본 연구에서는 3D 프린팅 FDM 방식의 적층 방향에 따라 기계적 물성이 달라지는 이방성 특성을 확인하고 이를 이용하여 위상 최 적설계를 수행하였다. 벤치마크 문제인 자동차 현가장치 부품 중 하나인 로어 컨트롤 암에 대하여 밀도법 기반 위상 최적설계를 수행 하였으며, 외부 하중과 이방성 특성에 따라 위상 최적결과가 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 최적화된 모델에 대하 여 3D 프린터로 적층 방향을 달리하여 2가지 시험품을 제작하였으며 인장시험을 수행하였다. 시험시 3D 비접촉 변형률 측정기를 이 용하여 변형률을 구하였으며 이를 CAE 응답해석으로 얻은 변형률과 비교한 결과가 정량 및 정성적으로 일치하는 것을 확인하였다. 3D 프린팅 적층 방향을 고려한 위상 최적모델의 인장 실험 결과를 통해 해당 최적설계 방법론의 유효성을 검증하였다.

1. 러시아는 세계 3위 감자 생산 대국이며 감자는 밀과 함께 러시아의 중요한 식량작물로서 2018년 현재 약 1,314천 ha에서 재배되고 있다. 2. 러시아의 감자 총생산량은 2018년 22,395천 톤 내외이며 ha당 생산량은 1992년 11.4 톤에서 2018년 17.1 톤으로 5.7 톤 증가했다. 3. 신선감자와 냉동감자의 수입이 꾸준히 늘고 있으며 신선 감자 수입은 지난 25 년동안 1992년 425천 톤에서 2017년 561천 톤으로 136천 톤 증가했고 냉동감자 수입은 118.0천 톤 증가하여 2017년 118.4천 톤이었다. 4. 신선감자 수출량은 최근 급증하여 2017년 현재 200천 톤 내외인 반면 냉동감자 수출량은 2017년 1.5천 톤으로 매우 미미하였다. 5. 감자 품종의 경우 400종 이상이 등록되어 있으며 이들 중 약 51.1%는 자체(CIS 국가 포함) 육성 품종이고 나머지는 네덜란드, 영국 등 해외 도입종이다. 6. 러시아 국민 1인당 연간 감자 소비량은 110 kg 내외로 지난 25년간 큰 변화가 없는 반면 가공용 감자 소비는 꾸준히 감소하여 2017년 400천 톤 규모였다. 7. 매년 6,500천 톤의 씨감자가 사용되고 있는 반면 자체 수급체계가 미비하고 고품질 씨감자의 수입도 4~9천 톤에 불과하여 씨감자 문제가 갈수록 심화되고 있다. 8. 우리나라 감자 9종의 현지 시험재배 결과, 현지품종 대비 파종후 성숙은 빠른 반면 괴경수량이 적고 괴경의 평균 무게가 가벼우며, 역병저항성이 약한 편이었다. 다만 국산품종 중 ‘아리랑1호’, ‘조풍’은 조숙 및 다수성을 나타내어 현지 진출이 유망할 것으로 판단되었다. 9. 구 소련 해체와 함께 고도의 씨감자 기술 및 체계가 붕괴된 러시아는 현재까지 씨감자 수급체계 및 기술이 낙후되어 있고 고품질 씨감자에 대한 수요도가 높아 한국 씨감자 업체 의 러시아 감자시장 진출 전망은 밝은 편이다.

