This study investigates the microstructure and wear properties of cermet (ceramic + metal) coating materials manufactured using high velocity oxygen fuel (HVOF) process. Three types of HVOF coating layers are formed by depositing WC-12Co, WC-20Cr-7Ni, and Cr3C2-20NiCr (wt.%) powders on S45C steel substrate. The porosities of the coating layers are 1 ± 0.5% for all three specimens. Microstructural analysis confirms the formation of second carbide phases of W2C, Co6W6C, and Cr7C3 owing to decarburizing of WC phases on WC-based coating layers. In the case of WC-12Co coating, which has a high ratio of W2C phase with high brittleness, the interface property between the carbide and the metal binder slightly decreases. In the Cr3C2-20CrNi coating layer, decarburizing almost does not occur, but fine cavities exist between the splats. The wear loss occurs in the descending order of Cr3C2-20NiCr, WC-12Co, and WC-20Cr-7Ni, where WC-20Cr-7Ni achieves the highest wear resistance property. It can be inferred that the ratio of the carbide and the binding properties between carbide–binder and binder–binder in a cermet coating material manufactured with HVOF as the primary factors determine the wear properties of the cermet coating material.

전북지역에 발생하는 미국선녀벌레는 2017년 익산시 여산면에 식재된 밤나무에 자연 발생되어 피해가 발생했으며 특히, 유기농 농경지의 밤나무, 블루베리, 배나무 등에 피해를 주고 있다. 유기농 재배지에서 피해를 경감시키기 위해 친환경자재 선발 실험을 실시하였다. 미국선녀벌레의 약충과 성충을 대상으로 친환경자재 500배액을 경엽 살포한 결과, 약충 방제효과는 님오일 82.9%, 계피유 69.5%, 햄프시드 65.3%, 데리스 65.1%, 편백유 56.8%, 녹차씨유 45.1%로 나타났다. 성충 방제효과는 님오일 75.7%, 계피유 68.7%, 햄프시드 67.4%, 데리스 62.1%, 편백유 26.7%, 녹차씨유 44.2%로 조사되었다. 님오일은 미국선녀벌레 약충과 성충에서 방제가가 가장 높았으며 약해도 발생하지 않았다. 유기농 재배지에서 미국선녀벌레를 방제하기 위해서는 님오일을 처리하는 것이 효과적일 것으로 기대된다.

유기농경지에서 문제가 되는 해충을 방제하기 위하여 농가에서는 식물추출물 등 다양한 자가제조 유기농업자재를 활용하고 있다. 본 연구에서는 농가 자가제조 유기농업자재를 이용하여 목화진딧물(Aphis gossypii)과 꽃노랑총채벌레(Franklineilla occidentalis)에 대한 살충효과를 시험하였다. 유기농업자재는 유기재배 농가에서 직접 수집하였으며 식물추출물로는 마늘, 돼지감자, 은행잎 등의 식물추출물과 목초액, 식물오일 등 8종의 자재를 이용하였다. 해충에 대한 살충시험은 25℃, 60% 습도 조건의 곤충사육실에서 이루어졌다. 처리시험을 위해 오이절편을 페트리디쉬에 넣고 시험곤충을 접종하여 농가수집자재를 원액, 30배, 100배, 300배로 희석하여 충체 살포법으로 처리하였다. 처리 후 24시간, 36시간, 72시간 후 사충률을 조사하였다. 진딧물의 경우 100배 희석처리에서 약초액비가 75%, 유화오일이 62.5% 은행잎액비가 42.5%의 살충효과를 각각 보여주었다. 꽃노랑총채벌레에는 협죽도와 마늘이 94.7%와 88.0% 살충효과를 보여주었다.

Insect antimicrobial peptides (AMPs) have been characterized more than 150 peptides since identification of cecropin in the hemolymph of pupae from Hyalophora cecropia in 1980. Therefore, it is considered that insects are good species of AMPs selection. Insect AMPs are small (below 10 kDa), cationic, and amphipathic with variable length, sequence, and structure. They perform a critical role on humoral immunity in the insect innate immune system against invading pathogens such as bacteria, fungi, parasites, and viruses. Most of insect AMPs are induced rapidly in the fat bodies and other specific tissues of insects after septic injury or immune challenge. Then the AMPs subsequently released into the hemolymph to act against microorganisms. These peptides have a broad antimicrobial spectrum against various microorganisms including anticancer activities. Insect AMPs can be divided into four families based on their structures and sequences. That is α-helical peptides, cysteine-rich peptides, proline-rich peptides, and glycine-rich peptides/proteins. For instance, cecropins, insect defensins, proline-rich peptides, and attacins are common insect AMPs, but gloverins and moricins have been identified only in lepidopteran species. In this presentation, we focus on AMPs from insects and discuss current knowledge and recent progresses with potential application of insect AMPs.

