High voltage impulse(HVI) has been gained attention as an alternate technique controlling CaCO3 scale formation. Investigation of key operational parameters for HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of temperature and applied voltage of HVI on Ca2+ concentration was studied. As the applied voltage from 0 to 15kV and the temperature increased from 20 to 60°C, the Ca2+ concentration decreased, indicating that the aqueous Ca2+ precipitated to CaCO3. The Ca2+ concentration decreased up to 81% under the condition of 15kV and 60°C. Rate constant for the precipitation reaction, k was determined under different temper1ature and voltage. The reaction rate constant under the 15kV and 60°C condition was evaluated to 66☓10-3 L/(mmol·hr), which was 5 times greater than the k of the reaction without HVI at same temperature. The increases in k by HVI at higher temperature region(40 to 60°C) was much greater than at lower temperature region(20 to 40°C), which implies temperature is more important parameter than voltage for reducing Ca2+ concentration at high temperature region. These results show that the HVI induction accelerates the precipitation to CaCO3, particularly much faster at higher temperature.

비가열 살균 기술 중 하나인 광펄스 기술을 이용하여 후추에 존재하는 미생물의 사멸 효과를 원통형 처리 용기를 이용하여 검토하였다. 후추에 존재하는 미생물의 오염도는 일반세균은 약 2.0-4.0×106 CFU/g, Bacillus cereus는 약 3.0-5.0×103 CFU/g이었다. 펄스 수 5 pps, 광원과 처리용기 사이의 거리 4 cm의 동일한 조건에서 빛의 세기를 달리하여 처리하였을 경우 빛의 세기가 강할수록 사멸정도는 증가하였으며, 빛의 세기 1,000 V에서 흑후추의 경우 일반세 균은 0.55 log, B. cereus는 0.6 log, 백후추의 경우 일반세균은 0.7 log, B. cereus는 0.6 log의 사멸효과를 보였다. 펄스 수를 달리하였을 경우에는 펄스수가 증가할수록 높은 사멸율을 보였으며, 광원과 처리 용기사이의 거리에 따른 사멸효과를 거리가 짧을수록 사멸율은 증가하였다. 입자의 크기에 따른 사멸 효과는 입자의 크기가 클수록 살균효과 가 높은 것으로 나타났다. 후춧가루의 살균에 있어 광펄스 기술은 처리 조건에 따라 40-80%정도의 사멸율을 나타내어 후춧가루의 비가열 살균 기술로서의 적용 가능성을 볼 수 있었다.

Recently, applications of high voltage impulse (hereafter HVI) technique to desalting, sludge solubilization and disinfection have gained great attention. However, information on how the operating condition of HVI changes the water qualities, particularly production of hydroxyl radical (·OH) is not sufficient yet. The aim of this study is to investigate the effect of operating conditions of the HVI on the generation of hydroxyl radical. Indirect quantification of hydroxyl radical using RNO which react with hydroxyl radical was used. The higher HVI voltage applied up to 15 kV, the more RNO decreased. However, 5 kV was not enough to produce hydroxyl radical, indicating there might be an critical voltage triggering hydroxyl radical generation. The concentration of RNO under the condition of high conductivity decreased more than those of the low conductivities. Moreover, the higher the air supplies to the HVI reactor, the greater RNO decreased. The conditions with high conductivity and/or air supply might encourage the corona discharge on the electrode surfaces, which can produce the hydroxyl radical more easily. The pH and conductivity of the sample water changed little during the course of HVI induction.

