청주와 증평에서 채집한 섬서구메뚜기(Atractomorpha lata)의 발생과 온도(20°C, 25°C, 30°C)에 따른 령기별 발육기간, 성충수명, 산란수 및 부화율 등을 조사하였다. 섬서구메뚜기는 5월 말부터 부화약충이 나타나기 시작하여 7월말부터 성충이 출현하고 8월 중순에 성충의 밀도가 가장 높았다. 청주와 증평에서 채집된 모든 령기에 대한 야외개체의 암수 비율은 각각 0.49와 0.45로 유사하게 조사되었다. 섬서구메뚜기 암컷은 6령까 지의 약충기를 거쳐 성충이 되지만 수컷은 5령 약충기만으로 성충이 되었다. 령기별 약충의 발육기간은 온도가 높아질수록 짧았으며 암컷이 수컷보 다 모든 온도에서 더 길었다. 성충의 수명은 온도가 높아질수록 암수 모두 감소하였고 암컷과 수컷 모두 20°C에서 각각 158.9일과 127.3일로 가장 긴 기간 동안 생존하였다. 온도가 높아질수록 산란전기는 짧아졌으나, 산란수는 반대로 증가하였다. 그러나 난괴당 산란수는 온도별 큰 차이를 보이 지 않았다. 섬서구메뚜기의 알은 30°C이상에서만 부화하여 52.0% 부화율을 보였다. 본 연구결과는 섬서구메뚜기를 방제하기 위하여 발생과 발육 에 관한 기초자료로써 활용가능 할 것으로 생각된다.

The ocean is linked to long-term climate variability, but there are very few methods to assess the short-term performance of forecast models. This study analyzes the short-term prediction performance regarding ocean temperature and salinity of the Global Seasonal prediction system version 5 (GloSea5). GloSea5 is a historical climate re-creation (2001-2010) performed on the 1st, 9th, 17th, and 25th of each month. It comprises three ensembles. High-resolution hindcasts from the three ensembles were compared with the Array for Real-Time Geostrophic Oceanography (ARGO) float data for the period 2001-2010. The horizontal position was preprocessed to match the ARGO float data and the vertical layer to the GloSea5 data. The root mean square error (RMSE), Brier Score (BS), and Brier Skill Score (BSS) were calculated for short-term forecast periods with a lead-time of 10 days. The results show that sea surface temperature (SST) has a large RMSE in the western boundary current region in Pacific and Atlantic Oceans and Antarctic Circumpolar Current region, and sea surface salinity (SSS) has significant errors in the tropics with high precipitation, with both variables having the largest errors in the Atlantic. SST and SSS had larger errors during the fall for the NINO3.4 region and during the summer for the East Sea. Computing the BS and BSS for ocean temperature and salinity in the NINO3.4 region revealed that forecast skill decreases with increasing lead-time for SST, but not for SSS. The preprocessing of GloSea5 forecasts to match the ARGO float data applied in this study, and the evaluation methods for forecast models using the BS and BSS, could be applied to evaluate other forecast models and/or variables.

In this study, we explored the potential of the Maillard reaction-based time-temperature indicators (TTI) as a tool for predicting and visualizing moisture variations during high-temperature drying. Using activation energy analysis, we found that the Maillard reaction-based TTI could not only visualize but also predict changes in moisture contents during high-temperature drying of 60-80oC. The color changes of the Maillard reaction solutions were distinct enough to be discerned with the naked eye, transitioning from colorless to black via the shift of yellow, light brown, brown, and dark brown. The dynamic characteristics for the color change in the Maillard reaction solutions and the moisture changes in the drying of thin-layer apples could be expressed with high suitability using a logistic model. This suggests that the Maillard reaction-based TTI can potentially be a practical and reliable tool for predicting the moisture changes for the high-temperature drying of thin-layer apples, offering a promising avenue for future research and applications.

본 연구는 돼지 간 거리(PD), 돈사 내 상대 습도(RRH), 돈사 내 이산화탄소(RCO2) 세 가지 변수를 사용하여, 네 개의 데이터 세트를 구성하고, 이를 다중 선형 회귀(MLR), 서포트 벡터 회귀(SVR) 및 랜덤 포레스트 회귀(RFR) 세 가지 모델 기계학습(ML)에 적용하여, 돈사 내 온도(RT)를 예측하고자 한다. 2022년 10월 5일부터 11월 19일까지 실험을 진행하였다. Hik-vision 2D카메라를 사용하여, 돈사 내 영상을 기록하였다. 이후 ArcMap 프로그램을 사용하여, 돈사 내 영상에서 추출한 이미지 안 돼지의 PD를 계산하였다. 축산환경관리시스템(LEMS) 센서를 사용하여, RT, RRH 및 RCO2를 측정하였다. 연구 결과 각 변수 간 상관분석 시 RT와 PD 간의 강한 양의 상관관계가 나타났다(r > 0.75). 네 가지 데이터 세트 중 데이터 세트 3을 사용한 ML 모델이 높은 정확도가 나타났으며, 세 가지 회귀 모델 중에서 RFR 모델이 가장 우수한 성능을 보였다.