Small hive beetles (SHBs) are parasites of bee colonies and is one of the invasive pest species worldwide. In this study, we aimed to investigate a chemical responsible for the attractiveness of a hive to this pest. Based on the laboratory observation, we found the fermented pollen dough (honey bee food) was highly attractive to adult SHBs. Olfactometer bioassay showed the crude methanol extract of this material is attractive to both sexes (> 60%). However, the methanol extracts of fresh honey and pollen patty which we used as a food of SHB were not attractive to the pest. The crude methanol extract of fermented pollen dough was subjected to partitioning with n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and n-butanol. The n-hexane and chloroform fractions were attractive > 80% for both sex SHBs. On the other hand, ethyl acetate and n-butanol were repulsive >70% and >80%, respectively. The wandering larvae of the pest showed a reverse response for the solvent fractions observed in adults. HPLC and GC-MS analysis indicated the methanol extract of fermented pollen dough constitute butanoic acid (7.70%), neopentylamine (7.29%), (E)-9-octadecenoic acid ethyl ester (3.89%) and hexadecanoic acid, ethyl ester. While these compounds were not found even in a trace level in the methanol extract of honey and pollen patty. Based on this findings these constituents of the fermented pollen dough were formed by the action of SHB and its larvae and we believe these volatile organic compounds are responsible for attractiveness to SHB as pollen dough undergoes attach by SHB and ferment. We are working on investigating attractiveness of each of these chemicals toward the pest. We recommend further work on these chemicals for their application to control this pest.

식품 중 발견 이물은 광물성, 동물성, 식물성 이물로 대별된다. 식약처 이물 발생 신고 자료를 보면 곤충이물이 거의 모든 식품유형에서 가장 높은 빈도(40% 내외)를 차지한다. 식품 중 곤충 이물은 직접적인 인체 위해보다는 소비자에게 혐오감 유발, 식품업체 비위생적 취급 우려와 같이 간접적으로 식품 안전에 대한 소비자 불안감을 가중시키고 언론과 소비자단체를 통해 지속적인 이슈가 되어 식품 기업의 매출감소, 위생, 안전성 측면의 신뢰도를 감소시키고 민원처리, 이물조사 업무가중 등 행정력낭비를 유발하고 있다. 식품 중 발생하는 곤충이물은 다양한 원인으로 유발되어 확실하게 규명되는 제조 중발생(6.5%), 소비, 유통 단계 유입(39.4%) 이외에 대부분이 판정불가(53.4%)로 처리되고 있다. 따라서 앞으로 식품산업에서 는 생산단계와 유통, 보관 단계에 실용화될 수 있는 효과적인 곤충 이물 저감화기술을 개발/적용하여 이물발생 리스크를 관리하고 국민의 식품안전에 대한 체감도를 높이는 것이 필요하다.

고준위폐기물을 처분하기 위한 심층처분시스템의 구성 요소로는 처분용기, 완충재, 뒷채움 및 근계 암반이 있다. 이 중 완충재는 심층 처분시스템에 있어 필수적인 요소이다. 처분용기에서 발생하는 고온의 열량은 완충재로 전파되기에 완충재의 열적 특성은 처분시스템의 안정성 평가에 상당히 중요하다고 할 수 있다. 특히, 고온의 열량은 완충재의 열적 팽창을 야기 하여 근계 암반에 열응력을 야기할 수 있기에 완충재의 열팽창 특성 규명은 반드시 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 경주산 압축 벤토나이트 완충재(KJ-II)에 대한 열팽창 거동 특성을 실내 실험을 통해 분석하고 선형 열팽창계수 에 대한 추정 모델을 제시하고자 하였다. 압축 벤토나이트 완충재의 선형 열팽창계수는 딜라토미터 장비를 이용하여 승온 속도, 건조밀도, 온도 범위에 따라 측정되었으며 선형 열팽창계수 값은 대략 4.0~6.0×10-6/℃ 로 측정되었다. 또한 실험 데이터를 토대로 비선형 회귀분석 방법을 이용하여 건조밀도에 따른 경주 압축 벤토나이트 완충재의 선형 열팽창계수를 추정 할 수 있는 모델을 제시하였다.

