건축물의 대공간 및 고층화에 대한 요구가 증가함에 따라 부분매입형합성보의 연구가 진행되고 있다. 부분매입형합성보는 휨 성능을 증대시키기 위해 내부에 철근을 보강하여 시공한다. 이는 철근의 부식으로 구조물의 내력 저하를 유발한다. 이를 보완하고자 내 부식성이 우수하고 고강도인 CFRP 보강근에 대한 연구가 진행 중이다. 하지만 CFRP 보강근은 임계온도가 250℃로 낮기 때문에 적절 한 내화피복과 철근량이 필요하다. 따라서 하부철근의 종류와 SFRM 두께를 변수로 표준화재에 노출된 부분매입형합성보의 열전달 해 석을 수행하였고 화재에 의한 저감계수를 고려하여 휨내력을 산정하였다. 또한, 열전달해석과 동일한 사이즈의 실험체를 통해 비재하 수평가열로 실험을 진행하여 열전달 해석 결과와 비교 분석하였다. 해석 결과 SFRM 30 mm 적용 시 1시간의 내화성능을 확보할 수 있다. 또한, 화재 시 하중 조합에 의한 내화성능 평가 시, 무피복임에도 2시간의 내화성능을 가지는 것으로 평가되었다.

As the first step of risk management, risk identification is inevitable to understand the degree of work safety. However, the safety requirements can be divided in necessary factors and additional factors. Thus, we propose a safety requirements assessment model using Kano model derived from Herzberg’s two-factor theory, classifying safety requirements into ideal elements and must-be elements. The Kano model is usually applied to evaluate customer satisfaction divided into three major requirements in the fields of product development and marketing: attractive, must-be, and one-dimensional requirements. Among them, attractive requirement and must-be requirement are matched with ideal element and must-be element for safety requirement classification, respectively. The ideal element is defined as preventive safety elements to make systems more safe and the must-be element is referred to as fatal elements to be essentially eliminated in systems. Also, coefficients of safety measurement and safety prevention are developed to classify different class of safety requirements. The positioning map is finally visualized in terms of both coefficients to compare the different features. Consequently, the proposed model enables safety managers to make a decision between safety measurement and prevention.

This study aimed to investigate the protective effect of enzymatically modified stevia (EMS) on C2C12 cell-based model of dexamethasone (DEX)-induced muscle atrophy to provide baseline data for utilizing EMS in functional health products. C2C12 cells with DEX-induced muscle atrophy were treated with EMS (10, 50, and 100 μg/mL) for 24 h. C2C12 cells were treated with EMS and DEX to test their effects on cell viability and myotube formation (myotube diameter and fusion index), and analyze the expression of muscle strengthening or degrading protein markers. Schisandra chinensis Extract, a common functional ingredient, was used as a positive control. EMS did not show any cytotoxic effect at all treatment concentrations. Moreover, it exerted protective effects on C2C12 cell-based model of DEX-induced muscle atrophy at all concentrations. In addition, the positive effect of EMS on myotube formation was confirmed based on the measurement and comparison of the fusion index and myotube diameter when compared with myotubes treated with DEX alone. EMS treatment reduced the expression of muscle cell degradation-related proteins Fbx32 and MuRF1, and increased the expression of muscle strengthening and synthesis related proteins SIRT1 and p- Akt/Akt. Thus, EMS is a potential ingredient for developing functional health foods and should be further evaluated in preclinical models.

This study was to investigate an analytical method for determining dieckol content in Ecklonia stolonifera extract. According to the guidelines of International Conference on Harmonization. Method validation was performed by measuring the specificity, linearity, precision, accuracy, limit of detection (LOD), and limit of quantification (LOQ) of dieckol using high-performance liquid chromatography–photodiode array. The results showed that the correlation coefficient of calibration curve (R2) for dieckol was 0.9997. The LOD and LOQ for dieckol were 0.18 and 0.56 μg/mL, respectively. The intra- and inter-day precision values of dieckol were approximately 1.58-4.39% and 1.37-4.64%, respectively. Moreover, intra- and inter-day accuracies of dieckol were approximately 96.91- 102.33% and 98.41-105.71%, respectively. Thus, we successfully validated the analytical method for estimating dieckol content in E. stolonifera extract.

