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천간과 지지의 상조(相助)와 상극(相剋)에 관한 연구 (A Study on Mutual Aid and Mutual Contention of the Ten Celestial Stems and Twelve Earthly Branches)

  • 우연화;김만태
    • 대순사상논총
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    • 제42집
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    • pp.109-141
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    • 2022
  • 빛과 어두움이 공존하는 것처럼 만물이 가진 두 가지 측면을 음양(陰陽)이라 한다. 초기의 음양 개념은 단순히 자연현상을 나타내는 표현에 불과하였으나 점차 우주 만물의 생성변화를 설명하는 중심개념이 되었다. 명리학(命理學) 또한 음양론을 기초로 하여 하늘과 땅을 천간(天干)과 지지(地支)로 나누어 이들의 상호관계를 살피는 것을 중요시한다. 본고는 주요 원전의 문헌연구를 통하여 천간과 지지의 상조(相助)와 상극(相剋) 관계에 관한 내용을 분석하여 그 공통점과 차이점을 정리하였다. 천간과 지지가 상조하는 개념에는 통근(通根)과 투간(透干)이 있다. 통근이란 천간에 있는 글자가 지지의 글자에 뿌리를 내렸다는 의미이며, 천간의 통근처(通根處)는 같은 오행의 삼합(三合)과 방합(方合)이 되는 지지이다. 통근력(通根力)을 보는 방법은 첫째, 통근한 자리로 보는데 일간(日干)은 월(月) > 일(日) >시(時> 년(年) 자리 순이며, 다른 천간은 월지>앉은 자리(천간의 바로 아래에 있는 지지 글자) > 가까운 자리(앉은 자리 좌우의 지지 글자) 순이다. 둘째, 통근한 지지 특성으로 보는데 록왕지(祿旺支)·장생지(長生支) > 여기(餘氣) >묘고(墓庫) 지지의 순이다. 투간(透干)은 통근과 그 주체가 바뀐 개념으로 지지의 기운이 천간에 발현된 것을 말하며, 지지에 감춰둔 오행이 밖으로 드러나서 제 역할을 할 수 있게 된다. 천간과 지지가 상극하는 개념에는 개두(蓋頭)와 절각(截脚)이 있다. 개두에 대하여 천간만을 위주로 보고 판단하는 시각과 천간이 지지를 극(剋)하는 관계로 보는 시각이 있어 다소 이견이 있지만 대다수는 천간이 지지를 극하는 것으로 보고 있다. 개두의 상대 개념인 절각은 지지가 천간을 극하여 천간의 기운을 약화시키는 것으로서, 이 둘은 조화롭지 못한 명조(命造)를 만들 가능성이 크다.

저토심 경사지붕과 평지붕 녹화모듈의 저류 및 증발산 특성 (The Characteristics of Retention and Evapotranspiration in the Extensive Greening Module of Sloped and Flat Rooftops)

