Graphene exhibits high carrier mobility and concentration as well as other remarkable properties. Among them, the thermal behaviors of phonon modes play important roles in the application of optical and electronic devices. Here, A–A stacked graphene were proved well by Raman investigation on G and 2D modes. Temperature-dependent Raman scattering measurements on graphene with various number of layers on different substrates were conducted in the temperature range of 80–460 K. The first-order temperature coefficient of single layer graphene (SLG) on SiO2/ Si substrate is obviously smaller than that on Cu foil, indicating that the substrate effect attributes a great impact on graphene phonon temperature dependence. The first-order temperature coefficients of multilayer graphene linearly decrease as the number of layers increases, attributed to the reduction of substrate effect in phonon behaviors, rather than to the anharmonic phonon–phonon (ph–ph) coupling or thermal expansion.

Because magnets fabricated using Nd-Fe-B exhibit excellent magnetic properties, this novel material is used in various high-tech industries. However, because of the brittleness and low formability of Nd-Fe-B magnets, the design freedom of shapes for improving the performance is limited based on conventional tooling and postprocessing. Laserpowder bed fusion (L-PBF), the most famous additive manufacturing (AM) technique, has recently emerged as a novel process for producing geometrically complex shapes of Nd-Fe-B parts owing to its high precision and good spatial resolution. However, because of the repeated thermal shock applied to the materials during L-PBF, it is difficult to fabricate a dense Nd-Fe-B magnet. In this study, a high-density (>96%) Nd-Fe-B magnet is successfully fabricated by minimizing the thermal residual stress caused by substrate heating during L-PBF.

A Cu-15Ag-5P filler metal (BCuP-5) is fabricated on a Ag substrate using a high-velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spray process, followed by post-heat treatment (300oC for 1 h and 400oC for 1 h) of the HVOF coating layers to control its microstructure and mechanical properties. Additionally, the microstructure and mechanical properties are evaluated according to the post-heat treatment conditions. The porosity of the heat-treated coating layers are significantly reduced to less than half those of the as-sprayed coating layer, and the pore shape changes to a spherical shape. The constituent phases of the coating layers are Cu, Ag, and Cu-Ag-Cu3P eutectic, which is identical to the initial powder feedstock. A more uniform microstructure is obtained as the heat-treatment temperature increases. The hardness of the coating layer is 154.6 Hv (as-sprayed), 161.2 Hv (300oC for 1 h), and 167.0 Hv (400oC for 1 h), which increases with increasing heat-treatment temperature, and is 2.35 times higher than that of the conventional cast alloy. As a result of the pull-out test, loss or separation of the coating layer rarely occurs in the heat-treated coating layer.

This study aimed to develop an environmentally friendly horticultural substrate that promotes the growth of organic onion(Allium cepa L.) seedlings. Four substrates were prepared by mixing different ratios of peatmoss, cocopeat, perlite, vermiculite, and zeolite. Their pH and electrical conductivities ranged from 5.12 to 5.60 and from 0.07 to 0.08 dS/m, respectively. Beneficial microorganisms, molasses, sesame oil cake, and sulfur were added to one substrate combination, which was named “environmentally friendly horticultural substrate” (EFHS). The chemical properties of the EFHS were analyzed and compared with a commercial organic horticultural substrate (OHS) and a commercial general horticultural substrate (GHS). The organic matter and inorganic ion (nitrogen, potassium, calcium, zinc, and sulfur) contents in the EFHS were higher than those in the OHS and GHS. The germination rates of onion seeds in the EFHS were higher than in the OHS and GHS. The mean number of leaves, sheath diameter per seedling, and weight of 30-day-old seedlings grown on the EFHS were greater than those of seedlings grown on the OHS and GHS. The length of the seedlings grown on the EFHS was comparable to that of the seedlings grown on the OHS and greater than that of the seedlings grown on the GHS. Overall, the growth parameters of onion seedlings grown on the EFHS were better than those of seedlings grown on the OHS and GHS, suggesting that the EFHS may be used as an organic horticultural substrate for growing organic onion seedlings.

