• 제목/요약/키워드: Optimal bang-bang control

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Bacillus sp. FF-7에 의한 항산화물질 생산조건과 항산화 활성 (Antioxidative Activity and Produced Condition of Antioxidative Substance by Bacillus sp. FF-7)

  • 차재영;김효정;전방실;박진철;옥민;조영수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권3호
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    • pp.165-170
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    • 2003
  • 발효식품 시료로부터 분리된 세균을 $DPPH({\alpha},{\alpha}'-diphenyl-{\beta}-picrylhydrazyl)$ 전자공여능으로 항산화 활성을 측정하여 가장 활성이 강한 균주를 선별하여 형태학적, 생화학적, 생리학적 특성 및 165 rRNA 염기서열을 조사한결과 Bacillus sp.으로 판명되어 FF-7로 명명하였다. DPPH 전자공여능법에 의한 Bacillus sp. FF-7이 생산하는 항산화물질의 최적 생산 배지조건은 탄소원 2% galactose와 질소원 1% tryptone 첨가였다. Bacillus sp. FF-7에 의해 생성된 항산화 물질의 활성을 DPPH 전자공여능, 흰쥐 각 조직 microsomal 실험계 및 linoleic acid 과 산화지질 실험계에서 malondialdehyde를 thiobarbituric acid(TBA)방법으로 측정하였다. 흰쥐 각 조직 microsomal 실험계에서 지질과산화에 대한 항산화 효과는 뇌(97.50%) >심장(79.95%) >신장(77.84%) >비장(77.47%) >고환(69.96%) >간장(62.45%) 순이였다. Linoleic acid의 과산화지질를 TBA법으로 측정한 결과 반응 4일째까지 억제 효과가 강하게 나타났으며, 동시에 대조구로 사용한 0.05% BHT 첨가구에서도 실험종료시까지 항산화 활성이 강하게 나타났다.

3D 콘크리트 프린팅된 모르타르 프리즘 시편의 강도 분석 (Strength Analysis of 3D Concrete Printed Mortar Prism Samples)

  • 김성조;방건웅;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.227-233
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    • 2022
  • 3D 프린팅은 다수의 레이어(layer)를 적층하여 물체를 제작하는 기법으로, 복잡한 형상을 가지는 물체를 비교적 쉽게 제작할 수 있다. 이를 건설 산업에 접목한 3D 콘크리트 프린팅(3D concrete printing)은 콘크리트 타설 시 거푸집을 사용하지 않으며, 비교적 적은 작업량과 인력이 요구되므로 경제적인 시공이 가능하나, 출력된 3D 프린팅 콘크리트는 일반 콘크리트 대비 다소 낮은 강도가 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 분석하였다. 3D 프린팅 콘크리트 시편 출력을 위해 Ultimaker Cura 소프트웨어로 형상 및 출력 경로를 설계하고, 이를 바탕으로 3D 프린터를 제어하는 G-code를 생성하였다. 연구에서 사용된 3D 프린터의 출력 성능과 콘크리트의 적층성, 유동성 등을 고려하여 최적의 배합비를 선정하였고, 시편 출력에 활용하였다. 시편 출력 시 동일한 치수를 가지는 몰드 시편을 함께 제작하여 비교·분석에 사용하였다. 각 시편의 물성은 휨강도 시험과 압축강도 시험을 통해 각각의 강도를 측정하였고, 비교·분석하여 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 확인하였다.

CO2와 N2 혼합 비율에 따른 포장 닭고기 가슴육의 냉장 저장 중 품질 특성 (Effect of Gas Mixture Ratio of Modified Atmosphere Packaging on Quality of Chicken Breast)