  • 류남형;이춘석
    • 한국조경학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.107-116
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    • 2013
  • 본 연구는 저토심 옥상녹화모듈의 빗물유출 및 도시열섬 저감효과를 정량적으로 평가하기 위해, 저토심 경사 평지붕 녹화모듈의 저류 및 증발산 특성을 규명한 것이다. 이를 위해 기린초를 식재한 라이시미터(깊이 100mm)를 4방향(동, 서, 남, 북)의 50% 경사 지붕과 평지붕 위에 구축하였다. 그리고 저토심 경사지붕 및 평지붕 녹화모듈을 대상으로 연간 수분보유량 및 저류량과 증발산량 그리고 옥상과 평지붕 녹화모듈의 표면온도를 2012년 9월 1일부터 2013년 8월 31일까지 1년간 연속적으로 측정하였다. 측정된 자료를 근거로 분석한 녹화모듈의 저류 및 증발산 특성은 다음과 같다. 경사지붕 녹화모듈의 수분보유량은 눈이 오는 겨울철을 제외하면 강우 직후 8.7~28.4mm까지 상승하였으며, 무강우 지속 시 3.3mm까지 저하하는 것으로 나타났다. 경사지붕 녹화모듈은 최대 22.2mm까지 강우를 저류했던 것으로 나타났다. 녹화모듈의 강우량 대비 강우 저류율 예측식은 경사지붕의 경우 [강우 저류율(%)=-18.37 ln(강우량(mm))+107.75, $R^2$=0.79], 평지붕의 경우 [강우 저류율(%)=-22.64 ln강우량(mm))+130.8, $R^2$=0.81]였다. 경사지붕 녹화모듈의 증발산량은 강우 후 경과일수에 따라 급격히 감소하였으며, 봄철과 가을철에는 로그함수형으로, 여름철에는 거듭제곱함수형으로 감소하였다. 그리고 경사지붕 녹화모듈의 강우 후 일증발산량은 여름 > 봄 > 가을 > 겨울 순으로 높게 나타났다. 이는 일사량 및 기온의 차이에 의한 것으로 사료된다. 녹화모듈의 증발산량은 강우 후 3~5일간 2~7mm/day에서부터 1mm/day 미만으로 급격히 감소하였으며, 이후 완만하게 감소하였다. 이는 녹화모듈에 식재된 기린초는 수분이 충분할 경우에는 수분을 급격히 소비하고, 수분이 부족할 때는 수분을 보존한다는 것을 시사한다. 여름철 알베도는 옥상면이 0.151, 옥상녹화면이 0.137 그리고 겨울철 알베도는 옥상면이 0.165, 옥상녹화면이 0.165로 나타나, 옥상면과 옥상녹화면의 알베도에는 큰 차이가 없었다. 여름철 녹화에 의한 표면온도의 저감효과는 일평균표면온도가 $1.6{\sim}13.8^{\circ}C$(평균 $9.7^{\circ}C$), 일최고표면온도가 $6.2{\sim}17.6^{\circ}C$(평균 $11.2^{\circ}C$)로 나타났다. 겨울철 녹화에 의한 온도 차이는 일평균 표면온도가 $-2.4{\sim}1.3^{\circ}C$(평균 $-0.4^{\circ}C$), 일최고표면온도가 $-4.2{\sim}2.6^{\circ}C$(평균 $0.0^{\circ}C$)로 크게 나타나지 않았다. 증발산량이 증가함에 따라 녹화에 의한 저감온도가 선형함수형으로 커지는 것으로 나타났으며, 증발산량에 따른 저감온도의 예측식은 [저감온도($^{\circ}C$)=$1.4361{\times}$증발산량(mm)+8.83, $R^2$=0.59]였다. 무강우 지속 시 녹화에 의한 표면온도 저감은 세덤 수관에 의한 차양효과에 의한 것으로 판단되었다. 본 연구 결과, 녹화모듈에 의한 저토심 옥상녹화는 저류와 증발산 작용에 의해 빗물 유출 및 도시열섬 관리에 긍정적인 효과를 준다는 것을 규명하였다. 또한 기린초는 무관수 저토심 옥상녹화용 수종으로 이상적 식물재료이며, 장기적인 도시열섬 완화라는 측면에서는 기린초의 증발산효과뿐 아니라 차양효과를 고려해야 한다는 것을 제시하였다.

태양에너지를 이용한 곡물건조시스템의 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of Drying Grain with Solar-Heated Air)

