국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양 전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해 를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나 타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 ‘Powergaurd’, ‘IT173773’, ‘20LM’과 대조 품종 ‘B-blocking’을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 ‘Red250’을 사용하였다. 작물이 14일간 9－14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 ‘Powerguard’ 가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PIABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI0/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 ‘Powerguard’의 PIABS는 3.73으로 높았고 DI0/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI0/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PIABS와 정의 상관관계를 나 타낸 반면, DI0/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽 록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육 차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

글루탐산은 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 필수 아미노산의 전구체이며, 저온 보호 물질로 이어지는 생합성 경로를 자극하여 저온 피해를 줄이는 생물자극제 중 하나이 다. 본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 글루탐산 엽면 처 리가 배추에 미치는 영향을 평가하였다. 글루탐산 2가지 엽면 시비 농도(0 및 10mg·L-1)와 3가지 주/야간 온도 수준(11/－1 °C extremely low, E; 16/4°C moderately low, M; 21/9°C optimal, O)을 결합하여 6개의 처리가 수행되었다. 글루탐산 의 엽면 처리는 정식 후 10일에 1회 살포하고, 글루탐산 처리 직후 온도 처리는 최대 4일 동안 실시하였다. 처리 4일 후, ABA, PA, DPA 및 ABA-GE 함량은 M 처리에서 Glu 0 처리 보다 Glu 10 처리에서 함량이 더 높았다. Glucose 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 가장 높은 반면(52.1mg·100g-1 dry weight), fructose 함량은 O 및 Glu 0 처리에서 함량이 가장 높았다 (134.6mg·100g-1 dry weight). GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 모든 처리 중 가장 높았 다(0.72, 2.05, 1.67, 9.40 및 0.85μmol·g-1 dry weight). 처리 2일 후 E 및 Glu 10 처리의 PA와 DPA함량에서 급격한 변화 를 확인하였고, 몇몇 개별 glucosinolate 함량(GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS)은 저온과 글루탐산 처리에 따라 유 의적 차이를 확인할 수 있었다. 또한, fructose는 glucose 대신 fructan을 에너지원으로 사용하였기 때문에 처리 4일후 E와 M처리에서 O 처리에 비하여 유의적으로 낮은 함량을 보였다. 따라서, 저온과 글루탐산 엽면 처리에 따른 PA, DPA, glucose, fructose 및 개별 glucosinolate 물질들의 변이를 확 인하였지만, 저온과 글루탐산의 효과에 관한 명확한 상관관계를 평가할 수는 없었다. 배추과 작물은 호냉성 채소로서 저 온에 민감하게 반응하지 않고, 대부분 내한성을 가지고 있기 때문으로 판단된다.

본 연구에서는 폴리술폰 분리막을 이용한 바이오가스 정제 공정으로 고선택성 소재를 이용한 2단 공정의 높은 회 수율 및 경제성과 동등한 수준의 회수율을 확보하기 위해 저온 고압의 분리막 공정을 설계하고 평가하였다. 폴리술폰 고분자 를 4성분계 도프를 이용하여 비용매 유도 상전이법으로 중공사 분리막을 제조하였다. 기체 분리용 중공사 분리막은 1.6 m2의 유효 막면적을 갖는 샘플을 제조하여 상온 및 저온에서 기체 투과 특성을 평가하였다. 제조된 기체분리막 모듈의 온도에 따 른 기체 투과 특성을 분석하기 위하여 온도별 단일 기체 투과도를 평가한 결과 이산화탄소와 메탄 투과도는 20°C에서 각각 412, 12.7 GPU이며, -20°C에서는 각각 280, 3.6 GPU로써 이상 선택도는 32.4에서 77.8로 향상되었다. 단일 기체 투과 테스 트 후 혼합 기체에 대한 분리 테스트를 진행하였으며, 모듈 1단 구성 및 2단 구성(막 면적비 1:1, 1:2, 1:3)을 통하여 투과 거 동을 살펴보았다. 1단 구성에서는 stage-cut이 상승함에 따라 메탄의 농도가 상승하지만, 반대로 회수율은 떨어지는 결과를 나 타내었다. 2단 구성 테스트에서는 메탄 농도 97% 기준에서 막 면적비 1:1보다 1:3이 메탄의 회수율이 더 높게 측정되었으며, 공급 기체의 온도가 낮을수록 메탄의 회수율이 높아짐을 확인하였고, 최종적으로 폴리술폰 2단 공정에서 메탄 농도 97%, 회 수율 97%의 결과를 달성하였다.

