다물체 동역학 및 유한요소 해석을 통한 과수원용 작업차량 안정성 평가에 관한 연구

한창우(Han, Chang-Woo),손재환(Son, Jae-Hwan),박기진(Park, Kee-Jin),장은실(Jang, Eun-Sil),우승민(Woo, Seung-Min) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.9

경사지 과수의 효율적인 재배 및 관리를 위해 과수원 전용 고소 작업차량 사용이 늘어나고 있다. 이러한 이 유로 작업자 안전을 위해 고소 작업차의 안정성에 대해 연구가 요구되고 있다. 본 연구는 경사지 흙길을 주행할 수 있는 4개의 바퀴와 2개의 직교 좌표계 적재함을 가진 과수원 차량의 안정성 평가에 대한 연구이다. 차량 메커니즘에 대한 다물체 동역학(MBD) 해석을 통하여 19.2, 34.6°의 좌우 및 상하 방향의 전복각을 계산할 수 있었다. 바퀴들의 주행 저항과 소요 동력을 결정하였다. 그리고 적재함 프레임의 유한요소해석(FEA)를 통하여 최대응력 146 MPa로 구 조적으로 안정하다. 따라서 적재함을 가진 바퀴형 과수원 차량은 정적 및 동적 안정성을 가짐을 알 수 있었다. Because of effective fruit growing and management in the slope land, the use of orchard vehicle with lifting utilities has been increased. For this reason the study on the stability of that vehicle for worker's safety is needed. This study is investigated on the stability estimation of orchard vehicle with four wheels and dual rectangular-type lifting utilities which can be moved on the dirt sloping load. Through the multi-body dynamics analysis on the vehicle mechanism, overturning angles of 19.2 and 34.6°in the right-left and front-rear direction can be calculated. It is determined tractive resistances and required powers of the wheels. And through the finite element analysis on the frame of lifting utility its maximum von-Mises stress is 146 MPa and it is structural stable. Therefore it is known that the orchard vehicle with wheels and lifting utilities has static and dynamic stability.

Analytical and experimental study on the quality improvement of 2 cavity injection-molded LCD frame

손재환(Son, Jae-Hwan),장은실(Jang, Eun-Sil),한창우(Han, Chang-Woo),손재용(Son, Jae-Yong),이영문(Lee, Young-Moon) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.9

LCD 프레임은 중․대형 TFT-LCD BLU의 기본형상을 유지시켜주는 중요한 부분이다. 중․대형 LCD 프레임을 효율적으로 생산하기 위해 1 캐비티에서 2 캐비티 사출 공정으로의 개선이 필요하다. 2 캐비티 금형 구조는 콤팩트하 게 되었고 핫 런너 존이 증가되었기 때문에 사출온도를 조절하기 어렵게 되었다. 본 연구에서는 2 캐비티 사출성형공 정으로 생산된 프레임에 대한 품질을 평가하기 위해서 유한요소해석 프로그램을 사용하여 사출해석을 수행하였다. 1 캐비티와 2 캐비티 공정에서 계산된 사출압력과 최대 변형량은 각각 41.13 MPa과 1.62 ㎜, 40.49 MPa과 1.66 ㎜이 다. 1 캐비티 프레임의 측정된 최대 굽힘 하중, 표면거칠기가 140 N, 0.13 ㎛, 인데 비하여 2 캐비티 중 좌, 우 프레 임의 측정값들은 209 N, 0.08 ㎛와 193 N, 0.10 ㎛이다. 열화상은 2 캐비티 금형 중 좌․우 금형 온도의 최대 표준 편 차값은 1.23 ℃임을 나타내고 있다. 시뮬레이션과 측정은 전체적으로 2 캐비티 사출공정의 프레임 품질이 1 캐비티 품질보다 나쁘지 않다는 것을 보여주고 있다. 그러나 2 캐비티 공정에서 프레임의 최대 굽힘 하중값은 1 캐비티 공정 의 하중값보다 매우 증가되었다. The LCD frame is an important part which supports the BLU of medium/large sized TFT-LCD. To produce it efficiently, it is necessary to achieve the molding process improvement from 1 cavity to 2 cavity system. Because 2 cavity mold is compact and its hot-runner zone is broadened, it is difficult to control the temperature on the mold. In this study, injection molding analysis on the frame in 2 cavity process with FEA(Finite Element Analysis) software is carried out to estimate its quality. The calculated injection molding pressures and maximum deflection in 1 and 2 cavity processes are 41.13 MPa and 1.62 ㎜, 40.49 MPa and 1.66 ㎜ respectively. The measured maximum flexure load and surface roughness of the left and right frame of 2 cavities are 209 N and 0.08 ㎛, 193 N and 0.10 ㎛ while those in 1 cavity are 140 N and 0.13 ㎛. Thermal image shows that the maximum standard deviation of the temperature on left and right side of 2 cavity mold is 1.23 ℃ The simulation and measurement results show that the quality of the frame in 2 cavity injection molding process as a whole is not worse than that of 1 cavity system. But maximum flexure loads of the frame in 2 cavity process are far greater than that in 1 cavity process.

