• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.515-518
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• 2011

In this work, we designed and fabricated a multilayer thin film Pb(Zr,Ti)$O_3$ cantilever with a Si proof mass for low frequency vibration energy harvesting applications. A mathematical model of a mu lti-layer composite beam was derived and applied in a parametric analysis of the piezoelectric cantilever. Finally, the dimensions of the cantilever were determined for the resonant frequency of the cantilever. W e fabricated a device with beam dimensions of about 4,930 ${\mu}M$ ${\times}$ 450 ${\mu}M$ ${\times}$ 12 ${\mu}M$, and an integrated Si proof mass with dimensions of about 1,410 ${\mu}M$ ${\times}$ 450 ${\mu}M$ ${\times}$ 450 ${\mu}M$. The resonant frequency, maximum peak voltage, and highest average power of the cantilever device were 84.5 Hz, 88 mV, and 0.166 ${\mu}Wat$ 1.0 g and 23.7 ${\Omega}$, respectively. The dimensions of the cantilever were determined for the resonance frequency of the cantilever.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.9-15
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• 2022

Discarded bio-wastes, such as seeds and rinds, cause environmental problems. Multiple studies have recycled bio-wastes as eco-friendly energy sources to solve these problems. This study uses bio-waste to fabricate a mandarin peel powder based triboelectric nanogenerator (MPP-TENG). The MPP-TENG is based on the contact separation mode. It generates an open-circuit voltage and short-circuit current of 156V and 2µA, respectively. In addition, MPP-TENG shows stable operation over continuous 3000s without any deviation in output. Also, the device exhibits maximum power density of 5.3㎼/cm² when connected to a resistance of 100MΩ. In an energy storage capacity test for 1000s, the MPP-TENG stores an energy of 171.6µJ in a 4.7µF capacitor. The MPP-TENG can power 9 blue LEDs and 54 green lettering LEDs. These results confirm that the MPP-TENG can provide a new avenue for eco-friendly energy harvesting device fabrication.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.217-225
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• 2015

본 연구에서는 동절기 시설원예 난방에너지 절감을 위해 방울토마토의 온도민감부인 생장부를 추종하면서 난방을 수행할 수 있는 국소난방 시스템을 개발하고자 하였다. 방울토마토 생장부 추종형 국소난방시스템은 온실하류로의 균일한 열분배를 위해 내/외부 덕트와 온풍난방기를 연결하는 이중덕트 분배장치, 정식 후 작물 유인에 따라 덕트를 토마토 줄기끝 생장점과 개화화방을 추종하여 상하로 이동시키기 위한 권취장치 등으로 구성되었다. 국소난방 시스템의 운용은 토마토 정식 직후에는 덕트를 작물 상부에 위치시키며 작물 생장에 따라 생장부 국소난방과 차광 회피를 위해 덕트를 상하로 이동시켰다. 방울토마토 수경재배 온실을 대상으로 생장부 국소난방구와 관행의 바닥덕트 난방구에 대해 난방성능과 작물생육 비교시험을 수행하였다. 그 결과 생장부 국소난방구는 야간 난방시간에 작물 군락내 상부 기온이 하부에 비해 $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ 높으며, 바닥덕트 난방구에 비해 군락상부 기온은 $0.3{\sim}1.8^{\circ}C$ 높고, 하부 기온은 $1.4{\sim}1.8^{\circ}C$ 낮게 나타나 온도에 민감한 상부 생장부를 상대적 고온으로 관리하고, 군락하부는 상대적 저온으로 관리 가능하며, 관행 바닥덕트 난방구의 높이별 온도분포를 역전시킬 수 있음을 확인하였다. 토마토 군락에 대한 적외선 열화상 측정을 통해 정식 직후부터 줄기내림 유인재배기간에 걸쳐 생장부 국소난방구는 군락내에 높이별 엽온의 온도성층화를 형성하여 생장부 추종 국소난방이 가능함을 확인하였다. 난방방식별 작물생육 분석결과 초장을 제외한 나머지 항목은 유의적인 차이가 없었으며, 수확량에서도 생장부 국소난방구가 초기 수량이 약간 우세하였으나 총 수확량은 동일한 수준으로 나타났다. 온풍난방비 경유소비량은 생장부 국소난방구가 군락의 높이별 최적 온도관리로 관행 바닥덕트 난방구에 비해 약 23.7% 절감되는 것으로 나타났다. 본 시스템은 길이 90m 온실에 대한 적용시험에서 열분배 성능의 한계로 온실 상/하류간 온도편차가 발생하였으며, 시스템 개선을 위해 내부덕트의 직경 또는 두께 상향, 열복사 억제 재질의 덕트 사용 등 열분배 성능 최적화를 위한 추가연구가 필요한 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.79-87
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• 2015

