식중독균은 식품의 생산, 가공 및 유통 과정에서 확산 될 수 있으며, 이는 대규모 식중독 사고로 이어질 수 있 다. ‘Farm to table’ 전 과정에서의 식품 안전을 확보하기 위해서는 신속하고 정확한 검출 기술이 필수적이다. 그러 나 기존 PCR 시스템은 실험실 환경에 제한되어 있어 현 장 적용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 현장형 PCR 기기 가 개발되었으며, 마이크로유체칩(microfluidic chip)은 고속 처리, 비용 효율성 및 다중 검출 기능을 갖춘 기술로 주목 받고 있다. 특히, 반응 구획이 분리된 다중 반응 챔버를 활용하면 여러 병원체를 동시에 검출할 수 있다. 본 연구에 서는 현장형 실시간 PCR 장비와 마이크로유체칩을 통합한 Lab-on-a-chip 시스템을 개발하고, 이를 이용한 식중독균의 신속한 현장 검출법을 검증하였다. 본 시스템은 swab 분석 을 이용한 DNA 추출법과 현장형 실시간 PCR을 결합하여 E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes, S. aureus의 DNA를 식품 및 환경 시료에서 효과적으로 추출 하고 분석할 수 있었다. GENECHECKER® UF-300 실시간 PCR 시스템을 활용한 검출 결과, 30분 이내에 105-101 CFU/ mL (cm2) 수준의 검출 한계를 나타내며, 신속하고 민감한 다중 병원체 검출이 가능함을 확인하였다. 본 연구 결과 는 마이크로유체칩을 활용한 현장형 실시간 PCR 시스템 이 식품 안전 모니터링 및 현장 진단에 효과적으로 활용 될 가능성을 보여준다. 현장형 다중 검출 시스템을 통해 식중독균을 보다 신속하게 검출할 수 있어, 식중독 예방 및 감시 체계에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
Autonomous vehicle (AV) technology is rapidly entering the commercialization phase driven by advancements in artificial intelligence, sensor fusion, and communication-based vehicle control systems. Real-world road testing and pilot deployments are increasingly being conducted, both domestically and internationally. However, ensuring the safe operation of AVs on public roads requires not only technological advancement of the vehicle itself but also a thorough pre-evaluation of the road environments in which AVs are expected to operate. However, most previous studies have focused primarily on improving internal algorithms or sensor performance, with relatively limited efforts to quantitatively assess how the structural and physical characteristics of road environments affect AV driving safety. To address this gap, this study quantitatively evaluated the compatibility of road environments for AV operation and defined the road conditions under which AVs can drive safely. Three evaluation scenarios were designed by combining static factors such as curve radius and longitudinal gradient with dynamic factors such as level of service (LOS). Using the MORAI SIM autonomous driving simulator, we modeled the driving behaviors of autonomous vehicles and buses in a virtual environment. For each scenario, the minimum time to collision (mTTC) from the moment the AV sensors detected a lead vehicle was calculated to assess risk levels across different road conditions.The analysis revealed that sharper curves and lower service levels resulted in significantly increased risk. Autonomous buses exhibited a higher risk on downhill segments, autonomous vehicles were more vulnerable to uphill slopes and gradient transitions. The findings of this study can be applied to establish road design standards, develop pre-assessment systems for AV road compatibility, and improve AV route planning and navigation systems, thereby providing valuable implications for policy and infrastructure development.
