저온플라즈마(low-temperature plasma)는 미생물의 외벽을 개질시킴으로서 살균효과를 나타낸 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 전분과 구연산 사이의 에스테르화에 있어 친환경 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전(MW) 저온플 라즈마의 활용가능성을 조사하였다. 일반옥수수전분과 구연산용액(pH 3.5)을 혼합하고 45℃에서 수분함량이 8~10%가 될 때까지 건조하여 반응혼합물을 제조하였다. 구연산은 전분의 건조중량대비 10%와 20% 이었다. 반응혼합물은 N2 및 N2/O2 혼합가스(80:20, v/v)로 치환된 진공상태의 마이크로웨이브 오븐 안에서 마이크로웨이브(900 W)를 발진시켜 형성된 저온플라즈마 하에서 20분 동안 노출되었다. 처리된 반응혼합물은 50% 에탄올 수용액으로 3회 세척하여 전분 과 반응하지 않은 무수구연산을 제거하였다. FT-IR을 이용하여 세척된 반응혼합물의 작용기들을 조사하였을 때, 낮은 강도이지만 1750 cm -1 파장 부근에서 새로운 피크(ester 작용기)가 확인되었다. 따라서 고온, 장시간의 열처리 없이 전 분과 구연산 사이의 에스테르화에 대해 MW 저온플라즈마가 촉매작용하였다. MW 저온플라즈마 처리에 의해 형성된 구연산전분의 표면구조, 몰치환도 및 물리화학적 특성들을 조사하였다. 입자표면이 함몰된 구연산전분 입자들이 빈번 히 관찰되었으나 반응가스 및 구연산 농도에 따른 차이는 구별할 수 없었다. 몰치환도는 0.013~0.015 범위에 있었으며 처리군들 사이에서 통계적으로 유의적인 차이는 없었다. 한편 N2 환경 하에서 형성된 구연산전분은 구연산 농도가 증 가하면서 페이스팅 점도가 생전분에 비해 증가하였으나, N2/O2 혼합가스 환경 하에서 형성된 구연산전분은 생전분에 비해 낮은 페이스팅 점도를 나타내었고 구연산 농도에 따라 차이를 보이지 않았다. 전반적인 결과를 고려할 때, MW 저온플라즈마는 전분의 수산기와 구연산의 카르복실기 사이의 에스테르화를 위한 반응촉매로 잠재력을 보유하고 있 는 것으로 생각된

최근에 반도체의 식각 및 증착, 금속 및 고분자의 표면처리, 신물질의 합성 등에서 저온플라즈마(low-temperature plasma)가 이용되고 있으며, 공정의 미세화 및 저온화 때문에 응용분야가 점점 더 확대되고 있다. 본 연구는 전분의 인산화 반응에 있어 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge, DBD) 저온플라즈마를 친환경 반응촉매로서의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 전분의 인산화를 위한 반응혼합물을 제조하기 위해, NaH2PO4와 Na2HPO4를 탈이온수에 용 해시켜 pH를 4, 5, 6으로 조정한 후 일반옥수수전분을 가하여 상온에서 20분 동안 교반하여 50℃에서 수분함량이 10% 미만이 될 때까지 건조하고 분쇄·선별하였다. 제조된 반응혼합물은 DBD 저온플라즈마 장치에 수용하여 밀폐하 고 아르곤(Ar) 가스를 공급하면서 결정된 전압에서 유전체 장벽을 방전시켜 형성된 저온플라즈마 하에서 일정시간 동 안 처리하였다. 전분의 인산화에 대한 DBD 저온플라즈마의 처리조건의 영향을 조사하기 위해 반응혼합물의 pH (4, 5 및 6), 전압(100, 120 및 140 V), 처리시간(10, 20 및 30 min)을 요인으로 하여 Box-Benhken 실험디자인으로부터 17 개의 실험점들을 설계하였다. 실험조건에 따라 처리된 반응혼합물들은 50% 에탄올 수용액으로 세척한 후 신속점도분 석기를 이용하여 페이스팅 점도를 조사하였다. 처리되지 않은 반응혼합물의 페이스팅 점도에 대한 처리된 반응혼합물 의 페이스팅 점도의 변화량을 반응표면분석법을 이용하여 분석하였다. DBD 저온플라즈마 처리는 반응혼합물의 페이 스팅 점도를 무처리 반응혼합물의 페이스팅 점도에 비해 증가시키거나 낮추는 효과를 나타내었다. 따라서 저온플라즈 마 처리를 통해 전분과 인산염 사이의 인산화 반응을 달성할 수 있는 것으로 생각된다.