Conversion to modern hydrogen energy is required, and research on liquefied hydrogen cargo containment systems is needed for large-capacity transport and storage. In this study, changes in the mechanical properties of the adhesive required for storage and transport in liquid hydrogen were confirmed. The lap shear test was performed by realizing cryogenic conditions in a small chamber using liquid nitrogen and liquid helium. There was an increase of 11.0% in the -180℃ condition compared to room temperature, and an increase of 1.8% in the -230℃ condition compared to the -180℃ condition was confirmed. In the case of shear strain, it is known that it decreases as the temperature goes down. As a result of the experiment, it was confirmed that the value at room temperature and the value at -180℃ reduced the shear strain by 5.0%, and -230˚ compared to the -180℃ condition. An increase of 1.5% was confirmed in the C condition. In the case of the specimen tested at -230℃, the deformation in the gripper part was larger than in other tests, and it is judged that the maximum shear strength and shear strain were affected. In addition, in this study, there is a limitation in the experiment at -230°C rather than 253°C, which is the boiling point of hydrogen

본 연구는 ‘스마트꿀’ 참외를 수확 후 ascorbic acid (AA) 및 salicylic acid (SA) 침지 처리와 PE film 처리가 저온저장(10℃) 중 과골 갈변 발생과 과실품질 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 참외 과실의 저장기간 동안 과골 갈변 발생 정도는 무처리 과실의 경우 저장기간 동안 꾸준히 증가하여 저장 15일후 3.8 수준으로 증가하였으나, PE film 처리 과실은 저장 15일후 2.7 수준으로 낮은 과골 갈변 증상을 보였다. 참외 과실의 고유색을 나타내는 황색 과피의 황색도(b*)의 경우, 무처리 과실은 저장 15일 후 38.1로 감소하였으나, PE film 처리 과실은 저장 15일 후에도 39.8로 높은 황색도를 보였다. 흰색 과골 명도(L*)는 무처리 과실은 저장 15일 후 67.9로 감소하였으나, PE film 처리 과실은 72.9로 높게 유지되었다. 그리고 흰색 과골 적색도(a*)의 변화는 무처리 과실의 경우 저장 15일 후 1.0으로 증가하였나, PE film 처리 과실은 저장 15일 후에도 –1.4 이었으며, AA 처리 과실 역시 –0.5로 적색도 변화를 효율적으로 억제하였다. 가용성 고형물 함량은 무처리 과실은 저장기간 동안 점차 감소하였으나 PE film, AA 및 SA 처리 과실들은 거의 변화가 없었다. 그리고 과실 중량감소율은 무처리 과실은 저장 15일 후 1.98%이었으나, PE film 처리 과실은 1.33%로 가장 낮은 중량감소율을 나타내었다. 따라서 ‘스마트꿀’ 참외를 저장 및 유통할 때 과골 갈변 발생과 과색 및 품질의 변화를 억제하는데 PE film 처리가 효과를 보여 처리방법에 대한 효율적인 적용 방안을 모색할 필요가 있다고 판단되었다.

Breakthrough analysis has widely been explored for the dynamic separation of gaseous mixtures in porous materials. In general, breakthrough experiments measure the components of a flowing gas when a gaseous mixture is injected into a column filled with an adsorbent material. In this paper, we report on the design and fabrication of a breakthrough curve measurement device to study the dynamic adsorptive separation of hydrogen isotopologues in porous materials. Using the designed system, an experiment was conducted involving a 1:1 mixture of hydrogen and deuterium passed through a column filled with zeolite 13X (1 g). At room temperature, both hydrogen and deuterium were adsorbed in negligible amounts; however, at a temperature of 77 K, deuterium was preferentially adsorbed over hydrogen. The selectivity was different from that in the existing literature due to the different sample shapes, measurement methods, and column structures, but was at a similar level to that of cryogenic distillation (1.5).

