본 연구에서는 강한 내열성을 가지는 비병원성 Bacillus atrophaeus, Bacillus subtilis, Geobacillus stearothermophilus 포자의 열 저항성을 분석하여 레토르트 식품 제조 시 직 접적인 멸균 여부 판정에 사용 가능성을 평가하고자 하였 다. B. subtilis 포자의 D121-value는 2.9±0.1분이었으며, Zvalue는 43.0±1.4oC로 나타났다. G. stearothermophilus 포 자의 D121-value는 4.3±0.1분이었으며, Z-value는 25.0±1.6oC 로 나타났다. B. atrophaeus 포자의 D121-value는 3.7±0.1분 이었으며, Z-value는 35.8±1.4oC로 나타났다. B. subtilis, G stearothermophilus와 B. atrophaeus 포자의 D121-value는 모 두 레토르트 식품 멸균 확인에 사용되는 C. botulinum 포 자의 D121-value 보다 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과 를 종합하여 볼 때 레토르트 식품 멸균 시 병원성 포자형 성균인 C. botulinum 대신 B. subtilis, G. stearothermophilus, B. atrophaeus 포자를 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또 한 기존 세균발육 실험에 소요되는 13일보다 단시간인 2- 3일에 멸균 여부를 확인할 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 비평형 분자동역학 시뮬레이션 기법을 사용하여 알루미늄 박막과 실리콘 웨이퍼 간 열경계저항을 예측하였다. 실리콘의 끝 단 고온부에 열을 공급하고, 같은 양의 열을 알루미늄 끝 단 저온부에서 제거하여 경계면을 통한 열전달이 일어나도록 하였으며, 실리콘 내부와 알루미늄 내부의 선형 온도 변화를 계산함으로써 경계면에서의 온도 차이에 따른 열저항 값을 구하였다. 300K 온도에서 5.13±0.17m2·K/GW의 결과를 얻었으며, 이는 열유속 조건의 변화와 무관함을 확인하였다. 아울러, 펨토초 레이저 기반의 시간영역 열반사율 기법을 사용하여 열경계저항 값을 실험적으로 구하였으며, 시뮬레이션 결과와 비교·검증하였다. 전자빔 증착기를 사용하여 90nm 두께의 알루미늄 박막을 실리콘(100) 웨이퍼 표면에 증착하였으며, 유한차분법을 이용한 수치해석을 통해 열전도 방정식의 해를 구해 실험결과와 곡선맞춤 함으로써 열경계저항을 정량적으로 평가하고 나노스케일에서의 열전달 현상에 관한 특징을 살펴보았다.

사고저항성 핵연료의 일환으로 UO2 입자가 세라믹 셀 벽으로 둘러싸인 미세구조를 갖는 세라믹 미소셀 UO2 소결체를 개발 중이다. 이는 핵분열생성물들을 UO2 펠렛 내에 포집하여 펠렛 외부로의 방출을 저감함으로써 봉내압 상승을 완화하고 응력부식균열 발생률을 낮춘다. 생성량이나 방사능 측면에서 위험한 핵분열생성물 중 하나로 여겨지는 세슘은 세라믹 미소셀 소결체 내에서 셀 물질과 화학반응 하여 포집될 수 있다. 따라서, 세슘 포집능은 해당 화학반응의 열역학적, 속도론적 특성에 의해 결정된다. 역으로, 미소셀 소결체의 조성설계 시 해당 반응에 대한 열역학적 예측이 필수적이다. 본 연구는 세라믹 현재 개발 중인 여러 미소셀 조성(Si-Ti-O, Si-Cr-O, Si-Al-O)에 대해 세슘의 포집능을 평가하는 열역학적 계산을 다룬다. 계 산에 앞서 먼저 HSC Chemistry를 이용해 세슘과 셀 물질의 물리/화학적 상태를 정의한 후, LWR 정상운전 모사환경에서 계 산된 세슘포텐셜(ΔGCs)과 산소포텐셜(ΔG02)에 근거하여 세슘포집 반응성을 평가하였다. 계산 결과에 근거하면, 세슘 포집 반응은 상기 모든 조성에서 자발적일 것으로 예상되며 이로써 조성설계의 근거를 제시함과 동시에 세슘의 포집능을 평가하는 효과적인 방법을 제공한다.

