본 연구에서는 비산먼지 농도를 평가하기 위한 영향 요인인 먼지부하량(Silt loading, sL)에 대한 연구로 노면에 쌓여있는 먼지 수집 시 효율적인 방법을 제시하기 위해 실험적 데이터 수집과 시각화를 통해 위치별 특성에 따른 먼지 분포량과 효율적인 먼지 수집 위치 를 분석하고자 하였다. 기존의 미국 EPA(Environmental Protection Agency)에서는 도로 전구간을 샘플링하기에 어려움이 있어 구간별 교 차로 길이(2.4km)를 기준으로 샘플링 위치를 제시하거나 1km 이하 구간에서는 2개를 샘플링하도록 제시하고 있다. 하지만 국내 실정 에 적용하기에는 교차로 사이 간격이 너무 넓거나, 샘플링 개수가 적은 등 한계점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 청소기의 길이 0.3m에 따라 3m(0.3m X 10회) 샘플링 기법을 통해 25m와 100m 구간을 대표할 수 있는 위치를 제시해주는 것을 목표로 하고 있으며, 이때 시료를 채취하여 통계분석과 클러스터링 분석을 통해 샘플링 위치를 선정하고자 하였다. 또한 샘플링 위치에 따른 검증을 위해 서 도로 먼지 부하량과 비산먼지와의 상관관계를 정량적으로 평가하였다. 이때 먼저 sL의 양에 따른 비산먼지의 농도 측정은 도심부 제한속도에 따라 50km/h의 속도로 주행하는 조건에서 측정되었으며, 측정차량을 통해 수집된 GPS 좌표를 활용하여 도로 먼지 농도의 변화를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 먼지 부하량(sL)이 농도가 높을수록 도로 먼지 농도가 증가하는 경향이 나타났으며, 이러한 상관관계는 먼지가 많을수록 공기중으로 비산되는 먼지의 양이 많은 것에 기인한 것으로 분석되었고 이때 측정한 전 구간에서 sL과 비산먼지 농도 간의 높은 상관 관계(상관계수 0.76)가 확인되었다. 추가적으로, 각 시료 채취 지점에서의 sL의 변화가 도로 먼지 농도에 미치는 영향을 평가하기 위해 K-평균 클러스터링 기법을 사용하였다. 클러스터링 결과, 최적의 샘플링 지점이 25m 구간 내에서는 3개, 100m 구간 안에서는 5개의 샘플링 위치로 대표값을 띄는 것으로 도출되었으며 비산먼지 농도의 변화와도 일치하는 것을 보였다. 이러한 방법을 통해 도로 먼지 샘플링의 신뢰성을 높일 수 있었으며, 도로 먼지의 특성을 보다 정확하게 분석할 수 있었고, 인력 수집에 따른 시간적, 공간적인 한계 를 해결할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 이는 향후 비산먼지 측정 차량 제작 연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (Maxim.) Kitam.)는 linarin, chlorogenic acid 등의 유용성분들을 함유하고 있으며, 산업적으 로 이용가치가 있는 식물이다. 구절초의 산업화를 위해 유용성분인 linarin과 chlorogenic acid의 최적 추출 조건을 구하기 위해 반응표면분석을 수행하였으며, Linarin의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 100%, 추출 시간 30h, 추출 온도 75℃였다. 최적 추출 조건에서 예상된 linarin의 값은 33.36 mg/g였으며 실험값은 38.33±2.66 mg/g였다. Chlorogenic acid의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 48%, 추출 시간 30h, 추출 온도 65℃로 예상된 chlorogenic acid의 함량은 42.19 mg/g였으며 실험값은 44.34±2.09 mg/g이었다. 반응표면분석법으로 도출된 최적 추출 조건을 통해 구절초에서 linarin과 chlorogenic acid의 효율적인 추출이 가능함을 확인하였다.

Recently injection mold processing is necessary for the development of efficient solar concentrator system with a Fresnel lenses. Heat transfer mechanism in the Fresnel lens manufacturing process have a significant influence on precision machining and optical performance of solar power generation. In this study, we analyzed the thermal characteristics of temperature and heat flux distributions near the lens for transient molding process using CFD method. Initially for one second fast temperature variation on the upper surface of the lens leads to high heat flux distribution. It is gradually cooled to around 128℃ over a period of 60 seconds which is largely affected by the mold structure and the characteristics of the cooling lines. There is also high heat flux occurred on the lens upper side and lower surfaces with rapid temperature change. These results can be applied as fundamental design data for the manufacturing process in the development of Fresnel lenses.