This study aimed to investigate the validation and modify the analytical method to determine quercetin- 3-o-gentiobioside and isoquercitrin in Abelmoschus esculentus L. Moench for the standardization of ingredients in development of functional health products. The analytical method was validated based on the ICH (International Conference for Harmonization) guidelines to verify the reliability and validity there of on the specificity, linearity, accuracy, precision, detection limit and quantification limit. For the HPLC analysis method, the peak retention time of the index component of the standard solution and the peak retention time of the index component of A. esculentus L. Moench powder sample were consistent with the spectra thereof, confirming the specificity. The calibration curves of quercetin-3-o-gentiobioside and isoquercitrin showed a linearity with a near-one correlation coefficient (0.9999 and 0.9999), indicating the high suitability thereof for the analysis. A. esculentus L. Moench powder sample of a known concentration were prepared with low, medium, and high concentrations of standard substances and were calculated for the precision and accuracy. The precision of quercetin-3-o-gentiobioside and isoquercitrin was confirmed for intraday and daily. As a result, the intra-day precision was found to be 0.50-1.48% and 0.77-2.87%, and the daily precision to be 0.07-3.37% and 0.58-1.37%, implying an excellent precision at level below 5%. As a result of accuracy measurement, the intra-day accuracy of quercetin-3-o-gentiobioside and isoquercitrin was found to be 104.87-109.64% and the daily accuracy thereof was found to be 106.85-109.06%, reflecting high level of accuracy. The detection limits of quercetin-3-o-gentiobioside and isoquercitrin were 0.24 μg/mL and 0.16 μg/mL, respectively, whereas the quantitation limits were 0.71 μg/mL and 0.49 μg/mL, confirming that detection was valid at the low concentrations as well. From the analysis, the established analytical method was proven to be excellent with high level of results from the verification on the specificity, linearity, precision, accuracy, detection limit and quantitation limit thereof. In addition, as a result of analyzing the content of A. esculentus L. Moench powder samples using a validated analytical method, quercetin-3-o-gentiobioside was analyzed to contain 1.49±0.01 mg/dry weight g, while isoquercitrin contained 1.39±0.01 mg/dry weight g. The study was conducted to verify that the simultaneous analysis on quercetin-3-o-gentiobioside and isoquercitrin, the indicators of A. esculentus L. Moench, is a scientifically reliable and suitable analytical method.

본 연구에서는 발효노니를 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료로 제공하고자 발효노니 추출물 및 지표성분의 면역활성 증진 효과를 평가하였다. RAW 264.7 대식세포 에서 발효노니 추출물 및 지표성분 6종을 처리하여 XTT 세포독성평가, Nitric Oxide 생성 측정, Cyokine 생성 측 정, immune marker genes 발현분석 수행하였다. 뿐만 아 니라 양성대조군으로 LPS와 기능성 원료로 사용되고 있 는 발효홍삼 추출물을 사용하였다. 그 결과 모든 처리 농 도 및 처리군에서 세포독성이 관찰되지 않았으며, 지표성 분 6종 중 SCP 및 ASE에서 NO 생성이 증가됨을 확인하 였다. 뿐만 아니라 ASE 처리군에서는 IL-6 및 IL-1β의 생 성이 증가되었으며, iNOS 및 TNF-α의 immune marker genes 발현이 증가됨을 확인하였다. 발효노니 추출물 효능 평가에서는 발효시 NO 생성 및 IL-6, IL-1β의 생성, COX2 의 발현이 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과 는 발효노니 추출물 및 지표성분의 선천면역 활성증가를 타나내며 노니 및 발효노니 표준화 연구에서 지표성분으 로 사용 가능성을 제시한다. 따라서 발효노니는 면역증진 활성을 갖는 제품 개발에 있어서 유용한 기능성 식품소재 로써 사용될 수 있으며, 우수한 효능을 나타내는 지표성 분은 유용성분으로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

