본 연구에서는 제올라이트 4A 분리막((주)파인텍)에서의 물과 알코올(메탄올, 에탄올, IPA, 부탄올)의 1성분, 2성분 그리고 3성분 투과증발 특성을 실험 및 모형을 통해 분석하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 알코올로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였으며, 이때 분리계수는 각각 물/메탄올 150 이상, 물/에탄올 3,000 이상, 물/IPA 1,500 이상, 물/부탄올 1,500 이상이었다. Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm을 이용한 상수추정을 통하여 비지지체의 흡착 및 확산 상수를 구하였다.

The objective of this study was to evaluate quality properties of high quality rice. Seven rice varieties, Dabo, Daebo, Samkwang, Sindongjin, Sukwang, Jinsumi, and Haiami, were investigated for proximate contents and physicochemical characteristics. Moisture content was highest in the Jinsumi (13.13%). Protein and lipid content was highest in the Haiami. The amylose content of the rice cultivars was 20.15~22.51%. The degree of amylopectin polymerization (DP) was analyzed, and in all cultivars, DP 13-24 content was found to be highest, at more than 53%, whereas DP ≥37 content was lowest, at less than 5.81%. With regard to free sugar, maltose content in rice was the highest (≥46%). Toyo value of rice was highest in Samkwang, Daebo, and Jimsumi. Palatability characteristics were highest in Daebo and Jimsumi. Thus, the results of this study suggested that Samkwang, Daebo, and Jinsumi can be effectively used as processed cooked rice, though further studies should be required regarding changes in the quality of rice after cooking.

We examined the characteristics of indium tin zinc oxide (ITZO) thin film transistors (TFTs) on polyimide (PI) substrates for next-generation flexible display application. In this study, the ITZO TFT was fabricated and analyzed with a SiOx/ SiNx gate insulator deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) below 350℃. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS) results revealed that the oxygen vacancies and impurities such as H, OH and H2O increased at ITZO/gate insulator interface. Our study suggests that the hydrogen related impurities existing in the PI and gate insulator were diffused into the channel during the fabrication process. We demonstrate that these impurities and oxygen vacancies in the ITZO channel/gate insulator may cause degradation of the electrical characteristics and bias stability. Therefore, in order to realize high performance oxide TFTs for flexible displays, it is necessary to develop a buffer layer (e.g., Al2O3) that can sufficiently prevent the diffusion of impurities into the channel.

본 연구는 딸기 ‘매향’ (Fragaria × ananassa Duch.cv. Maehyang)의 수경재배를 이용하여 모주의 생육과 자묘 생산량 증대를 위한 최적 배양액 공급 농도 구명을 위해 수행되었다. 딸기 모주를 2017년 3월 22일 코코피트가 충진된 딸기 재배용 포트(64 × 27 × 18cm)에 정식하였다. 배양액은 뿌리 활착을 위해 11일 동안 EC 수준을 0.6dS·m-1의 농도로 점적 테이프를 이용하여 공급하였다. 뿌리 활착 후, 딸기 모주의 EC를 각각 0.6, 1.2, 1.8dS·m-1의 수준으로 처리해주었다. 정식 후 100일 째에 딸기의 모주와 자묘의 생육 특성을 측정하였다. 모 주의 초장은 EC 0.6dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았고, 모주의 크라운 직경은 EC 1.8dS·m-1 처리에서 유의성 있게 두꺼웠다. 지상부와 러너 생체중 및 건물중 모두 EC 0.6, 1.2dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았다. 런너의 개수는 모든 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 자묘 수는 EC 1.2dS·m-1 처리에서 16.7개로 가장 높은 값을 나타냈다. 그러나 딸기 세 번째 자묘의 생체중 및 건물 중은 0.6dS·m-1 처리에서 가장 높았다. 딸기 자묘 수는 1.2dS·m-1 처리에서 가장 많이 생산되었지만, 육묘기간 동안 딸기의 묘소질 측면에서는 낮은 EC 수준이 긍정적 인 결과를 보였다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 육묘기간 동안 수경 재배용 배양액의 EC 수준을 0.6dS·m-1로 공급하는 것이 모주의 생육 및 자묘 생산에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 ‘녹광’ 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500mg·L-1로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자 를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7 주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준 별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수 준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 NH4-N 및 NO3-N 농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소 농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 750mg·L-1 처리구에서 우수하였으며, 1,000mg·L-1 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 750mg·L-1 시비구가 각 각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하 였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소 시비수준을 500 또는 750mg·L-1으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으 로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

