Numerical analysis was performed to evaluate for reinforcing performance of RC beams in flexure strengthened with Textile Reinforced Mortar (TRM) in this study. New bond strength model for TRM based on the model proposed by Teng et al. was suggested to predict the flexural behavior of RC beams and effective stress in accordance with debonding of TRM. And reduce factor of 0.729 was suggested by investigation of results on the bending test of RC beams strengthened with TRM. Reliability of proposed bond strength model was verified through the comparisons between collected test results and predicted results about the ultimate load of RC beams occurred by debonding of TRM. The ratios of predicted results on the total experimental results, the average and coefficient of variation were 1.00 and 0.094, respectively. Also, nonlinear analysis method proposed by Cho et al. was used to predict the displacement at the cross-section of mid-span for RC beams in flexure strengthened with TRM. At the three state of the RC beams such as occurrence of initial flexural crack in tensile concrete, yield of tensile rebar, and ultimate in accordance with debonding of TRM. Displacements of beams were calculated at the three state and load-displacement curves by predicted results were compared to the collected test results.

According to the nuclear safety act, the enforcement regulations and the notification of the atomic energy commission, a preliminary decommissioning plan must be submitted at all domestic nuclear facilities. In accordance with this preliminary decommissioning plan, it is required to prepare eleven items from the outline of the decommissioning plan of the nuclear facility to the fire protection. Currently, the nuclear fuel cycle facility operated by the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) consists of a radioactive waste form test facility (RWFTF), a post irradiation examination facility (PIEF), a radioactive waste treatment facility (RWTF), and a radioactive waste storage facility (RWSF). The decommissioning strategies, decommissioning methods and dismantling activities of these nuclear facilities are described in this paper. The scope of decommissioning, the dismantling method, the final conditions of the site, the management of radioactive waste, and the cost of decommissioning are established in the decommissioning strategy. The decommissioning schedule, work order, basic principle and technical feasibility are determined at the method of decommissioning. The disinfection techniques and activity plans for facilities and sites contaminated with radioactive materials are described at the dismantling activity. Therefore, this paper describes the concept of decommissioning of the nuclear fuel cycle facilities and prepares a preliminary decommissioning plan to be prepared afterwards.

SiAlON-based ceramics are some of the most typical ceramic materials used as cutting tools for HRSA(Heat Resistant Super-Alloys). SiAlON can be fabricated using ceramic processing, such as mixing, granulation, compaction, and sintering. Spray drying is a widely-used method for producing a granular powder of controlled morphology and size with flowability. In this study, we report a systematic investigation aimed at optimizing spherical granule morphology by controlling spray-drying parameters such as gas flow and feed rate. Before spray drying, the viscosities of the raw material slurries were also optimized with the amount of dispersant added.

SiC-based composite materials with light weight, high durability, and high-temperature stability have been actively studied for use in aerospace and defense applications. Moreover, environmental barrier coating (EBC) technologies using oxide-based ceramic materials have been studied to prevent chemical deterioration at a high temperature of 1300℃ or higher. In this study, an ytterbium silicate material, which has recently been actively studied as an environmental barrier coating because of its high-temperature chemical stability, is fabricated on a sintered SiC substrate. Yb2O3 and SiO2 are used as the raw starting materials to form ytterbium disilicate (Yb2Si2O7). Suspension plasma spraying is applied as the coating method. The effect of the mixing method on the particle size and distribution, which affect the coating formation behavior, is investigated using a scanning electron microscope (SEM), an energy dispersive spectrometer (EDS), and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the originally designed compounds are not effectively formed because of the refinement and vaporization of the raw material particles, i.e., SiO2, and the formation of a porous coating structure. By changing the coating parameters such as the deposition distance, it is found that a denser coating structure can be formed at a closer deposition distance.

Flexural capacity of a Textile Reinforced Mortar(TRM) was investigated by an experimental study. The test program was accomplished on reinforced concrete(RC) slabs consisted of concrete(average compressive strength of 22.23 MPa) and rebar(strength class of SD400). RC slab had 450 mm and 150 mm in size and 2,600 mm in clear span. Strengthening was accomplished by applying carbon-fiber mesh in layers of mortar. Control slab(unstrengthened) and six slabs strengthened with TRM were fabricated to confirm the reinforcing performance in this study. Test variables considered amount of reinforcement and use of anchorage. As a results, it was validated that the flexural capacity of slabs strengthened with TRM increased from 159.9% to 285.2% according to the amount of TRM compared with unstrengthened slab. Experimental results indicated that there are increase in ductility as well as load carrying and deformation capacities when using multiple layers of textile.