요요 진동시스템을 이용한 파력발전 장치의 모델링 및 성능해석을 수행하였다. 본 연구의 파력발전 시스템은 기계적 요소인 요요진동 시스템, 모션정류 시스템, 동력전달 시스템과 전기적 요소인 발전시스템으로 구성된다. 특히 요요 진동시스템을 적용하여 파랑의 입력을 회전운동으로 변환하였으며 입력되는 파랑의 크기가 공진현상에 의해 증폭되어 높은 에너지 변환효율을 갖도록 구성되었다. 기계적 시스템과 전기적 시스템의 임피던스 연결(Impedance matching)을 통해 기계-전기 통합 해석 모델을 수립하였다. 일정 입력 가속도 0.14g 에서 다양한 파랑 주파수와 시스템 감쇠비에 대한 수치적 성능 해석을 진행하였다. 최대 전기적 출력은 공진주파수에서 부하저항이 최적 부하 조건을 만족할 때 발생하였으며, 이때 최대 전기 출력은 290W, 발전 효율은 48%이다. 해석 결과를 통해 공진 현상을 이용하여 파력발전장치의 출력을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 임산에너지
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• 24권2호
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• pp.31-36
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• 2005

꽃송이버섯은 $1,3-{\beta}-D-glucan$의 함량이 다른 버섯에 비하여 훨씬 높은 식용버섯이다. 이 버섯은 항암 및 면역증강 효과가 큰 식용버섯으로 알려지면서 최근에는 일본과 한국에서 재배하고 있다. 하지만, 쉽게 재배할 수 있는 방법이 알려지지 않고 일부 기업이 특허권의 범주 내에서 재배를 하고 있는 형편이다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 간단한 공정으로 꽃송이 버섯을 재배 할 수 있는 방법을 개발한 것이다. 낙엽송, 소나무, 잣나무의 톱밥을 이용하여 보릿가루와 설탕을 80:20:3의 중량 비율로 섞은 후 수분함량을 65% 내외로 맞춘 병배지에서 꽃송이버섯을 생산할 수 있었다. 톱밥 종류 및 균주에 따라서 자실체 생산성은 다르게 나타났는데 650g의 배지에서 최고 177g(수율 27%)를 수확할 수 있었다. 따라서 실용적인 꽃송이버섯 재배방법으로 이 배지를 적극 추천한다. 단, 생산성 향상을 위해서는 보릿가루의 적정 농도와 톱밥종류에 맞는 균주의 선발이 지속적으로 필요하다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권3호
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• pp.185-190
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• 2005

본 연구는 2000년 7월부터 12월까지 충남대학교 생명과학대학 내 부속 환경조절축사에서 수행하였다. 공시된 혼파유형별 목초는 관행 혼파초지(orchardgrass 50+tall fescue 20+perennial ryegrass 10+ Kentucky bluegrass 10+white clover $10\%$), 다초종 혼파초지(orchardgrass 40+tall fescue 20+perennial ryegrass 10+Kentucky bluegrass 10+redtop 10+alfalfa 5+red clover $5\%$) 및 단순 혼파초지(orchardgrass 80+red clover $20\%$)의 3처리를 두어 1999년 9월 7일 경운초지조성 방법에 의해 조성된 기존초지에서 수확한 1번초(4월 20일)를 재래산양에 급여하여 목초의 이용성을 비교 분석하였다. 얻어진 결과는 다음과 같다. 건물섭취량은 다초종 혼파초지(30.2g/BWkg/day)가 관행(26.5g/BWkg/day)이나 단순 혼파초지(26.9/BWkg/day)에 비하여 다소 높은 결과를 보였으나 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 건물소화율과 세포내용물질(cellular constituents)의 소화율은 다초종 혼파초지가 관행이나 단순 혼파초지에 비하여 높은 결과를 보였으나 (p<0.05), NDF와 ADF 소화율은 혼파유형간에 유의적인 차이가 인정되지 않았다(p>0.05). 외관상 생물가는 다초종 혼파초지$(55.1\%)$가 관행 $(54.0\%)$이나 단순 혼파초지$(53.3\%)$에 비하여 높은 편이었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다.(p>0.05). 외관상 대사에너지 축적률은 다초종 혼파초지$(60.2\%)$가 관행$(56.9\%)$이나 단순 혼파초지$(55.9\%)$에 비하여 높았다(p<0.05). 이상의 결과로 보아, 재래산양에 의한 초지 유형별 목초의 질소 및 에너지의 이용성은 대체적으로 다초종 혼파초지가 다른 혼파유형에 비하여 개선되는 결과를 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권2호
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• pp.71-79
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• 1997