향신료로 널리 사용되는 후춧가루를 비가열 살균 방법 중 하나인 광펄스 살균 처리를 하는데 있어서 처리용기에 따른 사멸 효과를 살펴보았다. 실험에 사용된 처리용기의 형태는 정치형, 회전 원통형, recycling fluidized bed형의 3가지 처리용기를 사용하였다. 전압1000 V, 펄스수 5 pps, 시료와의 거리 4 cm의 조건에서 10분간 처리하였을 경우 정치형 처리용기의 경우에는 흑후추 80%, 백후추는 84%의 감소효과를 나타내었으며, 정치형 처리용기 내부에 거울을 설치하였을 경우에는 같은 처리조건에서 흑후추는 86%, 백후추는 85%의 감소효과를 보였다. 회전 원통형 처리용기에서는 전압 1000 V, 8 pps, 시료와의 거리 4 cm에서 10분간 처리하였을 경우 일반세균은 흑후추 75%, 백후추 79%의 감소효과를 나타내었고, B. cereus는 흑후추 74%, 백후추 76%의 감소효과를 나타내었다. Recycling fluidized bed형 처리용기를 사용하였을 경우에는 흑후추는 일반세균 71%, B. cereus 60%, 백후추는 일반세균 73%, B. cereus 52%의 감소효과를 보였다. 모든 실험군에서 광펄스 처리 후 후추의 수분함량은 처리시간이 길어질수록 감소하는 경향을 보였으며, 색도에 있어서는 흑후추의 경우 광펄스 처리 후 명도와 적색도에서 유의적인 차이를 나타냈으며, 황색도는 차이를 보이지 않았다. 후추의 지표물질인 piperin은 흑후추의 경우 증가하는 경향을 보인 반면에 백후추의 경우에는 감소하는 경향을 보였으나 유의적인 차이를 보이지는 않았다.

광펄스 살균은 제품에 열을 발생시키지 않고 포장된 상태로 제품을 살균할 수 있어 신선제품의 유통기한을 연장시킬 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 포장재질로 많이 사용되고 있는 PP, OPP, PE, 그리고 PET 등 포장 필름 재질에 따른 광펄스 살균효과에 대해 알아보았다. PP의 경우에는 20 μm 두께에서 20초 처리시 6 log 정도의 사멸 효과를 보였으며, 60초 처리 후에는 모든 균이 사멸되었고, 두께에 따라 사멸율에 큰 차이는 없었으나 점차 감소하는 경향을 보였다. OPP와 PE의 경우에는 30 μm 두께에서 30초 처리시 6 log, 60초 후에는 모든 균이 사멸하였다. PET의 경우에는 다른 포장 재질에 비해 낮은 살균 효과를 나타내었다. 필름 재질별 빛의 투과율은 PET를 제외하고는 큰 차이를 보이지는 않았으나, PP가 가장 높은 투과율을 나타내었다. 포장재질의 두께가 두꺼워짐에 따라 빛의 투과율은 점차 낮아지는 경향을 보였으나 PET를 제외하고는 큰 차이를 보이지는 않는 것으로 나타났다.