본 연구는 아파트 조경공간에 다층식재기법을 적용하기 위한 기초단계 연구로서, 교목중심의 단층구조 식재지역에 관목이 건강하게 생육할 수 있는 최적의 식재지반을 선정하는 것을 목적으로 하였다. 2019년 5월부터 10월까지 농촌진흥청 국립원예특작과학원 시험포장에서 실험을 실시하였다. 식재지반은 멀칭재, 원예용 상토, 바텀애시, 현장 토를 활용해 8가지 처리구 6반복 조성하였다. 실험식물은 아파트 조경용 관목으로 선호도가 높은 장미 (Rosa hybrid ‘Barkarole’)와 수국 (Hydrangea macrophylla ‘Nikko Blue’) 으로 선정하였다. 토양재료의 화학성은 농촌진흥청 토양 화학분석 기준에 따라 분석하였으며, 처리구 간 유의성은 SAS7.1을 활용해 Two-way ANOVA 분석을 실시하였다. 식재지반별 장미와 수국의 초장, 분지수, 엽장, 엽폭, 피복 면적의 변화를 분석하였다. 분석결과 장미는 “원예용 상토 20 cm” 조합과 “멀칭 3 cm, 원예용 상토 20 cm, 바텀애쉬 10 cm”의 조합에서 생장이 우수한 것으로 나타났다 (p<0.05). 그중 “원예용 상토 20 cm”에서는 초장 102.2±5.8 cm, 분지수 5.5±0.6개, 엽장 10.9±1.0 cm, 엽폭 6.2±0.5 cm, 피복면적 4077.1±416.6 cm2로 우수한 것으로 나타났다 (p<0.05). 수국은 “멀칭 3 cm, 원예용 상토 20 cm”, “원예용 상토 20 cm” 조합과 “원예용 상토 20 cm, 바텀애쉬 10 cm”의 조합에 서 생장이 우수한 것으로 나타났다. 초장 43.6±2.1 cm, 분지수 4.9±0.8개, 엽장 7.2±0.5 cm, 엽폭 4.3±0.3 cm, 피복면적 344.5±43.2 cm2인 “원예용 상토 20 cm”의 조합에서 생장이 우수하였다. 본 연구는 통해 아파트 다층식재를 위해서는 최소 20 cm 이상 경운한 뒤에 육성토양층에 원예용상토를 충전하여 식재할 것은 제안하였다. 이러한 기준은 향후 아파트 화단 리모델링 사업에 활용될 것으로 기대된다.

대부분의 자동관수시스템 기술은 생산측면에서의 원예산물 효율적 재배에 초점을 맞추고 있으나, 화훼식물의 관상가치를 유지하며 효율적으로 식물을 유지 관리하는데 적용될 수도 있다. 이에 본 연구는 실내 조경식물로 많이 이용되고 있는 산호수(Ardisia pusilla)의 관상가치를 유지하기 위한 최적의 용적수분함량(volumetric water content, v/v) 조건을 알아보기 위하여 실시되었다. 토양수분센서와 데이터로거를 이용한 자동관수시스템으로 처리구별 상토 용적수분함량을 0.3, 0.4, 0.5 및 0.6m3･m-3으로 유지하도록 하였으며, 처리 당일과 처리 1, 2, 4주 후에 초장, 초폭, 엽수, 엽면적, SPAD, 잎 수분함량, 생체중, 건물중, 광합성률 및 엽록소 형광과 각 화분의 관수량을 측정하였다. 상토 용적수분함량 처리 1주일 후에는 처리에 따른 생육 및 생리 반응의 차이를 보이지 않았으나, 처리 2주일 후에는 가장 낮은 용적수분함량인 0.3m3･m-3 처리구에서 다른 처리구에 비해 낮은 Fv/Fm 값을 나타냈다. 처리 4주일 후에는 처리에 따른 생리 반응 차이를 보이지 않았으나 초폭, 지상부 생체중, 지상부 건물중, 엽수, 엽면적과 같은 생육 반응은 가장 낮은 용적수분함량 처리구에서 감소하였다. 본 실험 결과를 통해 산호수는 생육 반응에 비하여 생리 반응이 비교적 빠르다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 0.5m3･m-3 처리 구의 관수량이 가장 많았으며, 처리구와 관계없이 관수량은 지상부 생체중에 비례하는 것으로 나타났다. 종합적으로 살펴보았을 때, 0.4m3･m-3 처리구에서 산호수의 관상가치가 우수하게 유지되었고, 이를 통해 효율적이고 용이한 물관리가 가능하므로 실내에서 산호수 생육시 0.4m3･m-3 수준의 상토 용적수분함량이 가장 적절한 것으로 판단된다.