본 연구에서는 우선, 농작물의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구에 앞서 현재 국내에 보급되어 있는 스마트 온실의 실태를 파악하기 위하여 7가지의 유형별 스마트 온실 농가를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 그 결과 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례의 주목적을 보면, 지능형이나 첨단형 정도가 스마트 팜에 가까운 것으로 판단되었다. 연령대를 보면, 상대적으로 40대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 21개 농가로서 전체의 약 70.0%정도를 차지하였고, 재배경력 은 10년 이하가 가장 많았다. 온실의 형태로는 1-2W형 이 전체의 50.0%정도이고, 연동형이 전체의 80.0%정도 로서 24개 농가였다. 재배작물의 경우, 화훼류는 3개 농가뿐이고, 나머지 농가는 채소류 중에서도 과채류만 재배 하는 것으로 나타났다. 과채류 중에서도 상대적으로 토마 토와 파프리카가 전체 중에 약 63.6%를 차지하였다. 제어시스템은 약 77.4%정도인 24개 농가가 국산제품을 사용하고 있었다. 제어시스템의 제어방식의 경우, 3개 농가는 제어패널만을 사용하여 온습도 등을 조절하였고 나머지 농가는 패널과 컴퓨터에 의한 디지털 제어방식이었다. 디지털 제어의 경우, 휴대폰을 통한 애플리케이션으 로 원격조절도 가능하게 설계되어 있고, 대부분 농가에 CCTV도 설치되어 있었다. 계측 및 조절 대상 환경인자 는 온도를 포함하여 9개 정도이며, 온도는 전체 조사대 상 농가가 계측하고 있었지만, 환기 및 공기유동 팬이나 탄산가스 농도 등의 경우는 다른 인자에 비해 상대적으로 낮았다. 난방시스템의 경우, 대상 농가 중에 46.7%가 전기보일러를 사용하는 것으로 조사되었다. 이 외에도 온수보일러, 히트펌프 및 등유보일러 등으로 나타났다. 제어시스템에 투자한 규모의 경우, 1,000만 원에서 1억 원까지로 투자규모가 농가마다 다르게 나타났다.

전분입자의 수산기와 음이온성 검 가수분해물의 카르복실기 사이의 에스테르(ester) 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전 저온 플라즈마(microwave-discharged cold plasma, CP)의 가능성이 최근 보고되었다. 본 연구는 CP 처리에 의한 옥수수전분 입자들의 수산기와 음이온성 검 가수분해물의 카르복시기의 에스테르 유도체들 형성에 대한 CP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하기 위해 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물을 혼합하여 CP를 처리하고 이들의 용해도, 팽윤력, 호화특성, 점도특성을 조사하였다. 옥수수전분은 pH 5.5로 조정된 음이온성 검 (산 처리를 한 Low-methoxy Pectin, ALP; 효소 처리를 한 Low-methoxy pectin, ELP) 가수분해물을 혼합하여 상온 (Native) 및 80℃(Swollen)에서 30분간 교반한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50℃에서 건조하여 전분-음이온성 검 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2환경에서 형성된 CP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물의 용해도 (총당 및 전분), 팽윤력, 호화특성, 점도특성을 분석하였다. 총당-용해도는 Swollen 처리와 관계없이 CP 처리 후, 유의적인 증가를 보였다. 반응혼합물들의 전분-용해도는 Swollen 처리와 관계없이 ELP의 경우 유의차가 없었으나, ALP의 경우 CP 처리 시, 줄어들었다. 팽윤력은 Native 반응혼합물이 Native CP 처리군들보다 유의적으로 높았으나, Swollen 반응혼합물은 Swollen CP 처리 군들보다 유의적으로 낮았다. 호화특성의 경우 CP 처리에 의해 유의적인 차이가 없었으나, Swollen 처리 군들은 Native 처리군들보다 유의적으로 높은 호화온도를 나타내었다. 또한 ELP의 경우 peak 온도가 2개 나타났고, Swollen ALP의 경우 CP 처리에 의해 enthalpy 값이 증가하였다. 점도 특성의 경우 CP 처리 군들은 점도가 유의적으로 증가하는 결과값을 보였고, 노화와 관련 있다고 볼 수 있는 전분입자의 파괴 정도가 CP 처리 후, 감소하였다. 결과적으로 CP에 의해 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물의 용해도, 팽윤력, 점도 특성에 유의적인 차이가 생겼으며, CP가 에스테르 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 기대된다. 또한 Swollen 처리된 CP의 경우 호화특성에 영향을 미쳤으며 Swollen 처리가 CP 처리에 더욱 용이하게 작용했을 가능성이 있다.