We developed pet food ingredients for dogs by fermenting oats soaked in herbal extracts of Dendropanax morbifera and Eriobotrya japonica using Lentinula edodes KCTC 18874P mycelium. The resulting materials were analyzed for β-glucan, total polyphenol, essential amino acids, vitamins B1 and B2, calcium (Ca), phosphorus (P), and heavy metals to confirm their beneficial components and safety during consumption. The content of (1-3),(1-4)-β-glucan ranged from 1.08 to 1.78%, with the highest content (1.51%) found in fermented D. morbifera and E. japonica using L. edodes mycelium (FMEJDMOLEM). The (1-3),(1-6)-β-glucan content ranged from 44.14% to 50.13%, with FMEJDMOLEM showing the highest content at 50.13%. The total polyphenol content was highest in FMEJDMOLEM, followed by fermented D. morbifera using L. edodes mycelium (FDMOLEM) and fermented E. japonica using L. edodes mycelium (FEJOLEM). Vitamin B1 content was significantly higher in FMEJDMOLEM, followed by FEJOLEM. FMEJDMOLEM also had the highest vitamin B2 content. The total essential amino acid content was the highest in FMEJDMOLEM, followed by FDMOLEM. FEJOLEM had the highest calcium content. The calcium-tophosphorus ratio in all the samples was below 1:0.8, meeting the standards set by the American Feed Association. Heavy metal analysis confirmed that lead and cadmium, which are hazardous to the health of dogs, were not detected in any of the samples. This study demonstrated the development of pet food materials with high levels of beneficial ingredients, such as β-glucan, appropriate calcium and phosphorus ratios, and no detectable heavy metals, ensuring both usefulness and safety. Our future research will focus on developing dog pet food using these materials, and conducting physiological activity studies to complete the development of scientific dog pet food.
본 연구는 선박 기관실 내에 설치된 증기 배관을 대상으로 누설 감지 및 상태 모니터링을 위한 방법론을 다루고 있다. 일반적 으로 기관실 내의 증기 배관은 보온재로 둘러싸여 있으므로, 증기가 누설되더라도 육안으로 식별하기 어려워 초기 대응을 지연시키는 상 황이 발생할 수 있다. 이에 본 논문은 RGB 카메라와 Thermal 카메라를 이용하여 상호보완적 정보 제공이 가능한 센서 시스템을 개발하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어의 설계 방법을 제안한다. 보다 세부적으로 제안된 시스템은 카메라 서버 모듈, 카메라 보정 모듈, 영상 정합 모듈, 열-지도 학습 모듈, 추론 및 시각화 모듈로 구성된다. 특히 증기 배관의 누설이 이상 고온을 초래한다는 점을 고려하여, 본 논문은 열-지도의 개념을 정의하고 열-지도의 효과적인 학습, 열-지도에 기반한 이상 고온 감지, 감지된 이상 고온 영역의 시각화를 위한 알고리 즘을 제안한다. 제안된 방법은 선박 증기 배관 시스템을 모사한 실험 장치를 이용하여 다양한 실험을 통해 그 효용성을 입증한다.
우리나라의 식량자급률은 49.3% 정도이며, 이중 쌀, 고구 마, 감자 등은 자급률이 높으나 콩, 보리쌀, 옥수수, 밀 등은 자 급률이 낮다. 또한 1인당 연간 쌀 소비량은 갈수록 감소하고 있 고, 과잉 생산에 의해 쌀 가격의 경쟁력 또한 저하되고 있는 실 정이다. 따라서 기존 쌀 중심의 논 이용 작부체계에서 벗어나 다양한 작물을 재배할 수 있는 밭 이용 작부체계로의 전환이 필요하다. 이 시험에서는 남부지역 밭 재배 콩 - 양파 작부체계 에서의 품종 및 파종(정식) 시기에 따른 작부체계 성립 가능성 및 생산성을 구명하고자 하였다. 경남 창녕군 관내 밭 포장에 서 시험을 수행하였으며 작물 별 재배 기간은 양파는 2022년 10월에서 2023년 6월까지, 콩은 2023년 6월부터 2023년 10 월까지였다. 양파는 로망(조생종), 탱크(중생종), 카타마루(중 만생종)의 3종을, 콩은 선유2호(단기성 두부 및 장류용 콩), 대 찬, 태광(이상 일반 두부 및 장류용 콩)의 3종을 시험품종으로 각각 선정하였다. 또한 콩의 파종 시기는 6월 중순(조기), 6월 하순(적기) 및 7월 상순(만기)의 3시기로, 양파의 정식 시기는 10월 하순(조기), 11월 상순(적기), 11월 중순(만기)으로 각각 설정하였다. 주요조사항목은 시험기간 중 기상 상황, 작물 재 배 전·후 토양 화학성, 작물 생육, 수량 특성 및 경제성 등이다. 콩과 양파의 재배기간 중 평균 기온과 강수량은 평년보다 높아 서 고온, 다우의 기상 특성을 보였다. 시험 포장의 토양 화학성 분석 결과, 콩 재배 시 토양 산도 개량, 양이온 무기성분 함량 증 가 및 질소 축적 등의 효과가 있는 것으로 생각된다. 양파에서 는 조생종인 로망의 수확기가 시험 품종 중 가장 빨랐다. 또한 정식기에 따른 양파 수확기는 모든 시험 품종에서 차이가 없었 다. 반면 중생종인 탱크와 중만생종인 카타마루의 상품 수량 및 경제성(소득)은 로망보다 높았다. 정식기에 따른 양파 상품 수량 및 경제성(소득)은 모든 품종에서 차이가 없었다. 콩에서 는 단기성 품종인 선유2호의 수확기가 태광 및 대찬보다 빨랐 다. 선유2호 및 태광에서는 파종기에 따라서 수확기에 차이가 있었으나, 대찬에서는 모든 파종기에서 수확기가 동일했다. 상품수량 및 경제성(소득)은 대찬이 태광, 선유2호보다 높았 다. 작물 별 파종(정식)기, 수확기에 따른 후작물 재배 포장 준 비 기간과 경제성(소득) 등을 고려했을 때, 콩(품종 : 대찬, 파 종기 : 6월 하순) - 양파(품종 : 탱크, 정식기 : 11월 상순)의 작 부 체계가 본 시험에서는 가장 적절한 것으로 판단된다.