  • 금동혁;김용운
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.65-83
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    • 1979
  • Low-temperature drying systems have been extensively used for drying cereal grain such as shelled corn and wheat. Since the 1973 energy crisis, many researches have been conducted to apply solar energy as supplemental heat to natural air drying systems. However, little research on rough rice drying has been done in this area, especially very little in Korea. In designing a solar drying system, quality loss, airflow requirements, temperature rise of drying air, fan power and energy requirements should be throughly studied. The factors affecting solar drying systems are airflow rate, initial moisture content, the amount of heat added to drying air, fan operation method and the weather conditions. The major objectives of this study were to analyze the effects of the performance factors and determine design parameters such as airflow requirements, optimum bed depth, optimum temperature rise of drying air, fan operation method and collector size. Three hourly observations based on the 4-year weather data in Chuncheon area were used to simulate rough rice drying. The results can be summarized as follows: 1. The results of the statistical analysis indicated that the experimental and predicted values of the temperature rise of the air passing through the collector agreed well. 2. Equilibrium moisture content was affected a little by airflow rate, but affected mainly by the amount of heat added, to drying air. Equilibrium moisture content ranged from 12.2 to 13.2 percent wet basis for the continuous fan operation, from 10.4 to 11.7 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in range of 1. 6 to 5. 9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air. 3. Average moisture content when top layer was dried to 15 percent wet basis ranged from 13.1 to 13.9 percent wet basis for the continuous fan operation, from 11.9 to 13.4 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in the range of 1.6 to 5.9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air and 18 to 24 percent wet basis initial moisture content. The results indicated that grain was overdried with the intermittent fan operation in any range of temperature rise of drying air. Therefore, the continuous fan operation is usually more effective than the intermittent fan operation considering the overdrying. 4. For the continuous fan operation, the average temperature rise of drying air may be limited to 2.2 to 3. 3 degrees Centigrade considering safe storage moisture level of 13.5 to 14 perceut wet basis. 5. Required drying time decrease ranged from 40 to 50 percent each time the airflow rate was doubled and from 3.9 to 4.3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on required drying time. 6. Required drying time increase ranged from 18 to 30 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content regardless of the fan operation methods, in the range of 18 to 24 percent moisture. 7. The intermittent fan operation showed about 36 to 42 percent decrease in required drying time as compared with the continuous fan operation. 8. Drymatter loss decrease ranged from 34 to 46 percent each time the airflow rate was doubled and from 2 to 3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air, regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on drymatter loss. 9. Drymatter loss increase ranged from 50 to 78 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content, in the range of 18 to 24 percent moisture. 10. The intermittent fan operation: showed about 40 to 50 percent increase in drymatter loss as compared with the continuous fan operation and the increasing rate was higher at high level of initial moisture and average temperature rise. 11. Year-to-year weather conditions had a little effect on required drying time and drymatter loss. 12. The equations for estimating time required to dry top layer to 16 and 1536 wet basis and drymatter loss were derived as functions of the performance factors. by the least square method. 13. Minimum airflow rates based on 0.5 percent drymatter loss were estimated. Minimum airflow rates for the intermittent fan operation were approximately 1.5 to 1.8 times as much as compared with the continuous fan operation, but a few differences among year-to-year. 14. Required fan horsepower and energy for the intermittent fan operation were 3. 7 and 1. 5 times respectively as much as compared with the continuous fan operation. 15. The continuous fan operation may be more effective than the intermittent fan operation considering overdrying, fan horsepower requirements, and energy use. 16. A method for estimating the required collection area of flat-plate solar collector using average temperature rise and airflow rate was presented.

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태양에너지를 이용한 곡물건조시스템의 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of Drying Grain with Solar-Heated Air)

