전 세계적으로 농업분야가 많이 줄어들고 있는 반면에, IT농업과 미래 먹거리에 대한 관심이 높아지고 있으며, ICT 기반 미래 농업 활성화를 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 양액재배를 위해 온습도, pH(hydrogen ion), EC(Electric Conductivity) 등 생육환경을 모니터링 하는 동시에 최적의 환경을 유지하도록 LED, 쿨링팬 제어가 가능한 시스템을 제안한다. 생육환경 모니터링 및 제어를 위해 아두이노(Arduino) 하드웨어와 자바(Java) 소프트웨어를 이용하였으며, Wi-Fi 공유기를 활용해 소켓통신을 하고 데이터베이스 및 웹서버 인터페이스를 통해 여러 환경에서 식물을 쉽게 관리할 수 있다. 더욱이, 장소 및 시간에 구애 받지 않고 LED를 활용한 재배로 병해충이 생기지 않는 환경에서 지속적인 관리가 가능하여 단순 양액재배보다 빠르게 재배할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, ICT 미래 농업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
Composite pressure vessels made through filament winding are widely used in various fields. Numerous studies regarding composite pressure vessels have been conducted in the automotive industry to improve the space efficiency of trunks as well as the fuel efficiency. Compared with steel liquefied petroleum gas (LPG) vessels used in the conventional LPG vehicles, the use of type 4 composite pressure vessels has advantages in terms of reduction of the weight of vehicles. This study focused on development of type 4 composite pressure vessels that can be installed in the spare tire well. Those type 4 composite pressure vessels are designed with torispherical dome shapes instead of geodecis dome shapes because of the space limitation. To reduce deformation due to the stresses in the axial direction of the vessels, thereby securing the safety of the container, the reinforcing bar concept was applied. A structural analysis software, ABAQUS, confirmed the effect of the reinforcing bar on the axial deformation through the type 4 composite pressure vessel. As a result, the final winding angle of the composite layer was analyzed by applying $26^{\circ}/28^{\circ}/26^{\circ}/28^{\circ}/26^{\circ}/88^{\circ}$ The tensile stress was 939.2 MPa and the compressive stress was 249.3 MPa.
울산, 여수 등 산업단지의 고압매설배관은 주변의 석유화학사의 원료 물질 및 스팀 등 유틸리티 지원을 위해 많은 배관이 매설되어 있음은 물론 독성, 가연성 불활성 가스 등이 고압으로 거미줄처럼 복잡하게 매설되어 공급되고 있다. 이에 산업단지배관과 도시가스 매설배관의 안전 관리 현황을 심층 비교 분석한 것을 바탕으로 타 공사에 의한 배관손상 영향인자인 굴착빈도, 굴착 깊이, 순찰 주기 등을 분석하고, 타 공사 위험감소 전략에 따른 위험변화 및 상관관계를 비교하여 산업단지 고압 매설배관에 대한 안전 점검 운영 모델을 제시한다.
본 연구에서는 반도체 웨이퍼 연마 공정에 사용한 산화제와 첨가제의 연마 속도에 미치는 영향과 전기 화학적 특성에 대해 조사하였다. 산화제로는 과산화수소, 질산화 철과 요오드산 칼륨을 사용하였으며, 이들은 연마액의 pH와 종류에 따라 텅스텐 막질에서 상이한 산화반응을 나타내었다. 이러한 차이점은 연마성능에 영향을 끼치며, 과산화수소는 식각반응이 질산화 철과 요오드산 칼륨에서는 부동태 반응이 우세하였다. 그리고 염기성 화합물인 TMAH와 KOH를 연마액에 첨가하였을 때 텅스텐에 대한 전위 에너지 변화 증가 및 연마 제거속도 증가를 확인할 수 있었으며, 제타 전위 값의 절대 값 증가를 통해 분산성 향상에도 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 음이온 계면 활성제중 평균 분자량이 25만인 폴리아크릴산을 100 ppm 첨가시 연마 입자의 뭉침 현상이 줄어들면서 분산성 향상에 효과적인 것을 알 수 있었다.