Although microalgae are considered as a promising feedstock for biofuels, cost-efficient harvesting of microalgae needs to be significantly improved. In this study, the use of electro coagulation as a more rapid flocculation method for harvesting a freshwater (Scenedesmus dimorphus) microalgae species was evaluated. The results showed that, electro coagulation was shown to be more efficient using an aluminum anode than using an iron anode. And optimum conditions of electro coagulation for harvesting Scenedesmus dimorphus were found. The optimum stirring speed was 100 rpm and optimum pH was 5. Furthermore, the current density which the fastest and highest recovery efficiency is achieved at 30 A/m2, while the highest energy efficiency was achieved at 10 A/m2. A the rapid and high recovery efficiency indicate that electro coagulation is a particularly attractive technology for harvesting microalgae.

Rare-earth zirconates, such as lanthanum zirconates and gadolinium zirconates, have been intensively investigated due to their excellent properties of low thermal conductivity as well as chemical stability at high temperature, which can make these materials ones of the most promising candidates for next-generation thermal barrier coating applications. In this study, three compositions, lanthanum/gadolinium zirconates with reduced rare-earth contents from stoichiometric RE2Zr2O7 compositions, are fabricated via solid state reaction as well as sintering at 1600oC for 4 hrs. The phase formation, microstructure, and thermo-physical properties of three oxide ceramics are examined. In particular, each oxide ceramics exhibits composite structures between pyrochlore and fluorite phases. The potential of lanthanum/ gadolinium zirconate ceramics for TBC applications is also discussed.

기후변화에 따른 대기 중 이산화탄소 (이하 CO2) 농도 증가가 왕담배나방(Helicoverpa armiger)의 성페로몬 인식과 합성에 미치는 영향을 조사하였다. CO2 농도는 세 개의 동일한 사육공간에 무처리(450 ppm), 600 ppm, 1000 ppm으로 처리하였다. 증가된 CO2환경에서 수컷의 암컷 성페로몬 성분 (Z11-16Al)에 대한 EAG 반응은 무처리보다 감소하였고, 풍동 실험에서 1000 ppm일때 성페로몬 유인제에 대한 유익력이 감소하였다. 반면에 암컷 성페로몬 샘에서 Z11-16Al 생산량은 대조구에 비해 더 많이 더 오래 생산하는 경향을 보였다. 위와 같은 현상을 설명하기위해 CO2감각기가 성페로몬의 인식과 합성에 관여한다는 가설을 세웠고, CO2감각기 유무에 따른 영향을 실험하였다. 그 결과, CO2감각기가 있는 경우 안테나의 EAG 반응과 유사하게 나타났지만, CO2감각기가 제거된 경우 EAG 강도가 안테나반응과 크게 차이가 났다. 풍동 실험에서도 성페로몬에 대한 유인력이 정상인 수컷에 비해 더 감소하는 경향을 보였다. 따라서 CO2감각기는 안테나에서 오는 정보를 조율하는 과정에서 역할을 하는 것으로 판단된다. CO2감각기가 제거된 암컷은 특히 낮은 CO2 환경에서 페로몬생산량이 감소하였고 생산리듬도 차이를 보였다. 따라서 CO2감각기는 SOG에 영향을 미쳐 PBAN 방출을 조절하는 과정에 관여하는 것으로 추정된다.

대기중의 CO2 농도 증가가 왕담배나방의 산란과 발육에 미치는 영향을 400, 600, 1000 ppm 농도의 CO2 환경에서 2세대에 걸쳐 각각 조사하였다. 1세대와 2세 대 유충과 용의 발육기간 모두 유의하게 600 ppm 에서 짧았다(P < 0.01). 400 ppm, 600 ppm과 1,000 ppm에서 1세대 유충의 발육기간은 각각 21.8일, 20.0일, 21.2일 이었고, 2세대 유충은 각각 24.0일, 22.1일, 25.2일이었다. 1세대 용의 발육기간은 각각 12.8일, 12.1일, 12.6일이었고, 2세대 용은 12.1일, 11.3일, 12.5일이었다. 성충의 수명은 CO2 처리별 차이가 없었으나, 알부터 각 CO2 환경에서 자란 성충 의 총산란수는 400 ppm에서 787.0개(n = 10), 600 ppm은 1225.6개(n = 16), 1,000 ppm에서 926.2개(n = 17)로, CO2 농도가 높은 환경에서 산란수가 유의하게 많았다 (P < 0.05). 400ppm, 600ppm, 1000ppm CO2 농도에서 자란 성충의 내적자연증가 율은 각각 0.058, 0.079, 0.061로 600 ppm에서 유의하게 높았다(P < 0.001). 향후 전세계적인 기후변화로 인한 대기중 CO2 농도 증가는 왕담배나방 산란과 발육에 직접적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 특히 600 ppm에서는 개체군 증식에 긍정적인 효과를 보이지만, 1,000 ppm 수준에서는 이러한 긍정적인 효과가 감소될 것으로 판단된다. 따라서 기후변화 관련 개체군 모형 작성시 온도와 더불어 CO2도 새로운 변수로 고려되어야 할 것으로 보인다.

