MBR공정에서 물리적 세정방법인 공기폭기(Aeration)는 장기간 막성능을 유지시키기 위한 주요 핵심 방법으로, 기존의 연구들은 산기관의 성능을 극대화시켜 공기세정을 최적화시키려 하였다. 분리막의 효율적인 슬러지 탈리를 위해 폭기위 치⋅시간⋅균일 배출성 및 데드존(Dead Zone) 감소 등에 대한 다양한 연구들이 진행되어 왔으나, 이를 통한 더 이상의 성능향상은 기대하기 어려운 상황이다. 본 연구에서는 기존의 분리막 모듈을 개량하여 공기폭기의 효과를 극대화 하는 연구를 진행하였다. 선행연구로 진행된 Lab-scale실험을 기반으로, Pilot-scale 장치를 세팅하여 장기평가 및 분석 등을 진행하였다. 동일 site에서 개량모듈한 것과 그렇지 아니한 것에 대하여 비교분석하였다.

Pore filling 기술을 적용한 base 분리막은 평균기공이 5㎛정도를 갖는 대기공 MF막으로써 polyester 재질의 braid로 보강된 PVDF 중공사막을 제조하여 사용하였다. 이렇게 제조된 대기공MF막의 기공내에 기능성이 확보된 친수성 고분자를 채워 넣은 후 화학 반응으로 영구 고정시키거나 유동막으로 고정하여 다양한 기능을 가지는 막을 개발하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 친수성 고분자중에서 대표적으로 사용되는 poly viny alcohol을 기공에 채워 넣은 후 Aldehyde로 가교시키는 방법으로 pore filling막을 제조하였다. 이렇게 얻어진 분리막은 입자 제거율은 UF정도 수준으로 되고 투과량은 기존UF 분리막에 비해 1.5배 이상 증가하는 것을 확인하였다.

기존의 혐기성 MBR 기술의 파울링 제어방식은 높은 에너지가 요구되어 저에너지 파울링 감소기술의 개발이 필요하다. 혐기성 유동상 MBR 기술은 혐기성 유동상 생물학적 반응기와 침지식 멤브레인 기술이 조합된 기술로서 에너지원인 바이오가스의 파울링 제어를 위한 사용 없이 반응기 내부 벌크용액의 순환 하에 유동메디아를 유동시켜 파울링을 감소시키는 기술이다. 본 연구에서는 혐기성 유동상 MBR 기술의 최적화를 위해 유동메디아 기계세정의 이해와 에너지 저감방안에 대한 연구들과 향후 연구방향을 제시하고자 한다.

The vertical design spectrum for Korea, which is known to belong to an intra-plate region, is developed from the ground motion records of the earthquakes occurred in Korea and overseas intra-plate regions. From the statistical analysis of the vertical response spectra, a mean plus one standard deviation spectrum in lognormal distribution is obtained. Regression analysis is performed on this curve to determine the shape of spectrum including transition periods. The developed design spectrum is valid for the estimation both spectral acceleration and displacement. The ratio of vertical to horizontal response spectrum for each record is calculated. Statistical analysis of the ratios rendered the vertical to horizontal ratio (V/H ratio). Subsequently the ratio between the peak vertical ground acceleration to the horizontal one is obtained.

The design spectrum for Korea, which is known to belong to an intra-plate region, is developed from the ground motion records of the earthquakes occurred in Korea and overseas intra-plate regions. The horizontal spectrum is defined as geometric mean spectrum, GMRotI50. From the statistical analysis of the geometric mean spectra, a mean plus one standard deviation spectrum in lognormal distribution is obtained. Regression analysis is performed on this curve to determine the shape of spectrum including transition periods. The developed design spectrum is valid for the estimation both spectral acceleration and displacement.

플랜트의 유황 저장 탱크는 강재로 구성되며, 탱크 저면은 앵커볼트에 의해 Ring Wall 형상의 콘크리트 기초와 연결된다. 탱크 내 유황이 내부 열원에 의해 고온상태를 유지하기 때문에, 유황 저장 탱크는 상온의 유체를 저장하는 다른 탱크에 비해 큰 체적팽창을 겪게 된다. 일반적으로 탱크 기초의 구조설계는 기초의 내외부의 온도차를 하중으로 적용한 구조해석이 수행 되는데, 이 방법은 탱크의 열팽창 특성이 앵커볼트에 의해 집중하중 형태로 콘크리트 기초에 전달되는 현상을 고려할 수 없 다. 이는 온도하중의 영향을 과소평가하게 되며, 앵커볼트에 인접한 콘크리트의 균열을 야기한다. 본 연구는 앵커볼트에 의 한 온도 하중전달 메커니즘을 고려한 하중 평가식을 제안함으로써, 콘크리트 기초에 작용하는 하중을 보다 합리적으로 결정 하고자 한다. 이를 위해 탱크 바닥판과 앵커볼트가 포함된 유한요소모델을 이용해 앵커볼트 개수 증감에 따른 온도하중의 변화를 분석하였으며, 분석결과를 이론해와 결합해 앵커볼트에 의해 전달되는 하중을 평가할 수 있는 명시적인 형태로 해를 제시하였다. 제안된 식의 유효성을 확인하기 위해 실제 플랜트 현장의 유황 저장 탱크 설계에 적용하였으며, 실무적으로 사 용 가능함을 보였다.

