• 제목/요약/키워드: 유동 계수

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낙농산업에 필요한 미생물 검사방법과 전망: 총설 (Perspective on Rapid and Selective Method for Detecting Microbiology in Dairy Industry: A Review)

  • 천정환;김현숙;김홍석;김동현;송광영;임진혁;최다솜;임종수;정동관;김수기;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권2호
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    • pp.119-127
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    • 2015
  • 낙농 미생물학에서 사용하는 주요 분석 방법들에 대한 지속적인 개정이 요구되어지고 있는 것이 사실이다. 현재 이용 가능한 자료들을 바탕으로 균주의 생리 및 대사 특성을 더 깊이 이해할 수 있으며, LAB와 probiotic 생리적 상태를 측정할 수 있는 기술을 개발할 수 있다. 예를 들어, 고유 균주의 생화학 반응으로부터 얻은 생물학적 생리학적 지식을 바탕으로 발색형광배지(chromogenic media)의 개발이 가능하다. 이 기술은 오랫동안 사용되어온 한천 배지보다 사용법이 간단하며, 미생물을 제어할 수 있다. 유망한 유동세포계수법(flow cytometry, FC) 기술은 우유, 요구르트, 그 외 발효 유제품의 혼합 배양의 분석에 뛰어나다. 이 기술은 공정 과정 중에 또는 생산품의 유통 기한 관리에 사용될 수 있지만, 이 기술을 사용하기 위해서는 우유 단백질에 의해서 생성되는 인공 산물을 방지하기 위해 최적화 되어야 한다. 또한 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 정량 한계가 높기 때문에, 현재 사용하고 있는 탐침(probe)은 종 또는 속이 아닌 표적 세포 구성을 분석한다. 따라서 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 특정 물질의 계수보다는 생리적 상태를 측정에 더 적합한 기술이라고 볼 수 있다. Omics 자료를 통해 생리적 상태를 더 신속하게 측정할 수 있는 핵심적인 생체지표 확인이 가능해졌다. PCR은 이미 식품매개 병원균 및 부패균의 검출에 일상적으로 사용되고 있다. 이 기술은 더욱 나아가 발효균 및 probiotic 박테리아 검출에도 사용되어 핵산 추출, PCR 과정, 자료 해석을 표준화 시킬 수 있으며, 또한 다른 기술에 비해 PCR은 표적 발효 균주를 더 신속하게 선택하며, 공정 과정을 최적상태로 유지시킬 수 있을 것이다. LAB와 probiotic의 적응성 및 생리적 상태의 연구에 필요한 기준, 특허품, 상업화된 신속분석장치(kit)는 아직까지 개발되지 않았다. 본 총설 논문에서는 여러 가지 기술을 검토함으로써 이 모든 기술에는 2가지 주요한 요인이 있다. 첫 번째는 낙농업 산업의 특정 요구에 따른 방법의 평가이며, 두 번째는 공식적인 기준에 따른 검증이다. 사실상 식품매개 병원균의 특성 분석에 사용될 수 있는 표준법이 개발되고 검증되었지만, LAB, probiotic 등의 박테리아 분석에 있어서 표준화된 방법과 진단산업과의 연관성이 부족한 것이 사실이다. 낙농 업계에 의해서 수행되어진 품질관리의 양을 고려해 볼 때 이것은 매우 중요하게 인식되어야 할 부분이다.

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멥쌀과 찹쌀의 혼합비율별 압출성형물의 물리적 성질 및 유동특성 (Effect of Various Mixing Ratio of Non-glutinous and Glutinous Rice on Physical and Rheological Properties of Extrudate)

