Modern manufacturing industries is to produce both precise and robust mechanical parts without failure while they are in service. In order to prevent a part failure for its lifetime, a mechanical design for a part should be examined on a basis of mechanical simulation. A nozzle plate, being a key part in steam engines, changes flow directions of steam in a turbine used in power plant. This paper is to the design and test for part safety and durability. Currently, nozzle plates are fabricated by welding nozzles to their plates. Welding causes some defects on the used materials while they are being manufactured. Another major defect is un-even pitches between welded nozzles. Welding causes phase changes because of high melting temperature of metal. This leads to decay on the welding spots, which weakens their structural strength and then, may lead to early damages on mechanical structures. This research proposes assembly-typed nozzle plate without welding. From the beginning, nozzle and plate are designed for insertion-typed assembly. Nozzle head and foot are designed in accordance with the grooves on outer ring and inner ring of a plate to make mating surfaces. Then the nozzle plate should be proved for structural and fatigue safety before they are put in manufacturing. This research adopts commercial softwares for modeling and mechanical simulation. The test result shows that the design with smaller mating area and deeper insertion produces higher safety in terms of structure and durability. From the conclusion, this paper proposes the assembly-typed nozzle plate to replace the welding typed.

대형선박의 발전에 사용되는 증기터빈에는 핵심부품으로서 노즐플레이트가 활용되는데 정밀 산업 이 발전한 요즘에도 오래 전의 설계와 생산방식을 답습하고 있다. 노즐플레이트는 많은 터빈 블레이드와 이너링, 아우터링으로 구성되어 있고 이들을 서로 용접하여 제작한다. 용접 시에 블레이드의 뒤틀림 등으로 인하여 그 용접위치에 약간의 변위가 발생하여 각 블레이드 간의 pitch가 불균일하여지고 이로 인해 플레이트의 성능 저하가 우려된다. 이러한 점을 개선하기 위해 용접식 보다는 pitch의 등간격을 유지시키는데 유리한 조립식 설계로 전환하는 것이 필요하다. 이는 설계 변경을 해야 하며 또한 새로운 설계 시에 그에 대한 응력을 기초로 하는 구조해석과 장시간 사용되었을 경우에 대비하여 내구성 시험이 수반되어야 한다. 본 연구는 터빈 블레이드의 구조 설계를 조립식으로 변경하고 이의 결합성을 검토한 후 사이버 공간상에서 안전성 검증을 통하여 실용 가능성을 입증하고자 한다.

노즐 플레이트는 발전 설비의 증기 터빈에 장착되는 핵심 장비로서 터빈 내부의 blade는 고정익으로 서 터빈에 유입되는 수증기의 유입속도와 방향을 조절하여 회전익에 전달해 주는 역할을 한다. 이 노즐 플레이트에는 많은 블레이드들이 inner ring 및 outer ring에 용접 방식으로 제작되어 활용되고 있으나, 용접시의 열변형, 노즐 블레이드 피치간의 불균일에 의한 제품불량 등이 문제가 되고 있다. 더욱이 용접공정 및 후공정으로 인한 제작 기간이 증가하여 원가 상승의 요인이 되는 문제가 있다. 본 연구는 용접식 노즐 플레이트를 조립식으로 설계 변경하여 구조를 개선하고 이의 적용성을 점검하고자 한다. 적용 가능성을 확인하기 위한 방법으로서 노즐 플레이트의 응력해석으로 구조안정성을 점검하고 또한 플레이트의 성능을 테스트하는 장치가 필요하다. 노즐 플레이트의 공기 출구의 속도 노즐단의 엔탈피 효율 등을 측정하기 위한 장치는 공기 흡입구와 여과기, test section 등으로 구성하여 설계한다.

