발아대두 동충하초의 유산균 발효를 위하여 발아대두와 동충하초가 함유된 배지에서 생육이 우수한 유산균주를 김치로부터 분리하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum KCB001로 명명하였다. 선정된 유산균을 이용하여 발아대두 동충하초의 고상발효조건을 최적화한 결과, 동충하초와 발아대두의 혼합비는 4:1, 가수량은 40%(v/v), 종배양액의 첨가량은 20%(v/w), 최적 발효온도와 시간은 각각 37oC와 72시간으로 확인되었다. 유산균발효에 의해 총 폴리페놀함 량과 DPPH 소거능이 증가하였으며, 특히 동충하초의 지표 물질인 cordycepin 함량은 발효에 의해 24% 증가함으로써 발효에 의해 발아대두 동충하초의 기능성이 증가함을 확인하였다.

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃 겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 40-60℃, pH 6-8, 효소의 농도 1–3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 55℃, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.

본 연구는 통합공정일정계획(Integrated Process Planning and Scheduling; IPPS)의 최적화를 위한 계산 효율성이 높은 탐욕적 휴리스틱과 유전알고리즘(Genetic Algorithm; GA)을 결합한 하이브리드형 유전 알고리즘을 제안한다. IPPS는 기존의 공정계획과 일정계획을 동시에 풀고자 하는 NP-Hard 문제이다. 특히, 본 연구에서 다루는 IPPS는 tool related constraints가 포함된 것으로서 전통적인 GA는 수행도중 infeasible schedule을 빈번히 발생시킨다. 제안하는 방법의 아이디어는 전체적인 schedule의 구조에 영향을 미치는 operation의 sequence와 machine의 결정은 GA의 procedure를 따르고, 목적함수의 부분계산이 가능한 tool과 Tool Access Direction(TAD)는 greedy heuristics을 통하여 infeasibility를 해소하자는 것이다. 이를 통하여 계산시간의 급격한 증가 없이 또는 기존에 비해 계산시간을 감소시키면서 좋은 품질의 해를 구할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 benchmark problems을 이용하여 성능을 평가한다.

반도체용 초순수를 생산하는 공정에서 수질관리를 위해 카트리지 필터, 한외여과막, 역삼투막, 탈기막, 이온교환막, 최종생산수용 한외여과막 등 다양한 종류의 분리막이 적용되고 있다. 분리막 공정은 종래기술과 비교하여 동등이상의 성능과 운전의 용이함과 설치면적의 최소화 등 부수적인 장점을 가지고 있다. 유입수의 수질에 따라 전처리 필터의 종류 및 기능이 결정되며, 최종수의 폴리싱 부담을 줄이기 위한 분리막 공정의 구성 등이 중요하다. 본 연구에서는 반도체용 초순수 실증파일럿플랜트의 공정 최적화를 위해 분리막 공정의 구성 및 운전방법에 따른 성능 등을 평가하는 연구를 진행하였다.

This study investigated the effects of blanching time (1-5 min), types of blanching solution (1% NaCl vs 1-3% sucrose), addition of packaging with blanching solution, and thawing methods (thawing in packaged versus depackaged units) on the qualities of frozen Aster scaber. As quality parameters, drip loss, moisture content, shear force, color, and sensory test were conducted. Aster scaber was blanched in 1% sucrose for 4 min and packaged with the same solution prior to freezing whereas frozen Aster scaber exhibited palatable quality when it was removed from the package and thawed in running water. Consequently, this study demonstrated that the optimized processing condition provided qualities like non-frozen control.

Recently, interest in the development of alternative water resources has been increasing rapidly due to environmental pollution and depletion of water resources. In particular, seawater desalination has been attracting the most attention as alternative water resources. As seawater desalination consumes a large amount of energy due to high operating pressure, many researches have been conducted to improve energy efficiency such as energy recovery device (ERD). Consequently, this study aims to compare the energy efficiency of RO process according to ERD of isobaric type which is applied in scientific control pilot plant process of each 100 m3/day scale based on actual RO product water. As a result, it was confirmed that efficiency, mixing rate, and permeate conductivity were different depending on the size of the apparatus even though the same principle of the ERD was applied. It is believed that this is caused by the difference in cross-sectional area of the contacted portion for pressure transfer inside the ERD. Therefore, further study is needed to confirm the optimum conditions what is applicable to the actual process considering the correlation with other factors as well as the factors obtained from the previous experiments.

Recently, the material industry in the world has started appreciating the value of new materials that can overcome the limitation of steel material. In particular, new materials are expected to play a very important role in the future industry, demonstrating superior performance compared to steel in lightweight materials and ability to maintain in high temperature environments. Carbon materials have recently increased in value due to excellent physical properties such as high strength and ultra lightweight compared to steel. However, they have not overcome the limitation of productivity and price. The carbon materials are classified into various composites depending on the purpose of use and the performance required. Typical composites include carbon-glass, carbon-carbon, and carbon-plastic composites. Among them, carbon-carbon composite technology is a necessary technology in aviation and space, and can be manufactured with high investment cost and technology. In this paper, in order to find the optimal conditions to achieve productivity improvement and cost reduction of carbon material densification process, the correlation between each process parameters and results of densification is first analyzed. The main process parameters of the densification process are selected by analyzing the correlation results. And then a certain linear relationship between major process variables and density of carbon materials is derived by performing a regression analysis based on the historical production result data. Using the derived casualty, the optimal management range of major process variables is suggested. Effective process operation through optimal management of variables will have a great effect on productivity improvement and manufacturing cost reduction by shortening the lead time.