  • 금준석;권상오;이현유;이상효;정진협;김준평
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.442-447
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    • 1994
  • 압출성형 조건을 원료의 수분함량 18%, 스크류의 회전속도 258rpm, 토출구의 온도 $120^{\circ}C$로 하여, 멥쌀과 찹쌀의 혼합비율에 따른 압출성형물의 변화를 조사하였다. 원료의 압출성형기 내부에서의 체류시간은 약 30초 정도이며 80초까지 지속되었다. 압출성형물의 팽화율은 찹쌀의 함량이 70%일 때라 2.93으로서 최대값을 나타내었고 100% 멥쌀은 2.10으로 최소값을 나타내었다. 절단강도는 찹쌀첨가량 $10{\sim}20%$ 일때는 $1059{\sim}1117g$으로 최대였고, 80%일 때는 737g으로서 최소값을 나타내었다. 색도의 변화에 있어 L값 및 a값은 찹쌀의 증가에 따라 증가하였으나, b값은 감소하는 서로 상반된 결과를 가져왔다. 압출성형물의 amylogram의 측정에서 uncooked cold paste viscosity의 값은 100% 멥쌀에서 400B.U.로서 최대값을 나타냈으나, 100% 찹쌀일 경우에는 피크가 나타나지 않았다. 압출성형물의 수분흡수지주(WAI)는 100% 멥쌀 처리구가 4.8, 100% 찹쌀 일때는 1.05로 찹쌀 합량이 증가함에 따라 감소하였으나, 수분용해지수(WSI)는 증가하여 WAI와 부(負)의 상관관계를 나타내었다. 압출성형물의 유동특성은 Ostwald의 모델식에 가장 가까웠으며 유동거동지수(floww behavior index)는 1보다 적어 pseudoplastic 성질은 나타내었다. 항력계수는 찹쌀의 함량이 20%일때 0.92로서 최대값을 나타냈으며, $89{\sim}100%$일 경우는 $0.08{\sim}0.07$로 최소값을 나타내었다. 미세구조에서 기공의 수는 찹쌀함량이 $80{\sim}100%$일 경우 $128{\sim}159$개 였고 $0{\sim}20%$의 경우 $81{\sim}84%$개로서 찹쌀 합량이 증가 할수록 기공의 수도 증가 하였다. 한편, 화적율(shapefact)는 찹쌀 또는 멥쌀만 사용한 경우보다 두 원료를 혼합했을 경우에 그 효과가 큰 것으로 나타났다.

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한국재래닭의 경제 형질에 미치는 계통 및 환경의 효과 (Effects of Strains and Enviromental Factors on Economic Traits in Korean Native Chicken)

  • 상병돈;최철환;김학규;김시동;장병귀;나재천;유동조;이상진;상병찬;이준헌
    • 한국가금학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.235-244
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    • 2003
  • 본 연구는 한국재래닭의 효율적인 유전능력의 개량을 위한 육종목표의 설정과 선발을 수행하는데 필요한 자료를 얻고자 축산기술연구소에서 1995년부터 2001년까지 7세대에 걸쳐 능력검정된 11,583수에 대한 자료를 이용하여 주요경제형질의 체중, 시산일령, 난중 및 산란수에 대한 평균능력과 계통 및 출생세대의 효과를 추정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 150일령 체중은 적갈색, 황갈색, 회갈색, 흑색 및 백색계통에서 각각 1,557.7, 1,471.7, 1,393.5, 1591.2 및 1,545.6g이었으며, 변이계수는 9.65~13.79%이었고, 270일령 체중은 각각 1.880.8, 1,738.2, 1,694.9, 1,901.0 및 1,763.6g이었으며, 변이계수는 13.29~15.16%로 150일령 체중에 비해 다소 높은 편이었다. 산란능력은 적갈색, 황갈색, 회갈색, 흑색 및 백색계통에서 시산일령은 각각 150.0, 148.3, 149.5, 152,8 및 147.7일이었고, 변이계수는 13.54~15.27%로 다소 높은 편이었으며, 270일령 난중은 각각 50.8, 49.2, 49.1, 50.0 및 47.8g이었고, 변이계수는 6.93~7.36%로 낮았으며, 270일령 산란수는 77.0, 79.3, 77.3, 73.7 및 75.4개이었고, 변이계수는 29.98~36.99%로 아주 높은 수치이었다. 재래닭의 주요 경제형질에 대한 계통의 효과는 모든 형질에서 유의적인 차이가 인정되었으며, 계통별 최소자승 평균치는 150일령 및 270일령 체중에서 흑색계통이 각각 1,594.38 및 1,911.57g으로 가장 무거웠고, 시산일령은 백색계통이 146.88일로 가장 빨랐으며, 시산난중 및 270일령 난중은 적갈색 계통이 각각 32.20 및 50.74g으로 가장 무거웠고, 산란수는 황갈색 계통이 79.50개로 가장 많았다. 또한 주요 경제형질에 대한 세대의 효과는 모든 형질에서 통계적인 유의성이 인정되었으며, 세대별 최소자승 평균치는 150일령 및 270일령 체중에서 3세대에서 각각 1,599.74 및 1,905.01g으로 가장 무거웠고, 시산일령은 4세대에서 143.31일로 가장 빨랐으며, 시산난중은 7세대에 35.68g, 270일령 난중은 5세대에 50.42g으로 가장 무거웠고, 270일령 산란수는 6세대에서 78.53개로 가장 많았으며, 대체로 세대가 증가할수록 체중과 시산일령은 줄어들고, 난중과 산란수는 증가하는 방향으로 개량되었다.