신품종 감자 ‘아리랑1호’는 농촌진흥청 국립식량과학원 고령지농업연구소에서 2018년도 육성되었다. ‘아리랑1호’는 ‘Frontier’ 품종을 모본으로 하고 ‘대관1-117호’ 계통을 부본으로 2011년 교배하여, 장일 고온 조건에서 식물체 생육 및 괴경의 형성과 비대가 양호하여 다수확 할 수 있는 계통으로 선발되었다. 중앙아시아(여름재배)와 국내 평난지(강릉, 봄재배) 및 고랭지(대관령, 여름재배)에서 2014~2015년 생산력 검정을 통해 ‘대관1-150호’로 계통명을 부여하고, 2016~2018년 지역 적응성검정 시험을 거쳐 ‘아리랑1호’로 명명하였다. ‘아리랑1 호’의 초형은 반직립형으로서 초세가 강하고 왕성하다. 괴경모 양은 짧은 계란형이며, 괴경 색깔은 표피와 육질부 모두 황색이다. ‘아리랑1호’의 경장은 67.1 cm로 대조품종인 ‘수미’, ‘산테’보다 긴 반면, 경수는 3개 내외로 대조품종과 유사하다. 주당 괴경수는 9.0개로 ‘수미’(5.4개) 보다 많은 반면, ‘산테’ (14.1개)보다 적다. 괴경당 평균 무게와 포기당 총 괴경중은 각 각 96.1 g 및 865 g으로서 대조품종보다 무겁다. 겹둥근무늬병 과 역병에 대하여 중도저항성이며, 바이러스병과 더뎅이병에 있어서는 감수성을 나타낸다. 건조에 대한 저항성은 ‘산테’나 ‘수미’보다 강한 중도저항성으로 평가되었다. 비중과 건물율은 ‘수미’보다 높고 ‘대서’와 유사하며, 감자칩 품질은 ‘대서’와 같이 우수한 것으로 평가된다. ‘아리랑1호’의 단위면적당 상서수량은 국내의 경우 3,360 kg·10a-1으로 ‘수미’ 보다 57% 더 많 고, 중앙아시아에서는 3,070 kg·10a-1으로 ‘산테’ 보다 약 55% 더 많았다. 신품종 감자 ‘아리랑1호’는 장일 고온 건조한 지역에서 기형, 이차생장 등이 적고 다수성을 나타내어 중앙아시아 등 해외 진출에 유망한 품종으로 판단된다.

1. 우즈베키스탄의 감자 재배면적은 2006년 52,590ha에서 2016년 84,142ha로 최근 10년 사이 60% 늘었으며, 생산량은 2006년 1,021천 톤에서 2016년 2,925천 톤으로서 3배 이상 증가하였다. 2. 단위면적당 수량(/ha)은 2006년 19.4톤에서 2016년 34.8 톤으로 15.4톤 증가하였으며, 이는 유럽산 상위단계(elite 및 super elite급) 씨감자의 수입이 늘었기 때문이다. 3. 감자 수입은 2006년 6,912톤에서 2013년 18,446톤으로 7년 사이 11,000톤 이상 증가한 반면, 수출은 2006년 112톤에서 2013년 64톤 내외로 크게 감소하였다. 4. 톤당 수입가격은 591.6불로서 수출가격인 339.3불보다 1.7배 고가이며, 이는 고품질 상위단계 씨감자의 수입에 반하여, 저가의 일반식용 감자가 수출되기 때문이다. 5. 우즈베키스탄에 공식 등록 감자 품종수는 73종(2013년 기준)으로서 네덜란드산 45종, 독일산 11종, 폴란드산 2종, 러시아산 1종, 및 자체 육성 14종이 있으나, ‘산테’, ‘피카소’ 등 유럽산 수입 품종들이 우점하고 있다. 6. 감자 주된 생산작형으로는 남부 평난지의 봄 가을 2기작과, 고랭지에서의 여름 단작이 있다. 7. 우리나라 감자 13품종의 현지 생육특성 평가 결과, 현지 품종 대비 경장이 짧고 주당 괴경수와 괴경수량은 적었던 반면 괴경의 평균 무게는 무거웠다. 국산 품종에서 고온 고염 등 환경스트레스에 의한 생리장해 발생이 많아 향후 현지 진출을 위한 품종 선발 시 내서성 등의 검토가 중요할 것으로 판단된다. 8. 상위단계 씨감자 가격이 고가임에 따라 농가의 자가 채종이 늘면서 씨감자의 퇴화가 심하여, 고품질 씨감자에 대한 농가 및 우즈베키스탄 정부의 ODA 수요는 꾸준히 증가할 것 으로 전망된다. 9. 또한 우즈베키스탄 감자분야의 실질적 발전을 위해서는 수확 전·후 관리기술 및 주요 거점지역 중심 저장시설 개선을 통한 저장 중 높은 감모율의 경감이 우선되어야 할 것으로 판단된다.