FRP 복합재료 중 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)는 현재 RC 구조물의 내부 및 외부 보강재로서 그리드 형태로 활용되고 있다. 그러나 CFRP 그리드에 대한 성능평가 기준은 매우 미흡하여 FRP 보강근 기준을 사용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 그리드 가닥 수와 경계조건과 변수를 고려하여 CFRP 그리드의 인장 성능을 평가하기 위한 실험이 수행되었다. 가닥 수는 1, 2, 3가닥에 대한 인장시험이 수행되었으며, 경계조건의 경우 모르타르, 에폭시, 에폭시 + 모르타르로 변수를 지정하였다. 인장시험을 통하여 최적 가닥 수 및 최적 경계조건으로 개발한 시편을 토대로 고온 노출 시간에 따라 CFRP 그리드의 인장 성능 평가가 수행되었다. 온도는 130°C 로 유지되었으며, 5개의 시편을 각각 70분(Case 2), 100분(Case 3), 120분(Case 4), 150분(Case 5) 고온에 노출하여 비 고온 노출 시편 과 비교하였다. 실험 결과, 비 고온 노출 시편과 비교하여 Case 5에서는 인장강도와 탄성계수가 각각 최대 51.32% 및 44.4% 감소한 것으로 나타났다.

In this study, the magnetocaloric effect and transition temperature of bulk metallic glass, an amorphous material, were predicted through machine learning based on the composition features. From the Python module ‘Matminer’, 174 compositional features were obtained, and prediction performance was compared while reducing the composition features to prevent overfitting. After optimization using RandomForest, an ensemble model, changes in prediction performance were analyzed according to the number of compositional features. The R2 score was used as a performance metric in the regression prediction, and the best prediction performance was found using only 90 features predicting transition temperature, and 20 features predicting magnetocaloric effects. The most important feature when predicting magnetocaloric effects was the ‘Fe’ compositional ratio. The feature importance method provided by ‘scikit-learn’ was applied to sort compositional features. The feature importance method was found to be appropriate by comparing the prediction performance of the Fe-contained dataset with the full dataset.

Compared with the traditional Haber Bosch process, green and pollution-free electrocatalytic nitrogen reduction (NRR) has received considerable attention in the electrocatalysis field in the last decade. To address the issue of its low reactivity as well as the existence of competitive reactions, efficient electrocatalysts are particularly important. In this paper, NiO nanomaterials were synthesized by a simple water bath reaction. The effect of different calcination temperatures on the structure of NiO catalyst and its catalytic activity was studied. Uniform NiO-600 nanoparticles (56 ± 9.3 nm) obtained at 600 ℃ showed the best electrocatalytic NRR activity with an NH3 yield of 12 μg h− 1 mg− 1 and a Faraday efficiency of 5.5% at -0.5V (vs.RHE). The small particle size of the nanoparticles provided more active sites and the oxygen-rich vacancies facilitated the adsorption and activation of N2, which improved the catalytic activity of NiO-600. This study highlights the need for calcination temperature regulation and the huge impact on catalyst structure.

For the regeneration of diesel particulate filters (DPF) using non-thermal plasma (NTP), both cost-effectiveness and regeneration efficiency should be raised. This study compared and contrasted the physicochemical characteristics of carbon black and engine particulate matter (PM). After carbon black was put into the DPF, an experimental setup for the oxidation of PM using NTP was created. The findings showed that carbon black and PM samples had comparable oxidation traits, micronanostructures, and C/O elemental ratios. O3, the main active species in NTP, was susceptible to heat breakdown, and the rate of decomposition of O3 increases with increasing temperature. The removal effectiveness of carbon black first improved and subsequently declined with an increase in the NTP injection flow rate during offline DPF regeneration using NTP at room temperature. A relatively high carbon black removal efficiency of 85.1% was achieved at an NTP injection flow rate of 30 L/min.

벗초파리(Drosophila suzukii)는 베리류 작물, 체리, 포도 등에 심각한 수확량 손실을 입히는 해충이다. 잘 알려진 훈증제인 phosphine (PH3)과 ethylformate (EF)를 저온과 병합처리 하면 벗초파리의 살충효과가 상승되는데 그 원인을 규명하고자 본 연구에서는 TUNEL assay 를 이용한 apoptosis 분석과 이차원 전기영동(2DE) 및 MALDI-TOF/TOF를 통한 벗초파리 체내 단백질 변화를 분석하였다. Apoptosis 분 석 결과, 저온과 훈증제 복합 처리구, 각각의 훈증제와 저온 단독 처리구 순으로 apoptosis가 강한 경향을 보였다. 단백질 발현 분석 결과, 약 800 개의 spot이 관찰되어 그 중 가장 변화가 큰 42개의 spot을 동정한 결과, cathepsin D과 heat shock protein 83이 훈증제와 저온 복합처리군에 서 발현이 현저히 증가했다. 이러한 결과는 훈증제와 저온 복합처리에 의한 벗초파리의 살충효과 상승작용에 대한 생리학적 변화를 확인하는 중 요한 지표가 될 수 있다.