교정치료에 따른 측모 연조직의 변화에 관한 계수공제 영상측정법적 연구 (A STUDY ON THE CHANCES OF THE SOFT TISSUE PROFILE FOLLOWING ORTHODONTIC TREATMENT BY DIGITAL SUBTRACTION METHOD)

  • 조원탁;유동환
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.411-420
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    • 1997
  • 본 교정 치료에 의한 경조직과 측모 연조직의 변화를 정량화하고 그들 상호간의 관계를 규명하기 위하여 원광대학교 치과대학 교정과에서 내원한 교정환자중 성장이 완료된 40명(발치군 20명, 비발치군 20명)의 여자 환자를 대상으로 치료 전후의 두부방사선계측사진을 채득하여, 경조직과 연조직 항목의 변화를 계측하고 계수공제영상 측정법을 이용하여 구순의 변화면적을 산출한 다음과 같은 결론을 얻었다. 발치군에서의 상순과 하순부위의 연조직 변화(UL, LL)는 $558.60\pm355.17,\;941.15\pm364.07$ pixels이었으며 , 비 발치 군에서의 상순과 하순 부위의 연조직 변화(UL)는 상악 중절치의 이동량(${\Delta}UIP$)과 높은 상관성이 있으며, 하순부위의 연조직 변화(LL)는 상악 중절치의 이동량(${\Delta}UIP$), FH평면에 대한 상악중절치의 각도의 변화(${\Delta}FUIA$), 절치간 각도(${\Delta}IIA$)와 높은 상관성을 보였다. 상악중절치 변화(${\Delta}UIP$)와 상순변화(${\Delta}LS$)의 비율은 1.68, 하악중절치 변화(${\Delta}LIP$)와 하순변화(${\Delta}LI$)의 비율은 1.19, 상악중절치 변화(${\Delta}UIP$)와 상순의 두께 증가량(${\Delta}TUL$)의 비율은 1.95이었다. 비발치군에서는 상순부위의 연조직 변화(UL)와 상악중절치의 변화(${\Delta}UIP$)간에 유의한 상관성이 인정되었다.

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고성능 자동피킹 시스템을 위한 선형 유도 모터의 고이득 관측기 기반의 강인 추종 제어 (High Gain Observer-based Robust Tracking Control of LIM for High Performance Automatic Picking System)

  • 최정현;김정수;김상훈;유동상;김경화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • 고정밀도와 고속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 기법 및 고이득 관측기 기반의 강인 속도 제어 기법이 제안된다. APS에 존재하는 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 불확정성은 시스템의 속도 제어 성능에 직접적인 영향을 주며 이러한 불확정성 하에서도 강인한 속도 응답 성능을 보유하는 속도 제어기가 요구된다. 시스템의 불확정성을 효과적으로 추정할 수 있는 고이득 관측기를 통해 외란이 추정되며 시스템의 불확정성을 제거하기 위해 추정된 외란이 제어입력에 전향제어 방식으로 보상된다. 기존의 외란 관측기가 질량 변화에 기인한 시변 외란을 효과적으로 보상하는 데에 한계가 있는 반면 제안된 속도 제어 시스템은 외란추력 및 질량 변화 하에서도 강인한 속도 추종 성능을 제공한다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 속도 응답 성능을 가지며 고정밀도와 고속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