바이오 그린 기능수는 지하수 순수화$\longrightarrow$처리 촉매제 첨가$\longrightarrow$에너지 imprinting$\longrightarrow$여과 과정을 거쳐 제조되는 미약 에너지 발생 신소재로서 10년생 사과 쓰가루/M26 품종의 수관하부에 1995년 4월 20일, 5월 20일 및 6월 20일 ‘바이오 그린’ 기능수를 주당 0, 5, l0$\ell$씩 관주 처리하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 사과원 토양의 화학적 특성에 있어서 무처리구의 pH 5.73에 비하여 기능수 처리구는 pH 6.31-6.43이었고, 기능수 처리에 의하여 치환성 Ca 및 Mg 함량이 증가되었다. 한편 P$_2$ $O_{5}$, K 및 B 함량은 차이가 인정되지 않았다. 기능수 처리에 의하여 수확기 사과 과실의 당함량과 과피의 안토시아닌 함량이 증가되었고, Ca 함량이 현저히 증가되었다. 그러나 N, K, Mg는 처리간에 차이가 없었다. 기능수가 처리된 사과의 수체특성에 있어서 뿌리활력과 잎의 광합성 능력이 향상되었다. 과실 저장중 (4$^{\circ}C$) 기능수 처리구의 과실은 고두병 발생이 현저히 감소되었고, 호흡과 에틸렌 발생량이 상대적으로 적었으며, 높은 과실 경도를 나타냄으로써 과실 저장력이 향상되었다.

• 한국버섯학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-11
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• 2019

흑목이 재배가 어려운 고온기에 에너지와 시설투자비용을 절감할 수 있는 재배방법을 틈새소득작물로 알아보기 위해 간이재배사와 공조재배사에서 털목이 '건이'의 재배특성을 비교하였다. 시험은 6월 15일부터 7월 13까지 3일 간격으로 밀폐형 공조시설재배사와 비닐하우스 간이재배사에 톱밥봉지배지(0.9 kg)를 입상하여 7월 26까지 수확하였다. 생육조건은 공조재배사는 온도 $23^{\circ}C$, 습도 90~95% 조건을 유지하면서 1회/일 관수하였고 간이재배사는 2~3회/일 관수로 온도조절시설은 가동하지 않았다. 그 결과 간이재배사에서 재배한 자실체크기는 공조재배사보다 다소 컸으며, 물리성은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 자실체 명도는 간이재배사가 공조재배사보다 낮아 진한색을 나타냈다. 입상시기별로 수량성은 차별화된 경향을 찾을 수 없었으며 하우스 재배사의 경우 308 g/0.9 kg, 공조재배사에서는 252 g/0.9 kg으로 하우스 재배사에서 22% 더 높았다. 따라서 털목이 '건이' 품종은 여름철 냉방기를 가동하지 않는 간이재배사에서 재배가 가능하여 틈새소득작물로 에너지 비용 절감 효과가 기대되었다.

• 한국작물학회지
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• 제26권4호
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• pp.318-323
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• 1981

대두의 돌연변이육종을 함에 있어서 돌연변이기의 효율적인 선발법을 확립하기 위하여 M_1세대의 초장 및 주당종자수와 M_2세대의 돌연변이 출현과의 관계 그리고 M_1 식물체의 키메라에 대해 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 30kR의 감마선을 종자에 처리하였을 때 M_1초장의 분포는 무처리에 비해 45-68% 감소되는 개체가 전체의 63.7%를 차지하였으며 이 범위에 속하는 집단내에서 엽녹소변이는 71.4%, 가시적 형태변이가 62.3%를 차지하였다. 2. M_1주당종자수는 6-15개인 개체가 전체의 58.9%를 차지하였고 이때 엽녹소변이는 55.3%, 가시적 형태변이는 63.4%를 차지하였다. 3. M_1 집단에서 초장과 주당종자수는 통계적으로 유의한 정의 상관이 있었다. 4. M_1의 초장의 장해가 심하고 주당종자수가 적을 수록 M_2에서 가시적 형태변이의 출현율이 높았으며 반대로 엽녹소변이는 초장장해가 적고 주당종자수가 많을수록 변이출현율이 높은 경향이었다. 5. 변이가 일어난 M_2 family의 변이의 sector 크기는 M_1주당종자수 적을수록 크게 나타났다. 6. 엽녹소변이를 대상으로 M_1식물체의 꼬투리별로 돌연변이의 출리양상을 보면 식물체의 부위별로 일정한 경향이 없이 임의로 발생하였다. 7. 대두의 돌연변이육종을 효율적으로 수행하기 위해서는 종자에 고선량의 방사선을 처리할 것과 M_1의 주당종자수가 적은 개체를 수확하여 M_2에서 집단으로 양성할 것을 추천한다.