Fishways, particularly installed at the estuary, have a purpose to encourage fluent migration for migratory fishes, as well as amphidromous and even freshwater species. Not choosing the laborious traditional method of using traps, we assessed the efficiency of the two fishways installed at the west and east barrage of the Nakdong River estuarine barrage respectively, by analyzing the videos recorded through automatic monitoring system. We randomly selected 30 videos monthly at each fishways and identified what kind of fishes were using the fishways and categorised their behaviour such as size, time and whether they passed the monitoring system or not. As a result, a total 8 families 14 species were recorded by monitoring system, with the most dominance of Erythroculter erythropterus (Relative Abundance: 59.5%), followed by Micropterus salmoides (R.A: 19.9%) and Mugil cephalus (R.A: 9.9%). The monitoring system can capture passing fishes during night but the number of appearances of fish species at each hour of a day indicated significant diurnal activities (p<0.05). When fishes pass the monitoring system, approximately 70% of them passed through the monitoring device, while 17% of them showed fallback movement. Our finding indicates that species-specific characteristics of each fish are well represented through video monitoring method. In order to maximise advantages of using video monitoring, it is necessary to consider the installation point properly so that the monitoring system does not interfere with the movement of fish. Also, the utilisation of AI technology in the future is also necessary.
The turbine wheel plays a crucial role in operating turbines, and with recent advancements in technology, the performance requirements for turbine wheels have significantly increased. Consequently, it is essential to predict failure speeds, as turbine wheels must maintain high stability and reliability under harsh operating conditions. In this study, only the centrifugal loads generated by rotati were considered, excluding conditions such as temperature and pressure. A round-shaped fuse section was applied to the turbine wheel, and the stresses induced by variations in shape were analyzed to predict failure speeds. The results obtained using the Hallinan criteria were compared with the results from finite element analysis (FEA) to validate the predicted failure speeds, showing good agreement between the two methods.
본 논문은 자동계류시스템에 활용 가능한 선박의 6자유도 자세 추정을 위한 기법을 다루고 있다. 일반적으로 계류 중인 선박은 바람, 파도, 화물 적·양하로 인한 흘수의 변화, 기조력에 의한 해수면의 높이 변화 등 선박의 운동을 유발하는 다양한 외력이 존재한다. 이 러한 외력은 선박의 자세를 변경시키는데, 선박의 자세가 안정되도록 제어하는 것이 자동계류시스템의 역할이다. 본 논문은 이러한 상황 을 고려하여 대상 선박에 대하여 비접촉식 방법으로 높은 정확도 및 정밀도를 가지는 6-자유도 자세 추정기법을 제안한다. 제안된 방법은 스테레오 비전을 이용하여 2D 텍스쳐 정보와 3D 깊이 정보를 함께 이용한 기법으로, 2D 특징 추출/표현, 3D 필터링, 특징 매칭, 3D 대응쌍 의 가중치 계산, 자세 파라미터 추정 단계로 구성되어 있다. 본 논문에서는 자세 추정 정확도/정밀도를 더욱 개선하기 위해 기하학적 매칭 기법을 통해 두 단계의 특징 선별 및 가중치 산출 전략을 제안한다. 제안된 방법은 각각의 자유도에 대한 변위에 대해 정확도 및 정밀도 분석을 통해 평가된다.
