For the purpose of manufacturing a high efficiency TiO2 photocatalyst, B-doped TiO2 photocatalysts are synthesized using a plasma electrolytic oxidation method in 0.5 M H2SO4 electrolyte with different concentrations of H3BO3 as additive. For the B doped TiO2 layer fabricated from sulfuric electrolyte having a higher concentration of H3BO3 additive, the main XRD peaks of (101) and (200) anatase phase shift gradually toward the lower angle direction, indicating volume expansion of the TiO2 anatase lattice by incorporation of boron, when compared with TiO2 layers formed in sulfuric acid with lower concentration of additive. Moreover, XPS results indicate that the center of the binding energy peak of B1s increases from 191.45 eV to 191.98 eV, which suggests that most of boron atoms are doped interstitially in the TiO2 layer rather than substitutionally. The B doped TiO2 catalyst fabricated in sulfuric electrolyte with 1.0 M H3BO3 exhibits enhanced photocurrent response, and high efficiency and rate constant for dye degradation, which is ascribed to the synergistic effect of the new impurity energy band induced by introducing boron to the interstitial site and the improvement of charge transfer reaction.

고창 표준기상관측소(Gochang Standard Weather Observatory, GSWO)에서 3년간(2014-2016년) 관측한 겨울철 강수량 자료를 사용하여 겨울철 관측환경에 따른 강수량 관측 특성을 분석하였다. 이를 위해, 설치환경이 다른 강수량 계 4종인 NS(No Shield), SA(Single Alter), DFIR(Double Fence Intercomparison Reference), PG(Pit Gauge)를 사용하여, DFIR을 기준으로 누적 강수량 차이, 강수 유형별 특성, 풍속 변화에 따른 수집효율을 분석하였다. 강수 유형은 고창 종관기상관측장비(Automated Synoptic Observing System, ASOS)의 기온 관측 자료를 사용하여 강우, 혼합 강수, 강설로 분류하여 분석하였다. 겨울철 누적 강수량은 SA, NS, PG 순으로 DFIR과 유사하게 나타났으며, 통계 분석 결과에서는 SA가 DFIR과 가장 유사한 결과를 보였다. 결과적으로, 겨울철 강수량 관측에서는 SA가 기준 강수량계와 가장 유사하게 관측되었으며, PG는 겨울철 관측에 적합하지 않은 것으로 분석된다.

대한민국 기상청에서 사용하고 있는 UM (Unified Model, UM) 모델의 국지예측시스템(Local Data Assimilation and Prediction System, LDAPS)은 수치모델 모의 시 대기경계층 유형에 따라 물리과정을 다르게 계산하기 때문에 이 과정을 검증하는 것은 모델의 정확도 향상에 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 수치모델의 대기경계층 유형을 관측자료 를 기반으로 검증하였다. 관측자료를 기반으로 대기경계층 유형을 분류하기 위해서 보성 표준기상관측소에서 수행한 여름철 집중관측자료(라디오존데, 플럭스관측장비, 도플러 라이다, 운고계)를 활용하였으며, 2019년 6월 18일 부터 8월 17일 까지 61일 동안에 총 201회의 관측자료를 분석하였다. 또한 관측자료와 수치모델 결과가 다른 경우를 보면, 관측자료를 기반으로 한 대기경계층 유형 분류 결과에서 2유형으로 분류되는 사례가 수치모델에서는 1유형으로 분류된 사례가 53회로 가장 많이 나타났다. 그 다음으로는 관측자료를 기반으로 한 대기경계층 유형 분류 결과에서 5유형과 6유형 으로 분류되는 사례가 수치모델에서는 3유형으로 분류된 사례가 많이 나타났다(각각 24회, 15회). 관측결과와 수치모델 모의 결과가 일치하지 않은 사례는 모두 층적운 접합 여부 및 적운 모의 등 수치모델의 구름물리 부분의 모의 성능에 기인하여 발생한 것이라고 분석된다. 따라서, 대기경계층 유형 분류의 구름물리과정의 모의 정확도를 개선하면 수치모델 성능이 향상 될 것으로 판단된다.

