This study examines the effect of microstructural factors on the strength and deformability of ferrite-pearlite steels. Six kinds of ferrite-pearlite steel specimens are fabricated with the addition of different amounst of Mn and V and with varying the isothermal transformation temperature. The Mn steel specimen with a highest Mn content has the highest pearlite volume fraction because Mn addition inhibits the formation of ferrite. The V steel specimen with a highest V content has the finest ferrite grain size and lowest pearlite volume fraction because a large amount of ferrite forms in fine austenite grain boundaries that are generated by the pinning effect of many VC precipitates. On the other hand, the room-temperature tensile test results show that the V steel specimen has a longer yield point elongation than other specimens due to the highest ferrite volume fraction. The V specimen has the highest yield strength because of a larger amount of VC precipitates and grain refinement strengthening, while the Mn specimen has the highest tensile strength because the highest pearlite volume fraction largely enhances work hardening. Furthermore, the tensile strength increases with a higher transformation temperature because increasing the precipitate fraction with a higher transformation temperature improves work hardening. The results reveal that an increasing transformation temperature decreases the yield ratio. Meanwhile, the yield ratio decreases with an increasing ferrite grain size because ferrite grain size refinement largely increases the yield strength. However, the uniform elongation shows no significant changes of the microstructural factors.

This present study deals with the effect of micro-alloying elements and transformation temperature on the correlation of microstructure and tensile properties of low-carbon steels with ferrite-pearlite microstructure. Six kinds of lowcarbon steel specimens were fabricated by adding micro-alloying elements of Nb, Ti and V, and by varying isothermal transformation temperature. Ferrite grain size of the specimens containing mirco-alloying elements was smaller than that of the Base specimens because of pinning effect by the precipitates of carbonitrides at austenite grain boundaries. The pearlite interlamellar spacing and cementite thickness decreased with decreasing transformation temperature, while the pearlite volume fraction was hardly affected by micro-alloying elements and transformation temperature. The room-temperature tensile test results showed that the yield strength increased mostly with decreasing ferrite grain size and elongation was slightly improved as the ferrite grain size and pearlite interlamellar spacing decreased. All the specimens exhibited a discontinuous yielding behavior and the yield point elongation of the Nb4 and TiNbV specimens containing micro-alloying elements was larger than that of the Base specimens, presumably due to repetitive pinning and release of dislocation by the fine precipitates of carbonitrides.

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.

In this study, low-carbon hypoeutectoid steels with different ferrite-pearlite microstructures were fabricated byvarying transformation temperature. The microstructural factors such as pearlite fraction and interlamellar spacing, and cementitethickness were quantitatively measured and then Charpy impact tests conducted on the specimens in order to investigate thecorrelation of the microstructural factors with impact toughness and ductile-brittle transition temperature. The microstructuralanalysis results showed that the pearlite interlamellar spacing and cementite thickness decreases while the pearlite fractionincreases as the transformation temperature decreases. Although the specimens with higher pearlite fractions have low absorbedenergy, on the other hand, the absorbed energy is higher in room temperature than in low temperature. The upper-shelf energyslightly increases with decreasing the pearlite interlamellar spacing. However, the ductile-brittle transition temperature is hardlyaffected by the pearlite interlamellar spacing because there is an optimum interlamellar spacing dependent on lamellar ferriteand cementite thickness and because the increase in pearlite fraction and the decrease in interlamellar spacing with decreasingtransformation temperature have a contradictory role on absorbed energy.