Dy3+ and Eu3+-codoped SrWO4 phosphor thin films were deposited on sapphire substrates by radio frequency magnetron sputtering by changing the growth and thermal annealing temperatures. The results show that the structural and optical properties of the phosphor thin films depended on the growth and thermal annealing temperatures. All the phosphor thin films, irrespective of the growth or the thermal annealing temperatures, exhibited tetragonal structures with a dominant (112) diffraction peak. The thin films deposited at a growth temperature of 100 oC and a thermal annealing temperature of 650 oC showed average transmittances of 87.5% and 88.4% in the wavelength range of 500-1100 nm and band gap energy values of 4.00 and 4.20 eV, respectively. The excitation spectra of the phosphor thin films showed a broad charge transfer band that peaked at 234 nm, which is in the range of 200-270 nm. The emission spectra under ultraviolet excitation at 234 nm showed an intense emission peak at 572 nm and several weaker bands at 479, 612, 660, and 758 nm. These results suggest that the SrWO4: Dy3+, Eu3+ thin films can be used as white light emitting materials suitable for applications in display and solid-state lighting.

메탄을 순도 95% 이상으로 분리, 회수하기 위하여 메탄에 대한 분리특성이 우수한 폴리설폰 중공사 분리막 모듈 을 2단으로 연결하고 재순환 흐름을 이용하여 회수율을 90% 이상으로 유지할 수 있도록 공정을 설계하였다. 이렇게 설계된 2단 공정을 통한 메탄 분리 거동 특성을 이론적으로 예측하기 위하여 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어를 이용하여 수 치 해석하였다. 개발한 프로그램을 사용하여 수치 해석을 수행한 결과 공정 변수에 따라 최종 메탄의 농도 변화에 미치는 영향을 고찰할 수 있었다. 공급 기체 압력과 분리막 길이와 공급측 메탄 농도 증가, 유량이 감소함에 따라 최종 생산물 내 메탄 농도 증가를 관찰할 수 있었으며, 메탄의 회수율은 감소함을 알 수 있었다.

향후 우리 사회의 혁신적 변화를 가져올 휴대용 전자기기, 전기자동차 및 스마트 그리드 에너지 저장장치 등의 비약적인 발전에 따라, 그 전원으로서 리튬이차전지에 대한 관심이 더욱 증대하고 있다. 본 총설에서는, 리튬이차전지 핵심 소재 중 하나인 분리막에 대해 기공 구조 및 물리화학적 물성 관점에서 고찰하고, 이와 함께 최신 연구 동향을 소개하고자 한다. 리튬이차전지 분리막은 양극과 음극 사이에 위치하는 다공성 막으로서, 두 전극 간의 전기적 단락을 방지하고, 이온의 흐름을 가능하게 하는 기능을 갖는다. 분리막 자체는 전지 내 전기화학 반응에는 직접적으로 참여하지 않으나, 앞서 언급한 기능들에 의해 전지 성능 및 안전성에 큰 영향을 끼친다. 최근 들어, 이러한 분리막의 기본 특성 이외에, 전지 안전성 강화 및 금속 이온 흡착 등을 비롯한 다양한 기능 부여를 위한 노력들이 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 현재 상업화된 폴리올 레핀 분리막에 대한 이해를 토대로, 개질 폴리올레핀 분리막, 부직포 분리막, 세라믹 복합 분리막 및 화학 활성 분리막 등으 로 대표되는 최신 분리막 기술들을, 차세대 전지 개발 방향과 관련 지어 기술하고자 한다.

Recently, in construction vehicles like exacavator, many customers demand the interior parts to be convenient and handy to operate. Futermore, that parts had to be more lightweight and better quality and durability. For this reaseon, the combination switch, a part for operation of head lamps, wipers, horn, etc, had been designed as a new lightweight structure by using PA plastics material and had been changed the mechanical contact into electric non-contact by using Hall IC and FET.