지르코니아 복합체는 지르코니아 전구체, 알루미나 전구체, 그리고 유기 실란의 혼합물을 플라 스틱 기판 위에 코팅하여 졸 겔 공정과 저온의 광경화 과정, 그리고 열처리 공정 등 세 단계를 거쳐 합성하 였고, FT-IR과 XPS 분석을 통하여 지르코니아 전구체와 알루미나 전구체의 비율에 따라 합성된 복합체 내 Zr 원소와 Al 원소 비율이 일치함을 확인하였다. 코팅된 복합체는 파장이 420 nm 이상인 가시광선 영 역에서 96 % 이상의 투과도를 보였고, 기계적 강도는 연필 강도 9H 이상을 나타내었다. 특히 지르코니아 와 알루미나의 몰 비가 1:4의 비율의 복합 코팅제의 나노 압입 경도가 1.212 GPa로 가장 높은 것으로 확 인되었다.

In modern times, where problems due to environmental pollution are continuously occurring, hydrogen is in the spotlight as the energy of the future. Hydrogen is an eco-friendly energy resource that does not even generate CO2, and is actively supporting research to utilize hydrogen energy at the national level. This study is a study on the cryogenic mechanical properties of the elements constituting the cargo hold during the transportation of liquid hydrogen. Among the various components, the evaluation of mechanical properties of the cryogenic adhesive under liquid helium conditions was confirmed. The related contents are summarized as follows. As a result of performing SSRT by curing the adhesive, it was confirmed that tensile strength and maximum strain were increased at cryogenic temperature (-230°C) compared to room temperature (25°C). It was confirmed that the adhesive-hardened specimen showed a brittle fracture mode at both room temperature and cryogenic temperature during tensile. Improvements in this study, such as pores occurring during adhesive curing, the use of standard specimens, and experiments at -253°C, the boiling point of hydrogen, exist, and are planned to be carried out in subsequent studies.

Hydrogen is one of the main candidates in replacing fossil fuels in the forthcoming years. However, hydrogen technologies must deal with safety aspects due to the specific sub�stance properties. This study aims to provide an overview on the loss of mechanical properties of cryogenic materials, which may lead to serious consequences, such as fires and explosions. The hydrogen embrittlement of cryogenic steels was investigated through slow strain rate tensile tests (SSRTs) and thermal desorption analyses of electrochemically H-charged specimens. As a prior study to confirm mechanical properties under liquid hydrogen conditions, the amount of diffusive hydrogen that causes hydrogen embrittlement was confirmed after charging hydrogen using an electrochemical method for 4 types of steel materials applied as cryogenic materials did. When exposed to the same hydrogen charging conditions, the amount of hydrogen diffused into the 9% nickel steel is the highest compared to the austenitic steel type. It is considered that this is because the diffusion and integration of hydrogen into the interior is easy. It is necessary to analyze the relationship between hydrogen loading and mechanical properties, and this will be carried out in a follow-up study.

수박은 저온에 민감한 작물로 10°C 이하에서는 생육이 지연되거나 억제된다. 농가에서는 소득 향상을 위해 정식 시기를 앞당기고 있으나 촉성재배 작형에서 안정적으로 수박을 생산하기 위해서는 가온 혹은 보온이 필수적이기 때문에 비용 및 노동력의 부담이 크다. 이에 따라 저온 피해를 경감시킬 수 있는 재배기술과 촉성재배용 수박 품종 개발이 요구되고 있으며 본 연구는 재배기간 중 지속적인 야간 저온에 의한 수박의 생장 및 과실 비대 양상 변화를 조사하여 내냉성 수박 품종개발의 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 지속적인 야간 저온과 적온 환경에서 내냉성을 보일 것이라 예측되는 품종과 저온에 감수성을 보일 것으로 예측되는 품종을 재배하고 생육을 비교하였다. 정식 후 생육 초기에는 내냉성을 보일 것으로 예측하였던 품종이 저온 조건에서 덩굴 길이의 감소율이 작았으며, 생체중과 건물중은 증가하였다. 그러나 교배기와 생육 후기에는 내냉성 품종 중 하나에서 감수성 품종보다 덩굴 길이, 엽장, 엽폭, 엽병길이의 생장이 억제되어 자원 간에도 생육단계에 따라 생장반응의 차이가 존재하는 것을 확인하였다. 과장, 과폭, 과중 또한 내냉성 품종에서 통계적으로 유의하게 생육량이 낮았으며 착과율도 감수성 품종에서 높은 값을 보였다. 이는 품종의 육성목표와 선발기준이 정식 후 생육 초기의 내냉성에 있기 때문인 것으로 판단되며, 다양한 저온환경에 적응할 수 있는 품종을 개발하기 위해 유묘기부터 과실 비대기까지의 생육단계에 따른 내냉성에 대한 추가 연구가 필요하다.