과채류 공정육묘에서 접목작업 후 버려지는 재사용 상토의 이화학적 특성을 개선할 목적으로 재사용상토와 perlite의 혼합비율이 상토의 이화학적 특성과 과채류 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 재사용 상토의 적정 혼합비율을 구명하기 위한 시험구는 신규상토(NPM: new plug media)와 1회 사용상토구(UPM: used plug media)및 용적대비 재사용상토의 첨가비율을 25, 50 및 75%로 첨가한 5개의 처리구를 설계한 뒤, 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 또, 재사용 상토의 물리성 개선을 위한 적정 펄라이트 첨가 비율을 구명하기 위한 시험구는 UPM에 용적대비 펄라이트를 0, 5, 10 및 20% 첨가구와 NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 혼합상토(Mixed Soil)에 펄라이트를 0, 5, 10 및 20%를 첨가한 8개의 처리구를 설계하여 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 대조구(NPM)와 비교하였다. UPM에 NPM의 혼합비율이 증가할수록 상토의 물리적 특성이 개선되는 경향을 보여 50% 이상 첨가구에서는 신규상토와 공극율, 용적밀도, 보수력은 물론 전반적인 묘소질도 NPM과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상토의 이화학적 특성, 플러그묘의 근권형성 정도, 묘소질 등을 종합적으로 고려한 UPM의 물리성 개선을 위한 펄라이트의 적정 혼합비율은 UPM 단용구에서는 20%, NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 상토에서는 10%인 것으로 판단되었다.

오이와 착색단고추를 대상으로 펄라이트 자루재배의 급액시스템으로 배액전극제어법을 적용할 경우 적정 전극높이를 구명하기 위하여 실험을 수행했다. 전극높이를 바닥에서 4, 8, 12, 16mm로 처리하여 실험한 결 과, 오이와 착색단고추 모두에서 생육과 수량은 처리간 차이가 없었다. 그러나 일중 급액개시시기의 과다관 수를 방지하기 위해서는 4mm가 가장 적합할 것으로 사료되었다.

최근 몇 년간 국내 외에서는 연평균 10건 이상의 항공기 과주사고가 발생하고 있으며, 이러한 사고를 방지하고자 활주로 종단안전구역 기준을 설정하였다. 그러나 대부분의 공항은 종단안전구역 기준을 설정하기 전에 시공되어 기존 활주로의 경우 대부분이 활주로 종단안전구역 기준을 만족하지 못하고 있는 실정이며 자연장애물, 환경, 지역개발 등으로 활주로 종단안전구역의 기준에 부합하도록 활주로 종단을 확장하기 곤란한 경우가 많다. 이러한 이유로 미연방항공청은 활주로 종단에 항공기 과주방지 포장시스템을 설치하도록 권고하고 있으며, 현재 많은 미국 공항에서 설치완료 하였거나 설치 중에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 기술을 이용하여 항공기 과주방지 포장시스템에 적합한 재료를 개발하기 위하여 저강도 펄라이트 콘크리트의 기초적인 연구를 수행하였다. 저강도 펄라이트 콘크리트의 단위중량은 배합조건에 따라 4.5~6.4kN/m3의 범위를 나타내었으며, 일축압축강도는 400~1,470kN/m2의 강도 범위를 가지고 있었다. CBR 시험기를 이용하여 관입압축강도시험을 수행한 결과 전체 높이에서 관입량이 약 60% 이후부터 강도가 증가하기 시작하였으며, 덤프트럭을 이용하여 관입시험을 수행한 결과 약 40%의 관입량이 측정되었다.

토마토 펄라이트 자루재배에서 기존에 알려진 배액 전극제어법 적용시기를 가능한 앞당기고, 배양액을 절감하기 위해 수행되었다. 실험처리는 정식후 15일차(T-15), 19일차(T-19), 22일차(T-22)에 배액전극제어법을 적용하는 3개 처리와 타이머법 1개 처리를 실시하였다. 기존의 정식후 1개월 이후에 배액전극제어법 적용하는 관행보다 2주 앞당긴 15일차 처리부터 작물이 배액전극제어법에 반응하는 것으로 나타났다. 생장 및 수확량은 배액전극법에서 높았다. 용수이용효율과 비료이용효율은 T-15 처리에서 가장 경제적이었고, 타이머법 처리는 경제성이 낮았다. 따라서 배액전극제어법 처리시기를 빨리 적용할수록 경제성이 높음을 알 수 있었다.