사과 ‘홍로’ 과피에서 발현되는 대규모 단백질체 분석

김재호(Jae Ho Kim),심수용(Soo Yong Shim),장은실(Eun-Sil Chang),손영걸(Young-Geol Sohn),김윤희(Yun-Hee Kim),김진국(Jin Gook Kim),이증주(Jeung Joo Lee) 한국원예학회 2020 원예과학기술지 Vol.38 No.6

국내 육성 사과품종인 ‘홍로’의 과피에서 발현되는 단백질체를 이차원 전기영동으로 분석한 결과, 502개의 단백질들이 발현되는 것으로 확인되었으며, 이들 단백질들을 MALDI-TOF/TOF로 분석한 결과, 408개의 단백질들이 동정되었다. 동정된 단백질들을 생물학적 기능별로 정리한 결과, carbohydrate metabolism에 속하는 것들이 87개로 가장 많았으며[abundance value(AV) 합계 120.97, 전체 AV의 합계 665.09의 18.2%], 그 다음은 protein metabolism 59개(AV 합계 72.08, 10.8%), protein folding 37개(AV 합계 34.12, 5.1%), defense 및 stress response 35개(AV 합계 56.95, 8.6%), protein degradation 33개(AV 합계 28.87, 4.3%), antioxidant enzyme 29개(AV 합계 41.58, 6.3%), secondary metabolite metabolism 16개(AV 합계 16.4, 2.5%), lipid metabolism 16개(AV 합계 8.89, 1.3%), transport 15개(AV 합계 8.75, 1.3%), cytoskeleton constitution 14개(AV 합계 12.89, 1.9%), allergy 12개(AV 합계 104.55, 15.7%), nucleotide metabolism 11개(AV 합계 10.83, 1.6%) 및 ATP synthesis 10개(AV 합계 18.46, 2.8%) 등의 순이었다. 발현된 단백질 spot들 가운데 AV 1위는 spot 451번인 major allergen Mal d 1(AV 54.42), 2위는 spot 419번 unidentified protein(AV 28.40), 3위는 spot 455번 MLP-like protein(AV 24.08), 4위는 spot 480번 glutathione S-transferase(AV 18.61), 5위는 spot 166번 glutamine cytosolic isozyme(AV 13.26), 6위는 spot 421번 L-ascorbate peroxidase(AV 는 12.67), 7위는 spot 163번 β-cyanoalanine synthase(AV 10.81), 8위는 spot 114번 enolase-like(AV 10.48), 9위는 spot 36번 unidentified(AV 10.16), 10위는 spot 452번 major allergen Mal d 1(AV 8.80)이었다. 이상에서와 같이, 동정된 단백질들 중 알레르기와 관련된 것들은 소수에 불과하였으나 그 AV의 합계는 전체 기능별 분류 중 2위에 해당하는 것으로 보아, 과피에서는 알레르기 관련 단백질들이 대량으로 발현된다는 것을 알 수 있었다. 본 실험의 결과로부터 사과 과피에서 발현되는 단백질체의 대략적인 전체상을 파악할 수 있었으며, 그 결과는 추후 사과의 재배 및 육종과 관련된 단백질체 연구를 위한 좌표로 이용될 수 있을 것이다. The proteome expressed in the peel of the Korean apple cv. "Hongro" was analyzed using two-dimensional electrophoresis, and it was confirmed that 502 proteins were expressed. As a result of analyzing these proteins with MALDI-TOF/TOF, 408 proteins were identified. The identified proteins were sorted by biological function: