Protein is an essential nutrient for humans to sustain life, but it is predicted that it will be challenging to secure protein through the traditional livestock industry in the future. Microalgae has high future value as an alternative protein food source due to resource utilization and sustainability advantages. In order to increase productivity, the culture conditions of microalgae, Chlorella vulgaris, Dunaliella salina, and Scenedesmus obliquus were examined in this study. The optimal culture conditions of C. vulgaris were mixotrophic culture, 25oC culture temperature, 7.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 3000 Lux light intensity, and 24L:0D light/dark cycle period with red LED. For D. salina, the optimal culture conditions were mixotrophic culture, 20oC culture temperature, 8.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 6000 Lux light intensity, and 12L:12D light/dark cycle period with white LED. For S. obliquus, the optimal culture conditions were mixotrophic culture, 30oC culture temperature, 8.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 4500 Lux light intensity, and 14L:10D light/dark cycle period with fluorescent light. These findings can be used as important information for increasing the production of microalgae as an alternative protein material resource in the future.

The physicochemical properties of the emulsions prepared with four different proteins (pea protein isolate, whey protein isolate, soy protein concentrate, and soy protein isolate) were characterized in terms of particle size, rheological property, and freeze-thaw stability, while the feasibility of the protein-stabilized emulsions as a fat replacer was evaluated. Confocal laser scanning microscopic analysis showed that O/W emulsions were successfully prepared with all the proteins; however, the smallest particle size and excellent syneresis were observed in the WPI-stabilized emulsions. The use of WPI-stabilized emulsions as an alternative for shortening up to 50% level did not lead to differences in the muffin batters’ specific gravity and viscoelastic properties. After baking, the substitution of shortening with the WPI emulsions at up to 50% by weight did not significantly affect the muffins’ specific volume and texture characteristics.

In the present paper, the natural fiber materials that can be replaced to reduce the weight of the vehicle are analyzed by bubble charts of - and - , and the possibility of alternative application of materials is investigated. For this purpose, the driving energy and fuel efficiency of the vehicle using the data of K model analyzed. In addition, the effect of vehicle weight on fuel efficiency was analyzed through the dynamic analysis approach of the vehicle. From the research results, the following results were obtained. Most of natural fibers have lower density and equal tensile strength and strain than metal materials. Therefore, the application rate of natural fiber materials should be increased in consideration of the application purpose and material characteristics of the vehicle. The major variables that greatly influence driving energy and fuel efficiency were fuel efficiency improvement of about 10% in order of speed, rolling resistance and mass. In addition, when steel is lightened by 10%, fuel efficiency improvement of up to maximum 4.5% is shown in the order of CFRP, Al, Ti.

젤리 제형에 대한 소르비톨의 첨가가 젤리를 fused deposition modeling 방식으로 3D 프린팅 하기 위해 요구되는 소재 필요 요건에 미치는 영향을 연구하였다. 연구에 사용된 젤리 제형은 젤라틴(10 wt%), 펙틴(7 wt%), 설탕 또는 소르비톨(30 wt%), 그리고 구연산(1 wt%)이었다. 제형의 유변학적 특성은 cup & bob geometry를 장착한 레오미터를 이용하여 25 ℃에서 frequency sweep test (0.1-100 rad/s)와 strain sweep test (0.1-100%)를 수행하여 측정하였고, gel strength는 cylinder measuring probe (p/0.5HS)가 장착된 texture analyzer를 이용하여 측정하였다. 소르비톨이 첨가된 소 재의 유변학적 특성과 gel strength는 기존의 설탕이 첨가된 소재(tan δ: 0.67, phase angle: 33.96, n: 0.40, gel strength: 5.91 N)와 비교하였을 때 tan δ, phase angle, flow behavior index (n), 그리고 gel strength가 각각 0.49, 26.02°, 0.28, 그 리고 1.92 N으로 감소하여 설탕을 대신한 소르비톨의 첨가가 젤리 3D 프린팅의 소재 필요 요건 중 fidelity, solidarity, extrudability, 그리고 gel strength에 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 소재 필요요건에서 벗어난 제형(젤라틴(10 wt%), 펙틴(5 wt%), 설탕(30 wt%), 그리고 구연산(1 wt%))에 소르비톨을 첨가하였을 때 tan δ, phase angle, n, 그리고 gel strength가 각각 0.43, 23.08, 0.24, 그리고 1.08 N으로 감소하여 소르비톨의 첨가가 소재 필요요건에 벗어난 제형 을 소재 필요요건에 만족 시키는 방향으로 변화 시킴을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 젤리 제형에 대한 소르비톨의 첨가를 이용한 소재 물성 조절 방법이 젤리를 프린팅 하는데 요구되는 소재 필요 요건에 미치는 영향을 확인할 수 있었고, 소르비톨 첨가가 젤리의 3D 프린팅에 사용되는 소재의 물성 조절 방법으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있 었다.