HVAC 덕트 내에 설치된 광촉매코팅 모듈의 형상이 압력강하에 미치는 영향 (A Numerical Analysis of the Pressure Drop according to the Shape of TiO2 Photocatalyst-coated Module in a HVAC Duct)

  • 황광일;구재혁;김다혜;이현인;최영국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권8호
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    • pp.1055-1062
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    • 2011
  • 본 연구는 실내 환경오염물질 제거성능 향상을 목적으로 공조기 덕트 내에 착탈 가능한 광촉매코팅 모듈의 형상을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 광촉매코팅 모듈로 적용 가능한 사각, 원, 마름모등 기둥형 세 가지와 마름모, 사각 등 휜부착형 두 가지 등 총 다섯 가지 형상의 모델을 개발하였다. 속도변화에 대한 수치해석결과, 대부분 모듈 전후 0.3m 범위 이내에서 속도변화가 발생하였지만, 마름모기둥형(Type A-3)의 경우에는 모듈 뒷부분 0.4m까지 속도가 변하였고 모듈 전후에서의 속도 변동 폭이 가장 컸다. 다섯 가지 형상 중 속도변화가 가장 안정적인 것은 마름모 휜부착형(Type B-1)으로 평가되었다. 또한 국부적인 압력강하에 대한 비교에서도 비슷한 결과가 도출되었다. 즉, 다른 형상에 비해 마름모기둥형(Type A-3)의 압력강하계수가 2.44로 가장 크게 나타났으며, 마름모 휜부착형(Type B-1)은 0.59로 가장 변화량이 적었다. 한편, 모듈 수 증가에 따른 덕트 내 유동해석에서는, 모듈 수 증가에 따라 기류 충돌이 발생하여 압력이 증가하였다. 특히 모듈 수가 3개 이상이 되면 모듈 뒷부분은 변화가 없지만 앞부분에서 압력이 상승함을 알 수 있었다.

낮은 유량에서 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브 내 R-410A 증발 열전달 및 압력 손실 (Evaporation Heat Transfer and Pressure Drop of R-410A in a 7.0 mm O.D. Microfin Tube at Low Flow Rates)

  • 김내현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권9호
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    • pp.761-772
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    • 2015
  • 가정용 에어컨이나 히트 펌프에 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브가 널리 사용되고 있다. 한편 에어컨이나 히트펌프의 부분 부하 운전시 질량유속은 수십 $kg/m^2s$에 불과하다. 하지만 7.0 mm 튜브에 대한 기존 연구들은 질량유속 $100kg/m^2s$ 이상에서 수행되었다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($50kg/m^2s$에서 $250kg/m^2s$)에서 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브 내 R-410A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 실험 중 포화온도는 $8^{\circ}C$, 열유속 $4.0kW/m^2$으로 유지하였다. 비교를 위해 외경 7.0mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험결과 마이크로핀 튜브의 전열촉진비는 질량유속이 감소할수록 증가하다 $150kg/m^2s$를 기점으로 감소함을 보였다. 이는 마이크로 핀튜브 내 유동이 환상류에서 성층류로 변화하기 때문이다. 실험 범위에서 마이크로핀 튜브의 마찰손실과 평활관의 마찰손실은 거의 같게 나타났다. 실험데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

극 초음속 경계층 해석을 위한 γ-Reθt모델 개선 연구 (A Study on Improvement γ-Reθt Model for Hypersonic Boundary Layer Analysis)

  • 강선오;오세종;박동훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.323-334
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    • 2020
  • 경계층 천이는 극초음속 비행체의 열공력 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 성능 해석과 설계를 위해 천이지점의 정확한 예측 능력이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 극초음속 경계층 천이 예측을 위한 γ-Reθt 모델을 개선하고 검증하였다. 천이 시작 위치 결정에 영향을 주는 간헐도 수송방정식 생성항의 계수를 압축성 경계층 상사해를 기반으로 마하수와 벽면온도, 자유류 정체온도 등에 대한 함수 형태로 구성하고 적용하였다. 기본 모델의 Reθc와 Flength 상관관계식에 마하수에 따른 천이 시작 운동량두께 레이놀즈수와 천이구간의 길이 변화를 반영할 수 있도록 마하수에 대한 관계식을 추가로 결정하여 적용하였다. 실용적인 사용을 고려하여 제안 모델을 상용 CFD 코드에 적용하였으며, 검증을 위해 모델을 사용하여 극초음속 평판과 원뿔 경계층 해석을 수행하였다. 실험 결과와의 비교를 통해 마하수와 단위 레이놀즈수 변화에 대한 개선된 예측성능을 확인하였다.