국내 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초기반연구로 저온플라즈마 처리한 시판 선식의 품질 특성 평가를 진행하 였다. 본 연구에서 사용한 플라즈마 시스템은 서울대학교에서 개발된 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분간 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, 과산화물가 및 관능평가를 국립식량과학원 및 서울대학교에서 공동으로 수행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며, Bacillus cereus 및 Escherichia coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정 결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도 값은 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플 라즈마 처리에 의해 지질 산화가 일어나 관능적 품질이 저하되는 경향을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과 공기로 방전 한 저온 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 식미향상 및 품질개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.

우리나라 포도 수입국인 호주는 벗초파리(Drososphila suzukii)가 발생하지 않는 지역으로 우리나라 수출포도에 대한 관리방안을 요구하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 구축된 대량사육체계를 활용하여 벗초파리의 저온 사멸조건 연구를 수행하였다. 예비실험(–1, 0, 0.5, 1, 1.5 및 2℃) 결과와 수출용 포도 저장상황을 바탕으로 포도송이를 이용하여 1, 1.5 및 2℃ 등 3개 온도 하에서 저온 사멸 실험을 수행하였다. 그 결과, 알은 1℃에서 4일, 1.5 및 2℃에서는 8일 저장시 100% 사멸했으며, 유충의 경우 1℃에서는 6일, 1.5 및 2℃에서는 8일 저장시 100% 사멸했으며, 번데기의 경우 1℃에서는 6일 1.5 및 2℃에서는 8일 저장시 100% 사멸하였다. 번데기에 대해 각 반복구당 약 2,000 개체를 이용한 온도별 3반복 포도송이 이용 실험결과 역시 동일한 결과를 도출하였다. 이를 정리해보면, 3개 온도 중 1℃가 알, 유충, 번데기의 100% 사멸을 위해 가장 짧은 저장일수(4-6일)가 소요되므로 최적 단일 저장 온도는 1℃로 선정하여 현장 적용 실험을 수행하였다. 평균 1℃로 설정된 저온 컨테이너(7 ㎥)에서 6, 8, 10일간 벗초파리 유충 및 번데기가 접종된 포도송이를 저장한 결과, 6일 저장시 평균 99.6%, 8일 및 10일 저장시 100% 사충률을 나타내어 수출시 평균 1℃ 이하에서 최소 8일 이상 저장시 성충을 제외한 벗초파리를 100% 사멸할 수 있을 것으로 판단된다.

저온진공건조 조건에 따른 곶감의 건조특성 및 품질적 변화를 분석하였다. 곶감의 건조 특성 은 전형적인 항율건조기간과 감율건조기간이 존재함을 확인 할 수 있었다. 진공압력이 높을수록 가열온 도가 높을수록 곶감의 당도, 당 함량, 경도 값은 높게 나타났으며 이에 비해 명도 값은 낮게 나타남을 알 수 있었다. 기존 천일 및 열풍건조를 대처할 수 있는 진공건조의 최적 조건은 진공압력이 40~50kPa abs., 가열온도 30℃, 건조시간은 3~4일 이었다.