Due to environmental pollution, regulations on existing petroleum-based fuels are increasing day by day. LNG is in the spotlight as an eco-friendly fuel that does not emit NOx or SOx, but its boiling point is -163°C, so it needs to be handled with care. Materials that can be used at the above temperature are defined by IMO through the IGC Code. Among them, 9% nickel steel has great advantages in yield strength and tensile strength under cryogenic conditions, but it is difficult to use in arc welding such as FCAW for various reasons. This study is a study to apply fiber laser welding to solve this problem. As a previous study, this study conducted a study to find a welding heat source. After performing bead on plate welding, the optimal heat source was derived by analyzing the shape of the bead and adjusting the parameters of the heat source model. In this case, by applying the multi-island genetic algorithm, which is a global optimization algorithm, not the intuition of the researcher, accurate results could be derived in a wide range.

Due to global warming and environmental pollution, environmental regulations are getting stronger, and the International Maritime Organization announced regulations to reduce CO2 emissions in 2018. In order to respond to this, interest in hydrogen energy is growing, and research on liquid hydrogen is spotlighted for storage and transport of large amounts of hydrogen. Hydrogen reduces in volume to 1/800 when liquefied, but its boiling point is close to absolute zero(-253°C), and hydrogen embrittlement that penetrates other materials and weakens mechanical properties. In this study, the change of mechanical properties under cryogenic conditions (-196 degrees below zero) was confirmed after charging hydrogen into existing cryogenic materials (Stainless steel, High Manganese steel, 9% Nickel steel). In Part I, hydrogen was charged using an electrochemical method and quantitative evaluation was performed. In all four materials, as the changing time increased, the diffusible hydrogen concentration increased. After 24 hours charging, the hydrogen loading of 20 wppm in 9% Ni steel and 15 wppm in high-Mn steel was confirmed. In a follow-up study, we plan to study the effect of hydrogen charging by comparing the results of the mechanical properties test with the above results.

본 연구는 생육초기 저온 저일조 조건이 토마토의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행되었다. 비가림 하우스에서 정식 후 17일에 측창 개폐와 차광막을 이용하여 26일간 저온, 저온차광 처리하였다. 처리기간 동안의 토마토 GDD를 산출한 결과 저온 처리로 인해 GDD가 5.5% 감소하였다. 차광 처리에 의한 평균 일사량을 분석한 결과 대조구 대비 차광처리가 25.3% 수준이었으며, 일 최고광량의 평균을 분석한 결과 대조구, 차광처리가 각각 634, 156W·m -2였다. 처리 결과 저온차광에 의하여 엽수, 엽면적, 생체중, 건물중, SPAD를 분석한 결과 차광에 처리에 의하여 생육이 저하된 것을 볼 수 있었으며 초장은 웃자란 것을 확인할 수 있었다. 수량을 분석한 결과 첫 수확일은 정식 후 63일로 동일 하였으나 무처리구, 저온처리, 저온 강차광 순으로 각각 177, 99, 53g/plant 로 최대 3.3배까지 차이를 보였으며, 최종 수확일인 정식 후 87 일의 누적수량은 각각 1734, 1131, 854g/plant로 생육 초기 저온, 저온차광 처리에 의하여 수량이 각각 34.8, 50.7% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 처리와 수확기에 따른 토마토의 품질을 조사한 결과 당도와 산도는 처리 및 수확기에 따른 차이가 없었다. 처리에 따른 광합성 특성을 조사하기 위하여 이산화탄소반응 곡선을 작성하고 광합성 기구의 생화학적 모델을 활용하여 분석한 결과 최대 광합성 속도와 J, TPU, Rd는 온도에 따른 차이를 보이지 않았으나 차광에 의하여 감소된 것을 확인할 수 있으며, Vcmax의 경우 저온과 차광에 따라서 값이 감 소되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 보아 정식 후 생육초기 저 온 저일조는 토마토의 초기생육과 광합성능력을 감소시키며, 생육이 진행되면서 생육에 대한 차이가 없어지거나 줄어들고 품질 변화도 나타나지 않았지만 누적 수량이 감소하기에 이를 방지하기 위해서는 생육초기 저온 및 저온저일조 등 이상기상 발생시 보온 및 보광이 필요하다.

