음에도 비탄성 거동은 수평부재에서만 발생하였고, 소성회전각은 즉시거주 성능 수준을 충족하였다.

The spatial variation characteristics of seismic motions at the nuclear power plant's site and structures were analyzed using earthquake records obtained at the Fukushima nuclear power plant during the Great East Japan Earthquake. The ground responses amplified as they approached the soil surface from the lower rock surface, and the amplification occurred intensively at about 50 m near the ground. Due to the soil layer's nonlinear characteristics caused by the strong seismic motion, the ground's natural frequency derived from the response spectrum ratio appeared to be smaller than that calculated from the shear wave velocity profile. The spatial variation of the peak ground acceleration at the ground surface of the power plant site showed a significant difference of about 0.6 g at the maximum. As a result of comparing the response spectrums at the basement of the structure with the design response spectrum, there was a large variability by each power plant unit. The difference was more significant in the Fukushima Daiichi site record, which showed larger peak ground acceleration at the surface. The earthquake motions input to the basement of the structure amplified according to the structure's height. The natural frequency obtained from the recorded results was lower than that indicated in the previous research. Also, the floor response spectrum change according to the location at the same height was investigated. The vertical response on the foundation surface showed a significant difference in spectral acceleration depending on the location. The amplified response in the structure showed a different variability depending on the type of structure and the target frequency.

본 연구는 만 40-60세 비만 중년여성을 대상으로 10주간 스마트머신 순환운동이 체조성, 폐기능, 혈중지질 및 인슐린 저항성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 운동군(n=8), 대조군(n=6)으로 구분하여 실시하였다. 스마트머신 순환운동은 주 3회, 회당 55분으로 유산소 운동의 강도는 스마트머신과 POLAR T31이 연동 되어 스마트머신에 적용되며, 1-4주차는 40-50%HRR, 5-8주차는 50-60%HRR, 9-10주차는 60-70%HRR을 적용하였고, 저항성 운동의 강도는 스마트머신을 이용하여 등속성 운동 기반으로 대상자들의 1-RM test의 데이터 값을 이용하여 1-4주차는 1-RM의 40%, 5-8주차는 1-RM의 60%, 9-10주차는 1-RM의 80%를 적용하여 실시하였다. 그 결과 체중, 체질량지수, 체지방율, 허리-엉덩이둘레비율에서 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났다. 폐기능의 FVC는 시기 간 주 효과와 사후 그룹 간 유의한 차이가 나타났으며, FVC 및 FEV1은 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났다. TC 및 TG는 시기 간 주 효과가 나타났으며, TC, TG 및 HDL-C는 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났다. Insulin, Glucose 및 HOMA-IR은 운동 전·후 시기 간 차이에서 운동군이 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 따라서 10주간 스마트머신 순환운동 프로그램이 비만 중년여성의 체조성, 폐기능, 혈중지질 및 인슐린 저항성에 긍정적인 영향을 미쳤으며 이는 중년여성의 비만을 개선하거나 비만을 예방할 수 있는 운동 프로그램이라고 사료된다.

In this study, a drifting test using a experimental vessel (2,966 tons) in the northern waters of Jeju was carried out for the first time in order to obtain the fundamental data for drift. During the test, it was shown that the average leeway speed and direction by GPS position were 0.362 m/s and 155.54° respectively and the leeway rate for wind speed was 8.80%. The analysis of linear regression modes about leeway speed and direction of the experimental vessel indicated that wind or current (i.e. explanatory variable) had a greater influence upon response variable (e.g. leeway speed or direction) with the speed of the wind and current rather than their directions. On the other hand, the result of multiple regression model analysis was able to predict that the direction was negative, and it was demonstrated that predicted values of leeway speed and direction using an experimental vessel is to be more influential by current than wind while the leeway speed through variance and covariance was positive. In terms of the leeway direction of the experimental vessel, the same result of the leeway speed appeared except for a possibility of the existence of multi-collinearity. Then, it can be interpreted that the explanatory variables were less descriptive in the predicted values of the leeway direction. As a result, the prediction of leeway speed and direction can be demonstrated as following equations. However, many drift tests using actual vessels and various drifting objects will provide reasonable estimations, so that they can help search and rescue fishing gears as well.

최근 코로나바이러스감염증-19(코로나-19)는 전 세계뿐만 아니라 국내에서도 대유행 단계에 접어들고 있다. 코로나-19 발생률이 높은 서울특별시에서는 다른 광역시도보다 강화된 사회적 거리두기가 적용되고 있다. 본 연구는 토지피복지도와 야간 인공위성 영상자료를 활용하여 2020년 4월과 2021년 4월 사이의 서울특별시 자치구별 야간 빛세기 변화 패턴을 조사하였고, 누적 확진자와 야간 조도 변화 간 상관분석을 수행하였다. 주거지역의 빛세기 증가는 대부분 자치구에서 나타났고, 면적 및 코로나 -19 누적 확진자 수와 강한 정적 상관관계가 도출되었다. 특정 지역에 한정되어 나타난 상업지역의 빛세기 감소는 면적과 상관성이 있었으나 코로나-19 누적 확진자와는 상관성이 없는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 연구에서는 유동인구와 같은 다른 변인과 상업지역의 야간 조도 변화를 고찰할 필요성이 제기된다.

본 연구는 백두대간 소나무림의 생장 변화를 관찰하기 위해 연륜생장과 미기상 요소와의 관계를 분석하였다. 백두대간 소나무림 분포지역과 기후변화의 영향이 나타나는 난대림지역에 대조구로 설정하여 미기상 측정을 위해 기온, 지온을 측정할 수 있는 데이터 로거(HOBO Micro station, Oneset)를 설치하여 측정하였고, 5개 지역에서 25본 연륜을 채취하여 미기상인자와 상관분석을 실시하였다. 거제 지역에서 기온과 연륜간의 상관관계 가 부의 상관관계를 나타내어 기온이 상대적으로 높은 지역에서 연륜생장의 감소경향을 알 수 있다. 본 연구는 기후변화에 따른 소나무림 연륜생장 변화 예측에 필요한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Existing old reinforced concrete buildings could be vulnerable to earthquakes because they were constructed without satisfying seismic design and detail requirements. In current seismic design standards, the target collapse probability for a given Maximum Considered Earthquake (MCE) ground-shaking hazard is defined as 10% for ordinary buildings. This study aims to estimate the collapse probabilities of a three-story, old, reinforced concrete building designed by only considering gravity loads. Four different seismic design categories (SDC), A, B, C, and D, are considered. This study reveals that the RC building located in the SDC A region satisfies the target collapse probability. However, buildings located in SDC B, C, and D regions do not meet the target collapse probability. Since the degree of exceedance of the target probability increases with an increase in the SDC level, it is imminent to retrofit non-ductile RC buildings similar to the model building. It can be confirmed that repair and reinforcement of old reinforced concrete buildings are required.

In this study, gas flow pattern and temperature distribution in a laboratory scale low temperature furnace for carbonization were numerically analyzed. The furnace was designed for testing carbonization process of carbon fibers made from polyimide(PI) precursor. Nitrogen gas was used as a working gas and it was treated as an ideal gas. Three-dimensional computational fluid dynamics analysis for steady state turbulent flow was used to analyze flow pattern and temperature field in the furnace. The results showed that more uniform velocity profile and axisymmetric temperature distribution could be obtained by varying mass flow rate at the inlets.