토마토 펄라이트 자루재배에서의 효율적인 점적핀설치 위치를 규명하기 위해서, 지제부로부터 5cm 위치에 고정(F5), 15cm 고정(F15) 및 5cm~15cm로 이동(M5-15)의 3처리구를 두었다. 점적 핀 위치에 따른 배지 내 뿌리 분포를 알아보기 위해서 자루 배지를 9등분해 염색한 결과, F5 처리구에서는 다른 처리에 비해 뿌리량이 지제부 가까이에 좀 더 많았고 지제부에서 멀어질수록 뿌리량은 적었다. 지제부에 가까울수록 뿌리는 하위로 많이 발달해 있으며, 멀수록 배지 전체에 균일하게 분포하는 경향을 보였다. F15 처리구에서는 지제부에서 멀수록 뿌리가 많이 밀집되어 있었고 지제부에서 멀어질수록 위쪽에 많이 분포되어 있었다. 점적 핀 위치가 지제부로부터 5cm 위치에서 15cm로 이동한 M5-15 처리구에서는 전체적으로 뿌리가 균일하게 분포되어 있었다. 펄라이트 자루 내 배지 부위별 수분 분포를 생육단계에 따라 조사한 결과, 처리에 관계없이 수직분포는 하부로 갈수록 수분함량이 많았으며, 하부에서 특히 많았다. 관수종료 1시간 후에는 상부에서는 차이가 없었지만, 중부 및 하부에서는 지제부에 가까울수록 수분함량이 많았다. 중앙과 양측 면 사이에 큰 차이는 없었다. 수확량은 F15 처리구에서 가장 많은 경향을 나타내었다. 이상의 결과, 펄라이트 자루재배에서는 점적핀을 지제부로부터 15cm에 위치시키는 것이 뿌리분포나 수확량에 가장 좋은 것으로 나타났다.

펄라이트 자루재배시 일중 관수마감시각을 달리함으로써 최적 생장을 유지하면서도 용수이용효율(WUE)과 비료이용효율(FUE)을 높이기 위해 실험을 실시하였다. 관수마감시각에 따라 일몰 1시간 전부터 4시간 전까지 4단계로 나누어 처리한 결과, 배지 내 수분함량은 마감시각이 늦을수록 많은 경향을 나타냈다. 최종 생육은 일몰 4시간 전 처리구에서 약간 낮은 경향을 보이기는 했으나, 통계적 유의차는 보이지 않았다. 상품수량은 일몰 1시간 전 및 2시간 전에서 가장 많았고, 4시간전에서 가장 적었다. 관수마감시각 처리별 128일 동안의 급액량을 조사한 결과, WUE와 FUE는 일몰마감 1시간 전 처리구에서 가장 낮았고, 3시간 전 처리구에서 가장 높았다. 식물생육, 수확량 및 WUE와 FUE 등의 면에서 일몰 4시간 전에 관수를 중단하는 것은 바람직하지 않으며, 2~3시간 전에 마감하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

절화 장미 'Vital'을 코코피트와 펄라이트(3 : 1, v/v) 혼합배지에서 2006년 4월 20일부터 이듬 해 10월 15일까지 용기재배를 하였다. 사용한 양액은 애지현(愛知懸) 장미 표준액으로 고온기와 저온기에 양액의 조성을 달리하였으며, 계절별로 양액농도를 표준액의 0.7배, 1.0배, 그리고 1.3배액으로 처리하였는데 표준액의 계절별 급액농도는 4~6월은 1.4dS·m-1, 7~8월은 1.0dS·m-1, 9~10월은 1.4dS·m-1, 11~3월은 1.6dS·m-1였다. 급액량은 FDR 수분센서를 이용하여 -5kPa에서 급액하여 주당 120mL씩 공급하였다. 수확은 7회 하였는데 수량은 3차까지는 처리간에 차이가 없었지만, 4차 수확부터는 1.3배구의 수량이 다른 처리구에 비하여 적었다. 절화장미의 가장 중요한 상품요소인 절화장을 재배시기별로 조사하였을 때 0.7배구는 표준액구와 비교 하여 총수량은 적은 경향이었으나 70cm 이하의 하품 생산량이 적고, 91cm 이상 상품성이 우수한 절화의 생산량이 많았다. 그 외에도 0.7배 처리구는 절화중, 화경경, 화중 등 상품성이 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면, 유기물인 코코피트를 주재료로 하여 펄라이트와 혼합한 배지를 이용하여 절화장미 수경재배 시에는 재배기간이 길어질수록 배지내에 무기성분이 집적되기 때문에 기존의 무기물 배지를 이용할 때 보다 표준액의 0.7배액 정도로 낮은 농도로 급액하면 상품성이 우수한 절화를 생산할 수 있을 것으로 사료된다.