the most abundant (87) were in the carbohydrate metabolism category [abundance value (AV) total 120.97, 18.2% of total 665.09 in AV]; followed by protein metabolism, 59 (AV total 72.08, 10.8%); protein folding, 37 (AV total 34.12, 5.1%); defense and stress response, 35 (AV total 56.95, 8.6%); protein degradation, 33 (AV total 28.87, 4.3%); antioxidant enzyme, 29 (AV total 41.58, 6.3%); secondary metabolite metabolism, 16 (AV total 16.4, 2.5%); lipid metabolism, 16 (AV total 8.89, 1.3%); transport, 15 (AV total 8.75, 1.3%); cytoskeleton constitution, 14 (AV total, 12.89, 1.9%); allergen, 12 (AV total 104.55, 15.7%); nucleotide metabolism, 11 (AV total 10.83, 1.6%); and ATP synthesis, 10 (AV total 18.46, 2.8%). Among the expressed protein spots, the 1st AV was spot 451 major allergen Mal d 1 (AV 54.42), 2nd was spot 419 unidentified protein (AV 28.40), 3rd was spot 455 MLP-like protein (AV 24.08), 4th was spot 480 glutathione S-transferase (AV 18.61), 5th was spot 166 glutamine cytosolic isozyme (AV 13.26), 6th was spot 421 L-ascorbate peroxidase (AV 12.67), 7th was spot 163 β-cyanoalanine synthase (AV 10.81), 8th was spot 114 enolase-like (AV 10.48), 9th was spot 36 unidentified (AV 10.16), and 10th was spot 452 major allergen Mal d 1 ( AV 8.80). As described above, only a small number of allergen-related proteins were identified, but the total AV was found to be ranked second among all functional classifications, ndicating that allergen-related proteins are expressed in large quantities in the peel. From the results of this experiment, it was possible to conceptualize the proteome expressed in the apple peel, and the results may be used as a coordinate for the study of the proteome related to the physiology and breeding fields of apples in the future.

‘홍로’ 사과 과피 및 과육의 단백질체 비교 분석

정정성(Jung-Sung Chung),최성환(Sung Hwan Choi),김재호(Jae Ho Kim),심수용(Soo Yong Shim),모크 아드난(Moch R. Adnan),장은실(Eun-Sil Chang),손영걸(Young-Geol Sohn),김윤희(Yun-Hee Kim),김진국(Jin Gook Kim),이증주(Jeung Joo Lee) 한국원예학회 2021 원예과학기술지 Vol.39 No.2

