In this study, an AISI 316 L alloy was manufactured using a selective laser melting (SLM) process. The tensile and impact toughness properties of the SLM AISI 316 L alloy were examined. In addition, stress relieving heat treatment (650oC / 2 h) was performed on the as-built SLM alloy to investigate the effects of heat treatment on the mechanical properties. In the as-built SLM AISI 316 L alloy, cellular dendrite and molten pool structures were observed. Although the molten pool did not disappear following heat treatment, EBSD KAM analytical results confirmed that the fractions of the low- and high-angle boundaries decreased and increased, respectively. As the heat treatment was performed, the yield strength decreased, but the tensile strength and elongation increased only slightly. Impact toughness results revealed that the impact energy increased by 33.5% when heat treatment was applied. The deformation behavior of the SLM AISI 316 L alloy was also examined in relation to the microstructure through analyses of the tensile and impact fracture surfaces.

본 연구에서는 항산화 효능과 관능적 특성이 강화된 막걸리 제조를 위해 통단호박을 직접 찐 후 비율별로 첨가하여 막걸리를 제조하였다. 단호박 막걸리 제조를 위해 단호박을 쌀 중량의 5%, 10%, 20% 및 30%를 첨가하였으며 발효 및 담금 후 9일간 단호박 막걸리의 이화학적(pH, 총산 및 알코올), 미생물학적(유산균 및 효모수) 및 항산 화 활성을 조사하였다. pH의 경우 모든 실험군에서 발효 및 저장기간이 늘어날수록 점차 낮아졌으며 9일차에는 단호박 무첨가군인 대조군(3.27)에 비해 단호박 첨가군(3.28- 3.52)이 다소 높은 결과를 보였다. 총산도는 1일차(0.09- 0.55) 및 3일차(0.81-0.86)에 급격히 증가하였으며, 그 후 서서히 증가하여 9일차에는 단호박 첨가군에서 1.16-1.32의 결과를 보였다. 알코올 함량은 9일차에 대조군 0%가 4.59로 가장 낮았고 단호박 5-30% 첨가군에서 5.20-5.77% 로 단호박 첨가량이 많아질수록 알코올 함량이 높았다. 유산균수 측정의 경우 발효초반에 증가하는 양상을 보이다가 5일차부터 다소 감소하거나 유사하여 9일차에는 단호박 첨가 0-30% 첨가군에서 7.95-8.09 log CFU/g로 나타났으며, 효모수의 경우 발효가 진행될수록 증가와 감소를 다소 반복하였으며 9일차에는 7.68-7.99 log CFU/g으로 측정되었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 단호박 30% 첨가군에서 85.96 및 78.97%로 각각 측정되어 단호박 무첨가군의 DPPH (48.29%) 및 ABTS (62.12%) 결과와 비교 시 높은 항산화 활성도를 보였다. 따라서 추후 단호박 첨가에 따른 각종 비타민류, 무기질 및 β-carotene 등의 영양·기능성 성분의 분석과 더불어 소비자의 관능평가 등을 통해 항산화 기능이 강화된 단호박 막걸리의 실용화를 위한 구체적인 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

알코올성 용제를 재활용할 수 있는 목적의 유기용제나노여과막(OSN)을 내용제성이 우수한 폴리벤지다졸 고분자를 이용하여 비용매 유도 상분리법을 이용하여 제조하였다. 제조한 나노여과막의 모폴로지와 투과특성을 조절하기 위하여 도프 용액의 농도와 물과 에탄올의 혼합용액인 응고액의 조성을 변화시키면서 제조하였다. α,α’-dibromo-p-xylene (DBX)을 이용하여 가교한 폴리벤지미다졸 분리막은 유기용제나노여과막으로 사용하기에 충분한 기계적 강도와 내용제성을 갖는 것을 확인하였다. 물로만 이루어진 응고조에서 도프용액의 농도가 20%이상인 분리막을 제조하는 경우에 분자량 696.66 g/mol을 가지는 콩고레드에 대한 제거율은 90% 이상을 나타내었고, 투과도는 5 bar의 압력에서 22.5 LMH/bar를 나타내었다. 응고액 조성에 대한 연구를 통해서 응고액 중의 에탄올 농도가 증가할수록 에탄올의 투과도가 증가하는 것을 확인하였다.