내생포자는 다양한 스트레스에 매우 내성이 강하기 때문에 이를 효과적으로 제어하는 것은 매우 중요하다. 가열 처리로 포자를 제어할 수 있지만 이러한 열 공정은 식품의 텍스처와 색의 변화, 향기 성분의 손실, 영양성분의 파괴 등 품질 저하를 야기한다. 따라서 비가열 살균 기술인 광펄스(Intense Pulsed Light)를 통해 식품의 품질은 유지하면서 효과적으로 식품의 안정성을 증진시킬 수 있다. 광펄스 살균은 고전압 발생 장치를 통해서 제논 램프에 의해 200-1100nm 범위의 넓은 파장을 가진 빛을 아주 짧은 시간 안에 펄스의 형태로 가하여 식품 표면에 존재하는 미생물을 사멸시키는 기술이다. 본 연구에서는 광펄스 살균 기술을 이용하여 Bacillus subtilis 포자의 저감화 효과를 800 V에서 1400V까지 200 V 간격에서 최대 90초까지 처리한 후 평판계수법을 이용하여 확인하였다. Bacillus subtilis 포자의 사멸 정도는 전압이 증가할수록 처리시간이 길어질수록 높아지는 경향을 보였다. 800 V와 1200 V에서 50초간 처리한 결과 5.7, 6.1 log 정도의 사멸을 보였으며 1400 V에서는 50초 처리 만에 7 log 사멸을 나타내며 완전 사멸에 도달하였다. 포자는 생존 적절한 환경이 주어지면 영양세포로 발아, 성장을 하므로 이러한 기간 동안 광펄스에 대한 민감도 변화를 모니터링하는 것이 중요하다. 따라서 최대 6시간까지 배양하면서 포자의 발아 정도를 포자염색법을 통해 광학현미경으로 확인하고 이를 광펄스 처리하여 광펄스에 대한 민감도 변화를 비교, 분석하였다. 800, 1000, 1200 V 세 가지 조건 모두 배양 시작 후 1시간까지는 광펄스 저항성이 일시적으로 증가하다가 이후에는 점차 저항성이 감소함을 확인하였다. 6시간까지 배양시킨 포자의 발아, 성장 단계 파악을 위하여 600 nm에서 optical density를 측정하였으며 그 결과, 80분까지는 발아가 일어나며 그 기간 중 1시간 까지는 초기 발아단계로 판단되었다. 초기 발아 단계에서 가장 주요한 내부 물질의 변화는 바로 포자 내의 디피콜린산의 유출로 디피콜린산은 자외선의 민감도를 부여하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서도 포자 안에 축적되어 있던 디피콜린산이 유출되면서 광펄스에 대한 저항성이 발아 초기에 약간 증가한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 포자의 발아, 성장 단계와 광펄스 민감도의 변화 간의 관계를 파악하여 광펄스 살균 기술의 포자 저감화 가능성을 확인하였다.

This study was carried out to elucidate the development of unprecedented water-bloom caused by a single species of colonial green algae Eudorina elegans in the upstream area of the Seungchon weir located in the Yeongsan River from late April to May 2013. The Yeongsan River is typically regulated system and the waterbody is seriously enriched by both external and internal sources of nutrients. Seasonal algal outbreaks were highly probable due to various potential factors, such as the excessive nutrients contained in treated wastewater, slow current, high irradiation and temperature, in diatom (winter), green algae (spring) and bluegreen algae (summer). Spring green-tide was attributed to E. elegans with level up to 1,000 mg m-3 (>50×104 cells mL-1). The bloom was exploded in the initial period of the algal development and after then gradually diminished with transporting to the downstream by the intermittent rainfall, resulting in rapid expansion of the distribution range. Although the pulsed-flows by the weir manipulation was applied to control algal bloom, they were not the countermeasures to solve the underlying problem, but rather there still was a remaining problem related to the impact of pulsed-flows on the downstream. The green-tide of E. elegans in this particular region of the Yeongsan River revealed the blooming characteristics of a colonial motile microalga, and fate of vanishing away by the succeeding episodic events of mesoscale rainfall. We believe that the results of the present study contribute to limno-ecological understanding of the green-tide caused by blue-green algae in the four major rivers, Korea.

The processing properties of spent hen and broiler chicken were investigated before and after treatment to improve texture characteristics. Each treatment consisted steaming (S) with 85℃ for 20 min, Pulsed Electric Field (PEF) with 1.5 KV/cm for 4 sec, and Super Heated Steam (SH) with an oven temp. of 300℃, a steam temp. of 350℃ for 8 min. The yield of spent hen and broiler were 66.85% and 63.80% respectively in the control, but decreased in every treatment was lowest at 61.05% in the PEF treatment (p<0.05). In the color test, L value decreased, but the a and b values increased regardless of the species of spent hen or broiler. In the test of heating loss, the S treatment of spent hen had the highest result of 45.25% but lowest of 30.66% in the SH treatment of the broiler. When it was compared with various treatments, SH after PEF treatment showed the better result in terms of heating loss than the PEF or SH treatment respectively. In the test of texture, the broiler showed the lowest hardness of 5.57 kg in the SH (p<0.05). Otherwise, the spent hen resulted in 14.08 kg of hardness in steaming after PEF, but it improved significantly to 10.73 kg in SH after PEF. In the test of 9 scored sensory evaluation of overall palatability, 7.8 point was the best score with SH treatment in the broiler. The best score in spent hen was 6.3 point which was SH after PEF treatment. With this experiment, SH after PEF was the condition in the treatments to have the better texture of spent hen.

