In the present work, an explicit finite element analysis technique is introduced to analyze the thermal stress fields present in the additive manufacturing process. To this purpose, a finite element matrix formulation is derived from the equations of motion and continuity. The developed code, NET3D, is then applied to various sample problems including thermal stress development. The application of heat to an inclusion from an external source establishes an initial temperature from which heat flows to the surrounding body in the sample problems. The development of thermal stress due to the mismatch between the thermal strains is analyzed. As mass scaling can be used to shorten the computation time of explicit analysis, a mass scaling of 108 is employed here, which yields almost identical results to the quasi-static results.

For the important safety system, two or more units of identical equipment or redundant components with similar function were installed to prevent abnormal failure. If the failure probability of such equipment is independent, this redundancy could increase the system safety remarkably. However, if the failure of each component is highly correlated by installing in a structure or experiencing an earthquake event, the expected redundancy effect will decrease. Therefore, the seismic correlation of the equipment should be evaluated quantitatively for the seismic probabilistic safety assessment. The correlation effect can be explained in the procedure of constructing fragility curves. In this study, several methodologies to quantify the seismic correlation in the failure probability calculation for multiple components were reviewed and two possible ways considering the realistic situation were selected. Simple examples were tested to check the applicability of these methods. The conversion method between these two methods was suggested to render the evaluation using the advantages of each method possible.

본 연구에서 생력화가 가능하면서 친환경적인 재배법을 개발하고자 병, 상자를 이용하여 표고의 재배적 특성 및 자실체 생산성을 분석하였다. 재배용기별 배양기간은 병에서 배양된 처리구가 30일, 상자에서의 배양이 35일로 나타났고, 갈변기간은 병 재배가 25일, 상자 재배가 40일 이었으며, 병 배양 후 상자재배가 50일로 가장 길었다. 전체 재배기간은 병이 75일, 상자가 90일, 병 배양 후 상자 재배방식이 105일로 가장 길었다. 재배방식별 버섯 발이 수는 상자 17.8개, 병 배양후 상자재배 14.7개, 병 1개 순으로, 자실체 생산성에도 영향을 끼쳐 상자재배는 945 g, 병 배양 후 상자재배 638 g, 병재배가 70 g으로 나타났다. 건조 배지량별 신선버섯 수량(BE, %)은 상자재배가 32.7%, 병 재배가 24.3%, 병 배양 후 상자재배가 22.1% 순으로 상자재배의 자실체 수량성이 가장 우수하였다. 따라서 상자재배는 갈변기간의 단축과 버섯 수량성에서 병 재배, 병 배양후 상자재배 방식보다 유리한 장점이 있어 친환경 생력화 재배법 개발 가능성을 보여주었다.

본 연구에서는 단백질분해효소활성이 있는 느티만가닥 버섯을 분말 시료화하여 pH, 염도, 온도에 따른 단백질분해효소활성의 변화와 시료 첨가량에 따른 소고기의 육질 변화를 분석하였다. 느티만가닥버섯과 키위의 단백질분해효소 활성을 분석한 결과 느티만가닥버섯은 3.8 unit/ml, 키위가 2.4 unit/ml 로 나타났다. 느티만가닥버섯과 키위 시료를 첨가량별로 소고기에 첨가하였을 때 키위 시료를 첨가한 소고기의 pH는 감소하고 가열감량은 증가한 반면 느티만가닥버섯 시료를 첨가한 소고기의 pH는 첨가량의 증가에 따라 높아졌으며 가열감량은 감소하였다. 절단강도는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며 색도에 있어서 L, a, b값 모두 첨가량이 많아질수록 감소하여 느티만가닥버섯의 소 우둔살에 대한 연육효과를 확인하였다. 느티만가닥버섯과 키위 시료를 첨가하여 관능적 품질을 살펴본 결과 느티만가닥버섯 시료의 첨가량이 증가할수록 연육정도에 대한 기호도가 높아졌고 대조구 및 키위시료 첨가구에 비해 전체 적인 기호도가 높았다. 조건에 따른 느티만가닥버섯 시료의 단백질분해효소 활성은 pH는 2 이하, 50 ̊C 이상에서 효소활성이 감소하였고 염농도 조건에서는 1M 이상부터 서서히 떨어지는 경향이었다. 위의 결과로써 질긴 육류를 조리할 때 키위 등 과실 연육재료 대체용으로 느티만가닥버섯이 활용될 가능성이 있음을 보였다.