The purpose of this study is to optimize the powder formulation and manufacturing conditions for the solidification of an extract of the herb Bangpungtongseong-san (BPTS). To develop BPTS-loaded particles for the tablet dosage form, various BPTS-loaded particles composed of BPTS, dextrin, microcrystalline cellulose (MCC), silicon dioxide, ethanol, and water are prepared using spray-drying and high shear granulation (high-speed mixing). Their physical properties are evaluated using scanning electron microscopy and measurements of the angle of repose, Hausner ratio, Carr’s index, hardness, and disintegration time. The optimal BPTS-loaded particles exhibit improved flowability and compressibility. In particular, the BPTS-loaded particles containing silicon dioxide show significantly improved flowability and compressibility (the angle of repose, Hausner ratio, and Carr’s index are 35.27 ± 0.58°, 1.18 ± 0.06, and 15.67 ± 1.68%, respectively), hardness (18.97 ± 1.00 KP), and disintegration time (17.60 ± 1.50 min) compared to those without silicon dioxide. Therefore, this study suggests that particles prepared by high-speed mixing can be used to greatly improve the flowability and compressibility of BPTS using MCC and silicon dioxide.

분자각인막(MIM)은 특정 분자의 결합자리를 갖고 있는 다공성 고분자 막이다. 비용매유도 상분리(NIPS)법을 사용하여 분자각인막의 지지체로 사용될 P(AN-co-MA) 비대칭막을 제조하고, 여기에 표면 각인법을 적용하여 광활성 이니퍼터 도입과 photo-grafting을 통해 라이소자임 분자각인막을 제조하였다. P(AN-co-MA) 비대칭막을 3-chloropropyltrimethoxysilane과 광활성 이니퍼터 dithiocarbamate로 개질하고, acrylamide 단량체, N,N'-methylenebisacrylamide 가교제, 라이소자임 주형분자 혼합액을 UV 조사 환경에서 혼성중합 시켜 MIM을 제조하였다. 제조된 MIM의 FT-IR과 FE-SEM 및 EDS 분석을 실시한 결과 P(AN-co-MA) 막은 비대칭 단면 구조이었고 표면에 이니퍼터 그룹이 잘 결합되어 있어 MIM이 성공적으로 제조되었다. 제조공정의 변수 조절을 통해 라이소자임의 흡착량이 비각인막(NIM)에 비해 13배 큰 값인 2.7 mg/g을 갖는 P(AN-co-MA) 기반 MIM이 제조되었으며, 막여과 실험을 통해 라이소자임에 대한 오발부민의 투과선택도를 측정한 결과 MIM은 라이소자임의 선택적 결합력이 우수하였다.

Ni–Cr–Al metal-foam-supported catalysts for steam methane reforming (SMR) are manufactured by applying a catalytic Ni/Al2O3 sol–gel coating to powder alloyed metallic foam. The structure, microstructure, mechanical stability, and hydrogen yield efficiency of the obtained catalysts are evaluated. The structural and microstructural characteristics show that the catalyst is well coated on the open-pore Ni–Cr–Al foam without cracks or spallation. The measured compressive yield strengths are 2–3 MPa at room temperature and 1.5–2.2 MPa at 750oC regardless of sample size. The specimens exhibit a weight loss of up to 9–10% at elevated temperature owing to the spallation of the Ni/Al2O3 catalyst. However, the metal-foam-supported catalyst appears to have higher mechanical stability than ceramic pellet catalysts. In SMR simulations tests, a methane conversion ratio of up to 96% is obtained with a high hydrogen yield efficiency of 82%.