토마토 펄라이트 자루재배에서 배지종류별 유효수분 함량을 분석하여 관수안정성을 구명하고, 배지 내 수분이 시간의 경과 및 일사량에 따라 변해가는 양상을 조사함으로써 타이머 제어시 관수 전략을 수립하고자 실험을 수행하였다. 5단 수확이 끝난 토마토 6그루가 심겨져 있는 40L 크기의 펄라이트 배지를 배양액으로 포수시킨 후 배지 내 수분감소를 무게로 측정하였다. 배지 내 수분이 감소함에 따라 일중 무게 변화량도 감소하는 경향을 나타냈다. 무게 감소가 계측된 시간에서 다음으로 무게 감소가 계측된 시간까지 걸리는 시간 간격을 볼 때, 일중 최장 무게 변화와 흡수속도가 모두 점차 늦어지는 현상이었다. 즉, 수분스트레스에 의해 식물활력의 회복이 일출 후 점차 느려지는 것으로 나타났다. 실험에 사용한 배지의 경우 유효수분량은 30% 정도로 12kg이므로 배지의 수분보수력은 토마토의 수분 요구도를 만족하는 것으로 나타났다. 본 실험에서와 같은 상황일 경우 일일적산일사량이 1,519W/m2 혹은 601W/m2일 때, 관수를 하루에 5회 혹은 10회 타이머를 이용하여 공급할 경우의 적정 시간을 도출했다.

폐펄라이트와 폐유리를 가공하여 입상화한 cellular glass foam(CGF)을 각각 입상암면과 피트모스를 혼합한 배지에서 매트저면관수한 Viola×wittrockiana 'Majestic GT Scarlet Shadow'를 재배하여 개화와 생육을 조사하였다. 엽수, 분지수, 지상부 생체중과 건물중, 엽면적과 총엽록소 함량은 폐펄라이트+입상암면+피트모스 (25:50:25, v/v/v) 혼합배지에서 가장 좋았으며, 초장과 최대근장은 CGF+피트모스(25:75, v/v) 혼합배지에서 가장 좋았다. 대조구인 폐펄라이트+피트모스(25:75, v/v) 혼합배지와 비교하여 CGF+피트모스(25:75, v/v)에서의 초장, 엽수, 근장, 총엽록소 함량, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중이 더 켰다. 그러나 폐펄라이트+입상암면(25:75, v/v) 혼합배지와 비교하여 CGF+입상암면(25:75, v/v)에서의 생육은 매우 저조하였다.

토마토 펄라이트 자루재배법의 확립을 위한 기초 연구로, 입도분포가 다른 7가지 충진용 펄라이트를 대상으로 물리성 및 수분특성을 조사했다. S-1(1.2-5mm), S-2(0.15-5mm) 및 S-5(Parat No. 1)에서는 1.0-2.8mm의 입자 및 2.8mm 이상의 입자가 비교적 고르게 분포하였다. (1-3mm), S-4(Parat No. 2), S-6(OTAVI) 및 S-7(Agroperl B-3)에서는 1.0-2.8mm의 입자가 84.66, 58.67, 32.11 및 41.75%이었고, 2.8mm 이상의 입자가 8.85, 8.84, 15.73 및 22.26%로 비교적 대립이 적게 분포하였다. 특히, S-4, S-6 및 S-7은 1mm 이하의 입자가 많이 분포하였다. 공극률은 59~62% 정도로 제품간 큰 차이를 보이지 않았다. 용기용수량은 S-2에서 27.7%로 낮은 것을 제외하고는 35~40% 사이의 수치를 나타내었다. 모든 배지는 수분장력 0kPa에서는 약 60%정도의 수분을 보유하였으나 4.90kPa에서 급격히 감소하여, 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 수분 량이 많았다. 물리적 특성을 조사한 7가지 배지 중에서 입도분포가 다른 3가지 배지 S-1, S-2 및 S-3에 대하여 자루재배 적응성을 평가하였다. 공시 토마토는 로꾸산마루(사카타종묘)이었다. 자루 규격은 길이 120×폭 34cm(배지량 40리터, 흑백PE비닐 두께 0.1mm)였다. 생육일수에 따라 일사량과 급액량 및 배액율을 조사한 결과, 배지간에 일정한 경향을 발견하기 어려웠으며, 처리간에 급액 및 배액의 차이는 인정되지 않았다. 배지 종류별 자루단면의 뿌리분포를 나타낸 결과, S-1과 S-2에서 S-3에 비해 뿌리 분포량이 많은 것으로 나타났다. 모든 처리에서 생육은 비슷하였다. 수량은 S-1 처리가 다른 처리에 비해 총수량이 8,628kg/10a로 다소 높았다. 과실 당도는 처리간 차이가 없이 4.9~5.1˚Brix 수준이었으며, 소형과와 기형과는 S-3에서 많이 나왔다. 이상 연구결과에서 입도분포가 1.2-5mm인 것이 바람직한 것으로 나타났다.