In this study, we developed Rapid Enrichment Broth for Vibrio parahaemolyticus (REB-V), a broth capable enriching V. parahaemolyticus from 100 CFU/mL to 106 CFU/mL within 6 hours, which greatly facilitates the rapid detection of V. parahaemolyticus. Using a modified Gompertz model and response surface methodology, we optimized supplement sources to rapidly enrich V. parahaemolyticus. The addition of 0.003 g/10 mL of D-(+)- mannose, 0.002 g/10 mL of L-valine, and 0.002 g/10 mL of magnesium sulfate to 2% (w/v) NaCl BPW was the most effective combination of V. parahaemolyticus enrichment. Optimal V. parahaemolyticus culture conditions using REB-V were at pH 7.84 and 37oC. To confirm REB-V culture efficiency compared to 2% (w/v) NaCl BPW, we assessed the amount of enrichment achieved in 7 hours in each medium and extracted DNA samples from each culture every hour. Real-time PCR was performed using the extracted DNA to verify the applicability of this REB-V culture method to molecular diagnosis. V. parahaemolyticus was enriched to 5.452±0.151 Log CFU/mL in 2% (w/v) NaCl BPW in 7 hours, while in REB-V, it reached 7.831±0.323 Log CFU/mL. This confirmed that REB-V enriched V. parahaemolyticus to more than 106 CFU/mL within 6 hours. The enrichment rate of REB-V was faster than that of 2% (w/v) NaCl BPW, and the amount of enrichment within the same time was greater than that of 2% (w/v) NaCl BPW, indicating that REB-V exhibits excellent enrichment efficiency.

Injection molding is a process of shaping resin materials by heating them to a temperature above their melting point and then using a mold. The resin material is injected into and cooled within the mold cavity, solidifying into the desired shape. The core and cavity components that make up the mold cavity are crucial elements for the precision molding in injection molding. In the case of precision mold production, the application of 5-axis machining technology is required to ensure high machining quality for complex shapes, and among these factors, the tool angle is a critical machining condition that determines the surface roughness of the workpiece. In this study, we aim to measure the surface roughness of the machined surface of KP4A specimens during machining processes with variations in the tool angle and analyze the correlation between the tool angle and surface roughness.

프로바이오틱스 제품에 대한 수요가 지속적으로 증가하 고 있으며, Lactobacillus 균주가 가장 대중적인 프로바이 오틱스로 널리 사용되고 있다. 프로바이오틱스는 기준에 적합한 균수의 확보가 중요하며 제조원가나 시간 등을 낮 추기 위해 배양법의 개발이 필요하므로 Lactobacillus 생 산을 위한 배양 조건이 최적화되었다. 반응표면방법론에 의한 통계적 최적화에서 반응 변수에 영향을 미치는 독립 변수의 최적 조건은 Lactobacillus acidophilus의 경우 22.55 시간(배양시간), 25oC(배양온도), 3.41%(프리바이오틱스 농 도); Lactiplantibacillus plantarum의 경우 24시간, 30.86oC, 2.00%; Lacticaseibacillus rhamnosus의 경우 66.67시간, 35oC, 3.41%이었다. Lactobacillus의 최적 배양조건은 예측 한 결과와 실제 결과가 밀접하게 일치하는 것을 확인하였 다. 이러한 데이터는 수율 높은 Lactobacillus를 생산하는 데 중요한 포인트를 제공할 것이다.

수도권에 위치한 S매립장 내 3개의 매립장을 대상으로 매립가스 배출 및 주요 경로별 표면 발산과 관련된 분석을 하였다. 전체 매립가스 발생비율 10.9%인 LS1이 총 표면발산 비중은 49.4%를 차지하고 있었다. 3개 매립장에서의 메탄의 총 표면발산은 13.6 Nm3/min로서, LS1 8.4 Nm3/min (61.7%), LS2 4.0 Nm3/min(29.4%), LS3 1.2 Nm3/min(8.9%)이고, 발산경로별로는 상부 7.3 Nm3/min (53.2%), 사면 6.4 Nm3/min(46.7%), 다이크 0.02 Nm3/min(0.1%)이었다. 3개 매립장의 주요 배출경로 별 산화율은 다이크가 87.5%로 가장 크고, 상부 72.3%, 사면 71.8% 순이었다. 메탄을 기준으로 표면발 산 기여율은 매립장 별로 LS1이 전체의 61.7%로 가장 컸다. 주요 배출경로별로는 LS1의 사면이 전체의 41.7%, LS2의 상부 24.4%, LS1의 상부 20.0%로서 S매립장의 전체 메탄 표면발산량의 86.1%를 차지함 에 따라 향후 집중적인 관리가 필요할 것으로 판단되었다.