본 연구는 저장기간동안 변화하는 매실주의 아미그달린의 함량 변화를 알아보고자 매실 와인과 매실 침출주를 제조하였다. 매실 와인은 매실과 설탕(1:1)을 섞어 3개월간 숙성한 후 (21°Brix)로 맞춘 뒤, 매실의 유무로 나누어 Saccharomyces cereviea를 첨가해 발효를 진행하여 숙성시켰다. 매실 침출주는 매실과 담금주(30도)를 1:1 비율로 섞어 매실, 매실과 씨를 모두 제거, 씨만 제거한 것으로 나누어 3개월 동안 숙성을 하였다. 매실 와인의 아미그달린 함량은 초기 매실청의 상태로 3개월 저장하였을 때 증가한 것을 볼 수 있었다. 이후 12일 동안의 1차 발효 동안 매실을 제거한 와인은 아미그달린 함량이 감소하였지만, 매실이 남아있는 와인은 아미그달린 함량이 증가하였다. 저장기간이 늘어 16일 동안의 2차 발효 이후에는 아미그달린 함량이 두 와인 모두 감소하였다. 또한 병입 후 3개월 동안 숙성과정에서는 더욱더 감소하였다. 매실 침출주의 아미그달린 함량은 3개월의 침출 과정에서 1개월 이후 크게 증가하였으나 점차 감소하였고, 숙성 과정에서는 매실의 유무에 관계없이 아미그달린 함량은 모두 감소하였다. 일반적으로 저장기간이 길수록 아미그달린의 함량은 줄어들었으나 그 속도를 더욱 줄이기 위해 전처리 연구가 필요하다고 사려된다.

시범사업에서 생산된 쌀을 이용하여 간편식 제품 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 고품질 밥쌀용 벼 7품종의 영양성분 및 취반특성 분석을 수행하였다. 수분함량은 진수미가 13.13%, 단백질 함량은 하이아미 품종이 6.08%, 지방은 하이아미 품종이 0.51%로 가장 높은 것으로 나타났다. 아밀로스 함량의 경우 20.15~22.51% 범위로 나타났으며, 수광이 가장 높은 것으로 확인되었다. 아밀로펙틴중합도 분석 결과 7종의 품종 모두 DP 13-24 함량이 53% 이상으로 가장 높았고, DP≥37 함량은 5.81% 이하로 가장 낮았다. 유리당 조성 분석 결과 7개의 품종 모두 maltose 함량이 46% 이상으로 높았으며, fructose 함량이 7% 이하로 가장 낮았다. 품종별 쌀 원료곡의 토요 윤기치를 측정한 결과 삼광, 대보, 진수미가 가장 높은 값을 나타내었고 취반식미 특성을 분석한 결과 대보, 진수미가 외관, 점도, 밸런스, 식미치 값이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 취반 및 재조리에 따른 밥의 품질특성 연구에 기초자료가 될 것으로 판단된다.

국내에서 육성된 벼 품종의 저장관련 기초기반연구로 저온 플라즈마를 이용하여 현미와 백미의 저장에 따른 미생물 생육변화를 관찰하였다. 본 연구에서 사용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전을 이용하여 고품질 밥쌀용 품종인 삼광과 가공용 품종인 팔방미를 0, 10 및 20분간 처리하여 4, 25℃에서 2달간 저장하여 분석하였다. 플라즈마 처리한 현미 및 백미의 일반호기성미생물 분석결과 저장 초기에는 현미의 경우 2.99~3.49 log CFU/g, 백미는 2.65~3.35 log CFU/g이 검출되었으며, 8주 저장 시 플라즈마 처리군이 0.62~1.11 log CFU/g 적게 생육되었다. 곰팡이의 경우 저장 초기에는 품종에 관계없이 현미는 2.16~2.40 log CFU/g, 백미는 1.82~2.16 log CFU/g이 검출되었다. 특히 플라즈마 20분 처리한 백미의 경우 저온 저장하였을 때, 곰팡이가 검출한계 이하로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 저온 플라즈마 기술은 현미와 백미의 저장 중 미생물 생육을 억제하는 것으로 나타났으며 미생물학적 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.

Direct spring loaded pressure relief valve(DSLPRV) is a safety valve to relax surge pressure of the pipeline system. DSLPRV is one of widely used safety valves for its simplicity and efficiency. However, instability of the DSLPRV can caused by various reasons such as insufficient valve volume, natural vibration of the spring, etc. In order to improve reliability of DSLPRV, proper selection of design factors of DSLPRV is important. In this study, methodology for selecting design factors for DSLPRV was proposed. Dynamics of the DSLPRV disk was integrated into conventional 1D surge pressure analysis. Multi-objective genetic algorithm was also used to search optimum design factors for DSLPRV.