  • 채현석;나재천;최희철;김민지;방한태;강환구;김동욱;서옥석;함준상;장애라
    • 한국축산식품학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.100-106
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    • 2011
  • 닭고기 가슴육에 대하여 가스를 넣지 않는 대조구와 $CO_2$$N_2$를 혼합 처리한 가스치환포장구로 나누어 냉장저장($4^{\circ}C$)한 결과 저장 1일에 80% $CO_2$의 첨가구에서 pH의 유의적인 감소를 나타내었다(p<0.05). 가슴육의 명도($L^*$)는 모든 저장 기간 동안 $CO_2$의 농도가 60% 이상일 때 대조구에 비해 유의적으로 증가하였으며 적색도($a^*$)와 황색도($b^*$)는 가스처리에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다. 단백질변성도(VBN)와 지방산패도(TBARS)는 대조구에 비하여 60% 이상의 $CO_2$ 처리구에서 감소를 보였다(p<0.05). 닭가슴육의 총균수는 저장 1일에는 가스 처리군간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 저장 3일과 6일에는 40% $CO_2$ 처리군에서 유의적인 감소를 나타내었다(p<0.05). 그러나 $CO_2$를 60-80%으로 고농도 처리 포장 하여 냉장 저장 시 포장 용기가 찌그러지는 현상이 발생하여 상품성의 저하를 초래하였다. 따라서 상기의 성적을 고려할 때 닭가슴살을 $CO_2$, $N_2$를 이용한 가스치환하여 포장 시에는 $CO_2$는 40% 이하로 $N_2$ 는 60%로 유지하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

모바일 기반 온실 냉난방 부하 산정 프로그램 개발 (Development of Greenhouse Cooling and Heating Load Calculation Program Based on Mobile)

  • 문종필;방지웅;황정수;장재경;윤성욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.419-428
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    • 2021
  • 모바일 기반 온실에너지 계산프로그램을 제작하기 위해 먼저 주요 단일 피복재 10종 및 보온재 16종에 대한 열관류율 측정하였다. 또한 피복 및 보온재를 이중 및 삼중으로 다층 설치할 때 열관류율 추정을 위하여 이중 설치시 24조합, 삼중설치 시 59조합에 대한 열관류율을 핫박스를 이용하여 측정하였다. 단일 피복재에서는 PE필름(0.08mm) 대비 PO필름(0.15mm)이 가장 열관류율이 가장 작고 열절감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일 보온재에서는 열관류율에서는 외피가 있는 5겹의 다겹보온커튼이 가장 보온력이 좋은 것으로 나타났다. 또한 단일자재에 대한 열관류율 값과 열저항값을 이용한 피복 및 보온재의 다층설치시의 총 열관류율 값을 산정하였고 실측 값과의 오차를 보정하는 선형회귀식을 도출하였다. 단일재료의 열관류율값에 의한 피복 및 보온재의 다층설치시 열관류율 추정 모형을 개발한 결과 모형평가지수가 0.90(0.5 이상일 때 양호)으로 나타나 추정치가 실측치를 매우 잘 재현 하고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험온실을 통한 실증시험결과 예측된 열절감율이 실측치보다 상대오차 2%로 작게 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 모바일 기반의 온실 에너지계산 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 HTML5 표준 웹 기반 모바일 웹 애플리케이션으로 구현하였으며 N-Screen 지원을 통해 다양한 모바일 장치 및 PC 브라우저에서 동작이 가능하게 제작되었다. 또한 온실 피복(12종) 및 보온재(16종)의 조합별 열관류율 및 난방부하계수를 제공하여 농민이 모바일로 온실 위치, 형태 및 피복·보온재 등을 반영한 최대 주야간 냉난방부하 및 기간 난방부하를 산정할 수 있다. 대상 온실의 에너지 소비량에 대한 평가가 가능하며 온실의 지역 및 형태에 따라 피복 및 보온재의 최적 선택으로 에너지 절감형 온실 설계가 가능할 것으로 판단되었다.