버섯 균사체 배양물을 이용한 식초개발 결과는 다음과 같다. 버섯 균사체 배양물의 베타글루칸 함량 분석결과 현미에서는 29.2 mg/g이었으나 버섯 균사체 배양물에서 함량이 증가하여 상황 78.7 mg/g, 동충하초 46.6 mg/g, 노랑느타리 19.9 mg/g 순으로 나타났다. 또한 동충하초 배양물은 조지방과 베타글루칸 함량이 상대적으로 높고, 코디세핀도 0.34 mg/g 함유되어 있었다. 버섯 균사체 배양물 첨가에 따른 알코올 발효특성은 건조시료 중에서는 현미, 동충하초가 생시료 중에서는 노랑느타리의 알코올 생성능이 높았으며, 초산발효 시 산도는 건조시료에서는 노랑느타리가, 생시료에서는 현미의 산도가 높았다. 버섯 균사체 배양식초의 이화학적 특성 분석결과 건조시료 중 노랑느타리와 동충하초 식초가 산도가 높고 환원당 함량이 높은 것으로 나타났으며 기호도 평가 결과 노랑느타리와 동충하초 균사체 식초가 현미식초에 비해 기호도가 높았고 이취는 낮은 것으로 나타났다. 버섯 균사체 식초의 기능성분 분석결과 동충하초 식초는 폴리페놀이 우수하였고 또한, 코디세핀이 786 mg/L 함유되어 있으며, 노랑느타리 식초는 베타글루칸 함량이 20.9 mg/g으로 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 버섯 균사체를 활용한 발효식초 제조에 적합한 균으로는 동충하초와 노랑느타리가 적합한 것으로 나타났으며, 향후 적정 초산 발효기간, 보존 방법 등의 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

In a seismic design, a structural demand by an earthquake load is determined by design response spectra. The ground motion is a three-dimensional movement; therefore, the design response spectra in each direction need to be assigned. However, in most design codes, an identical design response spectrum is used in two horizontal directions. Unlike these design criteria, a realistic seismic input motion should be applied for a seismic evaluation of structures. In this study, the definition of horizontal spectral acceleration representing the two-horizontal spectral acceleration is reviewed. Based on these methodologies, the horizontal responses of observed ground motions are calculated. The data used in the analysis are recorded accelerograms at the stations near the epicenters of recent earthquakes which are the 2007 Odeasan earthquake, 2016 Gyeongju earthquake, and 2017 Pohang earthquake. Geometric mean-based horizontal response spectra and maximum directional response spectrum are evaluated and their differences are compared over the period range. Statistical representation of the relations between geometric mean and maximum directional spectral acceleration for horizontal direction and spectral acceleration for vertical direction are also evaluated. Finally, discussions and suggestions to consider these different two horizontal directional spectral accelerations in the seismic performance evaluation are presented.

본 연구에서 생력화가 가능하면서 친환경적인 재배법을 개발하고자 병, 상자를 이용하여 표고의 배양특성 및 버섯 생산성을 확인하기 위해 수행되었다. 병과 봉지는 각 각 1.2 kg의 혼합배지를, 상자는 7 kg의 혼합배지를 넣어 표고 종균을 접종하여 배양한 결과, 20±1oC의 배양실에서 모든 처리구의 배지온도는 배양 14일째 최대치에 도달하다 그 이후 낮아지며 유지되는 경향이었다. 재배용기별 배양기간은 봉지와 병이 30일, 상자는 39일로 나타났고, 갈변기간은 상자가 42일로 병과 봉지가 각각 51일, 60일 보다 짧았다. 1주기 재배기간은 병이 89일, 상자가 90-97 일, 봉지가 99일로 나타났다. 재배용기별 버섯 발이수는 상자 27개, 봉지 7.7개, 병 2.3개 순으로 생산성에도 영향을 끼쳐 상자가 1,253kg, 봉지 199.7, 병 144.0g으로 나타 났다. 건조 배지중량 대비 신선버섯 발생비율은 상자가 39.4%, 봉지 35.8%, 병 26.4% 순으로 상자의 생물학적 효율이 가장 우수하였다. 따라서 상자재배는 갈변기간의 단축과 버섯 수량성에서 봉지재배에 비해 유리한 장점이 있어 친환경 생력화 재배법 개발 가능성을 보여주었다.

