홍잠은 숙잠(熟蠶)을 수증기로 익혀서 인간이 섭취할 수 있도록 제조한 다양한 건강 증진 효과가 있는 천연 건강 식품이다. 현재 표준 제조 방법은 수증기로 찐 홍잠을 보관과 판매의 편의를 위하여 급속 냉동하여 동결 건조를 진행하는 것이다. 그런데, 홍잠을 동결 건조하는 과정은 많 은 시간과 비용을 필요로 하여 홍잠 제품 가격의 인상 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 홍잠을 수증기로 찐 후 바로 균질 액으로 제조하여 분무 건조하면 분말 제조 비용을 절감할 수 있음을 발견하였다. 그리고 홍잠 균질 액에 식용 단백질 분해 효소를 첨가하여 분해시킨 후, 단 1회의 분무 건조로 제품을 제조할 수 있는 방법을 개발하였다. 특히 홍잠 균질 액이나 효소 분해 홍잠 균질 액은 바로 액상이나 젤리 형태로 일반 또는 환 자용 특수 의료 용도 식품에 활용이 가능함을 보여주었다. 본 연구에서는 생산비용이 감소된 홍잠의 가공 방법을 제안하며 이는 제품 생성의 단가 를 낮추어 제품의 대중화와 양잠 농가의 연관산업 육성을 불러올 것으로 기대된다.

본 연구에서는 지리공간분석을 이용한 지표풍 균질화 방법의 적용성을 검토한다. 토지피복지도 항목별 지표면조도길이를 대응시키고 지리공간분석을 통하여 지표면조도를 평가하였으며, 자연로그 풍속고도분포식의 상사성을 이용하여 기준 지표면조도에서의 풍속을 추정하였다. ASCE-7 코드를 통하여 지형에 의한 풍속할증을 추정하였으며 지형계수 산정식에 필요한 매개변수는 DEM의 지리공간분석을 통하여 얻을 수 있었다. 태풍 KOMPASU(2010) 때 관측된 군집 AWS 풍속에 균질화 방법을 적용한 후 군집 AWS 균질풍속의 유사성을 조사하여 균질화 방법의 적용성을 검토하였다. 3곳 대상지역 검토 사례에서 지표면조도가 지배적인 관측 지표풍의 경우 8% 표준오차 이내로 균질풍속을 추정할 수 있었다. 본 연구의 균질화 기법은 태풍 시뮬레이션에 의한 지표풍 풍속 추정 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 유한요소해석 기반의 균질화 기법을 통해 나노복합재의 열전도 특성을 정확하고 효율적으로 예측할 수 있는 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 제안하였다. 나노입자의 크기효과가 나노복합재의 유효 열전도 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 크기가 다른 구형 나노입자가 첨가된 나노복합재의 열전도 계수를 분자동역 학 전산모사를 통해 예측했고, 그 결과 나노입자의 크기가 작아질수록 계면에서의 Kapitza열저항에 의해 나노복합재의 열 전도 계수가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 나노입자의 크기효과를 균질화 해석모델을 통해 정확하게 묘사하기 위해 Kapitza 열저항에 의한 계면에서의 온도 불연속 구간과 고분자 기지가 높은 밀도를 가지며 흡착되는 유효계면을 추가 적인 상으로 도입하여 나노복합재를 입자, Kapitza 계면, 유효계면, 기지로 구성된 4상의 연속체 구조로 모델링하였다. 이 후 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 통해 유효계면의 열전도 계수를 나노복합재의 열전도 계수로부터 역으로 예측 했으며, 이를 입자의 반경에 대한 함수로 근사하였다. 근사 함수를 토대로 다양한 입자 체적분율과 반경에 대한 나노복합 재의 유효 열전도 특성을 예측하였으며, 유효계면에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.