토양검정에 의한 유기자원 시비처방이 감자의 생육 및 양분이용효율에 미치는 영향 (Influence of Fertilization Treatment using Organic Amendment based on Soil Testing on Plant Growth and Nutrient Use Efficiency in Potato)

  • 임진수;이방현;강승희;이태근
    • 한국작물학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.436-446
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    • 2020
  • 토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 감자를 대상으로 포장시험을 실시하였으며, 유기자원 시비량은 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하여 결정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 및 칼리의 이용효율은 화학비료와 유기자원처리의 차이가 없었으며, 인산의 이용효율은 0.1% 수준에서 유기자원구에서 높았다. 2. 감자 수확 후 토양화학성은 전기전도도, 질소 및 인산 함량이 유기자원구에서 높았다. 3. 감자 잎·줄기의 무기성분 중 질소 함량은 화학비료구에서 가장 높았고, 무처리구에서 가장 낮았다. 인산 및 칼륨 함량은 무처리구에서 가장 높았다. 인산은 화학비료구와 유기자원구의 차이가 없었고, 칼륨은 화학비료구에서 함량이 더 높았다. 4. 뿌리의 무기성분 함량도 잎·줄기에서와 같은 경향을 보였지만 건물중에 있어서는 수량이 많았던 유기자원구에서 가장 높았다. 5. 화학비료구와 유기자원구간 초장, 경수, 경경 및 엽색도는 차이가 없었지만 무처리구보다 높았다. 6. 괴경수량, 상서수량은 유기자원구에서 화학비료구보다 높은 경향이었으며 무처리구보다 높았다. 7. 지상부생체중과 T/R율은 유기자원구>화학비료구>무처리구 순이었다. 8. 초장은 경수, 경경, 괴경중, 상서중, 지상부생체중, T/R율 및 감자의 건물함량과 양(+)의 상관관계가 인정되었으며, 괴경중은 초장, 경수 및 경경과 양(+)의 상관관계가 인정되었다. 괴경중이 높을수록 상서중도 높았고, 지상부생체중이 높을수록 수량도 높은 양(+)의 상관관계가 인정되어 수량을 키우기 위해서는 지상부도 적정 이상으로 키우는 양분공급이 필요하다. 9. 이상의 결과를 볼때 본 연구에서 유기자원으로 처방한 시비방법은 화학비료대비 적정한 유기자원 처방법으로 활용가능하며, 후작물 재배에도 유리할 것으로 판단된다.

대체감미료를 첨가한 오트밀쿠키의 품질 특성 및 혈당에 미치는 영향 (Quality Characteristics and Glycemic Index of Oatmeal Cookies Made with Artificial Sweeteners)

  • 방선권;손은정;김효진;박선민
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.877-884
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    • 2013
  • 본 연구는 인공감미료인 수크랄로스와 스테비오사이드를 사용하여 쿠키를 만들 때 최적 배합비를 제시하고 품질 특성을 규명하며 제시된 최적의 배합비로 제조된 쿠키의 혈당 강하 효과를 규명하고자 수행되었다. 설탕 100%의 쿠키를 대조군으로 하고 실험군 쿠키는 설탕의 비율을 20%, 30%, 40%로 첨가하고 설탕 부족은 수크랄로스와 스테비오스와 한천으로 맞추어 쿠키를 만들어 품질 특성을 조사하였다. 그 결과 쿠키 반죽의 밀도와 산도는 대조군과 실험군에서 유의적인 차이는 보이지 않았다. 쿠키의 설탕 첨가량에 따라 굽기 손실량은 수분 손실량으로 인한 것으로 설탕의 함량이 증가할수록 손실량도 함께 증가하였다. 쿠키의 퍼짐성 지수는 설탕의 첨가량이 증가할수록 감소하여 설탕량이 많을수록 직경이 감소함에 따라 두께는 증가하였다. 쿠키의 색도 측정 결과 명도는 설탕을 30% 첨가한 쿠키의 명도가 가장 높았으며 적색도는 100% 설탕 쿠키의 값이 가장 크게 나타났다. 경도에서는 설탕의 함량이 증가하고 한천의 함량이 감소함에 따라서 positive peak forces 값이 증가하는 경향을 보였다. 관능 평가 결과는 외관에서는 30% 설탕 첨가 쿠키가 가장 높은 점수를 받았으며 향, 맛, 질감에서는 40% 설탕 첨가 쿠키에서 가장 높은 선호도를 보여주었다. 전체적인 선호도 항목에서는 30% 설탕 첨가 쿠키가 가장 높은 점수를 받았다. 설탕 대체 감미료와 한천을 첨가한 30~40% 설탕 쿠키가 외관, 향, 맛, 조직감, 선호도에서 첨가군이 대조군보다 높은 점수를 받았다. 실험 결과를 종합해서 볼 때 대체 감미료를 첨가한 쿠키의 품질특성은 설탕을 30% 정도 함유한 쿠키가 가장 좋은 결과를 나타내었다. 이런 결과에 따라 30%의 설탕 첨가 쿠키와 대조군을 50 g 탄수화물로 환산하여 대학생들이 섭취한 후에 0, 1, 2시간 후에 혈당 실험을 실행하였을 때 100% 설탕 쿠키를 대조군으로 하여 실험한 결과 쿠키 섭취 후 1시간이 경과 후 대조군은 27.8 mg/dL, 실험군은 15.7 mg/dL가 증가하였다. 2시간 경과 후에는 대조군의 혈당 수치가 1시간과 비교하였을 때 급격하게 감소하였지만 설탕 30% 쿠키에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 결론적으로 설탕을 30% 첨가한 쿠키가 품질도 높고 관능검사 시 선호도도 높으며, 열량도 낮고 혈당지수에도 좋은 영향을 나타내었다.