Cement production processes release various odor elements including acetaldehyde, hydrogen sulfide, formaldehyde and toluene etc. A three-dimensional numerical simulation using a commercial code of Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to estimate the concentration profiles and dispersion distance around the local residential area. The calcination furnace, one of the main emission sources in the cement manufacturing process, discharged the odorous gases of H₂S, HCHO, CH₃CHO and C6H5CH₃at levels of up to 3.15 ppb, 5.1 ppm, 6.65 ppm and 0.74 ppm of H₂S, HCHO, CH₃CHO and C6H5CH₃respectively. This study found that as for the emission concentration of 1ppm for H₂S and CH₃CHO, the landing distance of the threshold value for each gas was extended in summer seasons at a low velocity. Low temperature of the flue gas at a high velocity also led to long dispersion.

This study was aimed to improve the productivity and income of mushroom farming by developing a new casing material as a substitute for clay loam casing soil, which is becoming more difficult to acquire. When the new casing materials were used for the stable production of button mushroom (Agaricus bisporus), a 1:1 mixture of clay loam and button mushroom media obtained after harvest supported 13% greater mycelial growth (32.0 kg/3.3 m²). This material was better than clay loam soil in preventing contamination with environmental compounds and pests. The use of an inexpensive 1:1 mixture of peat moss and coco peat resulted superior mycelial growth with 4% better yield (32.9 kg/3.3 m²) compared with conventional clay loam soil. Advantages of these casing materials included ready availability and improved productivity. Mixtures of peat moss + coco peat + zeolite (50%:30%:20%) and coco peat + coal ash (75%:25%) could substitute for conventional casing soil. Additionally, the novel mixtures containing material obtained after cultivation might be used to produce organic fertilizer.

In the present work, we synthesize nano-sized ZnO, SnO2, and TiO2 powders by hydrothermal reaction using metal chlorides. We also examine the energy-storage characteristics of the resulting materials to evaluate the potential application of these powders to dye-sensitized solar cells. The control of processing parameters such as pressure, temperature, and the concentration of aqueous solution results in the formation of a variety of powder morphologies with different sizes. Nano-rod, nano-flower, and spherical powders are easily formed with the present method. Heat treatment after the hydrothermal reaction usually increases the size of the powder. At temperatures above 1000oC, a complete collapse of the shape occurs. With regard to the capacity of DSSC materials, the hydrothermally synthesized TiO2 results in the highest current density of 9.1 mA/cm² among the examined oxides. This is attributed to the fine particle size and morphology with large specific surface area.

현재 국내 용기포장재 안전성 평가를 위한 용출시험에서 액체 시뮬란트를 사용하는 경우 실제와 다른 이행량 결과를 나타내는 상황과 고온가열 및 건조식품용 포장재, 그리고 종이·판지의 경우 액체 시뮬란트를 사용할 수 없는 문제점들을 감안한다면 유럽연합과 같이 고체건조 시뮬란트의 도입이 필수불가결해 보인다. Tenax®를 건조식품용 시뮬란트로 사용하여 얻어진 실험 결과치가 실제 식품에서보다 높을 경우 Tenax®에 대한 기준치를 설정하여 안전성 평가 여부를 판단할 수 있을 것이라는 전제가 성립한다. 지금까지 많은 연구결과들이 이러한 전제를 입증하고 있다. 그러나, 아직까지도 Tenax®를 이용한 실험 방법이 완전하게 틀을 잡고 있지 못하다고 판단된다. 이는 Tenax®로 포집되어 측정되는 물질의 물리화학적 특성들이 매우 다양할 수 있는데, 이를 포장재로부터 또는 이행된 식품으로부터 추출분석하기 위한 용매, 추출방법, 추출시간, 오염표준물질들의 종류에 따른 추출 및 분석 방법, Tenax®의 상태에 따른 분석 재현성 등에 대한 자료들이 부족한 것이 사실이다. 국내에서 유통되는 다양한 식품종류를 감안한다면 Tenax®를 국내 식품포장재의 안전성 평가를 위한 고체건조 시뮬란트로 공식적으로 도입하기 위해서는 추가 연구들이 필요할 것으로 판단된다.