수경재배에서는 근권내 양분의 집적 정도는 급액의 양과 밀접한 관계를 가지기 때문에 급액의 양(횟수)이 토마토의 생육과 수량에 미치는 영향이 크다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급 액량이 근권의 무기이온에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 적산일사량을 기준으로 급액량을 조절하였으며 생육시 기별로 적산일사량 설정치를 변경하며 급액량을 4수준으로 처리하였다. 처리별 매일의 급액량과 배액량을 조사하였고 배액율을 계산하였다. 급액량이 많을수록 토마토의 수분 흡수 량은 증가하는 경향이었다. 그러나 High 처리구는 2월과 3월에 Medium high 처리구에 비하여 수분 흡수가 감소 하였다. 월별 평균 급액량과 배액율을 계산하여 배액율이 20-30%되는 급액 구간으로 1월은 120-140J/cm2, 2월 은 100-120J/cm2, 3월은 80-100J/cm2, 4월은 70-90J/cm2, 5월은 60-75J/cm2로 적정한 범위를 정할 수 있었다. 급 액량이 많을수록 이온들의 농도가 낮아서 근권의 양분집 적을 상당 부분 방지할 수 있었는데 양분을 흡착하는 코이어 배지의 특성 때문에 배액율이 20-30%인 경우 근 권의 무기이온의 농도는 상당히 높았다. 그런데 P와 K는 처리에 관계없이 배액에서 급액농도 보다 낮아지는 경우가 발생하였으며, 급액량이 많은 처리에서도 Mg와 S가 가장 잘 집적되는 이온이었다. 일사 량이 적은 시기에는 급액량에 따른 배액내 무기이온의 농도는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 일사량이 많은 시기에는 급액량이 적을수록 배액의 무기이온의 농도가 높았다. 특히, 3월 이후에는 급액량 조정만으로는 배액의 이온농도 상승을 방지하기 어려워 우선적으로 급액 EC 를 낮춰 근권에 양분이 집적되는 것을 막을 필요가 있었다.

수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수 특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 dS·m-1 로 달리 공급하였다. 급액 EC가 낮은 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 처리구에서는 NO3-N, P, Ca, Mg 이온이 초기에 급액농도 보다 배액의 농도가 낮았다. 그러나 P를 제외한 모든 이온이 EC 2.0dS·m-1 농도 보다 농도로 급액한 것은 배지내 농도가 매우 높아졌다. 배액에 특히 높아지는 이온은 S와 Mg 였다. 평균 과중은 3화방까지는 EC 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 간에 큰 차이가 없었으나 이후로는 급액의 EC가 높을수록 과중이 작았다. 6화방까지 수확 과수와 수량이 1.5dS·m-1가 가장 많았으나 재배기간이 경과할수록 고농도 급액구의 수량이 감소하였다. 배꼽썩음과는 생육초기에는 주로 EC 3.0dS·m-1 처리에서만 발생하였으나 일사량이 증가하면서 모든 처리에서 발생하였다. 발생율은 EC 3.0dS·m-1 처리구가 높고, 더 낮은 농도 처리에서는 발생율의 차이가 없었다.