입자 크기가 약 16 및 5 nm인 두 다른 크기의 TiO2 나노입자들과 titanium tetraisopropoxide (TTIP) binder 와 ethanol 용매만으로 제조된 코팅액을 사용하여 130 oC 저온 열처리로 ITO/PEN substrate 위에 메조다공성 TiO2 박막들을 형성하였다. 이들 TiO2/ITO/PEN 박막들을 활용한 유연 염료감응 태양전지들을 제작하여 광변환 특성을 비교 연구하였다. 크기가 다른 두 TiO2 나노입자들을 각각 단독으로 사용하여 제작된 cell들의 경우에 크기가 16 nm 인 TiO2 나노입자 cell이 5 nm인 나노입자 cell에 비해 박막의 porosity가 훨씬 크고 같은 질량에서 표면적이 훨씬 넓어 광변환 효율이 훨씬 높으나 염료 흡착량에 대해 상대적으로 작은 광전류는 입자간의 연결성에 기인되며 큰 입 자에 작은 입자를 10% 정도 혼합한 경우에 표면적 증가와 함께 입자간의 연결성을 강화시켜 큰 입자 단독으로 제작 된 cell에 비해 광변환 효율이 크게 증가됨을 확인하였다.

The metal plating industry produces a large amount of wastewater generally containing heavy metals with various chemical compounds; as such, treating the wastewater is both an environmental and an economic challenge. A vacuum evaporation system has been developed to effectively reduce the volume of plating wastewater. However, the gas stream discharged from the distillation unit of the evaporator is often contaminated with high concentrations of odorous compounds such as ammonia and dimethyl disulfide (DMDS). In this study, a non-thermal plasma process operated in wet conditions was applied to remove the odorous compounds, and it showed high removal efficiencies of greater than 99% for ammonia and 95% for DMDS. However, the gas flowrate more substantially affected the efficiency of ammonia removal than the efficiency of DMDS removal, because the higher the gas flowrate, the shorter the contact time between the odorous compound and the mist particles in the wet plasma reactor. The analyses of the maximum removal capacity indicated that the wet non-thermal plasma system was effective for treating the odorous compounds at a loading rate of less than 20 mg/m3/min even though the lowest amount of electrical power was applied. Therefore, the wet-type non-thermal plasma system is expected alleviate to effectively abate the odor problem of the vacuum evaporator used in the treatment of plating wastewater.

The microstructural properties and electrical characteristics of sputtering films deposited with a Cu-Ga target are analyzed. The Cu-Ga target is prepared using the cold spray process and shows generally uniform composition distributions, as suggested by secondary ion mass spectrometer (SIMS) data. Characteristics of the sputtered Cu-Ga films are investigated at three positions (top, center and bottom) of the Cu-Ga target by X-ray diffraction (XRD), SIMS, 4-point probe and transmission electron microscopy (TEM) analysis methods. The results show that the Cu-Ga films are composed of hexagonal and unknown phases, and they have similar distributions of composition and resistivity at the top, center, and bottom regions of the Cu-Ga target. It demonstrates that these films have uniform properties regardless of the position on the Cu-Ga target. In conclusion, the cold spray process is expected to be a useful method for preparing sputter targets.

본 연구에서는 농산부산물의 추출물의 유효 성분 함유량을 최대화 하면서 경제적으로 생산할 수 있는 저온 열분해 탄화 시스템을 개발하기 위하여 왕겨 및 은행잎을 재료로 Thermo Gravimetric Analyzer(TGA;열중량분석기) 추출 실험을 실시하여 열분해속도를 구명하였다. 두 시료는 가열속도 5∼ 50℃/min에서, 가열온도 40∼70℃에서 탈휘발이 시작되어 200∼300℃까지 탈휘발이 활발히 진행되면 서 열분해 속도가 가장 높으며 약 300℃에서 열분해속도가 급감하여 400℃이내에서 열분해가 완료되는 것으로 나타났다. 가열 속도가 높아질수록 열분해가 시작되는 온도가 높아짐을 알 수 있었고, 최적 가 열속도는 30℃/min로 추정되며 이때 두 시료의 열분해속도는 9%/min로 동일하게 나타났다. 따라서 농 산부산물의 열분해가 완료되는 온도는 가열속도에 관계없이 400℃ 이내로 추정된다.