정상 염수쇄기의 형상과 흐름 장의 물리적 특성 (The Physical Characteristics of the flow field and the Form of Arrested Salt Wedge)

  • 이문옥
    • 한국해양학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.62-73
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    • 1990
  • 장방형 단면의 개수로를 사용하여 정상 염수쇄기가 존재하는 흐름 장의 유동특성 을 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 염수쇄기는 전체적으로 매우 안정하여 목시 관측이 용이하였으나, 유속의 측정과 계면파의 관측에는 가시화수법을 이용하였다. 연 직방향의 밀도변화로부터 정의되는 밀도계면은 목시관측에 의한 계면의 대략 0.5 cm정 도 아래에 존재하였으며, 밀도분포는 Hlomboe 모델을 잘 만족하였다. 계면층은 난류강 도 (turbulent intensity)가 매우 극심한 영역으로서 그 두께는 총평균 Richardson수 가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며 상층의 약 16% 정도의 크기를 가졌다. 수 로의 횡단면상의 유속분포는 수로측변에 의한 마찰의 영향을 잘 반영하였고, 상층내에 서는 Reyonolds수가 커질수록 연직방향의 유속분포의 균질성이 증가하는 반면 하층은 대체로 방물형(parabolic type)에 가까운 분포를 보였다. 염수쇄기를 쇄기장(L/SUB o/)에 따라 하구부(x/L/SUB o/< 0.3,단 x는 하구로부터의 거리), 중앙부(0.3 0.7) 의 세 구간으로 나누어 생각하는 경우, 연행계수는 중앙부에서 작고 하구부와 선단부에서 크게 나타났다. 또한 하구부나 중앙부는 계면이 대체로 안정하여 내부표면장력파가 팔생하거나 전파하는 반면, 선단부는 매우 불안정 하여 cusping ripple 또는 bursting ripple과 같은 계면파가 발생하였다. 염수쇄기의 형상은 거의 진선적으로, densimetric Froude 수와 Reynolds 수와는 독립이었다.

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전위 펀치 영역 모델링에 의한 입자 강화 금속지지 복합재의 입자 크기 의존 파손 해석 (Particle Size-Dependent Failure Analysis of Particle-Reinforced Metal Matrix Composites using Dislocation Punched Zone Modeling)

  • 서영성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.275-282
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    • 2014
  • 입자강화 금속기지 복합재는 입자와 기지재간의 열팽창계수 차이와 탄소성 강성도의 차이에 따라 변형률 구배가 발생하고 이로 인한 기하적 필수 전위가 입자 주위에 형성됨에 따라 변형시 입자 크기 의존 길이 스케일에 의한 강화 효과를 가지고 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 활용하여 복합재를 압밀 성형할 때 입자 주위에 펀칭되는 기하적 필수 전위에 의한 강도 증가를 입자 주위 영역에 부가시켜 입자 의존 길이 스케일이 복합재의 입자 경계 파손 및 기지재의 연성 파손에 미치는 영향을 살펴 보았다. 파손 거동은 입자의 크기와 체적비를 달리하고, 특히 분리 에너지와 강도 등의 경계 파손 물성값을 변화시켜가는 매개변수적 계산을 수행하여 관찰하였다. 두 개의 파손 모드는 서로 영향을 미치면서 입자 크기 의존 길이 스케일에 밀접하게 연관됨을 보였다. 즉 입자의 크기가 작은 경우에 입자의 크기가 큰 경우에 비하여 입자를 둘러싸고 있는 기하적 필수 전위가 상대적으로 더 집적됨으로 인해 입자경계와 기지재의 연성 파손에 의한 복합재의 파손 개시가 지연되고 파손이 진행되는 동안의 유동 응력 감소도 상대적으로 작은 것을 보였다.