본 실험은 순환식 수경재배에서 배지 재사용이 여름 파프리카의 생육 및 착과에 미치는 영향을 분석하기 위해 수행되었다. 시험구는 30% 배액 재사용을 기준으로 새배지, 1년 재사용 배지, 2년 재사용 배지로 구분하여 4월 18일부터 2016년 11월 31일까지 30주간 시행하였다. 실험결과 생육초기 초장은 2년 재사용 배지가 신규배지 보다 길었지만 이후 역전되어 최종 생육초장은 56.58cm 짧았다. 1그룹 개화위치는 재사용 배지가 새배지에 비해 2.92cm 짧았고, 2그룹 개화위치는 0.31cm 길었다. 생육 초기의 상대적 절간장은 재사용 배지를 사용할 경우 새 배지를 사용하는 것에 비해 생육 후기의 불균형이 심화되었다. 1, 2년 재사용 배지의 생육마디수는 27.4마디로 가장 적었다. 하지만 수확마디수는 시험구간 차이를 보이지 않았기 때문에 2년 재사용 배지의 수확율이 26.8% 로 가장 높았다. 비상품과의 비율은 생육이 진전될수록 증가하는 경향을 보였다. 생체중은 새배지가 227.7g, 2 년 재사용 배지가 219.2g으로 재사용 배지가 21.2g 적었다. 건물중은 전 생육기간중 4그룹에서 가장 높았는데, 이 시기의 새배지의 건물중은 17.13g, 1년 재사용 배지 18.26g, 2년 재사용 배지 19.28g으로 배지를 재사용 할수록 증가하는 경향을 보였다. 전 생육기간의 평균 수분 함량은 배지를 재사용 할수록 적었는데, 1년 재사용 배지가 2년 재사용배지보다 약 20g 더 적었으며, 이러한 경향은 전 생육 기간 동안 꾸준히 나타났다. 특히 1년 재사용배지는 3그룹 이후부터 다른 시험구에 비해 약 60g 이상 적었다. 결론적으로 코이어 배지를 재사용한 파프리카 순환식 수경재배시 중기생육 이후의 세력약화로 인한 비상품과의 발생을 유의하여 관리한다면 배지의 물리·화학성의 변화 및 병원균 감염에 의한 수량감소와 품질저하 등은 우려하지 않아도 될 것으로 판단된다.

본 연구는 삽목용 상토의 용적수분함량(substrate volumetric water content)이 수국 삽수의 발근과 생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 2016년 7월 29일 고려대학교 생명과학관 서관 유리 온실에서 실험을 실시하였으며, 삽목 재료로는 Hydrangea macrophylla ‘Early Rose’의 삽수를 사 용하였다. 삽수에 부착된 2개의 잎을 일부 절단한 후 IBA 2500mg･L-1에 순간 침지하여 피트모스가 담긴 플라스틱 용 기에 9개씩 삽목하였다. 상토용적수분함량의 처리는 토양수분 센서를 이용한 자동관수시스템으로 0.2, 0.3, 0.4 및 0.5m3 ･ m-3으로 유지하였고, 삽목 3, 6, 9주 후에 생존율과 발근율, 지 하부 생체중, 지하부 건물중, 근장, 신엽의 유무를 측정하였 다. 삽목 9주 후 생존율과 발근률 모두 0.5m3 ･m-3 처리에서 가장 높았으며, 시간이 경과됨에 따라 생존율은 감소하고 발 근률은 증가하는 경향을 보였다. 상토용적수분함량 0.3m3 ･m-3 이하의 처리구에서는 3주차 때부터 삽수의 생존율이 0%로 나 타나 수국 삽목의 경우 삽목용 상토 내 수분함량이 삽수의 생 존에 매우 중요한 요인임을 나타냈다. 근장은 0.5m3 ･m-3 처리 에서 시간이 경과됨에 따라 증가하였고, 삽목 9주 후 용적수 분함량 증가에 따라 새로운 잎의 수가 증가했다. 본 연구를 통하여 삽목 시 상토의 용적수분함량이 수국의 발근과 생존률 에 영향을 미치고, 시기에 따라 삽수의 발근 및 생장이 변화하 는 것을 확인하였다. 추후 생산 농가에서 이용한 밀폐 번식상 환경에서의 최적 발근 생육을 위한 상토용적수분함량 검증이 필요할 것으로 보인다.

