Corn cobs were fermented with Aspergillus niger to produce soluble dietary fiber (SDF) of high quality and excellent food safety. In this work, the fermentation process was optimized by single-factor test and response surface methodology (RSM). The optimal fermentation conditions were determined to be a material-liquid ratio of 1:30, an inoculum concentration of 11%, a temperature of 32℃, a time of 6 days, and a shaking speed of 200 r/min. Under these conditions, the SDF yield of corn cob increased from 2.34% to 11.92%, and the ratio of soluble dietary fiber to total dietary fiber (SDF/TDF) reached 19.08%, meeting the requirements for high-quality dietary fiber (SDF/TDF of more than 10%). Scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transformed infrared spectroscopy (FT-IR) analysis revealed that the fermentation effectively degraded part of cellulose and hemicellulose, resulting in the formation of a loose and porous structure. After fermentation the water swelling capacity, water-holding capacity, and oil-holding capacity of the corn cob SDF were significantly improved and the adsorption capacity of glucose, cholesterol, and nitrite ions all increased by more than 20%. Moreover, the total phenolic content increased by 20.96%, which correlated with the higher antioxidant activity of SDF. Overall, the fermentation of corn cobs by A. niger increased the yield and enhanced the functional properties of dietary fiber (DF) as well.
Ziheng Huang;Ruifeng Niu; Depeng Wang;Weitian Wang
한국재료학회지
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제34권7호
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pp.321-329
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2024
In this work, a series of BaTiO3-based ceramic materials, Ba(Al0.5Nb0.5)xTi1-xO3 (x = 0, 0.04, 0.06, 0.08), were synthesized using a standard solid-state reaction technique. X-ray diffraction profiles indicated that the Al+Nb co-doping into BaTiO3 does not change the crystal structure significantly with a doping concentration up to 8 %. The doping ions exist in Al3+ and Nb5+ chemical states, as revealed by X-ray photoelectron spectroscopy. The frequency-dependent complex dielectric properties and electric modulus were studied in the temperature range of 100~380 K. A colossal dielectric permittivity (>1.5 × 104) and low dielectric loss (<0.01) were demonstrated at the optimal dopant concentration x = 0.04. The observed dielectric behavior of Ba(Al0.5Nb0.5)xTi1-xO3 ceramics can be attributed to the Universal Dielectric Response. The complex electric modulus spectra indicated the grains exhibited a significant decrease in capacitance and permittivity with increasing co-doping concentration. Our results provide insight into the roles of donor and acceptor co-doping on the properties of BaTiO3-based ceramics, which is important for dielectric and energy storage applications.
This research aimed to appraise the effectiveness of four optimization approaches - cuckoo optimization algorithm (COA), multi-verse optimization (MVO), particle swarm optimization (PSO), and teaching-learning-based optimization (TLBO) - that were enhanced with an artificial neural network (ANN) in predicting the bearing capacity of shallow foundations located on cohesionless soils. The study utilized a database of 97 laboratory experiments, with 68 experiments for training data sets and 29 for testing data sets. The ANN algorithms were optimized by adjusting various variables, such as population size and number of neurons in each hidden layer, through trial-and-error techniques. Input parameters used for analysis included width, depth, geometry, unit weight, and angle of shearing resistance. After performing sensitivity analysis, it was determined that the optimized architecture for the ANN structure was 5×5×1. The study found that all four models demonstrated exceptional prediction performance: COA-MLP, MVO-MLP, PSO-MLP, and TLBO-MLP. It is worth noting that the MVO-MLP model exhibited superior accuracy in generating network outputs for predicting measured values compared to the other models. The training data sets showed R2 and RMSE values of (0.07184 and 0.9819), (0.04536 and 0.9928), (0.09194 and 0.9702), and (0.04714 and 0.9923) for COA-MLP, MVO-MLP, PSO-MLP, and TLBO-MLP methods respectively. Similarly, the testing data sets produced R2 and RMSE values of (0.08126 and 0.07218), (0.07218 and 0.9814), (0.10827 and 0.95764), and (0.09886 and 0.96481) for COA-MLP, MVO-MLP, PSO-MLP, and TLBO-MLP methods respectively.