  • 금동혁
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
    • /
    • pp.64-64
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    • 1979
  • Low-temperature drying systems have been extensively used for drying cereal grain such as shelled corn and wheat. Since the 1973 energy crisis, many researches have been conducted to apply solar energy as supplemental heat to natural air drying systems. However, little research on rough rice drying has been done in this area, especially very little in Korea. In designing a solar drying system, quality loss, airflow requirements, temperature rise of drying air, fan power and energy requirements should be throughly studied. The factors affecting solar drying systems are airflow rate, initial moisture content, the amount of heat added to drying air, fan operation method and the weather conditions. The major objectives of this study were to analyze the effects of the performance factors and determine design parameters such as airflow requirements, optimum bed depth, optimum temperature rise of drying air, fan operation method and collector size. Three hourly observations based on the 4-year weather data in Chuncheon area were used to simulate rough rice drying. The results can be summarized as follows: 1. The results of the statistical analysis indicated that the experimental and predicted values of the temperature rise of the air passing through the collector agreed well.2. Equilibrium moisture content was affected a little by airflow rate, but affected mainly by the amount of heat added, to drying air. Equilibrium moisture content ranged from 12.2 to 13.2 percent wet basis for the continuous fan operation, from 10.4 to 11.7 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in range of 1. 6 to 5. 9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air.3. Average moisture content when top layer was dried to 15 percent wet basis ranged from 13.1 to 13.9 percent wet basis for the continuous fan operation, from 11.9 to 13.4 percent wet basis for the intermittent fan operation respectively, in the range of 1.6 to 5.9 degrees Centigrade average temperature rise of drying air and 18 to 24 percent wet basis initial moisture content. The results indicated that grain was overdried with the intermittent fan operation in any range of temperature rise of drying air. Therefore, the continuous fan operation is usually more effective than the intermittent fan operation considering the overdrying.4. For the continuous fan operation, the average temperature rise of drying air may be limited to 2.2 to 3. 3 degrees Centigrade considering safe storage moisture level of 13.5 to 14 perceut wet basis.5. Required drying time decrease ranged from 40 to 50 percent each time the airflow rate was doubled and from 3.9 to 4.3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on required drying time.6. Required drying time increase ranged from 18 to 30 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content regardless of the fan operation methods, in the range of 18 to 24 percent moisture.7. The intermittent fan operation showed about 36 to 42 percent decrease in required drying time as compared with the continuous fan operation.8. Drymatter loss decrease ranged from 34 to 46 percent each time the airflow rate was doubled and from 2 to 3 percent approximately for each one degrees Centigrade in average temperature rise of drying air, regardless of the fan operation methods. Therefore, the average temperature rise of drying air had a little effect on drymatter loss. 9. Drymatter loss increase ranged from 50 to 78 percent approximately for each 2 percent increase in initial moisture content, in the range of 18 to 24 percent moisture. 10. The intermittent fan operation: showed about 40 to 50 percent increase in drymatter loss as compared with the continuous fan operation and the increasing rate was higher at high level of initial moisture and average temperature rise.11. Year-to-year weather conditions had a little effect on required drying time and drymatter loss.12. The equations for estimating time required to dry top layer to 16 and 1536 wet basis and drymatter loss were derived as functions of the performance factors. by the least square method.13. Minimum airflow rates based on 0.5 percent drymatter loss were estimated.Minimum airflow rates for the intermittent fan operation were approximately 1.5 to 1.8 times as much as compared with the continuous fan operation, but a few differences among year-to-year.14. Required fan horsepower and energy for the intermittent fan operation were3. 7 and 1. 5 times respectively as much as compared with the continuous fan operation.15. The continuous fan operation may be more effective than the intermittent fan operation considering overdrying, fan horsepower requirements, and energy use.16. A method for estimating the required collection area of flat-plate solar collector using average temperature rise and airflow rate was presented.

원자력발전소의 방사성폐기물 드럼 운반을 위한 볼트체결방식의 두꺼운 철판을 이용한 IP-2형 운반용기의 구조 안전성 해석 및 시험 (Structural Safety Test and Analysis of Type IP-2 Transport Packages with Bolted Lid Type and Thick Steel Plate for Radioactive Waste Drums in a NPP)

  • 이상진;김동학;이경호;김정묵;서기석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.199-212
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    • 2007
  • IP-2형 운반용기는 정상운반조건에서의 자유낙하시험 및 적층시험을 수행한 후에 운반내용물의 분산 및 유실이 없어야 하며 외부표면에서의 방사선량률이 20%이상 증가할 수 있는 차폐능력의 상실이 없어야 한다. 본 연구에서는 두꺼운 철판을 구조재로 사용하며 볼트체결방식의 뚜껑을 가진 IP-2형 운반용기에 대한 구조 안전성을 평가하기 위한 해석적인 방안을 제안하였다. 해석적인 방법을 통하여 원자력발전소에서 발생된 방사성폐기물 드럼을 폐기물 처리시설에서 임시저장고까지 운반하기 위한 두 종류의 IP-2형 방사성폐기물 운반용기에 대하여 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실과 차폐손실이 없음을 확인하였다. 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실을 평가하기 위하여 최대 볼트단면 평균응력값과 최대 뚜껑열림량을 볼트의 인장강도와 뚜껑부에 존재하는 단차와 비교 평가하였다. 또한 최대 차폐두께 감소량을 이용하여 차폐손실을 평가하였다. 자유낙하조건에 대한 동적충돌해석을 검증하고 구조 안전성을 시험적으로 평가하기 위하여 자유낙하시험을 다양한 방향으로 실시하였다. 자유낙하시험에서는 운반내용물의 분산 및 유실은 볼트체결방식의 뚜껑에서 볼트의 파손 및 플랜지의 변형 등을 검사하여 평가하였으며, 차폐손실은 초음파 두께 측정기를 이용한 차폐두께를 측정하여 평가하였다. 해석에 대한 검증을 위하여 시험에서 취득한 변형률과 가속도를 동일한 위치에서 얻어진 해석결과와 비교하였다. 해석결과는 시험결과에 비하여 보수적인 결과를 보여주므로 해석에서 입증한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기의 안전성은 보수적인 결과이다. 마지막으로 유한요소해석을 통하여 적층조건에 대한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기는 안전함을 입증하였다.