In this study, to improve the in vitro development of various cells including cloned embryos, the effects that isoproterenol and melatonin have on in vitro development of porcine parthenogenetic oocytes were investigated. Parthenogenetic activation was induced with electrical stimulation, BSA and 6-DMAP treatment. 10-7 M of melatonin and isoproterenol (10-10, 10-12 and 10-14 M) were supplemented for in vitro maturation (IVM) and in vitro culture (IVC) medium, with different concentrations. When isoproterenol and melatonin were supplemented in IVM medium with different concentrations, there was no significant (P<0.05) difference of maturation rate in the treatment groups as well as in that of only melatonin. As isoproterenol and melatonin were supplemented in IVM medium with different concentrations, blastocyst rates of isoproterenol 10-12 M treatment group (37.1%) were significantly (P<0.05) higher than control group (26.0%). Isoproterenol and melatonin were supplemented in IVC medium with different concentrations, then the cleavage rate of 10-12 M isoproterenol treatment group (82.2%) was significantly (P<0.05) higher than the group that melatonin was only supplemented (70.9%). There was no difference of blastocyst rate between the treatment groups. When isoproterenol and melatonin were supplemented for IVM+IVC medium with different concentrations, the cleavage rate of 10-12 M isoproterenol treatment group (92.5%) was significantly (P<0.05) higher than the control group (82.8%) and the group that melatonin was only treated (81.6%). The blastocyst rate of 10-12 M as 45.6% was significantly (P<0.05) higher than control group (25.2%) and melatonin treatment group (31.2%). The cell number of blastocyst in 10-12 M isoproterenol treatment group 35.5±3.4 was significantly (P<0.05) highest. The results of this study showed that the development rate of IVC when both isoproterenol and melatonin were supplemented was higher than when melatonin was only supplemented. Therefore, it is concluded that isoproterenol is rather effective in the activation of melatonin. 10-7 M melatonin and 10-12 M isoproterenol were considered suitable concentration.

새송이버섯(Pleurotus eryngii)은 인기 있는 식용버섯 중의 하나로서 항산화, 항암 또는 면역조절 기능 등의 인체에 유익한 생리활성 기능을 지닌다. 본 연구에서는 새송이버섯 균사체 배양 시 커피음료 생산 과정으로부터 폐기되는 커피박(spent coffee ground: SCG) 첨가에 의한 균사체의 생장과 기능성의 변화를 조사하였다. 그 결과, SCG(1-10%, w/v) 첨가 시 생장속도가 상당히 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 1% SCG 첨가 시 무첨가에 비해 건조중량이 2.5배 증가함으로써 SCG가 탁월한 새송이버섯 균사체의 생장촉진제 기능이 제시되었다. SCG 첨가에 의하여 균사체의 polysaccharide 함량은 변화가 없었으나 polyphenol량 및 항산화능의 증대를 확인할 수 있었다.

돼지 핵이식 복제수정란의 체외 발달율을 개선하고자, 핵이 주입된 수핵난자를 전기자극 에 의한 융합 후 demecolcine으로 세포질 활성화 처리를 실시하였다. 2-세포기로 분할 전 까지 핵의 이상분열을 억제하여 정상적인 핵형 유지여부 및 demecolcine이 핵의 방출을 유 도하여 탈핵의 전 처리, 핵이식 후 활성화의 후 처리 및 탈핵 전․후 처리를 모두 한 핵이 식 수정란의 체외발달율을 조사하였다. 융합이 이루어진 복제 수정란에 demecolcine을 4시간 처리하였을 때 정상적인 핵 모양인 CLC(clustered chromosomes) 상태는 43.2%로서 무 처리구의 15.0%보다는 높았으며, 1PN (single pronucleus) 상태는 46.9%로서 대조구의 35.0%와는 차이가 없었다. 비정상적인 핵 형인 ≥2PN, PPB+CLC or PN 및 ≥2PN 7.4, 0 및 2.5%로서 무 처리구의 17.5, 22.5 및 10%로서 처리구가 낮았다. 융합 이후 16시간에는 1PN이 85.0%로서 대조구의 56.7%보다 는 높았다. 분할율은 전․후 모두 처리구에서 86.4±2%로서 후 처리(81.3±6%)와 대조구(79.6±6%) 보 다 높았으며, 전 처리의 85.7±2%와는 차이가 없었다. 배반포기로의 발달율에 있어서도 전․후 처리가 18.1±3%로서 전 처리(11.0±3%)와 대조구(11.3±1%)에 비하여 높았으나, 후 처리의 15.5±1%와는 차이가 없었다. 배반포기 수정란의 할구수도 전․후 처리가 21.6±6% 로서 전, 후 처리 및 대조구의 각각 18.8±8%, 19.4±3% 및 19.7±2%보다 많았다. Demecolcine을 돼지 복제 수정란에 처리하면 분할 전까지 핵의 이상 분열을 억제하는 것 이 확인되었으며, demecolcine 처리에 의한 탈핵은 수핵난자의 세포질 손상을 감소시키고 보다 용이하게 할 수 있다. 본 연구에서와 같이 탈핵 및 활성화를 목적으로 탈핵 전․후 처 리를 하였을 때 체외발달율이 다소 개선되는 경향을 보였다.