복공판은 규격화된 강재를 조합하여 용접에 의해 일체화 시킨 것으로 주로 지하작업공간의 확보, 가설 차도 및 보도의 용도로 사용되며, 지하철, 지하상가 등의 건설을 위한 복개부와 가설교량의 상부구조 등에 적용된다. 이러한 복공판이 부식 손상된 경우에는 정량적인 잔존내하력 평가 없이 육안조사에 의한 판별 후 교체 또는 일정기간 사용 후 교체 등으로 그 기능을 유지하고 있다. 이에 본 연구에서는 부식된 복공판의 지속적 사용한계를 확인하고 경제적이고 효율적인 복공판 교체시기를 결정하기 위하여, 실제 지하철 현장에서 사용되고 있는 부식 손상된 복공판을 대상으로 각 구성 강재의 잔존두께를 측정하고, 휨 재하실험을 실시하였다. 그리고 수치해석을 수행하여 그 결과를 실험결과와 비교, 분석하였다. 그 결과 복공판 측, 하판의 두께 감소량과 잔존내하력과의 관계를 분석하여, 부식두께 감소량에 의한 복공판의 적절한 교체주기를 결정할 수 있는 지표를 제시하였다.
Fenoxaprop-ethyl계 화합물의 amide 형태로 합성된 기질로써 일련의 2-(4-(6-chloro-2-benzoxazolyloxy)phenoxy)-N-phenylpropionamide 유도체들은 건답에서 발아 후 (post), 벼와 피 (Echinochloa crus-galli)에 대하여 Fenoxaprop-ethyl 보다 비교적 양호한 선택성을 나타내었으며 N-phenyl 치환체들의 선택성에 관한 구조-활성과의 관계 (SAR)를 Free-Wilson 방법과 Hansch 방법을 이용하여 정량적으로 검토하였다. 피의 제초활성에는 N-phenyl 고리상 meta-치환된 1 치환체들과 ortho, meta, para-치환된 3 치환체로서 methyl 및 methoxy 등의 치환체들이 비교적 높게 기여하였다. 또한 적정값 ($({\pi})_{opt.}=1.60$)의 소수성을 갖는 전자 밀게 (${\sigma}<0$)들의 공명효과 (R<0)가 제초활성을 개선하는데 영향을 미치고 있음을 알았다. 벼의 경우에는 para-치환된 1-치환체나 ortho, para-치환된 2-치환체로써 Taft의 입체효과 (Es)에 대한 적정값 ($(ES)_{opt.}=0.87$)을 벗어나는 전자 밀게에 의한 공명효과 (R<0)가 약해를 줄이기 위한 조건이었으며 벼와 피 사이의 선택성에 기여하는 물리-화학적인 요인이었다. 그리고 SAR식에 따라 온실 내에서 피에 대하여 가장 큰 활성을 나타내는 화합물은 2-ethoxy-3-methoxy-4-dimethylamino 치환체 ($pI_{50}$=6.60, 1g/ha)로 예상되었다.
정위적 방사선 수술은 한 번에 두 개내 병소에는 고선량의 방사선을 조사하면서, 주위 정상조직에는 최소한의 방사선이 조사되도록 시술하는 치료기법이다. 본 연구는 정위적 방사선 수술시 자동적 치료계획을 수행하기 위하여, 선형가속기와 감마나이프의 다수의 회전중심점을 이용하는 치료계획에 대한 물리적 격자구조에 기반한 새로운 방법을 개발하였다. 최적의 방사선 수술계획은 많은 빔관련 변수들의 조합으로서 만들어진다. 본 연구에서는 선형가속기와 감마나이프 수술시 빔 측면도의 50% 수준에서의 선량분포가 콜리메이터/헬멧의 구멍 크기와 일치하는 점을 이용하여 하나의 회전중심점을 중심으로 선량분포를 구형으로 모델화시켰다. 그리고, 다수의 회전중심점들은 병소내 위치와 크기를 고려한 정육면체 구조와 1×1×1 ㎣의 체적소 단위의 계산에 의해 자동적으로 배치시켰다. 이 기법에 의한 치료계획 방법은 선량체적히스토그램, 선량의 일치성, 선량의 균질성의 병소내 선량분포로서 평가되었다. 그 결과, 새로운 기법은 불규칙한 병소들에 대하여 프로그램 시스템에 의해 빠르게 다수의 회전중심점들을 배치시켰다. 또한, RTOG의 권고사항에 언급된 병소내 선량분포의 일치성, 균질성이 기준을 잘 만족하였고, 병소들은 50% 이상의 등선량 곡선 내에 포함되었다. 이와 같은 성과는 불규칙하게 형성된 병소와 선형가속기나 감마나이프와 같은 다른 치료 장치 기법들에서 특별한 제약없이 보편적으로 적용이 될 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 단면설계 및 열 교환 장치 위치 변경을 통해 온실의 구조 변경을 진행하였으며, 선행연구를 통해 개발된 모델을 근간으로 하여 개선 여부에 따른 온실 내부 환경을 예측하였다. 