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버섯(Lentinus Tuber-Regium)분말 첨가가 제빵 특성에 미치는 영향 (Effect of Mushroom (Lentinus Tuber-Regium) Powder on the Bread Making Properties of Wheat Flour)

  • 이민정;경규항;장학길
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.32-37
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    • 2004
  • 단백질 및 기능성 식품인 Lentinus tuber-regium의 분말을 이용하여 버섯분말의 입도, 이화학적 특성과 제빵시 반죽의 이화학적 특성에 미치는 영향 및 제빵 적성 등에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 버섯분말 입자크기는 $38\;{\mu}m$에서 $450\;{\mu}m$까지 비교적 큰 입자로 골고루 분포되어 있었으며, 특히 밀가루 입자 크기의 범위에 해당되는 $150\;{\mu}m$이하는 약 64% 정도를 나타냈다. 버섯분말의 일반성분 분석결과 수분 11.32%, 조단백질 11.22%, 회분 2.10%, 조지방 1.60%의 함량을 보였다. 버섯분말 2-10% 첨가에 따른 복합분 반죽의 mixogram 특성 측정 결과 수분 흡수율은 버섯분말 첨가에 따라 67.0-79%로 증가하였으며, peak time, peak height, band width, seven minute height는 대조구과 비슷한 경향을 나타냈다. Sedimentation value와 PK value는 버섯의 첨가량이 증가할수록 그 값은 감소하는 경향을 나타냈다. 호화특성 중 호화개시온도는 10% 첨가구외는 대조구와 버섯분말 첨가시 큰 차이가 없었으며, 최고점도는 버섯분말 첨가량이 증가할수록 약간 증가하는 경향을 보였다. 버섯분말 첨가에 의한 제빵특성 중 부피변화는 버섯분말 2, 4% 첨가구가 703.50cc로 가장 큰 값을 나타냈으며, 6% 이상의 첨가구에서는 대조구보다 크게 감소하는 경향을 보였다. 무게 변화는 버섯분말 첨가에 의해 증가하는 경향을 보였다. 비체적은 버섯분말 2, 4% 첨가구가 각각 3.98, 3.95cc/g으로 대조구 3.94cc/g보다 높은 값을 보였으나, 버섯분말 6% 이상의 첨가구에서는 첨가량이 증가할수록 비체적이 감소하는 경향을 나타내었다. 버섯분말을 0-10% 수준으로 첨가하여 제조한 빵의 표피와 내부의 색도 변화는 crust 색의 경우 버섯분말 첨가량이 증가할수록 L값, b값이 증가하는 경향을 보였으며 a값은 버섯분말 첨가량이 증가할수록 값이 감소하는 경향을 보였다. Crumb 색중 L값의 변화는 crust에서와는 대조적인 결과로 버섯분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 버섯가루를 첨가시켜 제조한 빵의 조직감 측정 결과 springiness와 adhesiveness는 대조구와 버섯분말 첨가구 사이에 유의적 차이가 없었으며 chewiness와 gumminess는 버섯분말 첨가량이 증가할수록 그 값이 증가하는 경향을 보였다. Hardness의 경우 버섯분말 첨가량이 증가할수록 hardness도 증가하는 경향을 보였으며, 버섯분말 2% 첨가구는 대조구와 유의적 차이를 보이지 않았다. 버섯분말 첨가 빵의 $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$ 저장 결과 버섯분말 첨가량은 노화의 진행속도를 빠르게 한다는 것을 알 수 있었으며, 버섯분말 첨가 빵의 관능검사 결과 버섯분말 첨가량이 증가할수록 모든 측정치의 값이 감소하는 결과를 나타냈다. 버섯분말을 제빵에 이용시 4%까지 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