Carbon steel pipes, which are essentially used in the manufacturing industry, are used in various fields due to the advancement of the industry, and a cutting process is essentially applied to pipes manufactured in a nominal size. The cutting process is the most basic and first process used to obtain a material in a desired shape, and it can affect the quality of subsequent processes such as welding or painting, so high-quality cutting surfaces are essential. Therefore, due to the advantage of improving productivity, it is essential to study to secure the appropriate quality of the cutting surface of the plasma cutting process, which is widely used in the industrial field. In this study, the effect of cut surface quality according to process parameters in the plasma cutting process for carbon steel pipe materials was analyzed. The surface roughness was measured to determine the quality of the cut surface, and the relationship between the surface roughness and the process variables was confirmed by selecting the arc current and cutting speed, which are identified as the main factors forming the surface roughness, as process variables.

This research measured the change in mechanical characteristics of a sample obtained by finishing a metal coating to an engineering plastic manufactured using a 3D printer to satisfy both lightweight and quality characteristics. High-Temp material, which can be applied to space thermal environments with large temperature fluctuations, was applied as the engineering plastic material, and Stereolithography(SLA) method, which has relatively higher precision than Fused Film Fabrication(FFF) method, was selected as the manufacturing method. Electroless & electroplating were performed by metal coating on the surface to satisfy the characteristics of products requiring electrical conductivity. Tensile and bending tests were conducted to verify a change in the mechanical characteristics of a sample completed with a metal coating, and an adhesion test of the metal coating was also added.

The electromembrane process, which has advantages such as scalability, sustainability, and eco-friendliness, is used in renewable energy fields such as fuel cells and reverse electrodialysis power generation. Most of the research to visualize the internal flow in the electromembrane process has mainly been conducted on heterogeneous ion exchange membranes, because of the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane. In this study, we successfully visualize the electroconvective vortices near the Nafion homogeneous membrane in PDMS-based microfluidic devices. To reinforce the mechanical rigidity and minimize the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane, a newly developed swelling supporter was additionally adapted to the Nafion membrane. Thus, a clear image of electroconvective vortices near the Nafion membrane could be obtained and visualized. As a result, we observed that the heterogeneous membrane has relatively stronger electroconvective vortices compared to the Nafion homogeneous membranes. Regarding electrical response, the Nafion membrane has a higher limiting current and less overlimiting current compared to the heterogeneous membrane. Based on our visualization, it is assumed that the heterogeneous membrane has more activated electroconvective vortices, which lower electrical resistance in the overlimiting current regime. We anticipate that this work can contribute to the fundamental understanding of the ion transport characteristics depending on the homogeneity of ion exchange membranes.

Recently, halogen lamps for vehicle exterior lamp systems are being replaced by LEDs (Light Emitting Diode) in consideration of miniaturization, power consumption, life, luminance, and eco-friendliness. Due to regulations on the amount of light required, luminance, light uniformity, and glare prevention, it is required to develop a light guide for controlling a light source of an LED lamp for a vehicle. For the development of the light guides, the development of machining technology that can cut micro patterns of hundreds of micrometers scale into surface roughness of tens of nanometers scale must be preceded. In this study, the effect of variations in cutting conditions on surface roughness was analyzed through experiments. The micro patterns was manufactured by cutting into STAVAX material, and the surface of the micro patterns was super-finished using a ball-shaped PCD (polycrystalline diamond) tool without flutes. In experiments, the cutting conditions of the super-finishing process were varied, and the varied cutting conditions were feed rate, radial depth of cut, and spindle speed