Recently composite materials have dominated most engineering fields, owing to their better performance, increased durability and flexibility to be customized and designed for a specific required property. This has given them unprecedented superiority over conventional materials. With the help of the ever increasing computational capabilities of computers, researchers have been trying to develop accurate material models for the complex and integrated properties of these composites. This has led to advances in virtual testing of composite materials as a supplement or a possible replacement of laboratory experiments to predict the properties and responses of composite materials and structures. This paper presents a review on the complex multi-scale modelling framework of the virtual testing machines, which involve computational mechanics at various length-scales starting with nano-mechanics and ending in structure level computational mechanics, with a homogenization technique used to link the different length scales. In addition, the paper presents the features of some of the biggest integrated virtual testing machines developed for study of concrete, including a multiscale modeling scheme for the simulation of the constitutive properties of nanocomposites. Finally, the current challenges and future development potentials for virtual test machines are discussed.

A simple, but effective means of tailoring the physical and chemical properties of carbon materials should be secured. In this sense, chemical doping by incorporating boron or nitrogen into carbon materials has been examined as a powerful tool which provides distinctive advantages over exohedral doping. In this paper, we review recent results pertaining methods by which to introduce boron atoms into the sp2 carbon lattice by means of high-temperature thermal diffusion, the properties induced by boron doping, and promising applications of this type of doping. We envisage that intrinsic boron doping will accelerate both scientific and industrial developments in the area of carbon science and technology in the future.

The stereotype of flexible MOFs(Amino-MIL-53) and carbonized porous carbon prepared from renewable resources is successfully synthesized for CO2 reduction application. The textural properties of these microporous materials are investigated, and their CO2 storage capacity and separation performance are evaluated. Owing to the combined effects of CO2-Amino interaction and its flexibility, a CO2 uptake of 2.5 mmol g−1 is observed in Amino-MIL-53 at 20 bar 298 K. In contrast, CH4 uptake in Amino-MIL-53 is very low up to 20 bar, implying potential sorbent for CO2/CH4 separation. Carbonized samples contain a small quantity of metal residues(K, Ca, Mg, S), resulting in naturally doped porous carbon. Due to the trace metal, even higher CO2 uptake of 4.7 mmol g−1 is also observed at 20 bar 298 K. Furthermore, the CH4 storage capacity is 2.9 mmol g−1 at 298 K and 20 bar. To evaluate the CO2 separation performance, the selectivity based on ideal adsorption solution theory for CO2/CH4 binary mixtures on the presented porous materials is investigated.

In the past, scholars and policy makers have tried to educate as well as incentivize practices like recycling to avoid reduce landfill stocks and create new objects from past used materials. Such products have been commercialized more and more by big brands (i.e. Adidas and Levi’s) and by famous fashion designers (i.e. Stella McCartney). While more academic literature has focused on drivers for consumers’ motivations to engage in recycling activities, there has been little research investigating consumers’ underlying psychological factors to favour recycled products over standard ones. In this study we address this issue by experimentally testing consumer evaluation and intention to adopt recycled products through an implicit theory – or mind-sets-framework on. In a set of three studies we demonstrate how consumers holding and incremental mind-set – who believe that trait like intelligence, morality or personality are malleable and transformable over time – are more keen top adopt products made of recycled materials. In contrasts, individuals with an entity mind-set – who instead believe human traits are fixed and non-mutable- are more sceptical to embrace such products. In Experiment 1 we demonstrated that the chronic incremental mind set of individuals influences their intention to acquire a recycled – over a non-recycled – coffee mug. In Experiment 2, we demonstrate through a laboratory experiment that this preference for products made out of recycled materials is stable in individual with an incremental min-set – over their entity min-set counterpart – even below the liminal attention threshold. Finally, in Experiment 3 we demonstrate that by attributing the merit of the transformation in a different object to qualities that are embedded in the materials used (rather than to the process to transform them) can make recycled products more appealing also to individuals with an entity mind-set. The results of these studies contribute to the literature on implicit theory by investigating another area in consumer psychology (intention to adopt recycled products) so far unexplored. On a managerial point of view, this study suggests how highlighting the effort spent by a company in creating the product can attract consumer (especially incremental theorists) to intend to buy the product, while highlighting the qualities of the material used can attract more entity theorists.