A spherical Sr4Al14O25:Eu2+ phosphor for use in white-light-emitting diodes was synthesized using a liquid-state reaction with two precipitation stages. For the formation of phosphor from a precursor, the calcination temperature was 1,100˚C. The particle morphology of the phosphor was changed by controlling the processing conditions. The synthesized phosphor particles were spherical with a narrow size-distribution and had mono-dispersity. Upon excitation at 395 nm, the phosphor exhibited an emission band centered at 497 nm, corresponding to the 4f65d→4f7 electronic transitions of Eu2+. The critical quenching-concentration of Eu2+ in the synthesized Sr4Al14O25:Eu2+ phosphor was 5 mol%. A phosphor-converted LED was fabricated by the combination of the optimized spherical phosphor and a near-UV 390 nm LED chip. When this pc-LED was operated under various forward-bias currents at room temperature, the pc-LED exhibited a bright blue-green emission band, and high color-stability against changes in input power. Accordingly, the prepared spherical phosphor appears to be an excellent candidate for white LED applications.

본 연구에서는 metal organic frameworks (MOFs)의 한 종류인 MIL-100(Fe)을 이용하여 혼합기질막(mixed matrix membranes, MMMs)을 제조하였다. MIL-100(Fe)의 함량을 고분자 대비 0∼30 wt%까지 변화시키면서 첨가된 MOF의 함량에 따른 기체의 투과 특성을 살펴보았다. H2, CO2, O2, N2, CH4의 기체 투과도는 MIL-100(Fe) 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 증가하는 경향을 보여주었으며, 상대적으로 큰 입자크기를 가진 SF6의 투과도는 MIL-100(Fe)의 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 이상 선택도는 N2/SF6의 경우 폴리이미드막 대비 약 40% 증가하였으며, 이를 통해 N2/SF6 분리에 적합한 분리막임을 확인할 수 있었다.

미국 알래스카주 Anchorage 지진공원과 Denali cantwell 토양에서 분리된 Bacillus thuringiensis(이하 B.t) 균주에서 나방류 해충에 살충활성을 나타내는 새로운 균주 를 선발하였다. B.t는 친환경농업에서 주요 작물보호 농자재로 사용되는 생물농약 으로 곤충병원성세균이다. δ-내독소는 곤충이 섭식할 때에 중장세포막에 결합하 여 이를 파괴하여 영양분의 흡수를 제한하여 치사에 이르게 한다. 선발한 균주의 내 독소 단백질을 위상차현미경으로 관찰한 결과 spore와 crystal 형태를 확인하였다. 난방제 해충인 담배거세미나방(Spodoptera litura), 파밤나방(Spodoptera exigua), 배추좀나방(Plutella xylostella)에 대해 다른 균주와 비교 검토하였다. 단백질 패턴 분석과 담배거세미나방(S. litura), 파밤나방(S. exigua) 중장액을 처리하였을 때 분 해억제정도를 보기위한 SDS-PAGE를 수행하였다. SDS-PAGE의 단백질 패턴 분 석 결과로 plasmid DNA 전기영동을 하여 패턴의 차이를 분석하였다. 또한, 균주에 서 Cry1 내독소 유전자가 존재하는 것을 확인하기 위하여 PCR을 수행하였다.