Perfluorinated sulfonic acid ionomers (PFSAs) have been used as cationic membrane materials for polymer electrolyte fuel cells, redox flow batteries. PFSAs exhibit high ionic conductivity and chemical toughness. Unfortunately, it is difficult to tune fundamental characteristics of commercially available PFSA membranes. On the other hand, protonated PFSA emulsion in water-alcohol mixture is useful in making modified PFSA membranes. The formation of the PFSA membranes, however, requires additional steps such as NaCl treatment, water treatment, and drying. These processes act as rate-determining steps for PFSA membrane fabrication. In this study, a simple salt conversion process is achieved in the PFSA emulsion. The process contributes to enhanced morphological transition and fast proton transport through the resulting membranes.

본 연구는 온실의 관류전열량을 분석하고 예측하는데 필요한 기초자료 제공을 위하여, 공기막 이중 PO필름의 열저항식을 모델링하였고, 전도, 복사, 대류에 의한 열저항 특성을 규명하였다. 또한 열저항식의 타당성 검증을 위해 열저항식에 의한 관류전열량의 계산값과 실험값을 비교·분석하였다. 공기막 이중 PO필름의 열저항식은 PO필름, 공기막, PO필름의 직렬 열저항식으로 구성되며, 공기막은 복사와 대류에 의한 병렬 열저항식으로 구성된다. 고온부 T1의 평균온도는 276.1K, 저온부 T2의 평균온도는 266.8K로 나타났으며, 다른 조건들이 동일할 경우 챔버 내부온도가 높을수록 T1과 T2의 평균온도와 온도차가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 전도열저항은 0.00091K ·W−1로 전체 열저항의 1% 미만으로 매우 미미한 수준이고, 공기막의 열저항이 0.18K ·W−1로 전체 열저항의 99% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 공기막의 경우 대류열 저항이 복사열저항에 비해 1.33~2.08배 정도 크게 나타났으며, 복사열저항은 평균온도의 3제곱에 반비례하고 대류열저항은 온도차가 4.7, 5.3, 5.5, 5.7, 12.3, 13.2, 13.3, 13.5, 13.8 및 14.0K로 증가할 때 각각 0.78, 0.75, 0.74, 0.73, 0.57, 0.56, 0.56, 0.56, 0.55 및 0.55K ·W−1 로 감소하였다. 관류전열량의 계산값과 실험값의 차이는 실험조건별로 0.6~17.2W의 범위로 평균 6.9W였으며, 실험값은 계산값의 79.8~97.7% 범위로 평균 87.3% 수준으로 나타났다. 전체적인 계산값과 실험값의 관류전열량 경향성은 잘 일치하고 있으며, 공기막 이중필름의 열 저항은 공기막 두께 및 주입공기의 종류와는 직접적인 상관관계를 보이지 않았다.

PURPOSES: The purpose of this study is to provide the method of how to measure the coefficient of thermal expansion of concrete using temperature compensation principle of electrical resistance strain gauge. METHODS : The gauge factor compensation method and thermal output(temperature-induced apparent strain) correction method of selftemperature compensation gauge were investigated. From the literature review, coefficient of thermal expansion measurement method based on the thermal output differential comparison between reference material(invar) and unknown material(concrete) was suggested. RESULTS: Thermal output is caused by two reasons; first the electrical resistivity of the grid conductor is changed by temperature variation and the second contribution is due to the differential thermal expansion between gauge and the test material. Invar was selected as a reference material and it、s coefficient of thermal expansion was measured as 2.12×10-6m/m/℃. by KS M ISO 11359-2. The reliability of the suggested measurement method was evaluated by the thermal output measurement of invar and mild steel. Finally coefficient of thermal expansion of concrete material for pavement was successfully measured as 15.45×10-6m/m/℃. CONCLUSIONS: The coefficient of thermal expansion measurement method using thermal output differential between invar and unknown concrete material was evaluated by theoretical and experimental aspects. Based on the test results, the proposed method is considered to be reasonable to apply for coefficient of thermal expansion measurement.