• 농업과학연구
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• 제13권1호
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• pp.113-122
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• 1986

옥수수 수확(收穫)의 기계화(機械化) 사업(事業)을 촉진(促進)시키기 위(爲)하여, 옥수수립(粒)의 제반압축특성(諸般壓縮特性)을 규명(糾明)하며 모든 기계화(機械化) 작업도정(作業過程)에서 손상율(損傷率)이 최소(最小)로 되는 기계(機械)의 설계자료(設計資料)를 얻고자 함수율(含水率)이 옥수수립(粒)의 압축특성(壓縮特性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위(爲)하여 국내재배(國內栽培)한 3품종(品種)의 옥수수를 공시재료(供試材料)로 압축방향(壓縮方向)은 평면(平面), 측면(側面), 직립(直立)의 3 수준(水準), 함수율(含水率)은 약(約) 13, 17, 21, 25%(w.b)의 4수준(水準)으로 하고 재하속도(載荷速度) 1.125mm/min의 준(準) 정하량(靜荷重)에서 Straingage system을 이용(利用), 평판축시험(平板縮試驗)을 실시(實施)하여 옥수수의 강복점(降伏點) 및 파괴점(破壞點)에 대(對)한 압축응력(壓縮應力), 변형(變形), 에너지 및 강성계수(剛性係數)를 측정(測定), 분석(分析)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 옥수수의 함수율(含水率)이 약(約)12.5~24.5%(w.b)의 범위(範圍)일 때 평면위치(平面位置)의 강복하중(降伏荷重)은 13.63~26.73kg, 최대압축강도(最大壓縮强度)는 21.55~47.65kg 으로 함수율(含水率)이 약(約) 17% 일 때 최소(最小), 약(約) 21% 일 때 최대(最大)였으며, 측면(側面) 강복하중(降伏重荷)은 13.58~6.70kg 이었고, 측면(側面)의 최대압축강도(最大壓縮强度) 16.42~7.82kg은 직립(直立)의 최대압축강도(最大壓縮强度)인 18.55~9.05kg 보다 약간 작게 나타났다. 2. 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~24.5%의 범위(範圍)에서, 강복변형(降伏變形)은 0.43~1.37mm, 파괴변형(破壞變形)은 0.70~2.66mm로 함수율(含水率)에 비례(比例) 변형(變形)하였으며 함수율(含水率)이 높을수록 변형율(變形率)도 증가(增加)하였다. 3. 옥수수의 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~24.5%일 때, 탄성(彈性)에너지는 $2.60{\sim}8.57kg{\cdot}mm$, 인성에너지는 $6.41{\sim}34.36.kg{\cdot}mm$로 함수율(含水率)이 증가(增加)할수록 측면(側面)의 인성에너지는 증가(增加)하였고, 직립(直立)의 경우에 감소(減少)하여 22~23%의 함수율(含水率) 구간(區間)에서 측면(側面)과 직립(直立)에 압축(壓縮)에 관(關)한 인성에너지의 값은 동일(同一)하였다. 4. 강성계수(剛性系數)는 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하였고, 측면(側面)의 32.07~5.86kg/mm 보다 평면압축(平面壓縮)에서 42.12~18.68kg/mm로 컸으며 수원(水原)19호(號)가 부여계통(扶餘系統)보다 크게 나타났다. 5. 옥수수는 평면(平面)에 관(關)한 압축특성(壓縮特性)이 각종(各種) 기계(機械) 설계(設計)의 자료(資料)로 가장 중요(重要)하며, 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~17%(w.b)일 때 최소(最少)의 분쇄(粉碎)에너지가 소요(所要)되며, 약(約) 19~24%(w.b)의 함수율(含水率)에서 옥수수를 조작(操作)할 때 곡립손상(穀粒損傷)을 감소(減少)시킬 수 있을 것으로 사료(思料)된다.