Aluminum alloy-based additive manufacturing (AM) has emerged as a popular manufacturing process for the fabrication of complex parts in the automotive and aerospace industries. The addition of an inoculant to aluminum alloy powder has been demonstrated to effectively reduce cracking by promoting the formation of equiaxed grains. However, the optimization of the AM process parameters remains challenging owing to their variability. In this study, the response surface methodology (RSM) was used to predict the crack density of AM-processed Al alloy samples. RSM was performed by setting the process parameters and equiaxed grain ratio, which influence crack propagation, as independent variables and designating crack density as a response variable. The RSM-based quadratic polynomial models for crack-density prediction were found to be highly accurate. The relationship among the process parameters, crack density, and equiaxed grain fraction was also investigated using RSM. The findings of this study highlight the efficacy of RSM as a reliable approach for optimizing the properties of AM-processed parts with limited experimental data. These results can contribute to the development of robust AM processing strategies for the fabrication of highquality Al alloy components for various applications.

Environmental DNA (eDNA) can exist in both intracellular and extracellular forms in natural ecosystems. When targeting harmful cyanobacteria, extracellular eDNA indicates the presence of traces of cyanobacteria, while intracellular eDNA indicates the potential for cyanobacteria to occur. However, identifying the “actual” potential for harmful cyanobacteria to occur is difficult using the existing sediment eDNA analysis method, which uses silica beads and cannot distinguish between these two forms of eDNA. This study analyzes the applicability of a density gradient centrifugation method (Ludox method) that can selectively analyze intracellular eDNA in sediment to overcome the limitations of conventional sediment eDNA analysis. PCR was used to amplify the extracted eDNA based on the two different methods, and the relative amount of gene amplification was compared using electrophoresis and Image J application. While the conventional bead beating method uses sediment as it is to extract eDNA, it is unknown whether the mic gene amplified from eDNA exists in the cyanobacterial cell or only outside of the cell. However, since the Ludox method concentrates the intracellular eDNA of the sediment through filtration and density gradient, only the mic gene present in the cyanobacteria cells could be amplified. Furthermore, the bead beating method can analyze up to 1 g of sediment at a time, whereas the Ludox method can analyze 5 g to 30 g at a time. This gram of sediments makes it possible to search for even a small amount of mic gene that cannot be searched by conventional bead beating method. In this study, the Ludox method secured sufficient intracellular gene concentration and clearly distinguished intracellular and extracellular eDNA, enabling more accurate and detailed potential analysis. By using the Ludox method for environmental RNA expression and next-generation sequencing (NGS) of harmful cyanobacteria in the sediment, it will be possible to analyze the potential more realistically.

It is known that the growth and development of the mosquito are greatly affected by the change of the meteorological factors. In particular, temperature and precipitation are closely related to the life cycle of the mosquito, and their effects have different characteristics for each species of mosquito. Therefore, to develop a mosquito activity index based on mosquito density, it is essential to develop a prediction model based on weather data. In this study, we developed a functional formula that can estimate the change of mosquito density according to the change of meteorological factors using the mosquito classification data of Incheon region collected from 2011 to 2017. Also, using the data of the digital mosquito monitoring system (DMS) from April to October 2018, mosquito activity index according to characteristics of space in city was developed. In order to reflect the temporal characteristics of the mosquito life-cycle, we used data of temperature and precipitation prior to 1-2 weeks, and used land cover data to reflect the spatial characteristics of mosquito density. Density of Culex pipiens collected in the Incheon area were gradually increased when the average temperature increased two weeks ago after adjusting the precipitation. However, when the average temperature reached 22°C, the density of Culex pipiens marked a peak, and above the 22°C, the density was decreased. The predicted mosquito activity index calculated by applying the machine learning method to the DMS data of the Incheon area is designed to calculate from 1 to 10 grades. The accuracy of the mosquito activity index was 87% when the one grade error was allowed.

5 nm-thick SiO2 layers formed by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) are densified to improve the electrical and interface properties by using nitric acid oxidation of Si (NAOS) method at a low temperature of 121 oC. The physical and electrical properties are clearly investigated according to NAOS times and post-metallization annealing (PMA) at 250 oC for 10 min in 5 vol% hydrogen atmosphere. The leakage current density is significantly decreased about three orders of magnitude from 3.110 × 10−5 A/cm2 after NAOS 5 hours with PMA treatment, although the SiO2 layers are not changed. These dramatically decreases of leakage current density are resulted from improvement of the interface properties. Concentration of suboxide species (Si1+, Si2+ and Si3+) in SiOx transition layers as well as the interface state density (Dit) in SiO2/Si interface region are critically decreased about 1/3 and one order of magnitude, respectively. The decrease in leakage current density is attributed to improvement of interface properties though chemical method of NAOS with PMA treatment which can perform the oxidation and remove the OH species and dangling bond.