패러다임 전환에 의한 기업 측면의 IoT 경영 프로세스 구축방안 연구 (A Study on the establishment of IoT management process in terms of business according to Paradigm Shift)

  • 정민의;유성진
    • 지능정보연구
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    • 제21권2호
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    • pp.151-171
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    • 2015
  • 본 연구는 최근 가장 큰 이슈로 떠오르는 "사물인터넷(IoT: Internet of Things)"의 개념과 국내 외 IoT 시장에 대한 현황을 고찰하였으며, IoT 시대의 도래로 인해 유발되는 패러다임 전환 발생에 따른 기업측면의 적절한 대응방안에 대한 해결책을 도출하였다. 따라서 본 연구는 티핑포인트(Tipping point)에 있는 IoT 경쟁 시대에 적절하게 대응하기 위한 기업의 경영전략을 '패러다임 전환(paradigm shift)'이라는 시각을 통해 대응 방안을 제시하였다. 특히, 과거의 경영 패러다임과 IoT 시대의 경영 패러다임을 비교 분석하여 i)지식 및 학습 주도 경영, ii)기술 및 혁신 중심 경영, iii)수요 창출 경영, iv)글로벌 협업 경영으로 새롭게 패러다임 전환(Paradigm Shift)이 발생할 것으로 예측 및 제안하였고, 이러한 패러다임의 전환에 대응하기 위한 기업측면의 경영전략 프로세스 모델을 구축하기 위해 Gartner가 제시한 'RTE Cyclone model'을 활용하였다. '실시간 기업(RTE)' 이라는 개념은 급변하는 IoT 시대에 기업측면의 경영 전략 프로세스로 활용가치가 있다고 판단되며, 본 연구에서 적절히 응용하여 'IoT-RTE Cyclone model'을 제안하였다. 특히, 제안한 모델은 기업의 민첩성을 강조하고 IT 및 IoT 기술을 통한 실시간 모니터링, 분석, 실행을 기본으로 하며, 기업의 경영 프로세스 각 부문을 통합시켜 기업의 전반적인 서비스를 지원하기 때문에 빠르게 변화하는 IoT 시대에서 영위하는 기업측면에서의 효과적인 대응전략으로 활용할 수 있다.

Structural Behavior of Mixed $LiMn_2O_4-LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ Cathode in Li-ion Cells during Electrochemical Cycling