The effects of stigma removal from floral organ and treatment of auxin on those regions were evaluated on the fruit growth and quality in strawberry (Fragaria ananassa Duch.). The removal of stigma reduced the fruit weight, fruit length, and fruit width, while fruit growth declined as the number of removed stigma increased. The removal of stigma also resulted in reduced fruit firmness, sugar content, and total anthocyanin content, and decreased value of Hunter a for red color and increased value of Hunter b for yellow. The number of seeds deceased as the regions of removed stigma increased. The treatment of auxin on the region of removed stigma improved fruit size, while it reduced fruit firmness, sugar content, and anthocyanin content. The delay in fruit ripening was observed from both stigma removal and auxin treatment. The incidence of malformed fruits increased as the regions with removed stigma increased. The treatment of auxin also promoted fruit malformation.

목적: 전기를 띄는 천연광석물질인 토르말린을 안경 전체부분에 적용하여 인간의 안구 내 신진대사에 관련된 요소들 중 하나인 안압(Intraocular pressure: IOP)의 변화를 관찰하였다. 방법: 안경테의 주재료인 TR-90과 토르말린 7 wt%을 혼합하여 안경테를 제작 후, 20대의 90명(남자 46명, 여자 44명)을 대상으로 토르말린 안경테의 착용 전과 후의 안압변화를 정상 안압범위에서 Low, Middle, High 그룹으로 안압에 따라 나누어 관찰하였다. 결과: 토르말린 안경테를 착용 후, 우안에서 전체안압은 –4.14 %로 감소하였고(p<0.000), High와 Middle 그룹에서 각각 –6.39 %(p<0.000), -4.64 %(p<0.017)로 유의하게 감소하였다. 좌안에서 전체안압은 –2.74 %(p<0.004)로 감소하였고, High 그룹에서만 –4.58 %(p<0.000)로 통계적으로 유의한 값을 나타내었다. 결론: 본 연구에서 제작한 7 wt% 토르말린이 함유된 안경테를 사용하여, 안경테를 착용 후 안압이 유의하게 감소되어 정상 안압범위의 평균 수치와 근접해지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과로 인해 신체의 신진대사와 혈액순환을 촉진시키는 효과를 가진 토르말린을 안경테에 접목함으로써 안압의 정상화에 대한 효과를 나타내는 것으로 확인할 수 있었다.

본 연구는 고품질 땅콩나물 생산을 위해서 세근발생을 억제시키는 생장조절제의 처리 효과를 검정하기 위해 수행되었다. 땅콩나물의 세근발생억제제인 참시루와 6BA를 ‘조평’과 ‘베트남’땅콩에 처리하면 세근발생억제제의 처리농도가 높을수록 세근 발생수는 감소하였다. 그 효과는 6BA가 참시루보다 우수하였고, ‘베트남’ 땅콩보다는 ‘조평’에서 세근발생억제 효과가 명확하였다. 참시루 및 6BA의 배양용액을 1일간 간격으로 교체하면 배양용액을 교체하지 않는 처리구에 비해 부패균 활동을 억제 시켜 하배축 생장을 촉진시킨 반면 세근발생은 억제시켜 고품질 땅콩나물 생산이 가능하였다. 땅콩나물 재배의 배양용액에 GA3와 참시루를 혼용하여 처리하면 땅콩나물의 생육을 향상시켰고, 적정 처리조건은 GA3 50mg·L-1 + Chamsiru 8.40mg·L-1 처리였다.