현재 양송이 종균은 1980년대 개발된 방법으로 제조되고 있어, 양송이 종균 품질 향상을 위한 새로운 제조 방법을 개발하였다. 그 결과 균사체량이 5.92±0.52 g/L로 가장 많이 배양된 CDB(compost dextrose broth) 배지에서 24oC에서 120 rpm으로 진탕 배양(24시간/일) 하는 통기 식(2.5 L/min) 액체배양법으로 배양기간 10일이 액체 접종원 사용으로 양호했으며, 양송이 밀 배지 종균 생산은 밀 배지 50 g당 액체 접종원 1 ml을 적정 접종량으로 하여 10일 배양하면 종균의 뭉침과 흔드는 작업없이 적절하게 배양되었음을 보고한다.

In this study, the effect of forage sources in the total mixed ration (TMR) on in vitro goat rumen fermentation was investigated. Rice straw (RS), Italian ryegrass (IRG), timothy (TIM), and alfalfa (ALF) were used as forage sources. Each forage source was mixed with a commercial goat concentrate diet in the ratio of 1:1. Total 4 TMR were prepared. Rumen simulated in vitro fermentation using goat rumen fluid collected from the slaughterhouse was conducted until 72 th . For fermentation parameters, gas production (GP), volatile fatty acids (VFAs), and ammonia nitrogen (NH3-N) were examined. All assays were performed at 24 th , 48 th , and 72 th h of incubation individually. Contents of crude protein and non-fibrous carbohydrate were greater in the order of RS < IRG < TIM < ALF. Significant treatment effects were found in valerate and NH3-N at 24 th h of incubation (p<0.05). ALF showed the greatest contents of them and RS was the lowest. At 48 th incubation, a significant effect was detected at GP (p<0.05) and RS was greater than others. However, GP of RS was lower than others at 72 th . Significant effects on Total VFA, butyrate, and valerate productions were found at 72 th h of incubation (p<0.05). ALF showed the greatest production. Methane production from all treatments was not significantly different for each incubation time (p>0.05). The present study provided primary information on how goat rumen fermentation responds to different nutrient contents and forage sources of TMR. And the information could be used for the design or optimizing economical diet formulation for goats.

본 연구에서는 싸이크론 헥산에서 PVC와 트리에틸디아민 (TEDA), 1,4-디메틸피페라진 (DMP) 및 1,4-비스(이미다졸-1-일메틸)벤젠을 각각 치환반응시켜서3가지 형태의 PVC 멤브레인, AEM-1, AEM-2, and AEM-3를 제조하였다. AEM-1, AEM-2, and AEM-3멤브레인의 성공적인 제조 여부를 이온전도도(S/cm), 물함수율 (%), 접촉각, 이온교환능력 (meq/g), 열분석, SEM 및 XPS 분석 통하여 확인하였다. 또한, 제조된 가교 음이온 PVC멤브레인을 사용하여 유기전해질에서 전기화학 캐퍼 시터 실험을 수행한 결과, 제조된 AEM-1, AEM-2 AEM-3 멤브레인의 경우 유기전해질에서 충/방전 실험결과 매우 안정적임을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 치환반응 후에 용매 캐시팅법으로 제조 된 PVC기반 멤브레인 (AEM-1, AEM-2, 및 AEM-3)의 경우 유기전기화학캐퍼시터 (슈퍼캐퍼시터)용 분리막으로 사용될 수 있다.