가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki)는 다양한 기주를 가지고 있으며, 특히 배나무에 심각한 피해를 입힌다. 가루깍지벌레는 나무껍질 틈에서 성장하고 왁스 물질로 몸을 감싸고 있어 방제하기가 쉽지 않다. 이와 같은 이유로 성페로몬을 이용한 방법이 시도되고 있다. 본 연구는 가루깍지벌레의 성페로몬을 이용해 보다 효과적인 가루깍지벌레 를 방제하기 위해 비행 및 교미행동을 관찰하였다. 첫째, 풍속이 가루깍지벌레 수컷의 비행에 미치는 영향을 알아보기 위해 wind-tunnel에서 upwind로 0, 0.5, 1, 1.5 mph의 조건에서 시험하였을 때 1.5 mph 이상의 바람에서는 비행을 하지 못하였다. 둘째, 배과원에서 수컷의 비행고도 선호도와 비행가능 거리를 측정한 결과 1.5 m에서 가장 많은 깍지벌레가 관찰되었고 30 m까지 비행이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

갈고리뱀잠자리붙이(Micromus angulatus)는 풀잠자리목(Neuroptera) 뱀잠자리붙이과( Hemerobiidae)로 싸리수염진 딧물 및 복숭아혹진딧물에 대한 포식성 천적으로 알려져 있다. 하지만 복숭아혹진딧물에 대한 갈고리뱀잠자리붙이의 1일 포식량은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 (15, 20, 25, 30℃), 습도(70 ± 10%), 광주기(16L:8D)에서 갈고리뱀잠자리 붙이의 복숭아혹진딧물 포식량 및 발육일수를 조사하였다. 15, 20, 25℃에서 갈고리뱀잠자리붙이 유충의 포식량은 1, 2령충 때에는 약 5마리로 다소 낮으나 3령충 및 성충 시기에는 약 15, 20마리로 증가하였다. 30℃에서는 1령 1일 포식량은 4마리였으나 2령충 및 3령충 때에는 약 12마리로 증가하였고 성충이 된 후에는 1일 평균 포식량은 22마리로 조사되었다. 15, 20, 25℃에서의 갈고리뱀잠자리붙이 1, 2, 3령충의 발육 속도는 약 1.5일, 2일, 2.5로 조사되었고 30℃에서는 1.3, 1.5, 2.1일로 다소 빨라졌다. 앞으로 갈고리뱀잠자리와 같은 포식성 천적을 이용하여 침입해충의 생물적 방제를 검토할 예정이다.

디지털 영상분석을 이용하여 담배거세미나방(Spodoptera litura) 유충의 섭십량과 체면적 변화를 비교 분석하였다. 유충의 섭식량 측정은 1분 간격으로 피망 잎 면적을 자동 측정하였고 체면적은 30분 간격으로 마우스 입력을 통해 측정하였다. 담배거세미나방 유충의 섭식 행동은 섭식기(약 1800분)와 비섭식기(약 760분)가 뚜렷하게 구분되었 으며 섭식기가 끝나면 비섭식기를 거쳐 탈피를 하고, 탈피 직후 섭식을 다시 시작하였다. 1회 평균 섭식 지속 시간(15분) 및 영기내 평균 섭식 회수(27.5회), 섭식 간격(54분)은 영기에 따라 차이가 나지 않았다. 섭식량만 영기에 따라 지수적(y=3e¹.⁴x )으로 증가하였다. 영기에 따른 체면적 증가(=최대치-최소치)는 지수적 증가(y=0.4ex)를 하였다. 영기내에서 담배거세미나방 유충의 크기는 섭식기에 크기가 증가하지만, 비섭식기에는 성장하지 않거나 6령기 비섭식기에는 감소하는 것을 관찰하였다. 영기별 섭식량에 따른 성장 효율(크기 증가량(mm2)/영기내 섭식량(g)) 은 1령기부터 6령기까지 각각 633, 283, 222, 184, 64, 43으로 감소하였다.