땅콩나물의 재배에 적합한 온도와 품종, 그리고 최적 레스베라트롤 생산을 위한 생육단계를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 땅콩나물용 적정품종을 선발하고자 8 가지 국내외 육성품종의 외형적 특징, 발아율, 발아세, 유묘활력을 조사하였다. 그 결과 소비자의 요구를 반영 하여 세근 발생량이 낮고 하배축이 굵은 ‘조평’이 가장 적절하였고, 땅콩나물 재배에 적합한 온도는 27oC로 판단되었다. 레스베라트롤 함량이 높은 땅콩나물의 적정 생육시기를 구명하고자 치상 후 생육조사와 동시에 HPLC를 이용한 레스베라트롤 함량을 조사한 결과 레스 베라트롤은 치상 후 9일차에 17.0μg/g 이상의 높은 함유량을 나타내었다. 따라서 땅콩나물은 생산적 측면과 레스베라트롤의 함량을 고려했을 때 치상 후 9일차에 땅 콩나물을 수확하는 것이 가장 적합할 것으로 판단된다.

The aim of this study was to determine the optimum level of carbon dioxide to maximize the quality and yields of strawberries cultivated in a greenhouse. Specifically, two strawberry cultivars, namely, ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’, were subjected to varying concentrations of carbon dioxide and patterns linked to their productivity were noted. Both cultivars showed improvements across various physical variables (i.e., leaf area, crown diameter, plant height, fresh weight, and dry weight) when carbon dioxide concentrations were at 1,500 ppm. The optimum carbon dioxide concentration for increased fruit yields and quality was 1,000 ppm. When carbon dioxide was at 1,000 ppm the yields of ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’ increased by 1.99 and 1.78 times, respectively, compared to control plants. The influence of carbon dioxide on fruit color was negligible. However, the carbon dioxide increased the sugar content and sugar-acid ratio of the experimental fruits compared to control plants. Specifically, the sugar-acid ratio, which is directly related to taste, was at its highest when the concentration of carbon dioxide was at 1,000 ppm (i.e., for both ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’). Overall, the application of carbon dioxide culminated in improved yields and fruit quality for both cultivars of interest.

The purpose of this study was to investigate the effects of defoliation treatment on the growth and yield of strawberries. There was a remarkable growth in the above-ground part and root of untreated strawberry plants possibly due to higher amount of photosynthesis, while overall plant growth was suppressed as the level of defoliation treatment increased. In both the “Seolhyang” and “Maehyang” cultivars examined, defoliation treatment resulted in small fruits and a low number of fruits per plant. Notably, 50% defoliation significantly reduced the number of fruits per plant to 8.2, compared to 13.8 in untreated plants. Defoliation treatment also negatively influenced the fruit quality including color, sugar content, and solid-acid rate. However, no significant changes in fruit firmness was observed in either cultivar. Therefore, retaining enough leaves without defoliation treatment can be important to increasing fruit yield, producing high quality fruits and saving labor required for defoliation.

The purpose of this study was to investigate the effect of shading on the growth and productivity of strawberries. Photosynthesis was normally achieved under natural light without shading treatment, and vegetative growth of under- and aboveground part of strawberry plants were excellent. Strawberry fruit productivity and quality were different depending on shading conditions. In natural light, they were improved possibly by balanced vegetative and reproductive growth. However, under light-shading conditions with insufficient sunshine, photosynthetic activity deteriorated and carbohydrate production was therfore inadequate; this adversely affected plant height and quality. The negative effects were more pronounced at 50% shading condition. Shading treatments resulting in insufficient sunshine had a detrimental impact on plant productivity and growth; this implies that proper shading conditions could heip improve yield and fruit quality.