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.

Bacillus cereus is a gram-positive spore-forming bacterium and produces an emetic or diarrheal syndrome induced by an emetic toxin and an enterotoxin, respectively. In this study, the effect of different types of media, temperature, and time on the sporulation of B. cereus, and thermal resistance of B. cereus spores produced in various temperatures were evaluated. The highest levels of spores were detected when they are produced at 25℃. There were no significant differences in levels of spores produced at 25℃ among culture media and times while levels of spores produced at 43℃ were significantly reduced with the increase of time. However, thermal resistance of B. cereus spores could be affected by incubation temperature. In fact, higher D-values (12.0, 10.1, and 5.9 min for 2, 4, and 6 weeks, respectively) of spores produced at 43℃ were observed than did in samples produced at other temperatures (25 and 37℃). D-values of spores were 7.7, 8.2, and 12.0 min when they were produced at 25, 37, and 43℃ for 2 weeks, respectively. The sporulation of B. cereus at 25℃ could result in high amounts of spores however the sporulation at 43℃ for 2 weeks could be effective to produce thermal resistant spores.

A study was undertaken to determine the thermal inactivation of Escherzchia coli O157:H7 as influenced by the effects of temperature, time, suspension medium and ascorbate. Tryptic soy broth was more heat resistant than phosphate buffer (pH 7.1), with D values of 1.52-1.68 min at 60℃ and 1.51-1.63 min at 70℃ compared with 1.52-1.65 min at 60℃ and 1.26-1.61 min at 70℃ for phosphate buffer as suspension medium. E. coli O157:H7 was completely inhibited within 30 min when small inoculum (10^6 CFU/ml) was heated at 70. When E. coli O157:H7 was preheated at 48℃ for 60 min in phosphate buffer before heating, D values were 1.28-1.60 min at 60℃, and 1.13-1.56 min at 70℃, showing that preheating increases the heat resistance of the strain. Phosphate buffer containing ascorbate (0.001 M) was enhanced the thermal inactivation of the strain when inoculated as large inoculum (10^9 CFU/ml), while ascorbic acid was no effect at low cell concentrations (10^6 CFU/ml).

본 연구에서는 철근콘크리트 구조의 FRP를 이용한 보강에서 낮은 내화성능을 개선하기 위한 방안을 찾기 위하여, 보강된 FRP의 외부를 내화보강하는 방법에 대한 내화실험을 실시하였다. 특히 철근콘크리트 부재의 피복에 홈을 형성하여 FRP를 매입하는 보강 즉, NSM보강을 대상으로 하였다. 실험에서의 주요 변수는 보강방법과 사용 내화재료로서, Perlite계 재료를 표면에 분사하여 보강하는 방법, Calcium silicate계 보드로 표면에 부착하는 방법, 그리고 추가로 홈내부에 Polymer mortar 또는 Calcium silicate조각을 삽입하여 보강하는 방법으로 보강한 뒤 가열로 내부의 온도변화에 따른 열전달을 관찰하였다.실험결과, Perlite계 내화뿜칠로 표면을 보강하는 경우보다 Calcium Silicate계 내화보드로 표면을 보강하는 방법이 효과적인 것으로 나타났다. 홈 내부의 에폭시가 유리전이온도에 도달할 때의 외부 표면온도 820℃까지 내화단열성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.