This paper presents a study on the room- and low-temperature impact toughness of hypoeutectoid steels with ferritepearlite structures. Six kinds of hypoeutectoid steel specimens were fabricated by varying the carbon content and austenitizing temperature to investigate the effect of microstructural factors such as pearlite volume fraction, interlamellar spacing, and cementite thickness on the impact toughness. The pearlite volume fraction usually increased with increasing carbon content and austenitizing temperature, while the pearlite interlamellar spacing and cementite thickness mostly decreased with increasing carbon content and austenitizing temperature. The 30C steel with medium pearlite volume fraction and higher manganese content, on the other hand, even though it had a higher volume fraction of pearlite than did the 20C steel, showed a better low-temperature toughness due to its having the lowest ductile-brittle transition temperature. This is because various microstructural factors in addition to the pearlite volume fraction largely affect the ductile-brittle transition temperature and lowtemperature toughness of hypoeutectoid steels with ferrite-pearlite structure. In order to improve the room- and low-temperature impact toughness of hypoeutectoid steels with different ferrite-pearlite structures, therefore, more systematic studies are required to understand the effects of various microstructural factors on impact toughness, with a viewpoint of ductile-brittle transition temperature.

본 논문은 육해상의 운송장치에 축냉시스템을 적용시키기 위한 기초 연구이다. 또한, 축냉재의 고액상변화에 대한 수치해석을 수행한 연구이다. 수치해석법으로는 유한차분법(Finite-Difference Method)을 이용하였으며, 1차원 비정상의 상태를 가정하여 계산하였다. 또한 용기는 직사각형의 구형용기로 가정하여 대칭의 조건을 이용하였다. 축냉을 목적으로 사용하는 열매체는 염화칼슘 수용액(CaCl₂) 30wt%의 물성치를 사용하여 계산을 수행하였다. 계산에 영향을 미치는 요소로는 냉동고의 냉기 온도 및 냉기 유속이 있으며, 축냉재를 싸고 있는 용기는 플라스틱으로 가정하였다. 본 수치해석에서 경계층의 두께는 냉기의 속도 증가와 함께 얇게 되고 축열시간도 짧아지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 냉기의 유속이 빨라질수록 열전달이 촉진되어 축냉용기 전면부에서의 온도가 낮아짐을 알았다. 축냉용기의 후면부에서는 경계층이 두꺼워져 열전달이 전면부에 비해 작아짐을 알았다.

본 연구는 폴리프로필렌(PP) 수지의 Co 및 Mo 촉매에 의한 반응시간과 농도변화에 따른 저온열분해 액화특성을 파악하고자 회분식 반응기를 이용하여 특정 온도(425, 450, 475℃)에서의 전환율을 측정하였다. 열분해 시간은 20~80분으로 설정하였고 생성물은 산업통상자원부에서 고시한 증류성상 온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하였다. 그리고 450℃ 반응온도에서 촉매 사용에 따른 전환율은 모든 반응시간에 있어 Mo 촉매 > Co 촉매 > 무촉매 순이었다. Co 및 Mo 촉매 농도별 PP 전환율 및 열분해 생성물 수율은 Co:Mo=50:50 혼합시 가장 우수한 것으로 나타났다.

This study presents design, construction and testing of a immiscible two working fluids thermosyphon with water and FC-40 to prevent freezing of vehicle starting up at temperatures below freezing point of water. The two working fluids thermosyphon was experimentally investigated on the startup characteristics at low temperatures below 0°C and then the thermosyphon was stable during startup and operated reliable at temperature of –30°C. The testing also showed that the performance and characteristics of the two working fluids thermosyphon differ from the charging ratio and mixture ratio of the two working fluids.