작은뿌리파리(Bradysia difformis)는 시설하우스에서 여러 작물의 뿌리를 가해하여 생육을 지연시키거나 고사시켜 피해를 일으키고 있는 해충이다. 작은뿌리파리를 인공사육하는데 있어서 감자디스크를 이용하였을 때, 사육온도에 따른 발육기간과 부화율, 용화율, 우화율을 조사하였다. 그리고 작은뿌리파리를 방제하기 위해 시판되고 있는 20종의 살충제 중 작은뿌리파리에 대한 우수 살충제를 탐색하고, 선발된 약제의 잔효성과 방제효과를 조사하였다. 전체적인 사육온도에 따른 발육기간과 부화율, 용화율, 우화율을 비교해보았을 때, 20℃에서 생육이 가장 좋은 것으로 나타났다. 그리고 각기 다른 성분의 살충제를 권장희석배수로 살포한 결과, acetamiprid, chlorfenapyr, diflubenzuron, dinotefuran, fenthion, indoxacarb, lufenuron, thiamethoxam의 살충효과가 80% 이상으로 나타났다.

목화진딧물의 방제에 RNA interference(RNAi)를 이용하여 새로운 시각으로 새로운 방제를 시도하고자 한다. RNAi를 이용하여 목화진딧물의 방제에 이용할 target유전자들을 선발하기 위하여 gateway system을 이용한 목화진딧물 cDNA library를 제작하였다. 그 결과 RNAi에 적합한 약 100~400bp의 insert를 확인하였으며, blast search 및 EST database 비교분석 결과, 목화진딧물 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 8.4x105 titer의 목화진딧물 cDNA library를 완성하였다. 이러한 cDNA library는 att site를 가지는 TRV(Tobacco rattle virus) RNA2 vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefacience(GV2260)에 transformation하였다. Agro-infiltration을 통하여 RNAi기작이 진단된 오이 에 목화진딧물을 접종하여 섭식시켰다. 섭식을 통한 살충 또는 기피효과를 bio-assay함으로써 target유전자를 선발하는 데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

큰28점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata)는 감자, 토마토, 구기자 등 가지과 식물을 가해하는 저작형 해충이다. 한편, 최근에 RNA interference(RNAi)를 이용해 해충을 방제하려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 따라서 이 실험은 RNAi를 이용하여 큰28점박이무당벌레 방제 및 유전자의 기능을 알아보고자 수행되었다. 먼저, RNAi에 이용할 target 유전자를 선발하기 위해 cDNA library를 제작하였다. 그 결과, 최종 titer 3.15×105의 cDNA library를 완성하였다. 완성한 cDNA library는 제한효소를 이용해 LITMUS 28i transcription vector에 cloning하였고, 이 후 insert의 크기와 중복성을 확인하였다. 그 결과, RNAi에 적합한 약 100~500bp 크기의 insert가 확인되었고, NCBI Blast search 결과, insert 사이에 중복성 없이 다양한 유전자가 cloning되었고, 대부분이 곤충 유전자임을 확인하였다. 확인된 유전자들은 T7 promoter를 이용해 dsRNA를 합성한 후, 0~2일된 큰28점박이무당벌레 4령 유충에 주입하였다. 앞으로의 실험에서는 RNAi 효과를 나타낸 유전자에 대해 Real-time PCR을 통해 큰28점박이무당벌레 체내 유전자 발현량 변화를 확인할 예정이다.

충북 진천군 배추밭(A)과 대전 유성구 노은동 배추밭(B)에서 채집한 복숭아혹진딧물 개체군과 실험실에서 장기간 누대사육중인 개체군(C) 사이의 약제별 감수성 정도를 확인하였다. 복숭아혹진딧물에 등록된 5종의 살충제를 선별하 여 3 종류의 개체군에 대한 살충효과를 각각 검정하였고, EPG를 이용한 섭식행동을 관찰하였다. 그 결과 A, B, C 개체군에 대한 살충활성이 가장 좋은 것은 Acetamiprid 95%(48h), Pyrifluquinazon이 97%(120h)였고, C 개체군에서 Cyantraniliprole는 45%(144h)로 가장 낮았다. 섭식행동의 EPG 패턴분석과 살충활성을 비교하여 보면, 살충활성이 높은 살충제에 대하여 체관부 섭식시간이 가장 적었으며, 탐침행동 시간이 적었다. 반면에 살충활성이 낮은 Cyantraniliprole의 경우 체관부에서 섭식 전 타액분비활동(E1)이 가장 많았다. 결과적으로 감수성 정도는 Pyrifluquinazon 의 경우 A> B> C개체 순으로 나타났고, Pymetrozine의 경우 A> B, C 순으로 감수성을 보이며, 지역 간 살충제의 감수성 차이를 참고하여 약제 선택에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