  • 윤원섭;이상우
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.5-5
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    • 2011
  • The research and development of hybrid electric vehicle (HEV), plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) and electric vehicle (EV) are intensified due to the energy crisis and environmental concerns. In order to meet the challenging requirements of powering HEV, PHEV and EV, the current lithium battery technology needs to be significantly improved in terms of the cost, safety, power and energy density, as well as the calendar and cycle life. One new technology being developed is the utilization of composite cathode by mixing two different types of insertion compounds [e.g., spinel $LiMn_2O_4$ and layered $LiMO_2$ (M=Ni, Co, and Mn)]. Recently, some studies on mixing two different types of cathode materials to make a composite cathode have been reported, which were aimed at reducing cost and improving self-discharge. Numata et al. reported that when stored in a sealed can together with electrolyte at $80^{\circ}C$ for 10 days, the concentrations of both HF and $Mn^{2+}$ were lower in the can containing $LiMn_2O_4$ blended with $LiNi_{0.8}Co_{0.2}O_2$ than that containing $LiMn_2O_4$ only. That reports clearly showed that this blending technique can prevent the decline in capacity caused by cycling or storage at elevated temperatures. However, not much work has been reported on the charge-discharge characteristics and related structural phase transitions for these composite cathodes. In this presentation, we will report our in situ x-ray diffraction studies on this mixed composite cathode material during charge-discharge cycling. The mixed cathodes were incorporated into in situ XRD cells with a Li foil anode, a Celgard separator, and a 1M $LiPF_6$ electrolyte in a 1 : 1 EC : DMC solvent (LP 30 from EM Industries, Inc.). For in situ XRD cell, Mylar windows were used as has been described in detail elsewhere. All of these in situ XRD spectra were collected on beam line X18A at National Synchrotron Light Source (NSLS) at Brookhaven National Laboratory using two different detectors. One is a conventional scintillation detector with data collection at 0.02 degree in two theta angle for each step. The other is a wide angle position sensitive detector (PSD). The wavelengths used were 1.1950 ${\AA}$ for the scintillation detector and 0.9999 A for the PSD. The newly installed PSD at beam line X18A of NSLS can collect XRD patterns as short as a few minutes covering $90^{\circ}$ of two theta angles simultaneously with good signal to noise ratio. It significantly reduced the data collection time for each scan, giving us a great advantage in studying the phase transition in real time. The two theta angles of all the XRD spectra presented in this paper have been recalculated and converted to corresponding angles for ${\lambda}=1.54\;{\AA}$, which is the wavelength of conventional x-ray tube source with Cu-$k{\alpha}$ radiation, for easy comparison with data in other literatures. The structural changes of the composite cathode made by mixing spinel $LiMn_2O_4$ and layered $Li-Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ in 1 : 1 wt% in both Li-half and Li-ion cells during charge/discharge are studied by in situ XRD. During the first charge up to ~5.2 V vs. $Li/Li^+$, the in situ XRD spectra for the composite cathode in the Li-half cell track the structural changes of each component. At the early stage of charge, the lithium extraction takes place in the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component only. When the cell voltage reaches at ~4.0 V vs. $Li/Li^+$, lithium extraction from the spinel $LiMn_2O_4$ component starts and becomes the major contributor for the cell capacity due to the higher rate capability of $LiMn_2O_4$. When the voltage passed 4.3 V, the major structural changes are from the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, while the $LiMn_2O_4$ component is almost unchanged. In the Li-ion cell using a MCMB anode and a composite cathode cycled between 2.5 V and 4.2 V, the structural changes are dominated by the spinel $LiMn_2O_4$ component, with much less changes in the layered $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, comparing with the Li-half cell results. These results give us valuable information about the structural changes relating to the contributions of each individual component to the cell capacity at certain charge/discharge state, which are helpful in designing and optimizing the composite cathode using spinel- and layered-type materials for Li-ion battery research. More detailed discussion will be presented at the meeting.

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중·저준위 방사성 폐기물 처리용 시멘트 고화체의 압축강도와 동탄성계수의 관계 (Relationship between Compressive Strength and Dynamic Modulus of Elasticity in the Cement Based Solid Product for Consolidating Disposal of Medium-Low Level Radioactive Waste)