병재배에 적합한 꽃송이버섯 안정생산 재배기술 개발 연구를 위하여 낙엽송발효톱밥을 주배지로 하여 영양원으로 밀가루, 파옥쇄, 면실피, 비트펄프, 옥분, 옥피 6종을 혼합하여 시험을 수행하였다. 낙엽송발효톱밥+비트펄프+ 옥분(80:15:5, v/v) 처리에서 재배기간이 단축되고 수량이 높아 병재배에 적합한 배지로 선발하였다. 선발 배지의 균사배양 기간이 64일로 다른 처리에 비해 길었으나 균사 배양과 원기형성이 동시에 진행됨에 따라 생육실로 입상 하여 발생되는 기간이 단축됨으로써 생육 및 수확 기간이 단축되었다. 또한, 총 재배기간은 약 94일로 대조배지에 비해 약 17일정도 단축되었으며 첫 수확일부터 마지막 수확일까지 약 4일정도 소요됨으로써 수확기간이 짧아 재배사 운용효율을 높일 수 있을 것으로 생각된다. 수집균주인 GMSL69033 계통은 선발 배지에서 유의한 수준으로 수량이 높았다. 대조배지 104.3g에 반해 126.6g으로 약 18% 증가하였다. ‘너울’ 품종에서 면실피와 옥분(15:5, v/ v)처리와 선발한 배지에서 유의한 수준으로 수량이 높았으며 각각 121g, 128.5g이었다. 이 때 생물학적 효율은 면실피와 옥분(15:5, v/v) 배지에서 53.3%, 선발 배지에서 60.0%로 생물학적 효율 또한 높은 것을 확인할 수 있었다. 선발 배지에서 균주 간 차이 없이 수량이 우수한 것을 확 인할 수 있었다. ‘너울’ 품종에서는 선발 배지가 대조배지 에 비해 수량이 약 21% 증가하였다. 이상의 결과 꽃송이 버섯 병재배 시 낙엽송발효톱밥+비트펄프+옥분(80:15:5, v/v)가 안정생산용 배지로 적합할 것으로 판단되며, 이때의 이화학성은 수분함량 70%, pH 4.7, C/N율 106.4, 공기충전공극률 38%이었다.

This study was conducted to develop a healthy functional food material using mycelial extract of Phellinus sp. Jangsoo and GMPL48007 were selected as suitable strains because of good mycelial growth and high functionality. The highest total polyphenols and reducing power were observed in the Jangsoo strain and the radical scavenging was shown in GMPL48007. Among grains media, whole-grain wheat had the highest extraction yield from mycelia of selected strains; especially, the GMPL48007 strain showed the highest content of beta-glucan.

Additive manufacturing (AM) is a highly innovative method for joining dissimilar materials for industrial applications. In the present work, AM of STS630 and Ti-6Al-4V powder alloys on medium entropy alloys (MEAs) NiCrCo and NiCrCoMn is studied. The STS630 and Ti64 powders are deposited on the MEAs. Joint delamination and cracks are observed after the deposition of Ti64 on the MEAs, whereas the deposition of STS630 on the MEAs is successful, without any cracks and joint delamination. The microstructure around the fusion zone interface is characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Intermetallic compounds are formed at the interfacial regions of MEA-Ti64 samples. In addition, Vicker’s hardness value increased dramatically at the joint interface between MEAs and Ti-6Al-4V compared to that between MEAs and STS630. This result is attributed to the brittle nature of the joint, which can lead to a decrease in the joint strength.