최근 지구온난화에 의한 이상기상으로 겨울철 한파와 봄철 저온에 의한 농작물 피해가 심각하게 발생하고 있다. 특히 과수의 개화기 저온피해는 꽃눈의 생육단계에 따라 차이가 있으며 발육이 진전될수록 내한성이 약해져 개화 직전부터 낙화 후 1주까지 한계온도가 다르게 발생한다. 따라서 개화기가 빠른 사과 ‘홍로’가 ‘후지’보다 피해가 심각한 것이 일반적이나 2020년 4월 저온피해는 개화기가 늦은 ‘후지’의 피해가 심하게 발생하여 그 원인을 분석하고자 본 연구를 수행하였다. 충북 보은군 사과나무 ‘후지’와 ‘홍로’를 동시에 재배하는 2농가를 대상으로 품종 간 피해율 실태조사를 실시하였다. 또한 정확한 품종 간 비교 분석을 위하여 생육단계가 동일한 시료를 선택하여 인위적으로 저온처리(－2.0℃, －4.0℃)를 하여 피해 정도를 조사하고, 원인 분석을 위해 조직 내 유리당과 호르몬 함량을 분석하였다. 실태조사 결과 2농가 모두 ‘후지’가 ‘홍로’보다 피해율이 높았으며, 특히 B농가(저지대, 평지) ‘후지’의 경우 피해율이 60.5%로 가장 높았다. 또한 동일한 생육 단계의 시료를 사용한 인위적 저온 처리 시험결과에서도 ‘후 지’와 ‘홍로’ 품종 간 피해율에 유의한 차이가 있었다. 유리당 함량은 저온 피해율이 낮았던 ‘홍로’가‘후지’보다 높았으며, 호르몬 분석 결과 정상 꽃눈보다 손상된 조직에서 ABA, IAA 와 SA 함량이 높게 나타났다. 따라서 본 연구 결과 조직내 유리당 함량이 높으면 저온 피해율이 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 특히 저온 피해율은 sorbitol 함량과 부의 상관관계를 이루고 있다.

The impact properties of two austenitic Fe-23Mn-0.4C steels with different Al contents for cryogenic applications are investigated in this study. The 4Al steel consists mostly of austenite single-phase microstructure, while the 5Al steel exhibits a two-phase microstructure of austenite and delta-ferrite with coarse and elongated grains. Charpy impact test results reveal that the 5Al steel with duplex phases of austenite and delta-ferrite exhibits a ductile-to-brittle transition behavior, while the 4Al steel with only single-phase austenite has higher absorbed energy over 100 J at -196 oC. The SEM fractographs of Charpy impact specimens show that the 4Al steel has a ductile dimple fracture regardless of test temperature, whereas the 5Al steel fractured at -100 oC and -196 oC exhibits a mixed fracture mode of both ductile and brittle fractures. Additionally, quasi-cleavage fracture caused by crack propagation of delta-ferrite phase is found in some regions of the brittle fracture surface of the 5Al steel. Based on these results, the delta-ferrite phase hardly has a significant effect on absorbed energy at room-temperature, but it significantly deteriorates low-temperature toughness by acting as the main site of the propagation of brittle cracks at cryogenic-temperatures.

Because of the International Maritime Organization(IMO)'s regulation to regulate emissions of ships, a change is taking place to replace ship fuels from Heavy Fule Oil(HFO) to Liquefied Natural Gas(LNG). In the case of LNG, it is a material obtained by liquefying Natural Gas(NG), and it is -163 degrees below zero, and the volume is reduced to 1/600 level. The material of the tank that can store LNG must be a material that can safely store LNG in a cryogenic environment, and the materials of the tank that can store LNG are limited in the International Code of the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk(IGC Code). Among the materials listed in the IGC Code, 9% nickel steel is used as a material for LNG fuel propulsion tanks that are recently ordered because of relatively high mechanical properties under cryogenic environments. In this study, the mechanical properties of butt welds were measured following the weld reliability evaluation of Flux Cored Arc Welding(FCAW) butt welds made of 9% nickel steel by PARTI. The measured mechanical properties are tensile strength, bending strength, hardness, and cryogenic impact test required by the classification for Welding Procedure Specification(WPS) approval.