자루재배에서의 효율적인 급액관리법을 규명하기 위해서, 배액 전극법, Timer법 및 적산일사량법으로 토마토 펄라이트 자루재배를 하였다. 배지의 무게변화는 배액 전극법의 경우 일사량이나 생육단계에 관계없이 일정한 범위 내에서 매우 안정적으로 유지되었다. 반면에 일사량법과 Timer법에서는 일사량과 생육단계 등에 따라 매우 변동이 심해서 안정적인 급액관리로 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 총수량은 배액 전극법에서 가장 많았으나, 상품수량은 일사량법 이외에는 차이가 없었고, 당도에도 유의한 차이가 보이지 않았다. 생육은 배액전극법이 가장 좋았고, 일사량법과 Timer법에서 낮았다. 이상의 결과에서, 일사량법은 적절한 Timer 제어를 병행하고, 부단히 보정을 해주어야 안정적인 급액이 가능한 반면 식물의 요구에 수동적으로 대응하는 배액전극법은 급액횟수에 관계없이 안정적인 급액방법으로 나타났다.

본 연구는 배지 구성물질로서 폐펄라이트와 폐암면 입자를 함유한 다양한 생육배지에서 포인세티아의 생산 가능성을 구명하기 위하여 수행되었다. 두 가지 폐배지를 위주로 1:1과 1:3을 포함한 다양한 부피비로 혼합한 10가지 조합으로 실험하였으며, 25% 폐펄라이트:75% 피트모스의 혼합배지를 대조구로 하였다. 초장, 근장, 최대 가지 길이, 뿌리수, 엽면적, 포엽장과 포엽폭은 폐펄라이트를 함유한 배지에서 대조구에 비해 큰 유의차를 보였다. 하지만 경경과 포엽수는 차이가 없었다. 본 결과로 폐펄라이트와 폐배지의 포인세티아 식물의 재배 시 재활용의 가능성이 입증되었다.

오이의 생육과 과실의 품질에 미치는 재활용 폐암면, 피트모스, 밤나무 파쇄입자 및 이들의 혼합배지의 효과를 실험한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 플러그 트레이(72공)를 이용한 오이와 토마토 육묘용 배지 시험에서 재활용 폐암면과 밤나무 파쇄입자 단용배지 그리고 각각을 피트모스와 혼합한 6가지 처리(1:1, 1:2, 1:3, v/v), 총 8종류의 배지를 이용하였다. 그 결과 재활용 폐암면과 피트모스를 1:2(v/v)로 혼합한 구에서 오이와 토마토 모두에서 묘의 생육이 가장 좋았다. 공시한 배지의 화학적 특성을 분석한 결과 유기성 배지를 혼합한 구에서 양이온치환용량과 EC 등이 다소 높았다. 밤나무 파쇄입자 단용 및 혼합처리구에서는 오이와 토마토 묘의 생장이 심하게 억제되었는데, 특히 토마토묘의 억제효과가 컸다. 이상의 결과로 미루어 재활용 폐암면이 오이와 토마토의 육묘용 배지로 이용가능성이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.