HDDR treated anisotropic Nd-Fe-B powders have been widely used, due to their excellent magnetic properties, especially for sheet motors and sunroof motors of hybrid and electric vehicles. Final microstructure and coercivity of such Nd-Fe-B powders depend on the state of starting mother alloys, so additional homogenization treatment is required for improving magnetic properties of them. In this study, a homogenization treatment was performed at in order to control the grain size and Nd-rich phase distribution, and at the same time to improve coercivity of the HDDR treated magnetic powders. FE-SEM was used for observing grain size of the HDDR treated powder and EPMA was employed to observe distribution of Nd-rich phase. Magnetic properties were analyzed with a vibrating sample magnetometer.

기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다.

기능 경사 복합재에서는 열적 탄성 거동이 성분의 구성분포에 의해 명백하게 구분되어지도록 두가지의 성분입자들을 특정한 체적분율 분포에 따라서 혼합한다. 따라서, 설계자는 주어진 제약조건에 대해 목적하는 성능에 적합한 기능 경사 복합재를 설계하기 위해서 최적의 체적분율 분포를 결정해야만 한다. 본 연구에서는 금속과 세라믹으로 구성된 내열 기능 경사 복합재의 2차원 체적분율을 최적화하기 위하여 내부벌칙함수법과 유한차분법을 사용한 수치 최적화기법을 제안하였다. 최적화 효율을 위해 단일 설계변수의 유한개의 균질 사각형 격자로 기능 경사 복합재의 영역을 나누었다. 그렇지만, 연속적인 체적분율을 구현하기 위하여 최적설계 후에 전체적으로 연속적인 이차원 선형함수로써 불연속적인 체적분율을 보간하였다.

다공평판에서의 응력해석에 균질화기법이 사용되었다. 표준적인 유한요소법에 미소좌표계확장을 도입한 균질화 기법은 다공평판을 microscale 모델과 macroscale 모델로 나누어 해석한다. 같은 패턴이 반복되는 최소의 기하학적단위를 microscale에서의 단위구조로 취하여 등가물성치를 산출한다. Macroscale 모델에서는 다공평판을 구멍이 없는 일반평판으로 가정하여 앞에서 산출한 등가물성치와 주어진 경계조건을 이용하여 변위를 산출하고, microscale 모델에서 다공평판의 응력을 계산한다. 균질화기법은 다공평판외에도 기본단위의 반복도가 심한 복합구조의 응력해석에서 유용한 전처리 및 후처리 개념을 제공하며, 계산에 필요한 자유도를 현저히 줄이면서 적절한 등가물성치와 응력분포의 계산을 가능케 하여준다.

Background : Korea ginseng root has been traditionally used as a tonic as it is stated to have the capacity to normalize body functions and strengthen systems that are caused by various stresses. So, ginseng is functional food with the functionalities certified by Korea Food and Drug Administration. But, there are not many different products using ginseng. This study was conducted to develop the new ginseng beverage product using emulsify process. Methods and Results : White ginseng and red ginseng, 4-years old, prepared were ground to 60 ± 5 mesh using a grinder (Cyclotec 1093, POSS Co., Swiss). Emulsion with white ginseng powder (WGP) and lipid phase (canola oil) were prepared using the modified method (Yun & Hong, 2007). Oil-in water emulsions were made by homogenizing (5,000 – 15,000 rpm, 20 – 60 min), and then were analysed ginsenosides content, protein and polysaccharide content. The higher the speed of homogenizer and the longer the time, the higher the ginsenosides extraction rate. On emulsifying for 60 min at 12,000 rpm, ginsenosides were extracted by more than 95%. Red ginseng powder (RGP) was superior to WGP in emulsified activity, but WGP was superior to RGP in emulsion stabilizing. Comparing components of WGP and RGP emulsion, RGP had more ginsenosides content than WGP, and less polysaccharides content. When mixing WGP and RGP with a ratio of 90 : 10 – 70 : 30, the emulsion have excellent emulsifying and stabilizing. Conclusion : Thus, WGP and RGP are the same ginseng, but they have different physiological characteristics because their manufacturing process is different. These studies may provide new product development for effective utilization of ginseng by using excellent emulsion stabilizing of WGP and emulsifying of RGP.