단면형상과 열 교환 장치의 개선 후 유속 변화에 따른 시뮬레이션 분석을 진행하였으며, 이 때 온도와 균일도는 각각 평균 0.65℃, 0.75%p 상승함을 확인하였다. 해석대상 온실과 같은 소규모 온실의 경우 방열관의 난방성능 개선보다 FCU에 의해 형성되는 공기 유동이 균일한 환경 조성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 개선 전·후 온실에 환기시스템 적용 시 공기 유동 특성 분석을 위해 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 공기 유동과 공기령은 유사한 분포를 보였으며, 개선 후 온실의 공기령이 개선 전 온실 대비 18초낮게 나타났다. 개선 전·후 온실 시뮬레이션 분석 결과 전체적으로 개선된 온실에서의 평균온도 및 온도 균일도 상승, 최대편차 감소 등 내부 환경의 균일성이 향상됨을 확인하였다. 선행연구로 개발된 모델은 형상 변경, 열 교환 장치 위치 변경 등에 따라 변화하는 온실 내부 환경을 예측할 수 있음을 확인하였으며, 온실 설계, 온실 내 난방시스템 설계 등의 분야에 적용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 장기간의 이용과 간섭으로 훼손된 선흘곶 방목초지를 원식생인 상록활엽수림으로 복원하기 위하여 식생유형에 따른 식물군집구조 분석을 통해 천이경향을 예측하고 적합한 복원방안을 도출하고자 하였다. 총 26개 조사지를 선정하여 분석한 결과 우점종의 평균상대우점치에 따라 4개 유형으로 구분되었고 교목층 우점종의 경급을 고려하여 6개 군집으로 분류하였으며 군집 I은 덩굴성관목림, 군집 II는 상록활엽수 관목림, 군집 III은 소경목의 상록활엽수림, 군집 IV, V는 중경목의 상록활엽수림, 군집 Ⅵ은 대경목의 상록활엽수림이었다. 관목림의 출현종은 각각 24, 28종이었고 소경목 상록활엽수림은 16종, 중경목 상록활엽수림은 29, 30종이었으며 대경목 상록활엽수림은 27종이었다. 전체 종다양도지수는 0.8763∼1.2630이었으며 중경목과 대경목 상록활엽수림간 유사도지수가 높게 나타났다. 군집 I, II, III은 방목초지에서 상록활엽수로 천이가 진행된 유형이었고 군집 IV, V, Ⅵ은 방목지내 잔존림으로서 난대 상록확엽수림과 식생구조가 유사하였다. 선흘곶 방목초지지역을 상록활엽수림으로 복원하기 위해 구실잣밤나무, 종가시나무군집을 목표로 하여 선흘곶 내 상록활엽수림을 모델림으로 제시하였으며 복원모델군집의 생육밀도는 교목층에 구실잣밤나무, 종가시나무가 100$m^2$당 10주, 아교목층에는 동백나무, 사스레피나무, 종가시나무가 100$m^2$당 14주이었다.
음악요약이란 주어진 음악 컨텐츠에서 가장 중요하고 특징적인 한 부분이나 여러 부분들을 제공하는 것을 말한다. 음악요약 기술에는 크게 두 가지 종류의 음악요약을 위한 기술들이 연구되고 있다. 음악 컨텐츠 내에서 반복되는 구간을 음악요약으로 제공하는 기술과 특정이 다른 부분들의 일정구간을 모두 제공하는 기술이 있다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 음악요약을 제공하는 알고리즘들을 제안하고 평가하였다. 반복되는 구간을 음악요약으로 제공하는 다중 레벨 벡터양자화를 이용한 알고리즘은 고정된 길이와 최적의 길이를 가지는 음악요약을 제공하는 알고리즘들을 객관적인 방법으로 성능을 평가하였고, 음악 내에서 특정이 다른 부분들을 일정부분씩 취합하여 제공하는 2-D 유사도 행렬과 k-mean 알고리즘을 이용하는 집단화 방법을 이용한 방법의 평가는 주관적인 평가인 MOS 테스트로 평가하였다. 다중 레벨 벡터양자화를 이용한 음악요약을 제공하는 알고리즘에서 고정된 길이의 음악요약을 제공하는 알고리즘은 사람이 직접 요약한 결과와 제안한 방법으로 구한 요약과의 중첩도 (Overlapping Ratio)를 이용한 결과 기존의 방법들이 42.2% 와 47.3% 임에 비해 제안된 방법은 67.1%로 높은 성능을 보여주었고, 최적의 길이를 가지는 음악요약을 제공하는 알고리즘은 음악에 따라 다른 길이를 가지는 반복되는 부분의 포함 정도를 나타내는 최적 중첩비율 (Optimal Overlapping Ratio) 을 측정한 결과 고정된 길이를 가지는 음악요약 보다 최적의 길이로 음악마다 다른 길이 의 반복되는 부분을 효과적으로 표현함을 알 수 있었다. 