Endocirne disruptors (EDs) can cause fertility decrease, developmental disorder, and even cancer in animals. Until 90’s, EDs were used in various synthetic products including paints, coatings, detergents, plastics, and plasticizers. Currently, in several countries, the production, trade and use of EDs or EDs-suspected chemicals have been regulated while activity to screen the alternatives for EDs including bisphenol-A, phthalate and nonylphenol is active. Although various toxicity test method was developed and applied for screening of alternatives, however, the safety of alternatives has been not fully demonstrated. Some alternatives have high structural similarity with existing EDs, raising the possible risk of endocrine disruption by alternatives. In an effort to develop the safe alternatives, we reviewed the effects of EDs such as bisphenol-A, phthalates, nonylphenol and their substituents. In addition, in-silico analysis for endocrine disrupting activities of some alternatives was presented.

본 연구에서는 기존의 철도차량구조에 경량소재를 적용하여 설계를 검토할 때, 각 소재의 성질이 차체구조의 경량화에 미치는 영향과 그 정도를 정량적으로 분석하여 개념설계단계에서 소재대체 설계 효과를 예측하는 방법을 개발한다. 전체 차체구조에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 비틀림 변형을 고려하여 소재를 변경할 때, 또 주요 골조 구조 부재에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 좌굴붕괴를 고려하여 소재와 단면형상을 변경할 때 경량화 특성을 분석할 수 있는 방법을 체계화였다. 차체구조 또는 골조부재의 변형 양상에 대한 강성 및 강도 조건을 경량화 지수와 연계하여 표현함으로써 각 재료와 부재의 형상이 가지는 기계적 특성과 장단점을 용이하게 분석할 수 있도록 하였다.

지구 온난화, 오존층의 파괴, 기상이변 등 환경문제와 더불어 환경호르몬은 생체의 발육과 성장 및 각종 기능에 중대한 영향을 미치기 때문에 최근에 심각한 문제가 되고 있다. 환경호르몬은 플라스틱과 각종 산업폐기물로 인하여 발생되기 때문에 가정에서 버려지는 쓰레기를 줄이고 이러한 환경문제의 주범이 되는 소재의 대체 소재 개발이 절실히 필요하다고 볼 수 있다. 동일한 기능을 가진 상품이라면 환경오염 부하가 적은 상품, 예를 들면, 에너지효율이 높거나 폐기물 발생이 적은 소재를 선택하는 것이 최선의 방법이다. 일상생활에서 사용되는 석유기반 플라스틱이 분해되는데 필요한 기간은 최소 450년이 걸리며 원재료 가공부터 생산과 판매까지 환경오염을 일으키고 플라스틱의 원재료인 석유는 계속 고갈되고 있으므로 새로운 대체 원재료를 개발할 필요가 있다고 판단하며 본 연구에서는 대체소재 중 식물성 옥수수 소재 PLA보다 우수한 사탕수수 기반 레진으로 이루어진 Bio-PET에 대한 연구를 하고자 한다. 환경 보호 측면이나 기술적 편리성을 가진 Bio-PET는 불필요한 조정 없이 기존 PET의 완벽한 대체 원료가 되며 사탕수수라는 친환경 소재의 장점을 지니고 있고 바이오 에탄올로 만들어져 기존 PET와 같은 투명감과 기능성을 가지고 있기에 내열성, 내구성, 성형성면에서 기존 플라스틱보다 품질이 높기 때문에 차세대 친환경 소재로 사용이 적합하다. 향후에는 이 소재를 이용한 환경 조형물이나 인테리어 벽면 소재로도 응용할 필요가 있다고 판단되며 Bio-PET의 지속적인 연구를 통해 친환경 상품의 대표적 소재로의 역할을 찾고자 한다.