전국폐기물 발생 및 처리현황(2014, 환경부)에 따르면 우리나라에서 발생하는 폐기물 중 건설폐기물의 비율이 48% 수준으로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이러한 건설폐기물은 수집･운반업체를 거쳐 반입되거나 건설폐기물 중간처리업체를 경유하여 사업장 폐기물로써 최종처리를 위해 매립지로 반입되고 있다. 이러한 건설폐기물에 포함된 가연물은 고형연료로써 재활용하는 연구가 추진되어 왔으며, 불연물에 대해서도 입자가 5mm 미만인 토사류를 대상으로 식생토 등으로의 활용가능성이 검토되어 왔다. 매립지로 반입되는 5mm 미만의 건설폐토사를 재활용재료로 활용하기 위해서는 반입경로에 따른 건설폐기물간의 특성 차이와 실제 현장에 적용하기 위한 균질성 확보 여부를 검토할 필요가 있었다. 따라서 이번 연구는 매립장으로 반입되는 건설폐토사를 반입경로에 따라 월별로 조사 분석하고, 입도에 따른 분류 및 특성조사를 통하여 성상의 균질화 여부 등을 확인하였다. 실험 결과, 수집･운반업체를 통하여 반입(직반입)되는 건설폐기물 중의 폐토사 pH는 7.67~8.53이고, 중간처리업체를 경유하여 반입(중간반입)되는 건설폐토사의 pH는 7.76~8.61의 범위를 나타내었으며, 직반입 건설폐토사의 전기전도도는 13.15~15.15 dS/m범위로 시료 채취한 월에 따른 차이가 크지 않으나, 중간반입 폐토사는 7.28~14.05 dS/m 범위로 조사시마다 변동폭이 크게 나타났다. 또한 치환성양이온 중 칼슘성분은 반입경로와 상관없이 조사시점마다 큰 차이를 보였다. 입도(1 mm 미만, 1~2 mm, 2~5 mm)에 따른 삼성분 조사결과, 입도가 작은 폐토사에도 목재부스러기 등이 다량 함유되어 가연분 함량이 크게 감소하지 않는 것으로 확인되었다. 또한 마이크로 단위의 체를 이용하여 석고성분 등 특정성분을 선별할 수 있는지 검토한 결과, 특정성분이 입도에 따라 다량 존재하기는 하나 순도를 높이기가 어려웠고, 미세 체를 이용함에 따라 대량선별이 용이하지 않은 한계를 확인하였다.

본 연구에서는 GIS 분석을 이용하여 관측풍속의 균질화 방법에 대해 검토하였다. 건축구조기준(2009)에 의하면 풍속에 영향을 주는 두 인자로는 지표거칠기와 지형에 의한 영향을 들 수 있다. 지표거칠기의 경우 토지피복지도(LCM)를 활용하여 지표면조도를 구분하였으며, 지형에 의한 영향의 경우 수치고도모형(DEM)을 이용해 정량적으로 평가하여 반영하였다. 태풍 KOMPASU(2010) 때 관측된 종관기상이 유사한 인접 AWS 풍속에 균질화 방법을 적용한 후 균질풍속의 유사성을 조사하여 균질화 방법의 적용성을 검토하였다. 지표거칠에에 의한 영향이 지배적인 경우 균질풍속이 유사하게 나타났으며, 지형에 의한 영향이 지배적인 경우 오차 발생 및 표본 수의 한계로 적정성에 대해 판단하지 못하였다. 다만, 이처럼 연간 관측풍속최고에 기초하여 극한 풍속을 추정하는 경우 균질풍속에 대한 검증이 필요하며, 연간 관측풍속최고가 태풍 기상 규모 이상에 의해서 관측된 경우 균질풍속 타당성 검토는 인접 AWS 균질풍속과의 비교 검토를 통해서만 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 태풍에 의한 피해 예측의 경우 풍속에 의한 영향을 묘사하기 위해서는 균질화의 역방향 작업이 필요하다. 태풍 시뮬레이션에 의해 도출된 풍속은 개활지에서의 풍속이므로 여기에 각 지역의 지표면 조도와 지형에 의한 영향을 반영하는 절차가 필요하다. 본 연구의 균질화 방법이 태풍에 의한 피해 예측 방법에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.