In this study, we investigated the influences of abnormal high temperature on growth, yield and physiologically active substances of the strawberry. General strawberry cultivars in the 20℃ growth condition showed much better growth of leaf number, length, diameter along with plant height, compared with those in 22.5℃ or 25℃. But the cultivars of both ‘Sulhyang’ and ‘Mehyang’ showed good growth and development at 25℃ with the roots showing great growth at 20℃. The quality and yield of the strawberry were best in the 20℃ growth condition, but the merchantability deteriorated in the 25℃ high temperature condition. As for the content of the physiologically active substances of the strawberry, it increased at 20℃, the optimum growth temperature, but decreased at 25℃. The physiologically active substances in the strawberry differed among the cultivars, the contents of cyanidin-3-glucoside, cinchonine, ellagic acid and cinnamic acid higher in the ‘Mehyang’, whereas the content of fisetin is higher in the ‘Sulhyang’ cultivar.Consequentially, the high temperature in summer has a negative effect on the physiological active ingredients of the strawberry, which was increased in the strawberry cultivated at proper temperature, and high quality strawberry production was possible.

This study investigated the applicability of horticultural media with recycled coir substrates the growth of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. Pekinensis) and lettuce (Lactuca sativa L.) crop. The six different types of coir based substrates were A, Coir 45: Perlite 35: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), B, Coir 55: Perlite 25: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), C, Coir 65: Perlite 15: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), D, Coir 75: Perlite 5: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), E, Coir 85: Perlite 5: Vermiculite 5: Zeolite 5 (%) and F, nursery media (control). The pH and Electric conductivity of the horticultural nursery media were 6.06–7.00 and 0.45–1.10 dS/m-1, respectively. The nursery media containing coir substrates had higher level of Total N, Ca, K, Mg and P than those without coir. Additionally, it was observed that the growth of Chinese cabbage was the best on D (containing 75% coir) while that of lettuce was the best on E (containing 85% coir). In general, when substrates containg a higher percentage of coir were used, the growth of Chinese cabbage and lettuce was ideal. Additionally, the P, Ca, and Mg content in both plants was not significantly altered by the amount of coir present in the media. However, with an increase in the amount of coir substrate, the chlorophyll, N, and K content was increased. After harvesting, there was no significant difference in the chemical properties of the horticultural nursery media of both plants. Thus, it can be suggested that, coir substrate after a single use could be recycled as horticulture nursery media.

A Cultivation method to minimize the damage caused by high temperatures was studied by investigating the effects of groundwater cooling treatment on the growth, yield, and quality of strawberries. In the groundwater cooling treatment, the daily average temperature of the rhizosphere was reduced from 26.9°C to 24.9°C . The root length increased by 0.3–9.2 cm, depending on the cultivar and growth period. The leaf number, leaf area, leaf length, leaf diameter, and plant height also increased, especially in the cultivars ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’, resulting in higher fresh and dry weights. The number of fruit per plant increased from 7.7 to 12.5 in ‘Seolhyang’, and the fruit weight increased by 0.3 g in ‘Seolhyang’ and 1.3 g in ‘Maehyang’. The fruit hardness increased, but no significant difference in fruit coloration was observed. The sugar content of the fruit was improved by 0.2–0.3 °Brix. Therefore, groundwater cooling of the rhizosphere was effective in improving the growth and productivity of strawberries under abnormally high temperature conditions and can be considered a cost-efficient cooling system.