Efficient oocyte activation is a key step for the success of nuclear transfer in cloning. Ionomycin sequentially combined with 6-DMAP is now widely used to activate normal oocytes for analytical studies of oocyte activation and to activate reconstructed oocytes after nuclear transfer. The present study investigated sources of oocytes, duration of ionomycin and 6-DMAP, laser and electric stimulation in goat oocyte activation in order to optimize the protocols. Goat ovaries were collected in individual abattoirs during the breeding season and were delivered to the laboratory within 6 h in saline with 100 IU/ml streptomycin and 0.05 mg/ml penicillin. The oocytes were denuded from the cumulus cell by pipetting with 0.2% hyaluronidase in PBS at 20~22 hr post maturation. Oocytes with the polar body were selected and assigned to four groups for parthenogenetic activation. To examine the effect of duration of ionomycin treatment, oocytes after 20~22 hr of maturation were treated with 2.5 uM ionomycin for 1 or 5 min times and then cultured in 2 mM 6-DMAP for 2 or 4 hr. The activated oocytes were cultured in mSOF at in 5%, 5% and 90% multi incubator. Cleavage and blastocyst development was observed at 48 hr and day 8 of culture , respectively. Activation rates of oocytes exposed to ionomycin for 1 min(86.4%) were significantly higher than those treated for 5 min(74.3%) duration. This indicated that 1 min ionomycin treatment was most suitable for activation of goat oocytes. The duration of 6-DMAP treat duration was in 2 mM 6-DMAP for 2 hr after 1 min exposure to 2.5 uM ionomycin. The activation rate of oocytes incubated in 6-DMAP for 2 hour(82.5%) was significantly higher than those in oocytes treated with 4 hr(75.5%).

Trichoderma harzianum 균사체를 Al2O3 입자와 마찰시킴으로써 Agrobacterium을 이용한 형질전환 에 효과적으로 이용할 수 있었다. Hygromycin 저항성 균사체 출현을 비교한 결과 형질전환 효율이 20% 정도로 나타났으며 대조군의 경우 형질전환균사체의 출현은 없었다. 2차례의 연속적인 항생제배지에서 선발을 거친 형질전환균사체들은 PCR에 의하여 안정적 DNA도입이 확인되었으며 RT-PCR에 의하여 target gene의 mRNA발현을 확인할 수 있었다. 현재까지 Agrobacterium을 이용한 T. harzianum 형질 전환은 보고된 바 없다.

본 연구는 효율적인 재래 산양의 난포란을 확보하기 위하여 미성숙 산양에 과배란 처리를 실시하여 체내 성숙 난자(배란된 난자) 및 난포란을 회수하여 공란산양의 성숙 여부가 난자의 회수율과 단위 발생란의 체외발달율에 미치는 영향을 조사하였다. 미성숙 산양의 과배란 처리에 의한 체내 성숙 난자의 회수율에 있어서 과배란 처리 후 두당 황체수는 13.16.5개로서 성숙 산양의 8.82.4개와 차이가 없었다(p<0.05). 산양의 두당 회수율은 마성숙 산양이 9.

Trichoderma spp.는 white biotechnology에서 이용되는 대표적인 미생물로서 이들이 강력하게 분비 생산하는 효소들은 산업적으로 매우 중요하다. 본 연구에서는 amylase, pectinase, cellobiohydrolase 및 xylanase 분비활성이 높은 것으로 밝혀진 Trichoderma sp. KACC 40541균주에 대한 Agrobacterium이용 형질전환을 수행하였으며 균주개량을 위한 효율적인 유전자도입 방법을 제시하였 다. 특히 형질전환을 위하여서는 균사체에 대한 적정 농도의 NaOH처리가 매우 효과적임을 보여주었다.