This study aimed to develop an optimal processing method for the production of apple-mango jelly for domestic suppliers, by analyzing the quality attributes of the jelly. According to the central composite design, a total of 11 experimental points were designed including the content of apple-mango juice (X1), and the sugar content (X2). The responses were analyzed including the color values (CIE Lab and color difference), physicochemical properties (water activity, sweetness, pH, and total acidity), and textural properties (hardness and gel strength). Regression analysis was conducted, except for total acidity, and showed no significant difference for all the experimental points (p<0.05). Quadratic model was derived for all responses with an R square value ranging from 0.8590 to 0.9978. Based on regression model, the appropriate mixing ratio of apple-mango jelly was found to be 31.11% of apple mango juice and 14.65% of sugar. Through this study, the possibility for developing jelly product using apple-mango was confirmed, and it is expected that these findings will contribute to the improvement of the agricultural industry.

대표적인 짚공예 가운데 하나인 맥간공예(혹은 보릿대 조각공예)는 표면이 매끄럽고 광택이 나는 보릿대를 활용하고 있으며 최근에 국내뿐 아니라 해외로 전파되고 있다. 보릿대 표면의 줄기 방향과 나란한 미세 줄무늬는 맥간공예 작품에 입체감과 각도에 따른 색감을 갖게 한다. 하지만 아직까지 보릿대 표면의 형상과 물성이 체계적으로 분석되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 고해상도 실체현미경과 고해상도 3차원 X-ray 현미경을 이용하여 보릿대의 미세구조를 이미징할 뿐만 아니라 보릿대의 물접촉각과 인장 강도를 측정하여 보릿대의 재질을 분석하였다. 이를 통해 보릿대 최외각에 존재하는 4-6 μm 너비의 미세요철에 의한 줄무늬, 소수성을 띈 겉면, 친수성을 띈 속면, 그리고 60 MPa 정도의 줄기 방향의 항복강도를 갖는 보릿대 특성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 분석 방법으로 볏짚을 비롯한 다른 짚공예에 사용되는 짚 재료의 특성을 파악한다면 짚의 재질을 최대로 활용한 새로운 짚공예로 이어질 것이다.

The function of coolant in machining is to reduce the frictional force in the contact area in between the tool and the material, and to increase the precision by cooling the work-piece and the tool, to make the machining surface uniform, and to extend the tool life. However, cutting oil is harmful to the human body because it uses chlorine-based extreme pressure additives to cause environmental pollutants. In this study, the effect of cutting temperature and surface roughness of titanium alloy for medical purpose (Ti-6Al-7Nb) in eco-friendly ADL slot shape machining was investigated using the response surface analysis method. As the design of the experiment, three levels of cutting speed, feed rate, and depth of cut were designed and the experiment was conducted using the central composite planning method. The regression expressions of cutting temperature and surface roughness were respectively obtained as quadratic functions to obtain the minimum value and optimal cutting conditions. The values from this formula and the experimental values were compared. As a result, this study makes and establishes the basis to prevent environmental pollution caused by the use of coolant and to replace it with ADL (Aerosol Dry Lubricant) machining that uses a very small amount of vegetable oil with high pressure.

PURPOSES : To efficiently manage pavements, a systematic pavement management system must be established based on regional characteristics. Suppose that the future conditions of a pavement section can be predicted based on data obtained at present. In this case, a more reasonable road maintenance strategy should be established. Hence, a prediction model of the annual surface distress (SD) change for national highway pavements in Gangwon-do, Korea is developed based on influencing factors. METHODS : To develop the model, pavement performance data and influencing factors were obtained. Exploratory data analysis was performed to analyze the data acquired, and the results show that the data were preprocessed. The variables used for model development were selected via correlation analysis, where variables such as surface distress, international roughness index, daily temperature range, and heat wave days were used. Best subset regression was performed, where the candidate model was selected from all possible subsets based on certain criteria. The final model was selected based on an algorithm developed for rational model selection. The sensitivity of the annual SD change was analyzed based on the variables of the final model. RESULTS : The result of the sensitivity analysis shows that the annual SD change is affected by the variables in the following order: surface distress ˃ heat wave days ˃ daily temperature range ˃ international roughness index. CONCLUSIONS : An annual SD change prediction model is developed by considering the present performance, traffic volume, and climatic conditions. The model can facilitate the establishment of a reasonable road maintenance strategy. The prediction accuracy can be improved by obtaining additional data, such as the construction quality, material properties, and pavement thickness.