The present study was carried out to investigate the effects of spermine treatment on the growth, yield and quality in strawberry under low-temperature condition, and thereby develop a chemical method to minimize damages by low temperature in greenhouse cultivation. Spermine treatment significantly improved the growth of strawberry in terms of leaf number, leaf area, leaf length, leaf diameter, plant height and plant weight. The highest effect was observed in the 250 uM spermine treatment and the effect tended to be maintained during the entire growth period of 90 days. Fresh weight and dry weight were significantly different depending on the concentrations of spermine. Strawberry plants treated with 250 uM spermine showed higher fresh weight and dry weight compared to untreated control plants during the growth period. Fruit weight, fruit length and fruit diameter were relatively higher when treated with 100 μM spermine compared to other treatments. The fruit yield was the highest with 14 fruits per plant at 250 μM spermine treatment and the coloration of the fruit was the best at this treatment with the Hunter a and b values of 46.56 and 28.75, respectively. The hardness of strawberry fruit tended to increase higher than 2N at 250 μM and 500 μM 250 uM spermine treatment. The sugar content of strawberries treated with 250 μM spermine was 9.5 ° Bx which was 1.6 ° Bx higher compared to that in untreated control. However, spermine treatment did not affect the acidity of fruit and it remained 0.68-0.76% regardless of treatment concentrations. These results suggest that spermine treatment has a positive effect on the growth and productivity of strawberry fruit under abnormal low-temperature condition. The positive effect was the highest at 250 μM spermine treatment and gradually decreased in the order of 100 μM, 500 μM, and untreated control.

The present study aimed to investigate the effects of low temperature on the growth, yield, quality, and biologically active compounds of strawberry and obtain basic information for developing a technology for stable growth of strawberry in greenhouses. Growth of strawberry, including leaf number, area, and length, plant height, and dry weight was better at the optimum growth temperature of 20℃ than at a lower temperature of 15°C. At the low temperature of 15°C, the cultivar 'Maehyang' was more tolerant and displayed better growth rate than 'Seolhyang'. At 15°C, the fruit production per week and fruit weight was lower than that at 20°C. In contrast, fruit length and diameter were not significantly different between the two growth temperatures. Growth temperature also did not affect the fruit color index, Hunter L, a, b value, or fruit firmness. However, the sugar content of strawberries grown at 15 was higher by 0.8 and 1.5 Brix for 'Seolhyang' and 'Maehyang', respectively, than of those grown at 20°C. There was no difference in the content of fisetin, a biologically active compound, for 'Seolhyang' at both growth temperatures, however, the fisetin content of 'Maehyang' was higher at 20°C than at 15 . Cinchonine and ellagic acid content of 'Seolhyang' was higher at 20°C than at 15 , whereas that of 'Maehyang' was higher at 15°C than at 20℃ . Quercetin content showed no significant differences with respect to growth temperature, however, it tended to increase at 20°C. The cinnamic acid content of 'Seolhyang' was higher at 15°C than at 20℃ , whereas that of 'Maehyang' increased at 20°C. Collectively, the biologically active compounds of strawberry were affected by growth temperature. Moreover, the content of these compounds tended to increase at 20°C, the optimum growth temperature, rather than at the sub-optimal growth temperature of 15°C.

The current study was performed to investigate the effect of recycling coir substrates on the growth, fruit yield, and quality of strawberry plants. Analysis of physical properties revealed that the pH of a fresh coir substrate was 5.04 while those of substrates reused for one and two years were 5.20 and 5.33, respectively. The electrical conductivity (EC) of a new substrate was as high as 4.58 dS·m−1. This can cause salt stress after transplanting. The EC tended to decrease as the substrate was recycled, and the EC of a two-year recycled substrate was 1.48 dS·m−1. The fresh substrate had lower nitrogen and calcium concentrations, but higher phosphate, potassium, and sodium concentrations than the recycled coir substrate. The coir substrates recycled for one or two years maintained better chemical properties for plant growth than the fresh substrate. Strawberry growth varied depending on the number of years that the coir substrate was recycled. In general, strawberries grown in substrates that had been reused for two years did better than those grown in substrates that had been reused once or were fresh. Ninety days after transplanting, a plant grown in a substrate that had been reused for two years contained 25 leaves, which was 3.6 more than with a fresh substrate. In addition, the plants grown in a substrate that had been reused for two years exhibited larger leaf areas than those grown in other substrates. Coir substrates that had been reused for one year increased the number and area of leaves, but not as much as the substrate that had been reused for two years. One- and two-year reused coir substrates increased the weight of strawberries produced relative to the unused substrate, but the difference was not statistically significant. The plants grown in two-year reused substrates were longer and wider, as well. Also, the number of fruits per plant was higher when substrates were reused. Specifically, the number of fruits per plant was 28.7 with a two-year reused substrate, but only 22.2 with a fresh substrate. The fruit color indices (as represented by their Hunter L, a, b values) were not considerably affected by recycling of the coir substrate. The Hunter L value, which indicates the brightness of the fruit, did not change significantly when the substrate was recycled. Neither Hunter a (red) nor b (yellow) values were changed by recycling. In addition, there were no significant changes in the hardnesses, acidities, or soluble solid-acid ratios of fruits grown in recycled substrates. Thus, it is thought that recycling the coir substrate does not affect measures of fruit quality such as color, hardness, and sugar content. Overall, reuse of coir substrates from hydroponic culture as high-bed strawberry growth substrates would solve the problems of new substrate costs and the disposal of substrates that had been used once.