  • 김진만;정지용;최지호;신상철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.321-329
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    • 2013
  • 방사성 폐기물 최종 매립장이 완공됨으로써 그동안 원자력 발전소 내에서 관리하고 있던 중 저준위 방사성 폐기물은 최종 처분장으로 이송하여 관리해야 한다. 주로 액상의 이온교환수지로 구성된 중 저준위 방사성 폐기물은 플라스틱 또는 강제용기 안에서 시멘트계 재료로 고화처리 되고 있다. 시멘트계 재료는 취성적이므로 이송 중 낙하, 충돌 등에 의해 붕괴될 경우, 방사성 물질이 유출될 수 있는 가능성이 있다. 안전성이 있는 이송장비를 설계하기 위해서는 현재의 고화체가 어느 정도의 강도를 발현하고 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나 방사성 물질을 포함하고 있는 폐기물의 강도를 직접법에 의해 측정하는 것은 위험하므로 불가능하기 때문에 동탄성계수와 같은 비파괴시험을 통해 간접적으로 강도를 파악하여야 한다. 따라서 방사성 폐기물의 압축강도와 동탄성계수의 관계를 규명할 필요가 있다. 폐기할 시점에서 이온교환수지 처리용 고화체의 압축강도는 3.44 MPa (500 psi)이다. 이론적으로 시멘트는 시간의 경과에 따라서 강도가 증진되기 때문에 폐기된 후 수년에서 수십년이 경과한 현 시점에서 고화체의 강도는 기준치를 크게 상회할 가능성이 있다. 이와 같은 배경에서 이 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 처리용시멘트 고화체의 재료구성을 유지하면서 3~30 MPa 범위의 다양한 강도 수준을 갖는 시멘트 고화체를 제조하고 이를 대상으로 압축강도와 동탄성계수의 관계를 도출하고자 하였다. 실험 결과, AE제 첨가율의 변화에 의해 목표로 설정하였던 3~30 MPa 범위를 만족하는 고화체의 제조가 가능하였다. 또한 미리 기포를 제조하여 혼입하는 방법보다 AE제를 배합수에 직접 혼합하는 방법이 단위용적질량 및 강도를 보다 정확히 조절하는데 유리한 것으로 나타났다. AE제 첨가율에 의한 단위용적질량과 공기량은 첨가율이 낮은 범위에서 급격하게 변화하였으며 첨가율이 증가할수록 변화량은 감소하였다. 이온교환수치 처리용 시멘트 고화체의 동탄성계수는 4.1~10.2 GPa 범위로 나타났으며, 일반콘크리트 보다 약 20 GPa 정도 낮고 그 차이는 강도의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이온교환수지 처리용 시멘트 경화체에서도 압축강도와 동탄성계수는 선형적인 관계를 보이고 있다.

센텔라아시아티카정량추출물의 리포좀 캡슐기술 개발과 피부개선효과 (Skin Improvement Effects and Development of Liposome Capsule Technology Using Centella Asiatica Extract Powder)

  • 김성장;주연정;김인영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.1285-1297
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    • 2020
  • 본 연구에서는 의약품과 화장품에 사용되는 고순도의 센텔라아시아티카정량추출물을 리포좀화하는 방법과 이를 이용한 크림을 개발하여 주름개선에 대한 in-vivo 임상평가에 대하여 연구한 결과를 보고한다. 리포좀 라멜라 베지클에 센텔라아사아티카정량추출물을 안정화시킨 센텔라좀-10EX을 만들기 위하여, 5%의 하이드로제네이티드레시틴과 2%의 수크로오스다이스테아레이트를 사용하여 완성시킬 수 있었다. 센텔라좀-10EX의 외관은 저점성의 크림상, 색상은 엷은 황색, 냄새는 원료 본연의 고유취가 있었다. pH는 약 6.12 이었으며, 비중은 1.09, 산가는 약 0.35이었다. 리포좀 베지클에 함유된 센텔라아시아티카정량추출물의 주성분의 함량은 10,800ppm의 아시아틱애씨드, 10,900ppm의 아시아티코사이드, 6,000ppm의 마테카식애씨드, 1,600ppm의 마데카소사이드가 함유하고 있으며, 장기간 보관 시에도 변색이 없었고, 열역학적으로 주성분이 안정하게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 센텔라좀-10EX의 리포좀 베지클의 구조를 메커니즘 적으로 분석하기 위하여, 투과전자현미경 (Cryo-TEM)으로 관찰한 결과 다중층막이 형성되어 수분이 채워져 있고, 그 주변에는 10~60여층의 다중층의 리포좀 라멜라 베지클 형성되었음을 확인하였다. 임상시험(in-vivo)으로써, 센텔라좀 크림의 5주동안 바른 후의 보습효과는 28.3%로 플라세보 보다 유의차 있게 증가되었다. 피부탄력효과는 13.6%로 플라세보 보다 유의차 있게 보습력이 증가되었다. 눈가의 피부잔주름 개선효과는 플라세보 크림보다 23.52%가 개선되었다. 이 연구 결과를 통하여 개발된 센텔라좀-10EX의 리포좀 베지클에 봉입 안정화하는 처방과 제조방법에 대하여 연구할 수 있었으며, 이를 이용한 크림에 대한 주름개선효과 등의 임상연구를 통하여 얻어진 결과들이 화장품 산업에 있어서 피부과학을 연구하고, 고 효능을 가진 고품격 화장품을 개발하는데 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.