In this study, the effect of different substrates of agricultural by-products on the mycelial growth rate and density of Trametes versicolor (Turkeytail mushroom) was analyzed. We found that pepper stem and rice bran with a mixing ratio of 9:1(v/v) produced the best mycelial growth of 101 mm in 10 days, while a mixing ratio of 8:2 resulted in mycelial growth of 83 mm in 10 days. The control group treated with a 9:1 mixing ratio of oak sawdust and rice bran (v/v) produced mycelial growth of 74 mm in 10 days. The following results are in the order of beanstalk, sesame stem, and perilla stem. After the harvest of the mushrooms, the mycelial growth rate and the density of T. versicolor in each substrate were as follows the group with waste substrate of Pleurotus eryngii and rice bran with a mixing ratio of 9:1(v/v) produced the best result of 76 mm in days, while a mixing ratio of 8:2 produced of 61 mm in 10 days. The control group with a 9:1 ratio of oak sawdust and rice bran produced mycelia of 74 mm in 10 days, while a mixing ratio of 8:2 resulted in mycelia of 59 mm in10 days.

This study investigated the effect of high concentration of free ammonia on microalgal growth and substrate removal by applying real wastewater nitrogen ratio. To test of this, the conditions of free ammonia 1, 3, 6, 9, 12, 15 mg-N/L are compared. After 3 days of incubation, algal growth of Chlorella vulgaris and carbon removal rate are respectively lower in the reactors of FA 12, 15 mg-N/L compared to the others. This indicates that the high concentration of free ammonia, in this case, above 12 mg-N/L, has negative effect on algal growth and metabolic activity. Also, high concentration of free ammonia causes the proton imbalance, ammonium accumulation in algae and has toxicity for these reasons. So, we have to consider free ammonia in applying the microalgae to wastewater treatment system by the way of diluting wastewater or controlling pH and temperature.

This study was conducted to investigate the effects of Kojongsi persimmon peels as a mushroom substrate on antioxidant activity of Pleurotus eryngii. The Pleurotus eryngii was growth on the medium with 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50% Kojongsi persimmon peels. The Pleurotus eryngii was extracted into ethanol and their antioxidant activities were analyzed. The total polyphenol content was highest in the 20% Kojongsi persimmon peels treatment (40±0.38 mg of gallic acid equivalents/100 g) than 0% Kojongsi persimmon peels treatment (21 ±0.18 mg of gallic acid equivalents/100 g). The 20% Kojongsi persimmon peels treatment showed better DPPH scavenging activity (36.81±0.23% at 1 mg/ml), ABTS scavenging activity (39.03±0.10% at 1 mg/ml) and reducing power (0.3±0.10% at 1 mg/ml) than 0% Kojongsi persimmon peels treatment and another extract ones. Overall, total polyphenol content and antioxidant activities of extracts from Pleurotus eryngii was increased dose dependently and 20% Kojongsi persimmon peels treatment was showed better total polyphenol content and antioxidant activities than 0% Kojongsi persimmon peels treatment and another extract ones.

