본 논문에서는 다양한 분야에 적용할 수 있는 자동화 동시 인상 시스템을 3D 콘크리트 프린팅에 적용하여 동시 인상이 가능한 3D 콘크리트 프린팅 시스템으로 개발하였다. 개발된 시스템은 3D 콘크리트 프린팅 작업 중 측정되는 인상량을 피어슨 상관계수를 통해 분석하고, 유압시스템을 사분위수 기법으로 실시간 모니터링하여 안전하고 정밀한 인상이 가능하다. 이를 활용하면 3D 콘크리트 프 린팅 구조물의 출력 품질을 확보함과 동시에 3D 콘크리트 프린팅의 규모보다 큰 구조물을 출력할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 3D 콘크리트 프린팅과 동시 인상이 가능한 3D 콘크리트 프린팅을 각각 이용하여 시편을 출력하였다. 출력된 시편은 3D 스캐너를 활용하여 측정하였다. 스캔한 시편의 층별 직경과 시편의 교차각을 측정하였으며, 분석을 통해 동시 인상이 가능한 3D 콘크 리트 프린팅의 성능을 검증하였다.

본 연구에서는 마찰모델에 따라 다른 마찰진자시스템(FPS)이 적용된 교량의 성능을 비교･분석하기 위해 구조해석을 수행하였다. 마찰해석모델 별 성능을 분석하기 위해 PVDF/MgO 마찰재의 마찰계수를 활용하여 쿨롱 마찰모델과 속도 의존 마찰모델을 구축했다. 쿨롱 마찰모델은 마찰속도와 관계없이 단일 마찰계수를 사용하며, 속도 의존 마찰모델은 마찰속도에 따른 마찰계수의 변화를 반영하 는 마찰모델이다. 지진해석으로 비선형 시간 이력 해석과 지진 취약도 해석을 수행하여 구조물의 응답을 확인하였다. 마찰모델에 따 른 바닥판과 교각의 지진 응답을 활용해 면진된 교량의 성능을 분석하였으며, 면진된 교량의 성능을 효과적으로 평가할 수 있는 마찰 모델을 분석했다.

3D 프린팅은 다수의 레이어(layer)를 적층하여 물체를 제작하는 기법으로, 복잡한 형상을 가지는 물체를 비교적 쉽게 제작할 수 있 다. 이를 건설 산업에 접목한 3D 콘크리트 프린팅(3D concrete printing)은 콘크리트 타설 시 거푸집을 사용하지 않으며, 비교적 적은 작업량과 인력이 요구되므로 경제적인 시공이 가능하나, 출력된 3D 프린팅 콘크리트는 일반 콘크리트 대비 다소 낮은 강도가 예상된 다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 분석하였다. 3D 프린팅 콘크리트 시편 출력을 위해 Ultimaker Cura 소 프트웨어로 형상 및 출력 경로를 설계하고, 이를 바탕으로 3D 프린터를 제어하는 G-code를 생성하였다. 연구에서 사용된 3D 프린터 의 출력 성능과 콘크리트의 적층성, 유동성 등을 고려하여 최적의 배합비를 선정하였고, 시편 출력에 활용하였다. 시편 출력 시 동일 한 치수를 가지는 몰드 시편을 함께 제작하여 비교･분석에 사용하였다. 각 시편의 물성은 휨강도 시험과 압축강도 시험을 통해 각각 의 강도를 측정하였고, 비교･분석하여 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 확인하였다.

본 논문에서는 유지보수를 위한 구조물 인상 시 위험도 분석을 수행하여 안전사고를 방지할 수 있는 스마트 자동 인상 시스템을 개 발하였다. 쌍대비교행렬 분석 기법을 활용하여 위험도를 분석할 수 있는 정량적 위험도 분석 프로그램을 개발하였고, 이를 자동 인상 시스템과 연계하여 구조물 인상과 동시에 실시간으로 위험도 분석을 하였다. 자동 인상 시스템의 구성요소 중 거리측정센서로 구조 물 인상 시의 변위를 측정하고, 측정된 변위는 정량적 위험도 분석 프로그램에 입력되어 위험도를 분석한다. 개발한 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 확인하기 위해 실제 교량을 대상으로 실험을 수행하였으며, 구조물 인상과 동시에 위험도 분석이 가능한지를 확인 하였다. 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 평가하기 위해 인상실험 시 검증된 LVDT(linear variable differential transformer)를 함께 설치하였으며 거리측정센서와 LVDT로 측정되는 변위로 최대 인상량과 구역별 단차를 분석하였다. 인상장치의 동시 작동에 대한 성 능을 통계적 분석방법인 분산분석(analysis of variance) 방법을 이용하여 성능을 검증하였다.