집단화 방법을 이용한 알고리즘은 두 가지 질문들 (제공된 세그먼트들 중 특정이 비슷한 것의 개수, 제공된 세그먼트들 중 같은 구조에 속하는 것의 개수)을 이용한 MOS 테스트에서 우수한 결과를 보여주었다. 환자에서 완전관해를 보였고, 원격전이와 국소재발이 각각 2명과 1명에서 관찰되었다. 결론: SMART를 사용한 IMRT를 도입하여 임상적으로나 선량측정상 이하선의 기능 보존이 가능하였으며, 또한 생물학적으로 더욱 효과적일 것으로 생각되었다 향후 정확한 종양억제 효과와 만기 독성을 알기 위해서는 추가적인 연구대상과 추적관찰이 필요하다고 생각한다.ty modulated radiation therapy, IMRT)를 이용한 최근의 결과와 비교하여 CK를 이용한 정위 방사선 치료는 생존율 측면에서 비슷하거나 나은 결과를 보였다. 또한 심각한 부작용은 관찰되지 않았으며 짧은 기간의 치료로 환자에게 편의를 제공할 수 있어 결과적으로 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 따라서, 이 새로운 치료 방법은 국소 진행된, 절제 불가능한 췌장암 환자에서 심각한 부작용 없는 효과적인 치료가 될 것으로 생각된다. 또한 계획용 표적 체적은 CK 치료의 유용한 예후 인자로 사용될 것이다.인위적 활동에 의한 부분이 높은 것으로 추정되었다.가>에는 이 시교의 외면적인 따스함과 내면적인 정(情)과 성(性)의 부드러움이 적고. 그 반대로 풍간하여 지절사정(指切事情)함이 강하였던 모양이다. 풍간하여 사정(事情)을 매몰차게 지적하여 논평하였음을 퇴계는 '완세불공(玩迷不恭)'이라고 판단했을 것이다. 장육당은 청(淸)과 탁(濁)이 있음을 알지 못하고. 그것의 분별도 하지 못하는 세상 사람들을 완농(玩弄)하였다. 그러므로 그는 진환(塵 )에서 초연(超然)했던 것이다. 천석고황(泉石膏 )으로 태평성대(太平聖代)에 사시가흥(四時佳興)을 한가지로 하는 퇴계와는 그래서 다르다. 퇴계는 순풍(淳風)과 어진 인성(人性)을 긍정하였기에 만족하고. '고인(古人)의 녀던 길'을 끊임없이 행(行)하고자 하였다. 여기에서 '완세불공(玩世不恭)'과 '온유돈후(溫柔敦厚)'가 판별되어진다.
본 연구에서는 PC/ABS 블렌드를 고속전단성형법을 사용하여 제조하였고 스크류 회전속도와 전단부하시간을 공정 변수로 하여 이에 따른 블렌드의 모폴로지 변화를 분석하였다. 블렌드의 모폴로지 및 ABS 분산상의 크기를 주사전자현미경으로 관찰하여 안정한 상 구조와 최적의 물성을 가지는 고속전단성형조건을 확립하였고, 전단응력에 의한 블렌드의 열화 현상을 알아보기 위해 기계적 물성의 변화를 측정하였다. 이 때, 스크류 회전속도는 500 rpm에서 3000 rpm까지 변화시켰으며 전단부하시간은 10초에서 40초까지 주었다. 고속전단성형법을 사용하여 제조한 PC/ABS 블렌드 및 고속전단성형을 가하지 않은PC/ABS 컴파운드의 분산상 크기를 명확하게 관찰하기 위하여 블렌드의 단면에 크롬산 수용액을 이용한 에칭공정을 시행하였고 공정 전후의 모폴로지를 비교 분석하였다. 에칭으로 생긴 블렌드 내의 ABS 홀을 이미지 측정 프로그램인 Image J를 이용하여 측정한 결과, 스크류 회전속도에 따라 그 크기가 감소하였으며 특히 1000 rpm 이상의 스크류 회전속도 하에서 제조된 PC/ABS 블렌드의 경우, 기계적 물성이 급격하게 감소하여 블렌드의 분해가 일어났음을 알 수 있었다. 결과적으로 PC/ABS 블렌드에 1000 rpm의 스크류 회전속도를 가한 경우, 나노미터 단위의 분산상을 가지며 가장 안정한 상구조를 관찰할 수 있었고 인장강도 및 신율도 상대적으로 높아서 PC/ABS 블렌드의 최적 고속전단성형조건이라 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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