한반도 남해안 지역의 여름철 대기 안정도 특성을 분석함으로써, 한반도 특성에 맞는 강수 예측을 위한 대기 안정도 지수의 정량적인 임계값을 도출하고자 하였다. 보성 표준기상관측소에서 관측한 2019년도 여름철 라디오존데 집중관측자료를 분석에 사용하였으며, 총 관측자료는 243개이다. 강수 유무 및 중규모 대기 현상에 대한 대기 안정도를 분석하기 위해서, 대류가용잠재에너지(Convective Available Potential Energy, CAPE)와 폭풍지수(Storm Relative Helicity, SRH)를 비교하였으며 특히 SRH 분석은 고도별로 총 4개의 층으로(0-1, 0-3, 0-6, 0-10 km) 세분화하였다. 강수 유무에 따른 분석은 강수가 없는 경우, 강수발생 전 12시간, 강수 발생 시로 구분하여 수행하였다. 그 결과, 2019년도 보성에서 발생한 여름철 강수 예측에는 CAPE 보다 SRH가 더 적합하며 0-6 km SRH가 약한 토네이도가 발생 가능한 기준과 같은 150 m 2 s−2 이상일 경우 강수가 발생한 것으로 분석 된다. 또한, 장마와 태풍 기간의 대기 안정도를 분석한 결과를 보면, 일반적으로 SRH는 대기 깊이가 두꺼워질수록 값이 커지는데 반해서 0-10 km SRH 평균값 보다 0-6 km 의 SRH 값이 더 크게 나타났다. 따라서, 2019년도 보성에서 발생한 태풍에 의한 강수를 판별하는 데는 0-6 km 의 SRH 값이 더 효과적이라고 할 수 있다.

GABA는 식물, 동물 및 미생물 등 자연계에 다양하게 존재하고 있으며, 항고혈압, 이뇨, 진정, 수면유도 및 항스트레스 등 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있어서 식품, 의약품 소재로 활용되고 있다. 본 연구에서는 김치로부터 분리한 GABA 형성 유산균을 옥수수 수염 추출물에 적용하여 발효 특성과 발효물의 항산화 효과에 대해 분석하였다. 신규 L. plantarum LAB459의 분리와 동정은 생화학적 특성, 당자화성 및 16s rRNA 염기 서열 분석을 통해 확인되었다. 그리고 TLC와 HPLC 분석을 통해 분리된 L. plantarum LAB459가 GABA 생성능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 탈지유가 포함된 옥수수 수염 열수 추출물에 대해 발효를 수행한 결과, 동결 건조된 발효물에 약 1 μg/mg 수준의 GABA가 형성된 것을 확인하였다. 또한 발효물에 대한 플라보노이드와 항산화 분석은 옥수수 수염 열수 추출물에 비해 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum LAB459는 다양한 식품 발효의 스타터 또는 식품 소재와 의약품 소재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

공주지역에 조림된 리기다소나무 군락에서 국내 대표 수종인 소나무와 방풍림으로 주로 조림되는 곰솔 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하였다. 분해 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 잔존율은 각각 42.12±5.30과 24.79±1.98%로 소나무와 곰솔의 낙엽 분해율은 곰솔 낙엽의 분해가 소나무 낙엽의 분해에 비해 빠르게 일어났다. 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 분해상수 (k)는 각각 3.02과 3.59로 곰솔 낙엽의 분해상수가 다소 높게 나타났다. 소나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 14.4, 144.1 이었으나 60개월 경과 후에는 각각 2.26와 40.1로 점차 감소하였으며, 곰솔 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 14.4와 111.3로 나타났고, 60개월 경과 후에는 각각 3.06와 45.8로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 소나무 낙엽에서 각각 3.07, 0.31, 1.51, 16.56, 2.03 mg g-1, 곰솔 낙엽에서 각각 3.02, 0.39, 0.99, 19.55, 1.48 mg g-1로 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 질소와 인의 함량은 유사하였다. 60 개월 경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존율은 소나무 낙엽에서 각각 231.08, 130.13, 35.68, 48.58, 36.03%이었고, 곰솔 낙엽에서 각각 143.91, 74.02, 28.59, 45.08, 44.99%로 나타났다.