본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도 도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트 (graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이 트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이 트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도 도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으 로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

구조물을 지진 위험으로부터 완화시키기 위한 마찰면진장치의 상용화된 마찰재료 중 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)은 내화학성과 마찰성능이 우수하다. 그러나 PTFE는 상대적으로 낮은 내마모성을 가지므로 경제적인 마찰재료이며 산화마그네슘(oxide magnesium, MgO)으로 내마모성을 증가시킨 개선된 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF)를 PTFE 의 대안으로 제안하였다. 개발된 PVDF/MgO 마찰재를 이용하여 실험을 통해 마찰성능을 측정하였으며 PTFE의 마찰성능과 비교하였다. 그리고 측정된 마찰계수를 이용하여 마찰면진장치를 설계하였다. 마찰면진장치의 성능은 교량의 비선형 시간이력 해석을 통해 확인하였고, 이를 통해 마찰면진장치의 마찰재료로 PTFE를 대체하여 PVDF/MgO를 사용하는 것에 대한 타당성을 평가하였다.

본 논문에서는 모듈화(Module)된 부품을 활용한 탄성받침 성능개선기법에 대하여 소개하였다. 각각의 모듈화된 장치들이 지진 강도 및 이동 변위에 따른 단계별 거동을 함으로써 받침의 성능을 개선하게 된다. 모듈화된 장치들은 초기전단저항 블럭, 완충장치, 변위수용가이드, 낙교방지블럭이 있으며, 탄성받침에 추가적으로 적용되었다. 이 장치는 지진의 규모에 따라 4단계로 거동하며, 1차로 설계변위를 수용하고, 2차, 3차에서는 대규모 지진을 수용하며, 4차로는 대규모의 지진에 대해서 낙교방지가 가능하도록 설계되어 탄 성받침의 용량 제한을 증가시킨다. 본 논문에서는, 개발기술인 PRB 지진격리장치를 유한요소해석을 통해 해석하여 격리장치의 이론적인 거동이 구현되는지와, 대규모 지진에 해당하는 하중을 견딜 수 있는지 확인하였다. 그리고 이를 바탕으로 실험을 통해 성능평가를 진행하여 두 결과의 비교 분석을 통해 PRB 지진격리장치가 탄성받침의 성능을 개선할 수 있는지 검증하였다.

본 연구에서는 염제거 특성을 가지는 나노여과, 역삼투 및 정삼투 폴리아마이드 TFC 삼투막의 자유부피(공극) 특성을 양전자 소멸분광법을 이용해 측정하여, 이 결과를 바탕으로 용질제거 특성을 해석해봄으로써 활성층 내 존재하는 공극 특성과 물질이동 기작과의 상관관계를 밝혀냈다. 양전자 소멸분광법으로 측정한 폴리아마이드 삼투막의 공극 크기는 약 0.48 ~ 0.62 nm (지름) 내외로, 분리막 활성층 공극의 크기와 보론 제거율은 반비례함을 확인하였다. 압력기반 여과장치에서 수투과도를 증가시켜 보론 제거 실험을 반복한 결과, 0.6 nm 내외의 상대적으로 큰 공극을 가지는 폴리아마이드 분리막에서 확산이 아닌 대류를 통한 물질이동이 주도적으로 일어남을 확인하였고, 이를 무차원수인 Peclet 수의 변화로 증명했다.