씨고자리꽃파리(Delia platura)는 온대지역의 해충으로 콩과, 백합과, 십자화과 작물뿐만 아니라 옥수수, 감자, 당근 등 기주범위가 매우 넓 은 해충으로 알려져 있다. 씨고자리꽃파리는 여름철 이후 발생이 급격히 감소하거나 사라지는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 이러한 씨고자리꽃 파리의 특이한 연간 발생양상을 이해하기 위하여 몇 가지 온도와 광조건에서 발육실험과 야외에서 성충발생양상을 조사하였다. 광조건(16L:8D, 12L:12D)과 관계없이 처리온도 21, 24, 27°C에서 하면증상 없이 성충까지 성공적으로 발육하였다(번데기 생존률 : 93.5~100.0%). 고온(광조 건 16L:8D)인 30 및 33°C에서도 하면이 유도된 발육단계는 관찰되지 않았다. 따라서 씨고자리꽃파리의 여름철 후 감소현상은 하면가설로 설명 이 어려웠다. 2021년과 2022년 포장조사(제주)에서 7월 중순부터는 성충이 점착트랩에 거의 유살되지 않는 양상을 보였다. 고도별 트랩을 설치 한 2023년 조사에서 높은 고도인 620미터 트랩에서는 전체적으로 발생량이 적었고 연간 특별한 양상을 보이지 않았다. 저고도 70미터와 중간고 도 300미터는 2개의 발생최성기(peak)가 관측되었으며, 보다 서늘한 지점의 300미터 트랩의 발생최성기는 70미터 트랩과 비교하여 약 40일 정 도 지연되어 나타났다. 특히 300미터 트랩에서는 여름철 이후 9월 중순까지도 트랩에 유살되는 성충이 관찰되었다. 아직은 완벽하지 않지만 고온 회피설이 씨고자리꽃파리의 후기 발생을 부분적으로 설명할 수 있었다. 더 정확한 해석을 위해서는 앞으로 고온 산란임계온도와 더불어 생식적 휴면(하면)의 여부, 고온회피행동의 구체적 양상 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

복숭아혹진딧물의 포식기생자인 콜레마니진디벌의 기능반응을 온도별(15, 20, 25, 30°C) 복숭아혹진딧물 밀도를 달리하여(2, 4, 8, 16, 32, 64, 128마리) 평가하였다. 모든 온도 처리에서 콜레마니진디벌은 제 3 유형의 기능반응을 보였다. 30°C에서 공격률(0.0043 day-1)은 높았지만 처 리시간(0.9268 day)은 다른 온도보다 길었다. 추정된 처리시간은 온도가 15°C에서 25°C로 증가할수록 감소하였다. 콜레마니진디벌의 24시간동 안 최대 공격률은 15, 20, 25, 30°C에서 29.1, 31.9, 59.3, 25.9이었다. 온도처리별 복숭아혹진딧물 기생률은 유사한 특징을 나타내었다. 가장 높 은 기생률은 15, 20, 25, 30°C에서 복숭아혹진딧물 32, 32, 16, 32마리에 대해 0.52, 0.54, 0.57, 0.40이었으며 25°C에서 콜레마니진디벌의 기생 력이 가장 높게 나타났다. 본 연구는 복숭아혹진딧물의 생물적 방제원으로서 콜레마니진디벌의 효율성을 여러 온도조건에서 평가하였다.

This study aimed to identify and analyze the effects of both isothermal heat treatment temperature and residence time on the formation of mesophase in coal tar pitch, especially with respect to its microstructural and crystalline evolution. The formation and growth of mesophase resulted in a decrease in d002 and an increase in Lc, and the degree of such variation was larger when the isothermal heat treatment temperature was higher. In isothermally heat-treated pitch, two distinct domains were observed: less developed crystalline carbon (LDCC) and more developed crystalline carbon (MDCC). When pitch was isothermally heat-treated at 375 °C for 20 h, d002 was 4.015 Å in the LDCC and 3.515 Å in the MDCC. Higher isothermal heat-treatment temperatures accelerated the formation, growth, and coalescence of mesophase. Indeed, in the pitch specimen isothermally heat-treated at 425 °C for 20 h, d002 was 3.809 Å in the LDCC and 3.471 Å in the MDCC. The evolution of mesophase was characterized by pronounced inflection points in d002 curves. It was found that the emergence of these inflection points coincided with pronounced changes in the microstructure of mesophase. This finding confirmed the relationship between inflection points in d002 and the microstructure of mesophase.