PURPOSES: This paper presents a mix design method for using steel slag as an aggregate for asphalt mixtures. METHODS: Steel slag has a different density and absorption rate than natural aggregates. The asphalt content was calculated according to the steel slag characteristics, and the formula for aggregate-gradation correction was presented. RESULTS: The asphalt mix was designed using the proposed equations. Using the proposed mix design method, it was possible to design the asphalt mixture according to the target-usage amount of the recycled aggregate. CONCLUSIONS: The suggested method can be used for asphalt mix design using aggregates with different densities and absorption rates. It is expected to contribute to quality improvement by ensuring accurate calculation of mixing ratios for steel slag asphalt mixtures.

본 연구에서는 수수의 생산량 증대와 자급률 향상을 위한 체계적인 재배기술을 확립하기 위한 기초자료를 얻고자 재식밀도 및 멀칭유무에 따른 생육 및 수량에 미치는 영향을 알아보았다. 멀칭유무에 따른 간장, 간경 및 지상부 생체중 모두 비닐멀칭구에서 길거나, 굵게 또는 무겁게 나타났으며 수량성에서도 116% 및 132%로 1, 2년차 모두 비닐멀칭구에서 높게 나타났다. 간장에서는 재식밀도가 높은 10 cm처리구에서 재식밀도가 낮은 30 cm처리구보다 각각 21.5, 23.3 cm 길게 나타났으며 간경에서는 간장과 반대로 재식밀도가 낮을수록 굵어져 30 cm 처리구에서 가장 굵은 21.7, 17.6 mm로 나타났다. 지상부생체중은 20 cm처리구에서 높은 값이 나타났다. 수량구성요소를 보면 재식밀도에서 이삭장, 종실중 및 천립중 모두 재식밀도 낮을수록 길거나 무겁게 나타났으나 수량에서는 연차간 모두 20 cm처리구에서 451 kg 10 a−1, 358 kg 10 a−1 으로 가장 높게 나타났다.

본 연구는 관로내의 민물담치 및 유생의 생물량을 효 과적 조절하기 위해서 수행되었다. 부착방지 및 생물량 조절방법은 기존에 사용되고 있는 염소처리법이 추천될 수 있었다. 민물담치의 산란기간은 수온 16~17􀆆C 범위 에 해당하는 5월~11월 초순 동안으로 추정되었다. 유생 을 조절하기 위해서는 이 기간에 염소처리를 하는 것이 적합하나, 기존에 부착하고 있는 치패와 성패가 동시에 고려되어야 하므로 연중 지속적으로 이루어져야 할 것 으로 판단된다. 산란이 시작되는 시기에서 각이 형성되 기 전인 유생기와 성패의 생물량 조절을 위해 0.5~1.0 ppm 범위의 염소농도로 처리하는 것이 적합하다. 민물 담치의 부착증식을 경감 또는 해결하기 위해서는 우선 적으로 국내 실정에 적합한 기술의 선정이 시급하였다. 또한 수온과 유생의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단되며 유생 모니터링 방법 구축 및 염소 처리 효과분석에 대한 사후모니터링이 필요한 것으로 사료되어진다.

본 연구는 스페이스 트러스 구조물의 초기 형상을 결정하기 위해 밀도법을 이용한 위상최적화 기술을 고려하고자 한다. 대부분의 초기 형상설계는 다양한 최적화 방법을 활용하지 않고 설계자의 경험이나 시행착오적인 방법을 바탕으로 수행되고 있다. 이런 이유로 합리적이고 경제적인 최적화기술이 초기 형상설계에 도입되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 스페이스 트러스 구조물을 대상으로 설계영역을 설정하고 위상최적화를 수행하여 최적의 재료분포를 찾은 뒤 크기최적화를 이용하여 최적부재 크기를 찾고자 한다. 이와 같이 밀도법을 이용한 위상 및 크기최적화를 병행하여 수행할 경우 합리적인 스페이스 트러스 구조물의 초기 형상을 도출할 수 있다.