해수담수화 플랜트 사업단은 2006년 해수담수화 플랜트 시장의 주력기술로 활용되었던 역삼투방식 해수담수화 플랜트 기술을 세계적인 수준으로 개발하고자 시작되었다. 특징적으로 10 MIGD 기장 플랜트를 통하여 8 MIGD급 트레인, 4.0 kWh/m³ 이하의 에너지 소모량, 파울링 저감 50% 등의 기술적 목표를 실현하였으며, 기술개발 주체인 두산중공업이 2013년 칠레 해수담수화 플랜트를 수주하는데 기여하는 등, 기술적 가치로서 1조 9천억에서 6조 9천억으로 평가받고 있다. 향후 기장내 공업용수 혹은 생활용수 공급용 정수 플랜트로 활용될 예정에 있다.

가압형 정삼투(pressure-assisted forward osmosis, PAFO) 공정은 기존의 정삼투(forward osmosis, FO) 공정의 단 점인 낮은 수투과도 및 유도용질의 역확산을 극복하여 전체 공정 효율을 향상시킨다. 하지만 가압에 의한 추가적인 수리학적 압력의 작용은 파울링을 가속화 시킨다는 단점이 있다. 본 연구는 PAFO의 간헐적 운전방법인 간헐적 가압형 정삼투 (Intermittent pressure-assisted forward osmosis, I-PAFO)의 파울링 저감 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 비교를 위해 FO 및 PAFO를 동시에 운전하여, 세 가지 운전에서의 파울링 거동을 관찰하였다. 파울링 실험을 위한 오염물질로 콜로이드 실리 카 입자를 사용하였고, 분리막 및 입자의 정전기적 상호작용 에너지 변화가 파울링 거동에 미치는 영향도 확인하였다. 실험 결과, I-PAFO 운전에서, 용액 pH 변화에 관계없이 가압구간, 압력완화 구간에서 각각 PAFO, FO보다 높은 수투과도를 유지 하였다. 파울링 실험 후, PAFO에 비해 I-PAFO운전에서 더 적은 수투과도 감소가 관찰되었고, 이로 인해 물리세정 후 향상된 수투과도 회복률 또한 관찰되었다.

최근 정삼투(FO) 공정의 성능향상을 위해 유입수에 낮은 수압을 가하는 가압형 정삼투(PAFO) 공정이 관심을 받 고 있다. Structure parameter는 FO 및 PAFO 공정 운전시 유도용질의 확산 저항성(Solute resistivity)을 결정하며, 이는 Solution-diffusion model (S-D model)을 통한 수투과 및 염투과 성능 예측을 지배하는 인자 중에 하나이다. 본 연구는 S-D model을 이용하여 가압형 정삼투시 유입수 측에 가해지는 압력에 따른 Structure parameter 변화 양상을 예측하고자 하였다.

본 연구는 해수 온도(10-26°C)와 TDS (30,000, 35,000, 40,000, 45,000 mg/L) 별 최적의 스플릿 파샬 비율을 탐구하기 위한 연구로써, 역삼투 공정 생산수의 수질 기준(TDS : 150 mg/L 이하, 붕소 농도 : 1 mg/L 이하)을 충족하는 범위 내에서 최저 에너지 소비량을 나타내는 스플릿 파샬 비율 조건을 탐구하였다. 역삼투막 제조사에서 제공하는 3가지 역삼투 시뮬레이션 프로그램(DOW ROSA, TORAY CSMPRO5, LG Q+)을 이용하여 각 프로그램에서 나타내는 최적비율을 비교조사하였다.

In this study, the transfer rate of wild type Listeria monocytogenes (LM) was investigated to establish the standard of safety management during pork meat processing for meat to meat and meat to food contact surfaces contamination at 5 and 10oC. The transfer rate of LM from meat to meat during the processing increased from 0.02% after 30 min to 0.42% after 120 min at 5oC, while for conveyor belt and stainless steel, it decreased from 0.015% and 0.013% after 30 min to 0.002% and 0.0003% after 120 min at 5oC, respectively (p < 0.05). When temperature increased to 10oC, the transfer rates of LM from meat to meat, conveyor belt and stainless steel were the highest at 60 min exposure, and all decreased after 120 min. In reverse, the transfer rate from food contact surface to pork meat was significantly higher than that from pork meat to food contact surface (p < 0.01). Also, the transfer rate to conveyor belt was significantly higher than stainless steel (p < 0.05) and it was highest at 30 min exposure time in both 5 and 10oC. This study indicates that the transfer and adherence rates of LM are influenced by the contact time and temperature. Consequently, these results were utilized to develop a predictive model with a high level of confidence which can lead to prevent cross-contamination during pork meat processing.