TFT-LCD 산업은 반도체와 유사한 공정기술을 갖는 대규모 장치 산업으로 일종의 Giant Microelectronics 산업이다. 습식 에칭(Wet Etching)은 전체 TFT 공정에서 비교적 큰 비중을 차지하고 있지만 발표된 연구사례는 부족한 실정이다. 그 주요 원인은 반응이 일어나는 에칭액(Etchant) 성분이 기업의 비밀로 간주되어 외부에 발표되는 사례가 거의 없기 때문이다. 최근 대면적 LCD 제조를 위하여 사용되는 알루미늄(Al)과 구리(Cu)는 습식 에칭을 진행하기에 매우 까다로운 물질이다. 저 저항성 재료인 Cu는 습식 에칭 공정에서만 가능하며 높은 속도와 낮은 실패율, 적은 소비전력으로 Al 에칭 대용으로 사용하고 있다. 그리고 에칭액으로 사용하는 과산화수소($H_2O_2$)의 이상 반응으로 추가적인 배관 및 전기적인 안전장치가 필요하다. 본 논문에서는 과산화수소의 이상 반응을 제한하지는 못하나 이상 반응 발생 시 설비의 피해를 최소화 할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 최근에 알루미늄 에칭설비에서 구리 에칭설비로 변경하는 사례가 많아 구리 에칭설비에 대한 하드웨어 인터록을 제안하고 안전 등급이 높은 안전 PLC로 구현하여 이상 반응에 대한 대비책을 강구하는 방안을 제안한다.
연료전지에서 산소 환원 반응 (ORR)은 전체 반응에서 지배적인 역할을 한다. 또한 서로 다른 물질로 이루어진 막과 바인더 간의 낮은 호환성은 연료전지 효율을 크게 감소시킨다. 이러한 두 가지 문제점을 고려하여, 본 연구에서는 기존의 일반적인 Biphenol 대신 입체적 구조를 갖는 9,9_Bis(4-hydroxyphenyl) fluorine를 이용한 고분자를 합성하여 각각의 전극 바인더를 제조하였고, 이를 이용하여 각각의 나피온 막과 탄화수소 막 위에 스프레이 기법으로 MEA를 제조하여 전기화학적 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 전류-전압 곡선에서의 0.6 V의 성능이 두 종류의 다른 막을 적용 했을 때 큰 차이를 보이지 않았으며, 탄화 수소 막의 타펠 기울기의 정도가 나피온 막에 비해 현저히 낮았다. 이를 통해 본 연구에서 적용된 아이오노머 바인더가 연료 전지성능 향상에 더 기여할 수 있을 것으로 판단 된다.
본 연구에서는 천연물질 유래 살균소독제인 CaO가 깻잎 중 존재하는 자연균총, E. coli, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella Typhimurium에 미치는 저해효과를 알아보았고 chlorine, ethanol, hydrogen peroxide 등 주요 화학적 살균소독제와 비교하였다. 0.05% CaO 처리시 총호기성균은 $5.9{\times}10^3$, E. coli는 $1.3{\times}10^5$, B. cereus는 $2.7{\times}10^1$, L. monocytogenes는 $3.6{\times}10^3$, S. aureus는 $4.5{\times}10^3$, S. Typhimurium은 $2.6{\times}10^4$의 감소율을 보였다. 일반적으로 사용되는 살균소독제인 염소계, 과산화수소계 보다 우수한 살균효과를 보이지는 못하였으나 B. cereus의 경우에는 $10^6$ 정도의 감소율을 보여 염소 200 ppm과 대등하였고, 2%의 $H_2O_2$와 20%의 주정보다는 높은 감소율을 나타내었다. 본 연구에 따라 CaO는 기존의 화학적 살균제를 대체할 수 있는 좋은 천연물질유래 살균소독제로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 구기엽(Lycium chinesis Miller Lycii folium)의 항산화 활성이 높은 최적추출 용매를 설정하고자 100% MeOH, 80% MeOH, 80% EtOH 및 water로 혼합 용매를 제조하여 구기엽 추출물을 제조하였다. 각 추출물의 총 페놀 화합물은 80% MeOH 1.420 mg/mL> 80% EtOH 1.382 mg/mL> 100% MeOH 1.085 mg/mL> water 1.084 mg/mL 순으로 나타났고, 전자공여능 및 SOD 유사활성에서도 80% MeOH 추출물에서 83.85%, 88.46%로 가장 높은 활성을 나타내었으며, water 추출물에서 54.65%, 67.47%로 가장 낮은 활성을 나타내었다. Hydroxyl radical 소거능에서는 80% MeOH 추출물에서 73.58%로 가장 높았고, 100% MeOH 추출물에서 66.65%로 가장 낮은 활성이었다. Hydrogen radical 소거능 또한 80% MeOH에서 35.40%로 가장 높은 활성을 보였고, 100% MeOH 추출물에서 11.70%로 가장 낮은 활성을 나타내었다. 본 실험 결과 아직 초기 단계에 불과하지만 구기엽의 항산화 활성 검토에서 80% MeOH 추출물에서 가장 높은 활성을 보여 구기엽 추출물의 기능성 소재로 개발 가능성이 시사되었다.