미포장충류(Nosema spp. (NS))는 양봉꿀벌에 심각한 문제를 야기시키는 기생충으로 효과적인 방제물질의 선발이 무엇보다 중요하다. 본 연구는 노제마병과 기타 꿀벌의 발생유행시기의 구명과 더불어 3가지 노제마병 방제물질(M1 = 벌꿀희석의 레몬쥬스; M2 = 설탕시럽 혼합의 카모마일 추출물; M3 = 설탕시럽 혼합의 항생물질 스트리베트)을 평가하고자 수행하였다. 꿀벌 성충과 유충집단의 질병 유행시기를 년간 조사하였으며, 야외 및 실험실 조건에서 노제마병에 대한 M1, M2, M3의 효과를 평가하였다. 조사결과 극소수의 꿀벌 성충과 유충 질병이 발견되었다. 노제마 병은 겨울과 봄 기간 저온과 고습조건에서 검출되었다. 포장실험에서 M2는 36.66%까지 발병억제 능력을 보였으며, 반면M3는 23.33%, M1는 13.33%의 억제효과를 보였다. 실내실험에서 M2가 방제효과가 가장 좋았고, 그 다음 M1와 M3 이었다. 3가지 방제물질은 병에 감염된 꿀벌성충의 생존력을 크게 높이는 것으로 나타났다. 본 연구는 노제마병 방제를 위한 천연물질로 카모마일의 잠재적 방제효과를 제시하고 있다.

We report the feasibility of TaC production via self-propagating high temperature synthesis, and the influence of the initial green compact density on the final composite particle size. Experiments are carried out from a minimum pressure of 0.3 MPa, the pressure at which the initial green body becomes self-standing, up to 3 MPa, the point at which no further combustion occurs. The green density of the pellets varies from 29.99% to 42.97%, as compared with the theoretical density. The increase in green density decreases the powder size of TaC, and the smallest particle size is observed with 1.5 MPa, at 10.36 μm. Phase analysis results confirm the presence of the TaC phase only. In the range of 0.3-0.5 MPa, traces of unreacted Ta and C residues are detected. However, results also show the presence of only C residue in the matrix within the pressure range of 0.6-3.0 MPa.

전라남도 해남군 문내면 일대에 축성된 전라우수영 성곽의 부재를 대상으로 암석학적 연구를 수행하고 산지를 추정하여 보수정비를 위한 자료를 제공하고자 한다. 연구대상인 전라우수영은 2016년에 사적 제535호로 지정되었으며 성곽의 잔존구간은 약 15% 정도로 보존관리가 필요한 실정이다. 이번 연구에서는 성곽 부재에 대한 암석기재적 특징을 바탕으로 축성에 사용된 암석을 분류하고 사용비율을 산출하였으며 동시에 전암대자율을 측정하였다. 채취한 성곽 시료의 현미경관찰로 광물 구성 및 조직 등을 파악하였으며 주변지역에 대한 지질조사를 통해 축성 재료의 가능성이 있는 주변암과 비교하였다. 연구 결과, 성곽 부재는 크게 응회암류와 기타 암석으로 구분할 수 있으나 대부분이 응회암류이며 세부적으로는 응회암, 화산력 응회암, 화산력암이다. 부재로 사용된 비율을 살펴보면 화산력 응회암이 60.3%로 가장 많이 사용되었으며 이어서 응회암(34.7%), 화산력암(2.5%) 순이다. 전암대자율 측정 결과 응회암류는 1×10−3 SI unit 이하의 낮은 값과 1-14×10−3 SI unit의 높은 값을 보이는 유형으로 구분할 수 있다. 주변암은 응회암이 우세하나 위치마다 기재면에서 차이를 보이며 그 외의 응회암류는 화원면 신덕리 일대에 분포한다. 암석기재적인 특징과 전암대자율값, 채석산지의 가능성을 고려하면 부재의 응회암은 문내면 동외리, 화산력 응회암은 화원면 신덕리 일대가 산지로 추정된다. 추가로 축성 재료의 기준 설정을 위해 성곽의 주요 부재를 대상으로 물성시험을 수행하였으며, 압축강도 면에서 응회암이 약 156 MPa의 양호한 값을 보였다. 물성시험 결과와 부재의 암종 별 사용량을 종합하면 성곽의 보수정비 시 대체석으로는 응회암이 적절할 것으로 판단된다.