백운풀의 지표성분 설정 및 품질표준화를 위한 정량 분석법 (Simultaneous HPLC Determination of Marker Compounds for the Standardization of Hedyotis diffusa)

  • 방한열;양은주;김정아;송경식
    • 생명과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.1025-1031
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    • 2013
  • 백운풀의 품질표준화를 위하여 지표 성분을 설정하고자 하였다. 백운풀의 에탄올 추출물 중 비교적 백운풀에 특이하고, 다량 함유되어 있는 화합물을 분리한 다음 $^1H$$^{13}C$-NMR을 이용하여 구조 동정한 결과, HD1 (digitolutein), HD2 (2-hydroxy-3-methylanthraquinone), HD3 [(E/Z)-6-O-p-coumaroyl scandoside methyl ester, 4:1] 및 HD4 [(E/Z)-6-O-p-methoxycinnamoyl scandoside methyl ester, 4:1]의 4 종 화합물을 표준품으로 확보할 수 있었다. HD1~4의 검량선을 작성한 결과 상관계수($R^2$)는 각각 0.9991, 0.9999, 0.9993, 0.9998로 높은 직선성을 보였으며, LOD는 0.05, 0.06, 0.03, $0.07{\mu}g/ml$로, LOQ는 0.165, 0.198, 0.99, $0.231{\mu}g/ml$ 수준으로 나타났다. 또한 면적 비에 대한 재현성 RSD (%)는 각각 0.16, 0.90, 1.18, 0.58%의 값을 보였으며 일내 CV (%)는 0.23, 2.00, 1.18, 0.26%를, 일내 정확도는 102.80, 96.08, 108.44, 94.60%로 나타났다. 한편, 일간 CV (%)는 각각 0.25, 1.16, 0.98, 0.30%, 일간 정확도는 102.82, 98.58, 110.23, 94.73%였다. 백운풀 추출물 중 설정한 4 종 지표성분의 정량을 위한 최적 HPLC 조건을 검토한 결과, 고정상은 Merck Chromolith RP-18e ($100{\times}4.6mm$, $5{\mu}m$), 컬럼 온도는 실온, 검출은 UV 280 nm, 유속 2.0 ml/min, injection volume $10{\mu}l$, 이동상으로는 0.5% acetic acid가 포함된 $H_2O$ (A)와 methanol (B)을 사용하여 최초 80% (A)로 시작하여 9분 후 40% (A)가 되도록 gradient를 준 다음 18분까지 유지하는 조건을 설정하였다. 이 방법으로 백운풀 ethanol 추출물을 분석할 경우 다른 성분의 방해 없이 20분 이내에 모든 지표성분을 분석할 수 있었다. 연구결과는 백운풀의 건강기능식품 및 천연물신약 개발 및 품질관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.