최근 가축에서 유래된 메티실린에 내성이 있는 황색포도상구균과 감수성을 보이는 황색포도상구균(LA-MRSA/LA-MSSA)에 의한 사람의 감염증이 증가하는 추세이다. 이러한 LA-MRSA 및 LA-MSSA균주는 가축을 비롯한 축산업에 종사하는 사람들에게 전파가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 원유, 육우, 축산 종사자에서 분리된 20개의 MRSA 및 MSSA 균주를 이용하여 생물막 형성, 항균 펩타이드에 대한 저항성 및 과산화수소 저항성과 같은 황색포도상구균의 주요 병원성 인자를 평가하였다. 생물막 형성 실험에서는 MRSA와 MSSA간의 차이는 없었으며, 동물 유래 분리주와 사람 유래 분리주들 간의 비교에서도 차이가 없음이 확인되었다. BMAP-28에 대한 감수성 시험 결과 MRSA-MSSA 또는 동물 분리-사람 분리 간의 차이가 없음을 확인하였다. 생물막 형성과 BMAP-28 감수성과는 달리, 원유에서 분리된 MRSA 균주들의 H2O2에 대한 내성 증가가 확인 되었다. 본 연구를 통하여 가축 및 축산업 종사자에서 분리된 LA-MRSA와 LA-MSSA 균주의 주요 병원성 인자를 확인하였으며, 숙주 및 환경에서의 생존과 전파 가능성을 이해하는데 기초 자료로 활용 될 수 있을 것이다.
지질, 단백질 및 DNA의 산화적 손상이 관절염, 간염, 위염, 대장염 및 치주 질환과 같은 만성 염증뿐만 아니라 암 전이에 관련되어 있다고 알려져 있다. 이러한 질환의 발생을 예방하기 위하여 독성이 없는 천연 화합물을 개발하는 것이 최근의 주요 연구 관심 대상이다. 산화적 스트레스와 관련 있는 DPPH radical, hydrogen peroxide, hydroxyl radical 및 과산화수소와 같은 활성산소에 대한 흑마늘(ABGE)의 소거능력이 연구되었다. 뿐만 아니라 TBARS assay를 이용하여 본 연구에서 사용된 산화방법으로 Fenton반응에 의하여 hydroxyl radical에 노출된 세포에서 ABGE의 항산화 효과도 조사되었다. ABGE는 활성산소종 중에서 특히 과산화수소에 대한 항산화 효능이 우수하였고 hydroxyl radical에 노출된 genomic DNA의 산화에 대한 보호 효과도 관찰되었다. 살아있는 세포에 대한 산화적 스트레스도 ABGE의 존재 하에서 억제되었다. 뿐만 아니라, 암전이와 관련 있는 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현에 대한 ABGE의 효과를 gelatin zymography 및 western blot을 이용하여 조사하였다. ABGE는 PMA로 자극한 사람 섬유아육종세포로부터 분비된 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현을 동시에 억제 하였으므로 암을 억제 할 수 있는 하나의 생리활성물질로 개발 될 수 있으리라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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