In the present work, spheroidization of angular vanadium powders using a radio frequency (RF) thermal plasma process is investigated. Initially, angular vanadium powders are spheroidized successfully at an average particle size of 100 μm using the RF-plasma process. It is difficult to avoid oxide layer formation on the surface of vanadium powder during the RF-plasma process. Titanium/vanadium/stainless steel functionally graded materials are manufactured with vanadium as the interlayer. Vanadium intermediate layers are deposited using both angular and spheroidized vanadium powders. Then, 17-4PH stainless steel is successfully deposited on the vanadium interlayer made from the angular powder. However, on the surface of the vanadium interlayer made from the spheroidized powder, delamination of 17-4PH occurs during deposition. The main cause of this phenomenon is presumed to be the high thickness of the vanadium interlayer and the relatively high level of surface oxidation of the interlayer.

본 연구는 아미노산과 질소원이 증진된 수확후배지를 재사용하고, 느타리에서 영양원으로 사용되는 면실박의 사용을 줄이기 위해 수행되었다. 수확후배지의 질소원 증진을 위해 두 가지의 세균이 사용 되었으며, GM20-4는 느타리버섯의 수확후배지부터 분리되었고, Rhodobacter sphaeroides는 광주시농업기술센터로부터 분양받았다. 처리구에 사용된 수확후배지는 건조 후 사용했으며, 위의 2가지의 미생물 처리에 의해 수확후배지의 총질소 함량은 0.34% 증가되었다. 8% DSMS 가진 T1처리구와 18% D-SMS가 첨가된 T2가 대조와 T3처리구보다 발이율이 높았으며, 생물학적 효율은 대조 110%, T1이 114%, T2가 112%, T3가 79%로 조사되었다. 경제성, 수량 및 생물학적 효율을 고려해볼 때 18% 건조 수확후배지를 사용한 T2가 느타리 재배배지로 가장 효율적인 것으로 조사되었다.

The site coefficients in the common requirements for seismic design codes, which were promulgated in 2017, were reevaluated and the standard design spectrum for soil sites were newly proposed in order to ensure the consistency of the standard design spectra for rock and soil sites specified in the common requirements. Using the 55 ground motions from domestic and overseas intraplate earthquakes, which were used to derive the standard design spectrum for rock sites, as rock outcropping motions, site response analyses of Korean soil were performed and its ground-motion-amplification was characterized. Then, the site coefficients for soil sites were reevaluated. Compared with the existing site coefficients, the newly proposed short-period site coefficient Fa increased and the long-period site coefficient Fv decreased overall. A new standard design spectrum for soil sites was proposed using the reevaluated site coefficients. When compared with the existing design spectrum, it could be seen that the proposed site coefficients and the standard design spectrum for soil sites were reasonably derived. They reflected the short-period characteristics of earthquake and soil in Korea.

본 연구는 느타리버섯 수확후배지를 배지자원으로 재사용하기 위하여 미생물처리에 의한 수확후 배지의 총질소함량 증진효과를 조사하였다. Bacillus sp. GM20-4 와 Rhodobacter sphaeroides(RS) 배양액 30%를 함께 접종하여 5일간 상온에서 배양 시 총질소 함량이 가장 크게 증가하였다. 농가의 수확후배지 조성에 따른 GM20-4와 RS 처리에 의한 T-N함량 변화를 조사하기 위하여 경기 지역 버섯재배농가 세 곳의 수확후배지(spent mushroom substrates, SMS A, B, C)를 수집하여 GM20-4 와 RS 배양액 30%를 처리한 결과, 무처리구에 비해 건조 SMS B 에서 T-N함량이 20%p로 가장 크게 증가하였고, 건조 SMS A는 17%, C는 12% 증가하였다. 반면에 생수확후 배지에서는 미생물 처리에 의한 T-N 함량 증가 효과가 크지 않았다. 또한 아미노산 조성별 함량 변화는 건조된 SMS A, B, C 모두 GM20-4와 RS 처리로 aspatic acid와 glutamic acid가 상대적으로 높게 증가한 결과를 보였고, 특히 건조 SMS B의 처리구에서 두 아미노산의 함량이 무처리구보다 2.9배 증가를 보임으로서 미생물처리가 수확후배지의 총질소 및 아미노산 함량의 증진효과를 확인하였다.