Cu-Mn compacts are fabricated by the pulsed current activated sintering method (PCAS) for sputtering target application. For fabricating the compacts, optimized sintering conditions such as the temperature, pulse ratio, pressure, and heating rate are controlled during the sintering process. The final sintering temperature and heating rate required to fabricate the target materials having high density are 700oC and 80oC/min, respectively. The heating directly progresses up to 700oC with a 3 min holding time. The sputtering target materials having high relative density of 100% are fabricated by employing a uniaxial pressure of 60 MPa and a sintering temperature of 700oC without any significant change in the grain size. Also, the shrinkage displacement of the Cu-Mn target materials considerably increases with an increase in the pressure at sintering temperatures up to 700oC.

교류형 플라즈마 디스플레이에서 기입기간 중 방전지연시간을 단축시키기 위하여 공통전극에 추가펄스 인가 하였을 때의 플라즈마 방전이 시뮬레이션 되고 기입 광파형이 측정되었다. AC PDP의 초기화 기간 동안 셀 내부에는 벽전하가 쌓이고 그것들은 기입 기간에 주사와 기입펄스에 의해 기입방전을 트리거링 시키기 위하여 이용되어진다. 그러나 종래에는 공통전극에는 DC 바이어스 전압에 의해 음의 전하는 기입방전에 이용되지 못하므로 방전지연시간 의 단축은 한계가 있다. 만약 주사와 기입전극의 전하뿐만 아니라 공통전극의 음의 전하를 이용한다면 방전지연시간 은 단축될 것이고 이를 확인하기 위하여 기입기간 동안 3 전극에 펄스가 모두 인가될 때, 진공 자외선을 발생시키는 Xe 3P2 의 에너지 상태가 시뮬레이션 되었다. 또한 종래의 구동방법과 공통 전극에 추가 펄스를 인가한 경우에 기입 방전의 광파형의 단축을 각각 측정되었다.

Atmospheric pressure plasma is used in the biological and medical fields. Miniaturization and safety are important in the application of apply atmospheric plasma to bio devices. In this study, we made a small, pocket-sized inverter for the discharge of atmospheric plasma. We used pulse power to control the neutral gas temperature at which the, when plasma was discharged. We used direct current of 5 V of bias(voltage). The output voltage is about 1 to 2 kilo volts the frequency is about 80 kilo hertz. We analyzsed the characteristics of the atmospheric plasma using OES(Optical emission spectroscopy) and the Current-Voltage characteristic of pulse power. By calculating of the current voltage characteristics, we were able to determine that, when the duty ratio increased, the power that actually effects the plasma discharge also increased. To apply atmospheric plasma to human organisms, the temperature is the most important factor, we were able to control the temperature by modulating the pulse power duty ratio. This means we can use atmospheric plasma on the human body or in other areas of the medical field.

Nanocrystalline materials have recently received significant attention in the area of advanced materials engineering due to their improved physical and mechanical properties. A solid-solution nanocrystalline powder, (Ti,Mo)C, was prepared via high-energy milling of Ti-Mo alloys with graphite. Using XRD data, the synthesis process was investigated in terms of the phase evolution. Rapid sintering of nanostuctured (Ti,Mo)C hard materials was performed using a pulsed current activated sintering process (PCAS). This process allows quick densification to near theoretical density and inhibits grain growth. A dense, nanostructured (Ti,Mo)C hard material with a relative density of up to 96 % was produced by simultaneous application of 80 MPa and a pulsed current for 2 min. The average grain size of the (Ti,Mo)C was lower than 150 nm. The hardness and fracture toughness of the dense (Ti,Mo)C produced by PCAS were also evaluated. The fracture toughness of the (Ti,Mo)C was higher than that of TiC.