In this study, H13 tool steel sculptures are built by a metal 3D printing process at various laser scan speeds. The properties of commercial H13 tool steel powders are confirmed for the metal 3D printing process used: powder bed fusion (PBF), which is a selective laser melting (SLM) process. Commercial H13 powder has an excellent flowability of 16.68 s/50 g with a Hausner ratio of 1.25 and a density of 7.68 g/cm3. The sculptures are built with dimensions of 10 × 10 × 10 mm3 in size using commercial H13 tool steel powder. The density measured by the Archimedes method is 7.64 g/cm3, similar to the powder density of 7.68 g/cm3. The hardness is measured by Rockwell hardness equipment 5 times to obtain a mean value of 54.28 HRC. The optimum process conditions in order to build the sculptures are a laser power of 90 W, a layer thickness of 25 μm, an overlap of 30%, and a laser scan speed of 200 mm/s.

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 건조 해삼으로부터 해삼육 슬러리를 제조하고 flavourzyme 프로티아제를 이용하여 단백질 가수분해 최적공정을 수행하였 다. 이어서 생산된 펩타이드의 항산화 특성을 연구하였다. 효소반응 최적공정은 표면반응 분석법을 이 용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온도 40-60 ℃, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 0.5-1.5%(w/v) 이었다. 해삼의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 48–50 ℃, 반응 pH 7.0–7.2, 효소 의 양은 1.0-1.1%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단백질 가수분해 수율은 43-45%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이드인 분자량 500-3,500Da로 분포되었다. 펩타이드들 은 항산화 능력은 금속 킬레이션 능력(IC50, 1.25 mg/mL), DPPH 소거능(IC50, 3.40 mg/mL), 슈퍼옥사 이드 라디칼 소거능(IC50, 10.3 mg/mL), 하이드록시 라디칼 소거능(IC50, 22.11 mg/mL) 순서로 저해농 도가 낮음을 보여 주었다. 따라서 해삼 단백질 가수분해물은 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높 을 것으로 기대를 한다.

The background of this study is to establish a systematic development process for SSD(Solid State Drive) which is being watched as the next generation auxiliary memory device and to make stable production. In order to do so, we select the two products that have been developed and classify and analyze all defects generated in each product by type and process of defects. The root cause of the fault and its background were reflected in the contradiction matrix of TRIZ's technical contradiction, and the improvements suggested in the 40 inventive principles were reflected in the test case design methodology of each process. Finally, this study suggests a process optimization method for systematic development.

본 연구는 참취의 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 조건마다 생산된 추출물의 총 페놀 화 합물, 플라보노이드의 함량, DPPH를 분석을 수행하여 항산화 활성의 변화를 연구하였다. 데치기 최적 공정은 시간 과 온도를 요인으로 하여 표면반응분석법으로 수행을 하였다. 데치기 공정 후에 추출물을 제조하여 데치기가 총 페놀함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 시행한 데치기 시간 및 온도 범위에서 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 플라보노이드는 함량의 범위는 2.35 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플 라보노이드 함량 은 8.38 mg/g, DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. 전체적으로 보면 총 페놀 함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거의 변화는 데치기 시간 보다 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 총 페놀 함량의 경향을 보면 데 치기 시간에 따라 급격히 증가하는 것으로 보였지만 플라보노이드 함량의 경우 데치기 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 총 항산화능은 데치기 온도 및 시간에 따라 증가하다가 감소하는 것으로 나타났다.

WC-CrC-Ni coatings were prepared by nine processes of the Taguchi program with three levels for the four spray parameters: spray distance, flow rates of hydrogen and oxygen, and powder feed rate. The optimal coating process (OCP) was oxygen flow rate of 38 FMR, hydrogen flow rate of 53 FMR, powder feed rate of 25 g/min, and spray distance of 7 inches. Hardness of 1150 Hv and porosity of 1.2 %, were obtained by OCP; these are better results compared with the highest 1033 Hv and the lowest 1.5% porosity obtained by nine processes of the Taguchi program. Friction coefficient of the WC-CrC-Ni coating decreased from 0.36 ± 0.07 at 25 oC to 0.23 ± 0.07 at 450 oC. These values were smaller than those of the EHC (electrolytic hard chrome) plating at both temperatures due to lubrication from the oxide debris. The wear trace and wear depth of the coating are smaller than those of the EHC at both temperatures. Pitting was not found in the WC-CrC-Ni coating sample, while it did appear in the EHC sample.