Maintaining adequate residual chlorine concentration is an important criteria to provide secure drinking water. The chlorine decay can be influenced by unstable flow due to the transient event caused by operation of hydraulic devices in the pipeline system. In order to understand the relationship between the transient event and the chlorine decay, the probability density function based on the water demand curve of a hypothetical water distribution system was used. The irregular transient events and the same number of events with regular interval were assumed and the fate of chlorine decay was compared. The chlorine decay was modeled using a generic chlorine decay model with optimized parameters to minimize the root mean square error between the experimental chlorine concentration and the simulated chlorine concentration using genetic algorithm. As a result, the chlorine decay can be determined through the number of transients regardless of the occurrence intervals.

본 연구는 하절기 ‘매향’ 딸기 자묘의 삽목 번식에 적 절한 관수 방법을 구명하기 위해 수행되었다. 딸기 자묘의 삽수는 24구 딸기 전용 포트(24구, 60 × 34 × 10cm) 에 상업용 혼합 상토(Tosilee)를 이용하여 삽목하고, 반 밀폐형 소형비닐터널에 위치시켰다. 각각의 반 밀폐형 소형터널의 처리는 다음과 같이 처리했다; 대조구(무처 리), 두상관수(하루 두 번), 매트관수(하루 두 번), 그리 고 안개관수(8:00시부터 18:00시까지 30분 온/오프 설정). 딸기 자묘는 반 밀폐형 소형터널 내에서 8일 동안 발근을 하였고, 그 이후 플라스틱 필름을 제거 하였다. 삽목 후 61일째에 초장, 근장, 1차 근수, 엽병장, 엽장, 엽폭, 크라운 직경, 엽록소 값, 엽면적, 지상부와 지하부의 생 체중 및 건물중을 측정하였다. 터널 내의 하루 평균 상 대습도는 각각 안개관수, 두상관수, 매트관수, 대조구순 으로 72.5, 56.3, 45.8, 그리고 29%를 나타냈다. 그러나 공기온도는 모든 처리에서 유사하였다. 딸기 자묘의 4일 째와 8일째 발근율은 두상관수와 안개관수 처리에서 유 의적으로 높았다. 초장, 엽병장, 크라운 직경, 엽면적은 두상관수와 안개관수 처리에서 높은 값을 나타냈다. 게다가 지상부의 생체중 및 건물중은 다른 처리에 비해 두상관수와 안개관수 처리에서 무거웠다. 지하부의 건물 중은 안개관수 처리에서 유의적으로 무거웠다. 하지만 근장, 1차 근수, 엽록소 값, 지하부의 생체중은 모든 처 리구에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 삽목 번식 시 생육과 발근율은 두상관수 와 안개관수 처리에서 가장 효과적인 것으로 나타났다.

폴리락타이드 재질의 식품용 기구 및 용기·포장에서 식품으로 이행될 우려가 있는 유해 중금속인 납, 카드뮴 및 비소의 이행량을 측정하고 안전성을 평가하기 위하여 국내에 유통중인 폴리락타이드 시료 총 211건을 수거하였다. 용출실험은 ‘식품용 기구 및 용기·포장 공전’의 조건 에 따라 식품모사용매인 4% acetic acid로 하였으며 온도 조건으로 70oC와 가혹사용조건인 100oC 모두 적용하여 이 행량을 비교하였다. 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 모두 70oC보다 100oC의 조건에서 증가하는 경향을 보였으나, 납 의 최대 이행량은 기준·규격과 비교하여 1.0%의 낮은 수 준이었고, 카드뮴은 모두 미량이 검출되었으며, 비소의 최대 이행량은 기준·규격 대비 3.9%의 낮은 수준으로 기준·규격을 초과하는 시료는 없었다. 이행량 결과를 바탕으로 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량을 산출한 후 잠정주간섭취허용량 등과 비교하는 안전성평가를 진행하였으며, 국내에 유통되는 식품용 폴리락타이드 기구 및 용기·포장을 통한 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량은 2.5 × 10−5~ 2.0 × 10−3μg/kg bw/day인 것으로 산출되었다. 용출조건별로는 70oC, 30분에서 카드뮴의 일일추정섭취량이 가장 낮았고, 100oC, 30분에서의 납 일일추정섭취량이 2.0 × 10−3μg/kg bw/day로 제일 높게 나타났으나, 납의 위해도는 인체안전기준(25 μg/kg bw/week)과 비교시 0.055% 수준으로 매우 낮음을 확인되었다. 이를 통하여 국내 유통 폴리락타이드 재질 식품용 기구 및 용기·포장에서의 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 매우 낮은 수준임을 확인하였고, 본 연구의 결과는 향후 식품용 기구 및 용기· 포 장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.