국내 육종 사과 품종인 ‘홍로’의 과피와 과육에서 발현되는 단백질체를 추출하여 이차원 전기영동으로 분리하였다. 그 결과 대부분의 단백질들은 과피와 과육에서 유사한 정도로 발현되었으나, 30개의 단백질 spot들은 과피 또는 과육에서의 발현 정도가 2배 이상 차이가 났다. 이들 중 25개는 과피에서, 5개는 과육에서 더 높게 발현되었다. 이들 단백질들을 MALDI-TOF/TOF로 분석한 결과, 과피에서 더 높게 발현된 단백질 spot들 중 18개는 각각의 기능을 갖는 단백질로 동정 되었고, 나머지 7개는 기능이 밝혀지지 않은 것으로 동정되었거나 미동정 되었다. 과육에서 더 높게 발현된 단백질 spot들의 경우 2개는 각각의 기능을 갖는 단백질로 동정 되었고, 나머지 3개는 미동정 되었다. 과피에서 더 높게 발현된 단백질은 에틸렌의 생합성과 관련된 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase homolog(spot 21번), 이차대사산물의 생합성과 관련된 acetyl-CoA acetyltransferase, cytosolic 1(spot 148), acetyl-CoA acetyltransferase, cytosolic 1-like(spot 316) 및 8-hydroxygeraniol dehydrogenase-like(spot 348), 광합성과 관련된 oxygen-evolving enhancer protein 1, chloroplastic(spot 210) 및 ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit(spot 273), 생체방어 및 스트레스 반응과 관련된 (+)-neomenthol dehydrogenase-like(spot 216 및 219), formate dehydrogenase, mitochondrial(spot 305), glutathione S-transferase-like(spot 483 및 484) 및 acidic endochitinase SE 2-like, partial(spot 391 및 392), 항산화효소인 L-ascorbate peroxidase 2(spot 221), 알레르기 관련 단백질인 MLP-like protein 34(spot 406), major allergen Mal d 1(spot 451 및 452) 및 major allergen Mal d 1.06A01(spot 457)이었다. 한편 과육에서 더 높게 발현된 단백질은 protein folding과 관련된 chaperonin 60 subunit alpha 1, chloroplastic(spot 8) 및 탄수화물 대사와 관련된 NADP-dependent D-sorbitol-6-phosphate dehydrogenase(spot 380)이었다. 이상의 연구 결과들은 사과의 육종, 저장, 품질, 환경에 대한 내성 등과 관련된 광범위한 연구에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료되었다. The proteome expressed in the peel and flesh of ‘Hongro’, a domestic breeding apple cultivar, was extracted and separated by two-dimensional electrophoresis. Most of the proteins were expressed at similar levels in the peel and flesh, but 30 protein spots showed a difference of more than two times higher in expression level in the peel and flesh. Of these, 25 were higher in the peel and 5 were higher in the flesh. By analyzing these proteins with MALDI-TOF/TOF, 18 of the protein spots that were higher in the peel were identified as proteins with their respective functions, and the remaining 7 were identified as having unknown function or were unidentified. In the case of the protein spots expressed higher in the flesh, two were identified as proteins having respective functions, and the other three were unidentified. Proteins more highly expressed in the peel were 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase homolog (spot 21) related to the biosynthesis of ethylene; acetyl-CoA acetyltransferase (spot 148), cytosolic 1, acetyl-CoA acetyltransferase, cytosolic 1-like (spot 316) and 8-hydroxygeraniol dehydrogenase-like (spot 348) related to the biosynthesis of secondary metabolites; oxygen-evolving enhancer protein 1, chloroplastic (spot 210), and ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit (spot 273) related to the photosynthesis;(+)-neomenthol dehydrogenase-like (spot 216 and 219), formate dehydrogenase, mitochondrial (spot 305), glutathione S-transferase-like (spot 483 and 484), and acidic endochitinase SE 2-like, partial (spot 391 and 392) related to the biological defense and stress response; and antioxidant enzyme L-ascorbate peroxidase 2 (spot 221), MLP-like protein 34 (spot 406), major allergen Mal d 1 (spot 451 and 452), and major allergen Mal d 1.06A01 (spot 457) related to allergies. On the other hand, proteins that were more highly expressed in the flesh were chaperonin 60 subunit alpha 1, chloroplastic (spot 8) related to protein folding, and NADP-dependent D-sorbitol-6-phosphate dehydrogenase (spot 380) related to carbohydrate metabolism. These results will be useful in a wide range of studies related to apple breeding, storage, quality, and environmental tolerance.