This study is conducted as a preliminary research to verify the feasibility of Ti-based Oxide dispersion strengthened (ODS) alloy. Pure-Ti powder is mixed with Y2O3 powder and subsequently, mechanically alloyed at -150oC. The Ti-based ODS powder is hot-isostatically pressed and subsequently hot-rolled for recrystallization. The microstructure consists of elongated grains and Y excess fine particles. The oxide particle size is larger than that of the typical Febased ODS steel. Tensile test shows that the tensile ductility is approximately 25%, while the strength is significantly higher than that of pure Ti. The high-temperature hardness of the Ti-ODS alloy is also significantly higher than that of pure Ti at all temperatures, while being lower than that of Ti-6Al-4V. The dimple structure is well developed, and no evidence of cleavage fracture surface is observed in the fracture surface of the tensile specimen.

The microstructure and mechanical characteristics of SUS630 specimens fabricated using the direct energy deposition (DED) process are investigated. In DED, several process parameters such as laser scan speed, chamber gas flow, powder carrier gas flow, and powder feed rate are kept fixed; the laser power is changed as 150 W, 180 W, and 210 W. As the laser power increases, the surface becomes smooth, the thickness uniformity improves, and the size and number of pores decreases. With the increase in laser power, the hardness deviation decreases and the average hardness increases. The microstructure of the material is columnar; pores are formed preferentially along the columnar interface. The lath-martensite phase governs the overall microstructure. The volumetric fraction of the retained austenite phase is measured to increase with the increase of laser input power.

잎새버섯을 병재배 새로운 소득 품목으로 개발하고자 적정 발이방법을 구명하기 위한 연구결과는 다음과 같다. 발이는 모든 처리구에서 6일째 개시가 되었으나, T7(균긁기후 역상)은 9일로 다른 처리보다 3일 늦었다. 발이율은 T3(페트리디쉬)과 T7이 98.9%로 가장 높고, 전체 재배기간은 T7이 51일로 다른 처리구의 46~47일보다 3일 늦은 것으로 나타났다. 수량성은 T3과 T7이 각각 110g과 112g으로 우수하였으나, T7의 방법이 자실체의 발생도 균일하고, 품질도 우수하여(장단비 0.89) 잎새버섯 병재배에 적합한 발이방법으로 판단되었다.

표고 재배용 액체종균 배지조성은 대두박분 배지에 입도가 850 μm이하인 참나무분 0.3% 첨가 시 균사체 건중량이 457 mg으로 다소 높았으며, Laccase 활성도는 참나무분 첨가율별 대두박분 배지에 큰 차이가 없었으나 Cellulase 활성도는 CMC Agar Plate에서 26.4 mm로서 참나무분 첨가율별 대두박분 액체종균 처리구중에서 가장 우수하였다. 액체종균의 통기량이 증가할수록 이산화탄소 발생량이 증가하여 배양 7일째 최대치를 나타내었으며 균사체 건중량은 10일째 3.0g/l로 가장 우수한 것으로 나타났다. 통기량이 증가할수록 이산화탄소 발생량, 균사체 건중량도 증가하였으며 0.6vvm 처리시 배지 증발율이 32%, 균사체 건중량이 3.5g/l로서 우수하였다. 선발된 액체종균을 톱밥 종균과 생산성 비교를 위하여 톱밥재배 봉지배지에 시험한 결과, 액체종균의 생육기간이 톱밥종균에 비해 1일 지연되었으나, 봉지당 유효 개체수와 수량에는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.