본 연구는 십자화과 채소인 갓(Brassica juncea) 추출물 을 이용하여 지표성분인 sinigrin의 함량을 분석하고, 내분비계 교란물질 환경호르몬인 비스페놀 A (BPA)로 분화를 유도한 3T3-L1 전구지방세포에서 갓 추출물과 sinigrin 처 리에 대한 지방세포 분화 및 활성산소종(ROS) 생성 억제, 지방 생성 전사인자(PPARγ, C/EBPα, aP2)의 단백질 발현 감소 효능을 평가하였다. 연구 결과에 따르면 HPLC를 이용하여 측정한 갓 추출물 중 sinigrin의 함량은 21.27±0.2 mg/g 인 것으로 나타났다. BPA로 유도된 3T3-L1 전구지방세포에 서 XTT assay 결과 sinigrin 180 μM 및 갓 추출물 300 μg/ mL 농도에서 세포 독성을 보이지 않았으며, 지방세포 분화과정 중 세포 내 지방 축적량과 ROS 생성량을 비교하였을 때 갓과 sinigrin을 처리한 지방세포의 경우 지방축 적량 및 ROS 생성량 모두 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 갓 추출물 및 sinigrin을 처리하였을 때 지 방세포 분화를 조절하는 전사인자 PPARγ, C/EBPα 및 aP2 의 발현이 억제됨을 확인하였다. 이 결과를 통해 갓은 환 경호르몬 비스페놀 A로 유도된 지방세포 내 지방 축적 억제와 더불어 ROS 저감에 효과적으로 작용함을 확인하였다. 향후 sinigrin을 함유한 갓은 BPA로 인한 지질 대사 장애를 예방하는 천연물 유래 기능성 식품 소재로 활용할 가능성이 높은 것으로 기대되며, 추가로 임상 연구 및 작용기전 입증을 위한 in vivo 모델에서의 후속 연구가 진 행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 표준화된 곰피추출물의 항산화 및 콜레 스테롤 개선에 대한 효능평가를 통해 건강기능식품 소재로서의 가치를 검토하기 위해 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량을 측정하였으며 DPPH, ABTS radical 소거능, reducing power 및 FRAP 활성을 통하여 곰피추 출물의 in vitro 항산화 활성을 조사하였고 표준화된 곰피 추출물의 HMG-CoA reductase 저해 활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능을 평가하였다. 표준화된 곰피추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량은 각각 9.64±0.04 mg GAE/g, 2.72±0.08 mg RE/g, 27.42±0.66 mg/g 으로 나타났다. 표준화된 곰피추출물의 in vitro 항산화활 성, HMG-CoA reductase 저해활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능은 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며 이는 표준화된 곰피추출물에 함유되어 있는 페놀성 화합물에 기인된 효능으로 사료되며 항산화성분, 항산화 효과, 콜레스테를 개선 효능간의 상관관계가 있음을 확인 하였다. 향후, 표준화된 곰피추출물에 대한 in vivo 모델 에서의 전임상 연구 및 작용기전 입증되면 인체적용시험을 통해 이중기능성을 갖는 건강기능식품의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

과거에는 건축물의 지하구조물은 지반에 둘러싸여있어 지진이 발생했을 때 지반과 함께 움직이기 때문에 지진에 대한 내진설계가 요구되지 않았다. 하지만, 지진에 대한 사례분석과 연구결과를 바탕으로 지하구조물에도 내진설계가 필요하다는 결론에 도달하였다. 또한, 기존 건축구조기준의 건축물에 대한 내진설계에서는 지하구조물에 대한 내진설계조항이 명확히 규정 되어 있지 않았으나, 지하구조물 내진설계 기준이 포함된 KDS가 시행됨에 따라 횡력에 저항할 수 있는 보-기둥 접합부의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 강관기둥에 사용되는 보-기둥 접합부는 보에서 기둥으로 하중을 전달하기 위해서 다이어프램을 설치하는 형태의 접합부가 일반적이다. 이때 설치되는 다이어프램은 제작성 및 시공성을 저하시키며, 지하구조물 공법과 적합성이 맞지 않아 시공시 많은 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이 연구에서는 다이어프램을 설치하지 않고 기둥의 두께를 증가시켜 보에서 기둥으로 하중을 전달하는 접합부 3개와 삼각형 유닛을 조립하여 제작한 접합부 1개를 제작하여 인장력을 전달하는 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과는 구조기준에서 제시하고 있는 집중하중이 작용하는 강관의 강도와 비교하여 분석하였다.