본 연구는 지역별로 수집한 유채 균핵병 균주에 대해 등록 된 3종의 약제를 사용하여 저항성 검정을 실시하였고, 저항성 발생 가능성이 있는 약제의 작용 기작과 관련한 유전자를 분석하여 변이 유무를 확인하였다. 1. Carbendazim-diethofencarb 약제배지의 경우, 0.1 ppm 농도에서 균사 생장 억제율은 13.3~41.9% 범위로 나타났으며, 1 ppm 이상의 농도에서는 모든 균주에서 96.1% 억제율을 보여 균주의 저항성이 확인되지 않았다. 2. Fludioxonil 약제배지는 0.1 ppm 농도에서 균사의 생장이 94.2% 이상 억제되었으며, 1 ppm 농도에서부터 100%의 억제 율을 보여 가장 약제 효과가 우수한 것으로 나타나 수집한 모든 균주에서 약제의 감수성을 확인하였다. 3. Boscalid 약제배지는 앞선 2종의 약제에 비해 균주의 균사 생장 억제가 뚜렷하지 않았다. 특히 10 ppm 농도에서 무안 수집 균주는 93.9%, 나주 수집 균주는 79.3%로 지역 간 차이가 있었으며, 1000 ppm의 높은 약제 농도에서도 균사의 생장을 100%까지 억제하지 못해 약제에 대한 균주의 저항성 발생 가능성을 추측하였다. 4. 3종의 시험 약제 농도별 균핵병 균주의 균사 생장을 50% 억제하는 농도(EC50)를 분석한 결과, Fludioxonil, Carbendazim-diethofencarb, Boscalid 약제순이었으며, 그 값은 각각 0.06, 0.16, 0.43 ppm으로 나타났다. 5. 또한, 3종의 시험 약제 농도별 발생한 균주의 균핵 형성 능력은 1 ppm 농도에서 Carbendazim-diethofencarb는 5.6개, Fludioxonil은 0개로 나타난 반면, Boscalid는 최대 11.3개의 균핵이 형성되어 차이를 확인할 수 있었다. 6. Boscalid 약제에 대한 균주의 저항성을 확인하기 위해 해당 약제의 작용 기작인 SDHI와 관련된 유전자 SdhB를 염기 서열 분석하였다. 염기서열 분석 결과 무안 및 부산에서 수집 한 균주의 경우 SdhB 표준 염기서열과 일치하여 감수성이었으나, 나주, 당진, 제주, 영암에서 수집한 균주는 32번째 염기 가 C→T로 치환되어 GCA(Alanine)→GTA(Valine) 점 돌연변이를 확인하였다.

Precast concrete (PC) modules have been increased its use in modular buildings due to their better seismic performance than steel modules. The main issue of the PC module is to ensure structural performance with appropriate connection methods. This study proposed a PC modular beam system for simple construction and improved structural and splicing performance. This modular system consisted of modules with steel plates inserted, and it is easy to construct by bolted connection. The steel plates play the role of tensile rebar and stirrup, which has the advantage of structural performance. The structural performance of the proposed PC modular beam system was evaluated by flexural test on one reinforced concrete (RC) beam specimen consisting of a monolithic, and two PC specimens with the proposed PC modular beam system. The results demonstrated that the proposed PC modular beam system achieved approximately 86% of the structural performance compared to the RC monolithic specimen, with similar ductility of approximately 1.06 fold greater.

본 연구에서는 유화안정제 중 하나인 cetyl alcohol 함량에 따른 천연 염모제 헤나의 유화 안정성을 분석하고 가장 안정한 유화를 나타내는 cetyl alcohol 함량을 확인하였다. 유화 안정성을 분석하기 위해 cetyl alcohol의 함량에 따른 입자 크기, 입자 형태, 점도 및 염색 후 색상의 차이를 비교하였다. Dynamic light scattering (DLS) zeta 분석 결과, cetyl alcohol 3 %가 zeta potential 값이 115.9 mV로 가장 높은 값을 보였으며, 입자크기분포는 cetyl alcohol의 함량이 3 %인 크림 제형 염모제가 증류수에 분산된 헤나와 비교해 입도분포의 폭이 좁았다. 점도계 분석 결과 cetyl alcohol의 함량이 증가할수록 점도가 증가하였고, 크림 제형의 헤나 pH 측정 결과 두피에 적합한 pH 범위로 측정되었다. 또한 헤나 크림 제형 염모제에서는 cetyl alcohol의 함량이 증가할수록 유화 안정성이 증가하였다.

Chitosan, natural organic polymer, has been applied in water treatment as adsorbent due to non-toxic for human being. The amino group as functional group, can interacts with cation and anion at the same time. The prepared chitosan bead (HCB) was crosslinked to increase chemical stability (HCB-G) and both HCB and HCB-G were prepared to increase physical strength by drying referred to DCB and DCB-G, respectively. The adsorption effect for crosslinking and drying for four types of chitosan bead was tested using pseudo fist order (PFO), pseudo second order (PSO), and intraparticle diffusion model (ID). Regardless of PFO and PSO, the order of K, rate constant, is as followed: HCB > HCB-G > DCB > DCB-G for Cu(II) and phosphate. Drying leading to contraction of bead significantly reduced adsorption rate due to reduce the porosity of chitosan. In addition, crosslingking also negatively effect on adsorption rate. When compared with Cu(II) using hydrogel bead, phosphate showed higher value than Cu(II) for PFO and PSO. The application of ID showed that both hydrogel beads (HCB and HCB-G) obtained a very low R2 ranging to 0.37 to 0.81, while R2 can be obtained to over 0.9 for DCB and DCB-G, indicting ID is appropriate for low adsorption rate.