Sawdust bag cultivation was performed to understand the effect of different sawdust substrate (Quercus mongolica, Q. acutissima, Q. serrata, Q. aliena, and Q. variabilis) on the eight variety of shiitake (Poongnyunko, SANJO 701, Mori 436ho, Sanlim 10ho, Chilha 6ho, Yoogiro, Baekwhahyang, Charmaram). After inoculation, sawdust substrate block (2 kg) was cultivated at 22°C for 120 days. During the production period, the temperature was adjusted to 18°C and the relative humidity at 90%. The yield was calculated based on the fruit bodies from the first, second and third flush. As results, Poongnyunko yielded 455 g on the substrate, Q. serrata, 378 g on Q. aliena, and 333 g on Q. variabilis. Chilha 6ho yielded 304 g on Q. mongolica and Charmaram yielded 245 g on Q. acutissima. The average weight of mushrooms from Charmaram was 40-45 g on all five substrates and Q. variabilis was the best among them. In terms of phenotypic characteristics, Chilha 6ho was generally better than the others. Charmaram, Poongnyunko, Sanlim 10ho also had good characteristics. Mori 436ho, Yoogiro, Baekwhahyang developed for log cultivation showed lower yield compared to the varieties for sawdust bag cultivation. Keywords : Lentinula edodes (Shiitake), Querqus spp., Saw-dust bag culture, Yield

The influence of NiCrAlY bond coating on the adhesion properties of an Fe thermal coating sprayed on an Al substrate was investigated. By applying a bond coat, an adhesion strength of 21MPa was obtained, which was higher than the 15.5MPa strength of the coating without the bond coat. Formation of cracks at the interface of the bond coat and the Al substrate was suppressed by applying the bond coat. Microstructural analysis of the coating interface using EBSD and TEM indicated that the dominant bonding mechanism was mechanical interlocking. Mechanical interlocking without crack defects in the coating interface may improve the adhesion strength of the coating. In conclusion, the use of an NiCrAlY bond coat is an effective method of improving the adhesion properties of thermal sprayed Fe coatings on Al substrates.

In this study, we investigated the effect of annealing conditions on the ferromagnetic resonance(FMR) of yttrium iron garnet (Y3Fe5O12, YIG) thin film prepared on gadolinium gallium garnet (Gd3Ga5O12, GGG) substrate. The YIG thin films were grown by rf magnetron sputtering at room temperature and were annealed at various temperatures from 700 to 1000 ˚C. FMR characteristics of the YIG thin films were investigated with a coplanar waveguide FMR measurement system in a frequency range from 5 to 20 GHz. X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) were used to characterize the phase formation, crystal structure and composition of the YIG thin films. Field dependent magnetization curves at room temperature were obtained by using a vibrating sample magnetometer(VSM). The FMR measurements revealed that the resonance magnetic field was highly dependent on the annealing condition: the lowest FMR linewidth can be observed for the 800 ˚C annealed sample, which agrees with the VSM results. We also found that the Fe and O composition changes during the annealing process play important roles in the observed magnetic properties.

본 실험은 토마토 플러그묘의 접목활착율과 묘소질 향상을 위한 적정 상토 내 수분함량을 구명하기 위하여 수행되었다. 시험구는 접수와 대목의 상토내 수분함량을 각각 3처리구(고, 중 저)씩, 총 9개의 조합을 설계하여 각 처리구별로 접목활착율과 묘의 생육을 조사하였다. 접수의 상토내 수분 함량의 차이는 접목 활착율에 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 대목의 수분함량은 접목활착율에 영향을 미쳐 수분함량이 낮아질수록 활착율도 저하하는 경향을 보였다. 수분 함량에 따른 묘소질도 접목활착율과 유사한 경향을 보여 접수의 수분함량차이는 생육지표에 큰 영향을 미치지 않았으나, 대목에서는 잎(엽수, 엽장, 엽폭)을 제외한 초장, SPAD함량, 경경은 수분함량의 차이에 따라 유의적 차이를 나타냈다. 묘의 충실도는 상토내 수분 함량이 접수는 중간, 대목은 높은 조합에서 가장 좋게 나타났다. 근권부의 생육에서도 대목의 수분함량이 주로 영향을 미쳐, 수분함량이 저하될수록 전 뿌리 표면적, 전 근장, root tip수 모두가 감소되는 것으로 나타났다.