Movement and accumulation of cadmium in male Sprague-Dawley rats, fed with brown rice from nearby Janghang smeltery area were investigated. The rat fed with five different cadmium level diets made with Cdpolluted during 12 weeks. The brown rice-polluted with 0.87 ppm Cd (PBR) was sampled from products in the Janghang smeltery area. Diets of brown rice group were brown rice (BR, 0.002 ppm Cd), each 50% of BR and PBR (BR+PBR 50%, 0.44 ppm Cd) and PBR (PBR 100%, 0.87 ppm Cd). To compare with BR+PBR 50%, the another group diet composed the feed (FE, 0.002 Cd ppm) and each 50% of FE and PBR (FE+PBR 50%, 0.44 ppm Cd). Accumulation of Cd, Zn and Cu in blood, liver and kidney rats was measured by GF-AAS. The weight gain in BR groups and FE groups were different 0.22-0.26 and 1.08-1.26 g/day, respectively. Daily intake cadmium was 10.77 and 22.36 μg/rat in BR+PBR 50% and PBR 100%, and 8.83 μg/rat in FE+PBR 50%. Cadmium contents in diets were higher, and total intake of the heavy metals was more increased on the whole. Weights of liver and kidney in FE+PBR 50% group was 2.64 and 2.27 folds higher than those in BR+PBR 50% group. Cadmium contents in blood were increased with intake of BR diet, but Zn and Cu were decreased with them. In the diet groups with the same Cd concentration, Cd content of FE+PBR 50% was higher 1.27 times than that of BR+PBR 50%. In the diet group of BR, BR+PBR 50%, and PBR 100%, the increase of Cd concentration was significantly different to the increase of Cd content in the livers. In the same condition of Cd concentration, Cd contents were higher in the BR+PBR 50% group. In the diet groups of BR, BR+PBR 50%, and PBR 100%, the increase of Cd content in the kidneys led to the increase of Zn and Cu contents. In the same condition of Cd concentration, the diet group with the addition of BR was shown to be 3.11 times higher than with the addition of FE. In view of the results so far achieved, It was closely related with Cd, Zn, and Cu content.

This study was performed to determine the transfer rates of each foodborne pathogen from pork meat packaging during the processing. We analyzed the transfer rate of Listeria monocytogenes from contaminated pork meat to worker's hands (wearing polyethylene gloves, PEG; cotton gloves, CG; and bare hands), cutting boards and knives, and vice versa. Transfer rate of CG 100.00% was higher than that of bare hands 2.513% and PEG 1.511%. In particular, when wearing CG, the transfer rate from the CG to bare hands with CG was 0.08%. Also, the range of transfer rates from contaminated pork meat to cutting board and knife was 0.352-3.791%. In contrast, transfer rates from the workers’ hands (with PEG/CG and bare hands) to cutting board, knife, and pork meat ranged from 0.001 to 0.141%. There was a lower transfer rate from workers’ hands than from pork meat. These findings indicate that use of PEG could effectively reduce or prevent the cross-contamination compared to CG and provide important information concerning the consecutive transfer of L. monocytogenes during food processing.

식품산업체에서 검사한 자료의 일반세균수는 대부분 불규칙 분포를 나타낸다. 최근 이러한 불규칙적인 경향에 대하여 미생 물수의 lognormal 분포 특성을 이용하는 확률분포 모델을 적용함으로써 좀더 정확한 변화의 특성을 밝히고 있다. 확률분포 모델을 이용하면 일반세균수와 대장균군 등의 분석결과에 대해 과거의 단순한 경향분석을 벗어나, 유용한 분석이 가능한 것으로 나타나고 있 다. 본 연구는 냉동만두류를 생성하는 2개 업체의 각각 1년 동안 실험된 일반세균 자료를 갖고, 확률분포 모델 활용의 타당성과 업체간의 위생수준 상호비교 그리고 예상되는 위해 발생 예측에 적용 검토하였다. 그 결과 정량적인 미생물 자료에 대한 확률분포 모델의 적용은 식품산업체에서 일반세균수에 의한 위해발생 가능성을 예측하고 안전관리 수준을 결정하는데 유용한 것으로 판단되었다.