충청남도 천안시의 대표적인 시설작물인 오이는 규모가 대형화 되면서 동일한 장소에서 연작년수가 길어지고, 연중재배의 원인에 의해 토양 내 식물기생선충의 밀도가 증가하고 있다. 그 중 뿌리혹선충에 의한 피해가 가장 크며, 그에 따른 수확량 감소와 품질저하로 인해 경제적 피해가 증가하고 있다. 따라서 천안시에 분포하는 뿌리혹선충의 발생밀도와 분포를 알아보기 위하여 2016년 6월에서 8월까지 천안시 동남구 일대의 오이 재배지를 대상으로 뿌리 근처의 토양 300g씩을 채취하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 풍세면의 평균 선충밀도가 가장 높았으며 광덕면의 평균 선충밀도가 가장 낮았다. 평균 밀도의 차이는 있으나 모든 면의 평균 선충수 모두 그 피해가 클 것으로 사료된다. 따라서 본 연구는 천안시 오이시설재배지에서 뿌리혹선충 발생 실태를 조사하고, 오이 상품의 고품질화와 경제적 손실을 줄이기 위한 뿌리혹선충에 대한 효과적인 방제방법 모색의 필요성을 제시하고자 수행하였다.

무당벌레(Harmonia axyridis)는 종내에서 초시색상패턴이 매우 다양하게 존재한다. 본 논문에서는 서로 다른 색상패턴의 무당벌레를 대상 으로 amplified fragment length polymorphism (AFLP)을 실시하여 무당벌레의 초시색상 패턴간 유전형질의 차이를 확인하고자 하였다. 총 28 개의 프라이머 조합으로 실험을 실시한 결과, 총 2,741 개의 밴드가 검출되었다. 그 중 20 개의 밴드(S1-S20)만이 특정 색상패턴에서 나타났다. 이들 가운데 9 개의 밴드를 색상에 연관된 AFLP 후보 지표로 선발하였다. 밴드 가운데 S1과 S2, S20은 Succinea 1, 2 변이형에 공통적으로 나타났으며, S3와 S5는 Conspicua 변이형에 특이적이었다. 또한 S13는 Spectabilis 변이형에, S15와 S18, S19는 Succinea 2 변이형에 특이적이었다. 특정 색상패턴에만 나타나는 9 개의 AFLP 지표들은 cloning을 통해 염기서열 분석을 실시하였고, GenBank를 이용해 다른 염기 서열과 비교를 해보았지만 아무런 상동성도 찾을 수가 없었다. 무당벌레 종 내 유전적 다양성을 평가한 결과, Spectabilis가 Conspicua보다 Succinea 변이형에 높은 유사성을 보였다. 색상에 연관된 AFLP 후보 지표를 기준으로 sequence characterized amplified region (SCAR) 지표로 변환하여 9 개의 AFLP 분자지표들 가운데에서 5 개만이 SCAR 지표로 전환될 수 있었으며, 이를 통해 AFLP 지표가 무당벌레의 색상과 연관되어 있는지 확인할 수 있었다.

무측지성 수분수용 사과 품종 개발을 위해 ‘홍로’를 자방친, ‘메이폴’을 화분친으로 하여 교배한 교배실생을 조사·선발하여 ‘팅커벨’로 명명, 국립종자원에 품종보호 등록을 완료하였다. ‘팅커벨’ 육성 과정은 2003년에 인공교배를 실시하여 2009년까지 과실 및 생육특성을 조사하여 1차 선발하였다. 계통명 ‘03-2-095’로 2010년부터 2012년까지 과일특성 및 주요 품종과의 교배친화성을 평가한 후 최종 선발하였다. ‘팅커벨’은 대조품종 ‘메이폴’에 비해 만개기가 약 2일 정도 늦고, 수세가 약하고 가지 발생이 거의 없는 무측지성을 보인다. 대조품종 ‘메이폴’의 과형이 ‘타원형’인데 비해 ‘팅커벨’의 과형은 ‘넓은 타원형’이다. ‘팅커벨’은 117g으로 ‘메이폴’보다 과실이 크고, 과피가 매끈하며 과분이 없다는 점에서 차이가 있었다. ‘팅커벨’의 당도는 12.3oBx로 ‘메이폴’ 10.7oBx 보다 높고, 산도는 1.2%로 ‘메이폴’ 1.8% 보다 낮아서 당산비가 ‘메이폴’ 보다 개선되었다. 주요 품종 과의 인공교배시 착과율은 ‘후지’ 90.8%, ‘홍로’ 94.9%, ‘쓰가루’ 71.0%로 매우 높을 뿐만 아니라 수폭은 70cm이므로 사과 밀식재배체계에 아주 적합한 수분수용 신품종으로 판단된다.