저온스트레스에 따른 차나무 잎의 변화와 카테킨, 카페인, 아미노산대사 그리고 환원당 등 다양한 대사물의 함량 변화를 구명하였다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎은 세포크기, 기공 및 엽맥세포의 크기가 저온스트레스를 입지 않은 온실 재배 녹차잎에 비해 작았다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎에서 카페인과 카테킨의 함량은 온실 재배 차나무보다 높았다. 그러나 아미노산의 함량은 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎보다 온실에서 재배한 차나무가 높았다. 환원당 함량은 실외포장의 차나무에서 낮았다. 인위적 저온스트레스 처리 결과 환원당의 함량은 저온스트레스 처리 2시간까지는 증가하였다가 이후는 감소하였다. 이 결과는 저온스트레스가 차나무 잎의 형태적 변화와 더불어 카페인과 카테킨 그리고 당 등 대사물의 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa) 실내 대량사육 시 포획에 과다한 노동력이 소요되어 이를 해결하고자 4실배양기(Multi-room incubator HB-103-4)를 이용하여 각 실의 온도를 7.5, 10, 12.5, 15℃로 고정하고 암컷과 수컷 성충을 구분하여 345×195×235mm 사육상자에 각각 20마리씩 투입한 후 3회에 걸쳐 저온 경과시간별 움직임 정도를 비교하였다. 시험결과, 움직임이 약한 개체 비율이 95%에 달하는 시기는 7.5℃처리에서 수컷 2시간 암컷 3시간, 10℃처리에서 수컷 3시간 암컷 4시간이었으며, 12.5℃와 15℃처리에서는 7시간이 경과하여도 도달하지 못하였다. 동일한 온도처리에서 암컷에 비하여 수컷의 저온저항력이 약한 경향이었고, 15℃처리에서는 7시간 경과 후 저온적응 개체수가 늘기 시작하였으며, 각 처리에서 폐사한 개체는 없었다.

딸기재배에서는 육묘가 차지하는 비중이 크다. 육묘의 제일 첫 단계는 모주의 관리부터 시작되는데, 재배농가에서는 가능한 한 건강한 다수의 자묘를 확보하는데 노력을 기울인다. 자묘의 발생에 관여하는 제한요인은 여러 가지가 있지만, 딸기의 모주는 겨울 동안 충분한 휴면을 하는 것이 중요하다. 충분한 저온을 경과한 모주에서 많은 런너와 자묘가 발생한다는 사실은 알려져 있지만 국내에서의 연구결과는 전혀 볼 수가 없다. 최근에 국내에서 육성된 품종을 이용한 딸기 모주의 저온경과의 효과에 대한 연구가 필요하여 본 실험을 실시하였다. 국내 육성 품종인 ‘설향’, ‘매향’, ‘싼타’ 딸기를 이용하여 2012년과 2013년 2년간 반복하여 실험을 하였다. 모주의 온도처리는 5oC 이하에서 1,000시간 이상 경과한 저온 처리 묘(이하 저온처리묘), 5oC 이하에서 1,000시간 이상 경과 시킨 후 온상에서 2주간 보온한 저온+보온처리 묘(이하 저온+보온처리 묘), 겨울 동안 온상에서 보관된 온상 묘, 봄철까지 수확을 진행한 재배 묘의 4가지 처리구로 구분하였다. 2012년의 실험 결과에서는, ‘설향’ 품종은 저온, 저온+보온 처리구 그리고 재배 처리구에서 자묘수가 많았고, 온상 처리구에서 유의하게 적었다. ‘매향’은 저온+보온 처리구가 월등하게 자묘가 많았고, 온상 처리구와 재배 처리구는 유의하게 적었다. ‘싼타’는 모든 처리구에서 유의한 차이가 없었다. 2013년의 실험 결과에서는 ‘설향’과 ‘매향’ 품종은 저온 처리구와 저온 +가온 처리구가 온상 처리구와 재배 처리구 보다 자묘 발생이 통계적으로 유의하게 많았다. ‘싼타’도 비슷한 경향을 나타내었는데, 저온+보온 처리구는 온상 처리구보다 통계적으로 유의하게 자묘수가 많았다. 본 실험의 결과에서 실험년도와 품종 간에 차이는 있었지만 모주를 겨울동안 충분하게 저온을 거치도록 하는 것이 자묘 발생에 유리한 것으로 판단되었다.