본 연구는 현재의 표고버섯 시장 및 수급상황과 신선 표고버섯 생산을 위해 사용되는 접종배지의 영향력을 반영하기 위한 목적으로 수행하였다. 이를 위해, 분석에 사용한 자료의 시간적 범위는 2000년부터 2022년까지의 연도별 시계열자료이다. 분석방법은 전대수를 적용한 선형회귀모형을 적용하였다. 분석 결과, 모형은 통계적으로 유의한 결과를 얻을 수 있었다. 특히, 수요의 가격 탄성치는 –1.10%로 나타나 신선 표고버섯 가격이 1% 증가할 때, 수요량은 1.10% 감소하였다. 공급의 가격 탄력성은 비탄력적인 것으로 나타났으며 신선 표고버섯 가격이 1% 증가할 때 공급량은 0.33% 증가시키는 것으로 분석되었다. 본 연구의 차별성은 톱밥접종배지가 공급량에 미치는 영향과 최근의 소비시장의 상황을 반영한 모형을 추정했다는 것이다. 본 연구의 결과는 향후 신선 표고버섯의 원산지 변경에 따른 경제적 효과분석과 톱밥접종배지 생산자에 대한 지원 정책 개발을 위한 정책실험에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
This research introduces a novel probabilistic approach to consider the effects of uncertainty parameters during the design and construction process, providing a fresh perspective on the evaluation of the structural performance of reinforced concrete structures. The study, which categorized various random design and construction process variables into three groups, selected a two-story reinforced concrete frame as a prototype and evaluated it using a nonlinear analytical model. The effects of the uncertainty propagations to seismic responses of the prototype RC frame were probabilistically evaluated using non-linear dynamic analyses based on the Monte-Carlo simulation sampling with the Latin hypercube method. The derivation of seismic fragility curves of the RC frame from the probabilistic distributions as the results of uncertainty-propagation and the verification of whether the RC frame can meet the seismic performance objective from a probabilistic point of view represent a novel and significant contribution to the field of structural engineering.
The performance of various types of silencers used to reduce the micropressure waves radiated from ventilation holes and inclined shafts, which are being studied as measures to reduce micropressure waves in railway tunnels, was evaluated to find an effective silencer. In order to find the optimal silencer, the magnitude and frequency characteristics of the pressure waves emitted from the inclined shaft were analyzed to find an excellent silencer. The evaluation showed that the model with a porous cylinder and a small diameter outer tube was the simplest but performed the best.
Solar energy has been recognized as an alternative energy source that can help address fuel depletion and climate change issues. As a renewable energy alternative to fossil fuels, it is an eco-friendly and unlimited energy source. Among solar cells, thin film Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) is currently being actively studied as an alternative to heavily commercialized Cu (In,Ga)Se2 (CIGS) thin film solar cells, which rely upon costly and scarce indium and gallium. Currently, the highest efficiency achieved by CZTSSe cells is 14.9 %, lower than the CIGS record of 23.35 %. When applied to devices, CZTSSe thin films perform poorly compared to other materials due to problems including lattice defects, conduction band offset, secondary phase information, and narrow stable phase regions, so improving their performance is essential. Research into ways of improving performance by doping with Germanium and Cadmium is underway. Specifically, Ge can be doped into CZTSSe, replacing Sn to reduce pinholes and bulk recombination. Additionally, partially replacing Zn with Cd can facilitate grain growth and suppress secondary phase formation. In this study, we analyzed the device’s performance after doping Ge into CZTSSe thin film using evaporation, and doping Cd using chemical bath deposition. The Ge doped thin film showed a larger bandgap than the undoped reference thin film, achieving the highest Voc of 494 mV in the device. The Cd doped thin film showed a smaller bandgap than the undoped reference thin film, with the highest Jsc of 36.9 mA/cm2. As a result, the thin film solar cells achieved a power conversion efficiency of 10.84 %, representing a 20 % improvement in power conversion efficiency compared to the undoped reference device.