The total energy and strength of Mg alloy doped with Al, Ca and Zn, were calculated using thedensity functional theory. The calculations was performed by two programs; the discrete variational Xα (DV-Xα) method, which is a sort of molecular orbital full potential method; Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP), which is a sort of pseudo potential method. The fundamental mixed orbital structure in each energylevel near the Fermi level was investigated with simple model using DV-Xα. The optimized crystal structurescalculated by VASP were compared to the measured structure. The density of state and the energy levels ofdopant elements was discussed in association with properties. When the lattice parameter obtained from thisstudy was compared, it was slightly different from the theoretical value but it was similar to Mk, and weobtained the reliability of data. A parameter Mk obtained by the DV-Xα method was proportional toelectronegativity and inversely proportional to ionic radii. We can predict the mechanical properties becauseis proportional to hardness.

대기의 밀도 성층화는 대기 과학적 측면에서 다양한 현상을 유발하는 인자로 인식되어 오고 있다. 대기의 밀도 성층화와 지형의 상호 작용에 의한 현상은 비단 대기 과학적인 관심일 뿐 만 아니라 산악주위를 비행하는 항공기의 갑작스런 부침에도 영향을 미치며 간접적으로는 대기의 온도 역전현상으로 인해 도시 지역에 발생하는 대기 오염물질의 갈색 구름 (brown cloud)의 형성에도 영향을 미친다. 이와 같이 밀도 성층화는 건축, 토목, 환경, 해양, 기계와 관련된 유동에서 매우 중요한 역할을 하는 유동유발 인자이다. 하지만 밀도 성층이 관련된 유동의 해석은 국내에서는 극히 미미한 실정이고 외국에서는 실험을 중심으로 비교적 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 3차원 지형 주위의 밀도 성층 유동 현상을 이해하기 위하여 전산 유체역학을 통한 해석을 수행하였다. 수치 기법으로 가상 경계법을 사용하여 반구(hemisphere)와 3차원 축대칭 언덕(Gaussian hill) 주위 성층유동에 대한 해석을 수행하여 Re 및 Fr 와 장애물의 형상 변화가 유동장에 주는 영향에 대해 중점을 두었다. 한 개의 장애물뿐 만 아니라 2개의 언덕이 주유동 방향으로 배열되어 있을 때 그 거리에 따른 상호작용이 연구되었으며 층류 영역에서 연구가 진행되었다. 연구 결과 Fr<0.4일 때 장애물 후류에서 와흘림이 발생하며 성층이 강해질수록 Re의 효과는 약해지고 와흘림의 성격은 일률화 된다. 특히 Fr=0.2일 때 St의 값이 형상에 조차 의존하지 않고 약 0.19로 수렴하는 결과를 낳았다. 상부로 갈수록 수평단면적이 급격히 감소하는 3차원 언덕의 형상적 특징은 Re를 감소시키는 효과를 발생시킨다. 이런 효과는 비성층 유동에서 잘 나타나고 있으며 같은 Re 임에도 불구하고 3차원 언덕 주위의 유동 현상과 반구 주위의 유동현상이 서로 같지 않은 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라 3차원 언덕의 형상적 특징은 강성층에서 높이에 따른 와구조의 위상 변화를 유발한다. 반구의 경우 장애물의 상하부에서 거의 동시에 와류가 활성화되는 반면 3차원 언덕의 경우에는 언덕의 하부보다 상부에서 먼저 와류가 형성됨을 확인하였다.

Tensegrity systems are stable structures which are reticulated spatial structures composed of compressive straight members, struts and cables. But there are some difficulties concerning surface stability, surface formation and construction method. One of the ways to solve this problem reasonably is combination of tesile members and rigid members. This structure is a type of flexible strutural system which is unstable initially because the cable material has little initial rigidity. Therefore tensegrity structure need to be introduced to the Initial stress for the self-equilibrated system having stable state. The rigidification of tensegrity systems is related to selfstress states which can be achieved only when geometrical and mechanical requirements are simultaneously satisfied. In this paper, for the stabilization of tesnsegrity structure it is proposed the modified self-equilibrated equation and the range of the various geometrical parameter about unit system. And we generate the model of double layed single curvature arch using the new squew quadruplex unit system.

위상최적설계는 개념설계에 적합하며, 제품의 설계에서 사용되어지고 있다. 전통적인 위상최적화는 균질화법과 최적조건법을 사용해 왔다. 균질화법은 구멍으로 구성된 구조물과 강성행렬사이의 관계를 연결해주는데 사용되며, 최적조건법은 부피분율을 유지하며 설계변수의 개선에 사용되어진다. 전통적인 위상최적설계는 수렴성이 좋은 장점은 있지만 수렴시간이 많이 걸린다는 단점이 있었다. 이 문제를 해결하는 하나의 방법으로 평균 응력량을 기준으로 요소를 제거하는 요소제거법을 제시하였다. 예제에서 수렴속도가 향상됨을 알 수 있었다.