일본의 야간조명을 이용한 야행성 해충 방제 연구는 이미 실용화되어 보급되고 있다. 특히, 황색 형광등을 이용한 밤나방 방제 기술은 여러 작물에 적용되고 있다. 하지만 단일식물인 가을 국화는 밤나방 방제를 위해 야간조사하면 화아분화에 영 향을 미쳐 개화가 지연된다. 본 연구에서는 황색 LED를 이용하여 가을 국화의 개화지연 없이 국화의 꽃봉오 리를 식해하는 왕담배나방 Helicoverpa armigera (Hübner)을 방제하기 위한 황색 LED의 효과적인 점멸조건을 검토하였다. 적외선 센서를 이용한 actograph 상부에 20 mW/m2의 571nm-LED를 설치하여 왕담배나방의 비상을 억제시키는 점멸패턴을 조사한 결과, 명기 20 ms : 암기 80 ms의 점멸조건에서 유의하게 낮은 비상활성이 관찰되었다. 이것은 20 ms : 80 ms 점멸광이 왕담배나방 복안의 명적응을 촉진시켜 비상행동이 억제된 것으로 추정 된다. 야외에서 점착트랩+성페로몬제lure (Z)-11-hexadecenal：(Z)-9-hexadecenal ＝95：5，0.03mg/RS를 이용하여 무처리구, 연속광, 20 ms : 80 ms 점멸광을 야간 조사하여 왕담배나방 ♂성충의 유인수를 비교한 결과, 20 ms : 80 ms 점멸광에서 가장 낮은 유인수가 관찰되었다. 성페로몬제의 강한 유인에도 불구하고 낮은 유인 수가 관찰된 것으로부터 왕담배나방은 20 ms : 80 ms 점멸광을 기피하는 것으로 추 정된다. 본 연구는가을 국화의 개화지연에 영향을 주지 않으면서 왕담배나방 방제의 가 능성을 시사했다.

In this paper, we describe experiment results using a vibration assisted hybrid femtosecond laser (λ:795 nm) ultra- precision machining system. The hybrid system we have developed is possible that optical focal point of the femtosec- ond laser constantly and frequently within the range of PZT(piezoactuator) vibrator working distance. Using the hybrid system, We have experimented on brass and studied about differences of result of hole aspect ratio compare to general experiment setup of femtosecond laser system. Aspect ratio of a micro hole on brass is increased as 54% with 100 Hz vibration frequency and surface roughness of the side wall also improved compare to non-vibration.

Pulsed electronic field(PEF) 처리에 의한 우유 단백질과 물리화학적 특성의 변화를 확인하기 위하여 원유, 탈지유, HTST, LTLT, UHT 우유를 PEF 처리하였다. 시료 중의 단백질을 SDS-PAGE로 확인하였을 때, PEF 처리에 의한 우유 단백질의 변성은 관찰할 수 없었다. Differential scanning calorimetry(DSC)로 우유 단백질의 열변성 정점 온도(Td)를 분석한 결과, 탈지유를 65oC에서 PEF 처리하였을 때 Td가 87.66oC에서 97.18oC로 증가하여 PEF 처리가 우유 단백질의 변성에 영향을 미치는 것을 확인하였다. PEF 처리에 의한 alkaline phosphatase, protease, lactoperoxidase의 잔존효소활성을 측정한 결과, 원유와 탈지유에서 alkalinephosphatase는 PEF 처리에 의해 효소활성이 감소하였다. 또한 protease와 lactoperoxidase의 활성은 PEF 처리에 의해 영향을 받지 않았다. 65oC에서 PEF 처리한 원유는 처리하지 않은 원유보다 높은 갈색도를 나타내었으나, 기타 우유는 PEF에 의한 유의적인 차이가 없었다. 우유를 PEF 처리하였을 경우 산도의 변화는 관찰되지 않았고 pH의 경우에도 PEF 처리 여부에 따라 유의적인 차이는 있었으나 크게 변화하지는 않았다.