The conversion of all carbon preforms to dense SiC by liquid infiltration can become a low-cost and reliable method to form SiC-Si composites of complex shape and high density. Reactive sintered silicon carbide (RBSC) is prepared by covering Si powder on top of 0.5-5.0 wt% Y2O3-added carbon preforms at 1,450 and 1,500°C for 2 hours; samples are analyzed to determine densification. Reactive sintering from the Y2O3-free carbon preform causes Si to be pushed to one side and cracking defects occur. However, when prepared from the Y2O3-added carbon preform, an SiC-Si composite in which Si is homogeneously distributed in the SiC matrix without cracking can be produced. Using the Si + C = SiC reaction, 3C and 6H of SiC, crystalline Si, and Y2O3 phases are detected by XRD analysis without the appearance of graphite. As the content of Y2O3 in the carbon preform increases, the prepared RBSC accelerates the SiC conversion reaction, increasing the density and decreasing the pores, resulting in densification. The dense RBSC obtained by reaction sintering at 1,500 oC for 2 hours from a carbon preform with 2.0 wt% Y2O3 added has 0.20% apparent porosity and 96.9% relative density.

Porous carbons have been widely used as electrode material for supercapacitors. However, commercial porous carbons, such as activated carbons, have low electrochemical performance. Nitrogen-doping is one of the most promising strategies to improve electrochemical performance of porous carbons. In this study, nitrogen self-doped porous carbon (NPC) is prepared from melamine foam by carbonization to improve the supercapacitive performance. The prepared NPC is characterized in terms of the chemical structures and elements, morphology, pore structures, and electrochemical performance. The results of the N2 physisorption measurement, X-ray diffraction, and Raman analyses reveal that the prepared NPC has bimodal pore structures and pseudo-graphite structures with nitrogen functionality. The NPC-based electrode exhibits a gravimetric capacitance of 153 F g−1 at 1 A g−1, a rate capability of 73.2 % at 10 A g−1, and an outstanding cycling ability of 97.85% after 10,000 cycles at 10 A g−1. Thus, the NPC prepared in this study can be applied as electrode material for high-performance supercapacitors.

연구에서는 기술혁신 관점에서 창업기업 여부, 연구전담조직 보유, 국가연구개발사업 수혜 등의 특성이 한계기업의 정상기업 전환에 유의하게 기여하는지를 분석하였다. 분석결과, 한계기업 중 창업기업에게 국가연구개발사업을 지원하면, High-tech 산업을 중심으로 정상기업으로의 전환에 긍정적으로 기여하는 것으로 나타났다. 또한 한계기업의 연구전담조직의 보유여부가 정상기업으로의 전환에 긍정적으로 기여하였다. 이는 연구전담 조직이 체계적인 R&D를 수행할 수 있는 조직기반이 되고 있음을 시사한다. 상기 분석결과 는 한계기업에 대한 구조조정 위주의 기존 산업정책에서 정상기업으로의 전환 가능성이 높은 한계기업에 대한 선별적인 R&D 지원정책으로 패러다임 전환이 필요함과 동시에 한계기업의 정상기업으로의 전환을 지원하기 위한 국가연구개발사업의 전략성 강화가 필요함을 시사한다.

This study suggests a machine learning model for predicting the production quality of free-machining 303-series stainless steel small rolling wire rods according to the manufacturing process's operation condition. The operation condition involves 37 features such as sulfur, manganese, carbon content, rolling time, and rolling temperature. The study procedure includes data preprocessing (integration and refinement), exploratory data analysis, feature selection, machine learning modeling. In the preprocessing stage, missing values and outlier are removed, and variables for the interaction between processes and quality influencing factors identified in existing studies are added. Features are selected by variable importance index of lasso regression, extreme gradient boosting (XGBoost), and random forest models. Finally, logistic regression, support vector machine, random forest, and XGBoost is developed as a classifier to predict good or defective products with new operating condition. The hyper-parameters for each model are optimized using k-fold cross validation. As a result of the experiment, XGBoost showed relatively high predictive performance compared to other models with accuracy of 0.9929, specificity of 0.9372, F1-score of 0.9963 and logarithmic loss of 0.0209. In this study, the quality prediction model is expected to be able to efficiently perform quality management by predicting the production quality of small rolling wire rods in advance.