일반적인 구조용 강재의 경우 항복변형률의 이상의 변형을 경험한 이후에 하중을 제거하면 재가력되는 시점에 따라 서 재료의 항복강도는 증가하고 연성이 감소하는 현상을 보인다. 원형강관의 경우 철판을 말아서 제작하는 과정에서 철판의 두 께와 원형강관의 직경에 따라서 항복변형률이상의 큰 변형을 경험하게 되고 이러한 변형은 제작된 강관의 구조적인 성능에 많 은 영향을 미친다. 이러한 이유에서 제작과정에 발생하는 변형이 원형강관의 구조성능에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다. 따 라서, 이 연구에서는 원형강관을 제작하는 경우에 발생하는 변형에 의한 철판의 항복강도, 인장강도 및 연성 등의 영향을 파악 하기 위해서 강관의 직경 및 두께와 시험편을 채취한 방향을 변수로 다수의 인장실험을 수행하고 이를 분석하였다. 실험 결과 를 바탕으로 원형강판에서 채취한 시험편은 코일에서 채취한 시험편에 비해 항복강도와 인장강도가 더 높았고, 연신율은 낮아 진 것으로 나타났다.

합성보에 휨모멘트가 작용하면, 콘크리트 슬래브의 아랫면과 강재보의 윗면은 각각 인장력과 압축력에 의하여 팽창과 수축을 한다. 필연적으로 두 부재의 사이에서는 미끄러지려고 하는 수평전단력이 작용하게 되며, 이에 저항할 수 있는 전단 연결재의 역할이 매우 중요하다. 이 연구에서는 화약의 폭발력을 사용하여 강재보의 플랜지에 전단연결재를 고정하는 방법을 개발하였다. 개발 고정방법의 구조성능을 검증하기 위하여 보-기둥 접합부 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 실험 및 해석결과를 기반으로 판단했을 때, 개발된 접합방식을 통하여 충분한 연성 및 강도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 구조단열패널을 구조 벽체로서 활용하기 위하여 개구부를 설치한 후 편심축하중 실험 및 해석을 수행 하였다. 실험체의 크기는 1200×2400㎜이다. 실험체는 7개로서 개구부의 크기와 개구부 보강방법, 강재를 시용한 구조단열패널 보강을 변수로 하여 진행하였다. 구조단열패널에 대하여 개구부 설치에 따른 구조적 거동을 분석하기 위한 변수해석을 수행하였다. 구조성능 실험 결과와의 비교분석을 통해 해석에 대한 검증을 하였고, 개구부 크기를 변수로 하여 편심축하중을 받는 구조단열패널의 구조적 거동을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 이를 통해 구조단열패널에 적합한 최적의 개구부 형상을 제안 하고자 한다.

북미와 유럽 등지에서 주거용 주택소재로서 폭넓게 사용되고 있는 구조단열패널(SIP)의 구조적 성능을 평가하기 위해 면내전단하중 시험을 수행하였다. 국외의 경우, 구조단열패널의 기준과 관련된 연구들이 다양하게 진행되었다. 하지만, 국내의 경우, 구조단열패널에 대한 기준은 마련되어 있지 않으며, 성능평가와 관련된 연구는 극소수이다. 본 연구에서는 구조단열패널을 내력벽으로 활용하기 위한 구조성능평가 실험을 수행하였으며, 벽체에 개구부 설치 후 면내전단하중을 가력하였다. 실험체의 크기는 2,400×2,400㎜이며, 변수로는 개구부의 크기와 개구부 보강방법이다. 실험체의 수량은 총 8개이다. 개구부가 있는 구조단열패널의 구조 해석을 수행 하였다. 해석 결과는 구조 실험 시험 결과와 비교하였다. 이를 통해 구조단열패널의 구조 거동을 예측할 수 있는 해석 모델을 완성하였다. 개구 크기를 변수로 하여 면내전단하중을 받는 구조단열패널의 거동을 유한 요소 해석을 통해 분석하였다. 연구를 통해 구조단열패널의 최적 개구부 크기를 제안한다.

The degree of interaction is a very important factor determining stiffness, strength and deflection performance in the composite beam. Because this synthesis is made through the shear connector, the structural performance of the shear connector is very important. In this study, the connection method was developed using the driving pin to solve the problem of conventional welding connection method. To verify the structural performance of the developed connection method, the push-out test was performed and analyzed against numerical analysis results. Based on the results of the analysis, it is deemed that the structural performance can be obtained by joining the shear connection in proposed method.