미생물학적 위해성 평가(Micribial risk assessment: MRA)에서 노출평가시 확률적 접근방법은 식중독 발생에 관련된 많은 위해 미생물의 다양성과 변이성 그리고 불확실성에 대한 분석이 가능하고 과적의 접근방법인 point estiamte 보다 훨씬 더 현실성이 반영된 결과를 제공할 수 있어 현재 MRA의 노출평가에서 가장 효과적인 방법으로 인정되고 있다. 본 연구는 MRA 방법론 중 노출평가에서 이용될 수 있는 수학적 확률분포 모델을 이용하여 위해 미생물의 발생수준을 추정하는 방법론을 제시하고, 이를 바탕으로 국내 식육에서의 Listeria monocytogenes에 대한 오염수준을 추정하였으며, 그 결과 국내 식육에서의 L. monocytogenes의 오염수준은 평균 (50_(th) percentile) -4.08 Log CFU/g이며, 최소 (5_(th) percentile) -4.88 Log CFU/g, 최대 (95_(th) percentile) -3.56 Log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다.

PCR법은 특정 유전자를 증폭하는 기술로 작물 및 식품에서 유전자 변형체 함유 여부를 가리는 효과적인 방법이다. 그러나 핵산의 추출법에 따라 PCR의 감도가 크게 달라지므로 정확한 추출법의 선정이 매우 중요하다. 본 연구는 현재 컬럼형 상용화 키트와 기존의 용매 추출방법을 이용하여 콩과 옥수수가공식품에 대한 각 유전자 부위의 검출감도를 비교 분석하였다. 핵산의 추출효율과 도입유전자의 증폭효율면 모두 상용화 키트인 Wizard™, DNeasy™ 추출법이 우수하였다. DNeasy법은 대부분의 식품에서 우수한 추출효율을 보였으나, 옥수수가공식품에서 수율이 감소하는 단점을 나타내었다. Wizard법은 모든 가공식품에서 고른 추출효율을 보였으며, PCR반응에 의한 증폭산물도 잘 보존되어 가공식품의 GMO검출에 적합한 것으로 나타났다. 한편 CTAB법은 콩가공식품에서 약간 효율이 좋은 것으로 나타났으나 대부분의 경우 효율이 낮았으며, 식품의 종류에 따라 편차가 심하게 나타났다. pheno/chloroform법은 대부분의 식품에서 핵산의 분리가 어려운 방법으로 나타나 GMO분석에는 적합하지 않은 방법으로 확인되었다.

A survey was conducted to investigate consumers' attitudes toward the foods developed by gene recombination techniques from December, 1999 to April, 2000. The questionnaires were mailed to 1,500 people, and the 1,101 people responded. The consumers were asked about knowledge, acceptance, intention of purchasing, and labeling information. Although the portion of the consumers (88.8%) knowing the genetically modified foods (GMF) was lower than that of the food expert group (98.7%), many consumers had some knowledge on the GMF, which may be influenced by news released from mass media. Seventy-nine percent of the consumers responded that gene recombination technology is necessary in food production, which is similar to the findings on the survey of the expert group. The portion of the consumers responding that these foods are potentially hazard was 88.1 %, which is a little higher than the data (80.9%) from the expert group. The consumers having greater knowledge less worried about a potential hazard of the gene recombinant foods (p＜0.01). Although 62.9% of the consumers responded to be willing to purchase those foods, only 16.2% of them responded to purchase the foods with no conditions, which is lower to that from the expert group (23.5%). There was no statistically significant relationship between the knowledge and the intention of purchasing. The ninety point three percent of the consumers wanted the information on gene recombination to be labeled on the foods. The data from this survey suggest that knowledge of the consumers on the GMF are not accurate, so proper strategy for consumer education may need to be developed. In addition, it is necessary to improve safety assessment sys0etn and analytical techniques for genetically modified foods (GMF) and to build pre- and post-market surveillance system for efficient implementation of the GMF labeling.