In the present study, we investigated the effects of artificial removal of corolla and calyx lobes from open flowers on fruit development and fruit quality of strawberry (Fragaria × ananassa Duch.). Removing the corolla had no significant effect on fruit weight, hardness, length, and diameter, Hunter L, a, b values, sugar content and acidity. However, removing the calyx lobes significantly inhibited longitudinal and transverse growth of the fruits, resulting in diminished fruit size. In addition, merchantable fruit quality significantly decreased upon removing the calyx lobes, and this tendency was increased as more calyx lobes were removed. Nonetheless, removal of the calyx lobes had no effects on fruit color, sugar content, or acidity, similar to the effect of corolla removal.

지구온난화의 영향으로 전 세계적으로 기후변화가 일어나고 있다. 각국에는 기존의 연료인 석탄 및 석유의 에너지를 줄이고 온실가스 저감 및 저탄소 생활문화에 대한 관심이 높다. 특히 매립되는 폐기물을 재사용하기 위해 폐기물에 저장된 많은 양의 에너지를 활용하여 전기를 생산하는 가스발전소를 가동하고 있다. 이렇게 생산된 전기에너지중 일부는 자체적으로 소모가 되고 일부는 한국전력에 판매하고 있다. 그러나 일부의 가스는 전기에너지로 전환하지 못하여 버려지게 된다. 그 이유는 매립지에서 발생된 가스의 양을 조절하기 어렵고 전기에너지의 다양한를 따라가기 힘들기 때문이다. 그렇기 때문에 일정한 에너지 공급과 잉여전력의 저장을 위해 재생에너지 산업에 꼭 필요한 장치가 에너지저장장치(ESS)이다. 그 중 친환경 적이며 높은 내구성 및 안전성을 갖는 장치가 VRFB이다. VRFB의 경우 바나듐을 활물질로 사용한 2차 전지로서 산화환원 반응을 통해 전기에너지를 화학적에너지로 전환하여 저장하였다가 필요한 순간에 발전하여 전력을 공급할 수 있다. ESS를 사용하면 에너지 공급안전성을 높일 수 있으며 버려지는 에너지를 저장하여 언제든 공급할 수 있게 된다. 많은 장점을 가진 VRFB 이지만 아직 기술적으로 완전하게 정립되어있지 않기 때문에 성능향상에 대한 연구와 관심이 많다. 우리는 VRFB 의 성능을 높이기 위해 촉매에 대한 연구를 중점적으로 진행해 왔다. B과 N은 일반적으로 전기 전도성을 향상시킨다고 알려진 촉매로서 이를 다공성 carbon 인 MSU-FC에 첨가하여 사용하였다. 이 촉매를 사용함으로서 에너지 밀도와 에너지효율에 성능향상을 보였고 또한 Capacity 또한 유지되는 것을 보였다.