Phosphate coating is applied to the surface of the round bar material used in the multi-stage cold forging process for the purpose of lubrication. The film characteristics are determined according to the conditions of the phosphate film treatment process. In this study, the film properties according to the phosphate treatment conditions were defined as the coefficient of repeated friction and quantitative analysis was performed. Different friction behaviors were exhibited depending on the film properties, suggesting that optimization of the phosphate film treatment conditions is possible based on this. Finally, as a practical example, friction behavior according to the film characteristics was applied to the automotive engine bolt forming process. As a final conclusion, the need for linkage analysis with phosphating conditions for optimizing the forging process was raised. In addition, it can be seen that damage to the phosphate film should be considered in the process of predicting the limiting life of the die.

생체용 마그네슘 합금은 전연성 부족과 열에 의한 팽창률 변화가 심하여 2mm 이하의 판재를 만드는 것이 매우 어려움 문제이다. 이를 해결하기 위해 압연 방식, 세이퍼 방식, 밀링 방식 등의 다양한 방법이 존재할 수 있다. 압연 방식을 적용하여 실험을 진행하였으나 Mg 합금은 전연성, 취성의 문제로 인해 파괴되는 현상이 발생하였다. 그리고 세이퍼 방식은 가공시 충격이 발생하는 단속절삭이기 때문에 표면에 자국이 남게 되고 시험편이 휘어지는 현상이 발생하는 문제가 발생하였다. 최종적으로 밀링 방식으로 전환하여 가공실험을 수행해 본 결과 매우 만족할 만한 결과값을 얻게 되었고, 이 결과는 절삭조건을 절삭회전수 1000rpm, 이송속도 127mm/rev, 절삭깊이 0.5mm로 엔드밀 사용하여 가공하였을 때 Ra = 0.44㎛의 표면거칠기값을 얻게 되었다. 본 논문에서는 생체 마그네슘 합금재료로 미소판재를 가공하였을 때 매우 좋은 표면을 유지하며 2mm 이하의 미소 두께를 지속적으로 가공이 가능하도록 하였으며, 다양한 절삭조건, 2날과 4날 엔드밀 날수 변화 등을 통해 최적의 가공조건을 알아보는 실험을 진행하였다.

고품질의 아가콩 음료개발을 위해 반응표면분석법에 의한 추출조건을 최적화 하였다. 아가콩 의 최적 볶음조건은 250 ℃, 30분으로 설정하였다. 추출시간, 추출온도에 따른 아가콩의 품질지표인 pH, 색도 및 이소플라본 함량은 1% 이내에서의 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 추출온도와 추출시간이 길어질수록 이소플라본 함량은 높은 것으로 나타났다. 반응표면분석의 이소플라본 추출 공정 최적화 결과 추출온도는 99.5 ℃, 추출시간은 1.7 h으로 나타났으며, 이 조건에서 이소플라본의 최적 수 율은 10.63 μg/mL로 예측되었다.

Ni-rich계 양극 소재는 낮은 가격과 높은 용량으로 인해 고용량 달성을 위한 상용화 소재로 주목받고 있지만, 이 소재의 경 우 전기화학적 불안정성으로 인한 한계를 가진다. 그래서 다양한 표면 코팅 방법을 통해 성능향상을 이루고 있지만, 성능향상이 소 재와 코팅 방법때문인지 또는 코팅 범위가 넓어진 것 때문인지는 모호하게 남아 있다. 본 연구에서는 전이금속으로 양극 활물질을 코팅할 때 전구체 코팅 범위에 따른 리튬이온배터리 전기화학 성능평가를 분석하였다. 상업용 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 양극 소재 표면을 에탄올 용액에 용해된 리튬-코발트와 리튬-주석 아세테이트 전구체를 코팅하였고, 교반속도를 다르게 하여 (200 rpm 및 600 rpm) 전구체 코팅 범위를 다르게 하였다. 리튬-코발트 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 증가하였지만, 리튬 -주석 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 감소하였다. 하지만 원소의 종류에 관계없이 코팅 범위가 넓 은 경우에 상대적으로 우수한 전기화학적 성능을 나타내었다. 코팅된 양극 활물질의 물리적 특성은 SEM 및 XRD를 이용하여 분석하 였으며, 전기화학적 성능은 초기 충·방전 용량, 사이클 안정성 및 율속특성 테스트를 통해 조사하였다.