본 연구에서는 국내에서 식용으로 재배되고 있는 팽이버섯의 균사체에 대하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 시도하였다. 특히 물리적 연마제인 미세 aluminum oxide 입자를 팽이 균사체 와 함께 강하게 교반함으로써 물리적 상해를 지니는 균사체를 제조하였으며 감압침윤에 의한 Agrobacterium 이용 형질전환을 시도하였다. Hygromycin 저항성을 이용한 선발 결과, 대조군에 서는 균사체 생육이 전혀 관찰되지 않은 반면 물리적 상해군에서는 형질전환균사체 생육이 확인되 었다. Genomic DNA PCR에 의한 유전자 도입을 확인함으로써 팽이균사체에 대한 매우 간편한 형 질전환법을 제시할 수 있었다.

사과는 전 세계적으로 대표적 과수의 하나로서 우량 사과의 생산을 위하여 신속하고 경제적이며 정확한 사과바이러스 진단이 요구되고 있다. RT-PCR은 사과바이러스 진단을 위한 중요한 기술로 서 우선 시료조직의 분쇄 및 균질화를 통한 양질의 RNA 추출이 필수적이다. 그러나 분쇄작업은 다 량의 시료의 경우 많은 시간과 노동이 요구된다. 본 연구에서는 조직 분쇄과정이 없이 단순 가열에 의한 RNA 추출을 시도하였으며 줄기조직이 잎조직보다 약간 더 적합함을 보여주었다. 그러나 RT-PCR에 의한 사과바이러스 진단에서는 모두 동일한 결과를 나타냈다. 이로써 사과 조직에 대한 단순가열로써 매우 간편하게 양질의 RNA추출이 가능함을 제시하였다.

단자엽 식물인 보리는 Agrobacterium을 이용한 형질 전환이 비교적 까다로운 편이다. 본 연구에서는 큰알1호, 내쌀보리, 올보리, 새찰쌀보리, 서둔찰보리,풍산찰쌀보 리의 유묘에 알칼리, 산화제, 환원제 등을 처리하여 화학 적 상처를 유발하였으며 이들에 감압진공을 이용한 Agrobacterium 형질전환을 실시한 후 GUS 유전자발현 을 분석하였다. 그 결과, 보리묘 생육을 일부 저하시킬 수 있는 농도의 화학물질 처리는 각기 다른 보리 품종의 형질전환율을 전반적으로 증대시킬 수 있는 것으로 판단 되었다. 화학물 중에서는 특히 hydrogen peroxide 처리 가 비교적 우수한 것으로 나타났다.

경산 묘목단지는 대단위 과수종묘를 생산하고 있어 경쟁력 강화를 위하여 무독묘 보증 생산이 요구되고 있다. 특히 생산규모가 큰 사과종묘에 대한 빠르고 정확한 바이러스 진단이 시급하다. 본 연구에서는 사과바이러스 진단을 위하여 다량의 시료를 동시 분쇄할 수 있는 bead beater를 이용하였으며 분쇄 bead는 저가의 산업용 glass bead (0.4 mm 직경)를 일회용으로 채택하였다. RNA추출을 위하여서는 guanidine thiocyanate 용액이 Trizol 용액보다 효과적인 것으로 나타났으며 silica membrane tube의 이용으로 RNA추출 간편성을 높일 수 있었다. 사과바이러스는 RT-PCR에 의하여 검증하였다.

외래단백질의 생산을 위하여 백합화분을 이용한 일시발현체계를 개발하였다. 충분히 성숙단계에 도달한 백합의 수술로부터 백합화분을 수집한 후 이들은 40-100 μm 크기의 aluminum oxide 입자와 함께 강하게 교반시켰다. 결과적으로 표면에 상해를 지닌 화분립에 대하여 erythropoietin(EPO) 유전자 DNA를 포함한 식물발현벡터(pBI-EPO)를 지니는 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세포들을 섞어 진공침윤을 수행하였다. Southern blot 및 cDNA blot hybridization의 분석 결과 EPO DNA의 화분 genomic DNA 삽입과 EPO mRNA의 생성이 각각 성공적으로 확인되었으며 이러한 결과는 Agrobacterium을 이용한 형질전환화분이 신속하고 편리한 단백질공장으로서 이용될 수 있음을 시사하고 있다.