본 연구는 표면 반응 분석법을 이용하여 곤드레 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 각각의 공정으로부터 생산된 곤드레 추출물로부터 총 페놀 화합물, 플라보노이드의 함량, DPPH 라디칼 소거능 을 분석하였다. 최적 공정 확립을 위한 데치기 공정 범위로 온도는 70℃ - 99℃, 시간은 70 - 170 sec. 로 하였다. 데치기 공정 후 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 총 페놀 함량의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 급격히 감소하다가 증가하는 것으로 보 여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 플라보노이드의 함량의 범위는 2.31 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플라보노이드 함량은 8.38 mg/g 이었다. 플라보노이드 함량의 경향을 보면 데치기 시간에 따라 서서히 증가하다가 급격히 감소하는 것으로 보여 지므로 시간에 의해 더 많은 영향 을 받는 것으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디 칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. DPPH의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 증가하다가 급격히 감소 하는 것으로 보여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 따라서 데치기 공정 최적 조건은 온도 85℃와 시간 150 sec. 로 결정되었다.

A membrane module including grid was designed and introduced to MBR (membrane bio-reactor) for the purpose of better control of membrane fouling. It could be anticipated that the grid enhances the shear force of fluid-air mixture into the membrane surface by even-distributing the fluid-air to the membrane module. As MLSS concentration, packing density which is expressed in the ratio of the housing and the cross-sectional area of membrane fibers (Am/At) and air-flow rate were changed, membrane foulings were checked by monitoring fouling resistances. The total fouling resistance (Rc+Rf) without grid installation (i.e., control) was 2.13×1012 m-1 , whereas it was reduced to 1.69×1012 m-1 after the grid was installed. Regardless of the grid installation, the Rc+Rf increased as the packing density increased from 0.09 to 0.28, however, the increment of resistance for the grid installation was less than that of the control. Increase in the air flow rate did not always guarantee the reduction of fouling resistance, indicating that the higher air flow rate can partially de-flocculate the activated sludge flocs, which led to severer membrane fouling. Consequently, installation of grids inside the housing have brought a beneficial effect on membrane fouling and optimum air flow rate is important to keep the membrane lowering fouling.

본 연구에서는 대기 중 용액공정으로 유기발광다이오드(OLED)를 구현하였으며, 발광재료로서 고분자와 저분자 가 혼합된 하이브리드 host 물질과 저분자 dopant를 사용하였고, 고분자 소재의 홀이동층과 저분자 소재의 전자이동층 을 사용하였다. 모든 유기층들을 대기 중에서 용액공정으로 스핀코팅 되었으며, 용액공정 기반 OLED의 효율 향상을 위 해서 발광층의 두께 및 열처리 공정의 최적화 조건에 대해서 살펴보았다.

A Taguchi robust design method with an L9 orthogonal array and larger-the-better characteristics was implemented to optimize experimental conditions for the hydrolysis of raw anchovy using a pressure-assisted enzymatic reaction method. The degree of hydrolysis (DH), nitrogen recovery (NR) and yield were considered as the response parameters. Pressure, reaction temperature, reaction time, and mixed enzyme amount were chosen as control parameters. As a result of the Taguchi analysis in this study, the pressure was found to be the most influential parameter on DH and NR. The amount of mixed enzyme in the reaction also had a significant effect on DH and NR. Meanwhile, the optimum values were confirmed to be similar at 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). Furthermore, new hydrolysates at optimum conditions and control hydrolysates at atmospheric pressure were compared in terms of the DH, resulting in the improvement of DH by more than 52.6%.

연산 오계육은 오래전부터 건강기능 증진 및 치료 효능이 높은 것으로 알려져 왔다. 최근 천 연물 단백질 유래 기능성 펩타이드 효능이 알려짐에 따라, 본 연구는 연산오계 부산물인 내장육 단백질 로부터 고압처리기술과 프로티아제를 이용하여 펩타이드 생산 최적공정과 생성물의 특성을 연구하였다. 내장육의 가수분해는 효소 bromelain 과 내장육을 고압 반응기에 투입을 하여 실시하였다. 최적 공정 조건 확립을 위하여 고압처리기의 압력(30 - 100 MPa), 효소반응 시간 (1 - 5시간), 내장육의 양(10 – 30%)의 범위에서 수행되었다. 효소 반응 후 각 조건에 따른 내장육 단백질의 가수분해도, 생산 펩타이 드들의 아미노산 및 분자량 분포를 분석하였다. 연구 결과 내장육 단백질 가수분해 최적조건으로 압력 90 MPa, 효소반응시간 3–4시간, 내장육의 함량 20%에서 결정 되었다. 최적조건에서 오계 내장육 단백 질의 65% 이상이 가수분해 되었다. 대부분의 가수분해물의 분자량들은 400–1,000 Da 이하의 분포를 보여주어 대부분이 펩타이드로 판단되었다. 생산 펩타이드들은 비극성 소수성 아미노산들 42.3%, 극성 비전하 아미노산들 26.0%, 양 전하 아미노산들 13.3%, 음 전하 아미노산들 18.6% 로 분포되었다. 따라 서 항산화 능력이 뛰어난 비극성 아미노산의 분포를 보아 건강 기능 식품 소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.