Eccentric axial load tests were carried out to investigate the structural performance of the SIP (Structural Insulation Panel), which is widely used as residential type in Europe and North America. Outside the country, design standards for SIP have been prepared and related research has been carried out variously. However, in Korea, the research on the performance of the structural insulation panel is very small, and the related standard is not provided. In this study, the eccentric axial load was applied after the opening was installed to utilize the structural insulation panel as the structural wall. The size of the test specimen was 1200 × 2400㎜. The number of test specimens was 6, and the size of the openings and the reinforcement method around the openings were used as variables.

In this study, the structural analysis of the structural insulation panels with openings was carried out. The analytical results were compared with those of the previous structural performance tests. The structural behavior of the structural insulation panels subjected to eccentric axial load with the opening size, installation direction as parameters was analyzed through finite element analysis. Through this, we propose an optimal opening shape suitable for the structural insulation panel.

감성이 중요시되고 있는 시대가 발전함에 따라 미래 시대에 필요한 인재를 양성하기 위한 교육 분야에서도 감성과학과 관련된 교육이 요구되는 시점이다. 본 논문은 초등학교 저학년 학생을 위한 감성과학을 학습할 수 있는 융합인재교육 프로그램을 개발하고 수업에 적용해봄으로써, 가능성과 효과적인 방법을 제안하고자 한다. 이를 위하여 첫째, 감성과학을 교육하기에 적합한 융합인재교육(STEAM) 방식을 채택하여 초등학교 1~2학년을 대상으로 한 ‘도형으로 만드는 마음’을 개발하였다. 감성과학 관련 STEAM의 이론적 배경과 벤치마킹을 실시하고, 초등학교 해당 학년 교과서를 기반으로 한 구체적인 수업 내용과 활동 및 교재와 키트 등을 개발하였다. 둘째, 개발된 프로그램을 두 학급에 시범적으로 적용하여 만족도 조사와 교사 인터뷰 등을 통해 결과를 분석하였다. 분석 결과는 전체 만족도 평균은 매우 높게(4.40/5) 나왔으며 특히, ‘수업 참여도’에 대한 만족도가 높은 것으로 분석되었다. 셋째, 분석 결과를 바탕으로 개발한 프로그램에 대한 가능성과 가치, 한계점 등을 논한다. 본 연구 결과는 과학에 대한 직접적인 이해가 어려운 초등학교 저학년을 대상으로 감성과학에 대해 쉽고 흥미롭게 접근할 수 있는 교육 프로그램이라 할 수 있다. 이러한 교육을 통해 감성과학을 효과적으로 이해하고, 감성 중심 시대를 선도할 인재를 양성하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

최근 초고층 건축물은 비정형적 외관을 갖는 랜드 마크적인 역할과 택지의 효율적인 사용을 위한 수직 도시 기능을 수행한다. 건축물의 외관은 비정형적인 요소로서 3T형태(Twisted, Tilted, Tapered)의 설계안들이 대부분 제안되고 있으며, 세장한 형태의 형상비를 만족하기 위한 새로운 구조시스템의 연구 개발이 활발히 진행 중이다. 다이아그리드 시스템의 하중 전달 메커니즘은 대각 가새(Diagrid)의 삼각형 형상에 기인하여 중력하중 뿐만 아니라 횡하중을 전달하기 때문에 대부분의 기둥이 제거되게 된다. 또한 대각 가새의 축방향 거동(인장/압축)에 의해 전단력을 전달하여 전단 변형이 최소화되기 때문에 기둥이 전단력을 전달하던 기존 방식에 비해 비정형적인 외관에 쉽게 대응할 수 있는 구조시스템이다. 본 연구에서는 싸이클론 타워의 건축 계획안을 바탕으로 접합부 디테일 선정 과정과 접합부의 구조안전성을 유한요소해석을 통해 검증하였다. 이를 통해 응력집중 완화 방안을 제시하여 적절한 캡 플레이트 두께와 캡플레이트 확장 길이를 제시하여 응력집중 현상을 완화하였다.