곤충의 장내세균은 곤충 내에서 곤충의 소화, 발육, 번식, 생존 등 여러가지 역할 을 하는 것으로 밝혀져 있다. 특히, 여러 물질을 분해하는 물질을 분비하거나 항생물 질을 분비하기도 한다. 콩풍뎅이(Popillia mutans)에서 Pseudomonas aeruginosa외 에 4종의 균주가 확인되었으며 이 균주들을 Alternaria solani, Botrytis cinera, Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum, Phytophthora capsici, Rhizoctonia solani 6종의 병원균과 함께 PDA배지에서 대치배양하여 항균활성을 본 결과, Ps. aeruginosa균주가 A. solani, B. cinera, C. gloeosporioides, F. oxysporum, P. capsici 5종의 병원균 모두에 항균활성을 갖는 것으로 나타났다. 특히, B. cinera 와 P. capsici에 대해 비교적 높은 항균활성을 갖는 것을 볼 수 있었다.

나비목 유충의 소화효소중 Serine protease인 trypsin은 단백질 가수분해과정에 서 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 protease의 지속적인 가수분해결과 독소 단백질의 불화성화를 초래하여 살충활성을 낮춘다고 보고되어 있다. 이 전 연 구에서 Bacillus thuringiensis(이하 B,thuringiensis) subsp. kurstaki KB100균주는 protease inhibitor인 tannic acid와 혼합처리 함으로써 파밤나방의 살충활성에 상승 효과를 나타냈다. 이에 대한 원인을 구명하고자 나비목 유충 중장속 소화액의 다양 한 Protease와 균주특이성에 초점을 두고 실험을 수행하였다. 균주의 특이성을 알아보기 위해서실험실 보관 균주 6종과 기준균주인 B. thuringiensis susp. kurstaki HD-1을 선발하여 총 7종의 균주에 각각 tannic acid를 농도별로 처리하여 생물검정을 실시하였다. B. thuringiensis KB100균주는 40mM tannic acid농도로 혼합처리 했을 때 상승효과를 나타낸 반면 다른 균주는 영향을 끼치지 않았다. 생물검정 결과를 토대로 나비목 유충의 소화효소 중 Serine protease의 활성을 알아보기 위해 protease 특이적 기질을 사용하여 tannic acid가 어떤 종류의 protease activity를 낮추는지 실험을 수행 하였다.

Bacillus thuringiensis(이하 B.t)는 곤충병원성세균으로 친환경농업에서 주요 작물보호 농자재로 사용되는 생물농약 중 하나이다. B.t는 그람양성의 호기성이며, spore와 crystal를 형성하고 포자 형성기에는 균체 내에 δ-내독소라는 독소단백질 을 생성한다. 딱정벌레목인 청동풍뎅이의 사체로부터 분리된 CAB530균주와 영 동 토양에서 분리된 CAB564균주는 나비목 해충에 살충활성을 나타내는 것을 확 인하였다. 위의 균주와 기존에 연구된 KB098, KB099, KB100을 비교하기 위해 실 내에서 누대 사육한 담배거세미나방(Spodoptera litura), 배추좀나방(Plutella xylostella), 파밤나방(Spodoptera exigua), 파리목(Diptera) 해충에 대해 생물검정 을 수행하였다. 단백질 패턴 분석과 담배거세미나방(S. litura), 파밤나방(S. exigua) 중장액을 처리하였을 때 분해억제정도를 보기위한 SDS-PAGE를 수행하 였다. SDS-PAGE의 단백질 패턴 분석 결과로 plasmid DNA 전기영동을 하여 패턴 의 차이를 분석하였다. CAB530균주와 CAB564균주의 내독소 유전자의 Cry형 유 전자를 동정하기 위하여 PCR을 수행할 계획이다.

현재 제주도에는 열대 과수작물 6종이 35.5 ha 면적에서 재배되고 있는 것으로 파악되고 있다. 망고(Mango, Mangifera indica)와 용과(Dragon fruit, Hylocereus undatus)를 제외하면 구아바(Guava, Psidium guajava), 아떼모야(Atemoya, Annona cherimola × A. squamosa), 아보카도(Avocado, Persea americana) 순으로 많이 재 배되고 있다. 아보카도, 구아바, 패션프룻에 발생하는 해충 종류와 피해 증상은 재배농가와 온난화대응농업연구소 시험포장에서 2011년부터 2012년까지 2년동안 조사하였 다. 아보카도 발생 해충은 총13종이 조사되었다. 나방류 해충의 발생과 피해가 많 았는데, 특히 차잎말이나방(Homona magnanima)과 줄고운가지나방(Ectropis excellens)은 잎과 과실에 큰 피해를 주었다. 구아바 발생 해충은 총 9종으로 이중 볼록총채벌레(Scirtothrips dosalis), 차애모무늬잎말이나방(Adoxophyes honmai), 목화진딧물(Aphis gossipii), 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)이 다량발생하여 잎 에 피해를 주었다. 패션프룻에는 6종의 해충이 발생하였지만, 달팽이류 해충을 제 외하면 대부분 육안상 피해증상이 나타나지 않았다. 2009년에 패션프룻에 꽃노랑 총채벌레(Frankliniella occidentalis)는 다량발생하여 큰 피해를 주었는데 조사기 간 중에는 전혀 발생하지 않았다.

RNA interference(RNAi)는 살아있는 세포에서 유전자의 표현력을 제어하는 방 법이다. 키틴을 분해하는 Chitinase는 곤충의 탈피에 관여하여 오래된 큐티클의 소 화 재흡수에 도움을 주는 효소이다. Chitinase를 이용하여 RNA interference 효과 를 보기 위해 담배거세미나방으로부터 RNA를 추출하였다. RNA 추출은 담배거 세미나방의 번데기, 번데기 직전의 유충, 5령 유충, 5령 유충의 외피로부터 각각 실 시하였다. RNA 추출물을 주형으로 cDNA를 합성하였고, 시퀀스 분석 결과 담배 거세미나방의 Chitinase의 크기는 약 610bp였다. 추후 담배거세미나방 Chitinase 의 dsRNA 합성과 생물검정을 통해 RNAi 효과를 확인하고자 한다.

곤충병원성세균 Bacillus thuringiensis(이하 B.t)는 친환경농업에서 주요 작물 보호농자재로 사용되는 생물농약 중의 하나이다. B.t는 그람양성세균이며 포자와 crystal을 형성하고 parasporal inclusion을 형성하며 포자형성기에는 균체 내에 δ-내독소라는 독소단백질을 생성한다. δ-내독소는 곤충이 섭식할 때에 중장세포막에 결합하여 이를 파괴하여 영양분의 흡수를 제한하여 치사에 이르게 한다. 본 연구에서는 기존의 B.t제제에 전혀 노출되지 않은 지역으로 추정되는 충북 영동과 옥천 지역의 산과 강 주변에서 채취한 총 43개의 토양샘플로부터 나방류 해충에 대한 살충활성이 우수한 새로운 B.t를 분리 선발하였다. 토양희석액을 nutrient agar plate에 고르게 도말한 후, 27℃에서 3~4일간 배양하고, 형성된 colony들 중에서 배양특성이 B.t와 유사한 74개의 colony를 선발하였다. 위상차현미경으로 포자형성과 crystal의 형태를 확인하는 과정에서 내독소 단백질 결정체를 형성하는 12개의 B.t를 확보하였고 이들 가운데에서 파밤나방에 대한 살충활성을 보이는 균주를 선발하였다.

이전 연구에서 protease inhibitor중의 하나인 tannic acid와 파밤나방에 활성이 높은 7 종의 Bacillus thuringiensis에 각각 혼합 처리하여 파밤나방에 살충활성을 실험한 결과, B. thuringiensis subsp. kurstaki KB100에서만 뚜렷한 상승효과를 보였고 tannic acid가 중장액의 protease중 trypsin의 활성을 가장 잘 억제하는 결과를 보였다. 이를 바탕으로 파밤나방 중장액과 trypsin에 대한 tannic acid와 B. thuringiensis strains와의 특성을 비교하고자 파밤나방 중장액 또는 trypsin과 40mM tannic acid를 섞어 반응시킨 후, 7 종의 B. thuringiensis strains parasporal inclusion에 처리하여 단백질의 분해억제 정도를 알아보기 위해 SDS-PAGE를 수행하였다. 그 결과 모든 7 균주의 parasporal inclusion이 약 133kDa크기의 단백질밴드를 나타내는 것으로 보아 분해가 억제된 것을 확인하였다. 반면에 파밤나방 중장액과의 반응에서는 뚜렷한 분해억제 정도를 보인 균은 KB100균주뿐이었다. 그 이외의 6 균주의 parasporal inclusion에서는 약 60~70kDa크기의 단백질밴드를 나타내 중장액에 의해 분해되는 것을 알 수 있다. 따라서 tannic acid는 파밤나방 중장액의 trypsin의 활성을 억제한다고 할 수 있다. 또한. B. thuringiensis KB100균주의 경우에는 다른 6 종의 균주들과는 달리 parasporal inclusion이 tannic acid에 특이적으로 분해가 더욱 억제되어 약 133kDa의 단백질 밴드를 나타낸 것으로 사료된다.