• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.213-221
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• 2001

본 연구는 복제 돼지의 생산성 향상과 형질전환에 의한 대체상기용 복제 돼지 생산에 기여하기위한 기초연구로 공여세포의 조건, 핵이식 수정란의 융합 및 활성화와 체외발달에 미치는 각종 요인들은 조사하였다. 공여세포는 생후 10개월 된 Landrace 종으로부터 귀 세포조직(5$\times$5mm)을 채취하여 0.05%의 trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리하여 10% FBS가 첨가된 TCM-199 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식은 laser system 으로 투명대를 drilling하여 수핵난자의 극체와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며. 핵이식란은 DC 1.9kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 전기자극으로 융합과 1시간 후 AC 1.50kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 조건으로 활성화를 실시하여 분할을 유도하였다. 분할된 핵이식 수정란은 10% FBS가 첨가된 NCSU-23 배양액으로 $CO_2$배양기에서 6~8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 발달한 수정란을 Hoechst 33342로 핵염색을 하여 할구수를 조사하였다. 공여세포의 기아배양을 3~4 및 5~6 일간 실시하여 핵이식 후 전기자극으로 융합을실시하였을 때 융합율은 각각 45.6 및 36.8%로써 기아배양 기간에 따른 차이는 없었다. 융합 및 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 3~4일간 기아배양을 실시한 공여세포가 67.1%로써 가장 높았으며(P<0.05), 5~6일간 기아배양을 실시한 공여세포의 57.1%와는 차이가 없었다. 공여세포를 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 것을 사용한 핵이식란의 융합율은 각각 52.7, 53.0 및 51.7%로써 차이가 없었다. 융합이 이루진 핵이식란을 활성화를 유도했을 때 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 공여세포의 분할율도 각각 42.7, 46.8 및 45.5%로써 차이가 없었다. 25$\mu$m$\geq$ 크기의 공여세포를 사용하였을 때 핵이식란의 융합율은 65.3%로써 25~30$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기 공여세포의 융합율 42.5 및 45.5% 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 융합과 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 25$\mu$m $\geq$, 25~3o$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기에서 각각 56.5, 68.8 및 58.5%로써 공여세포의 크기에 따른 분할율은 유의적인 차이가 없었다. 체외수정란과 체세포 핵이식 수정란의 발달에 있어서는 분할율이 각각 80.1%와 64.0%로써 핵이식 수정란이 체외수정란 보다 낮았으나, 배반포기로의 발달율에 있어서는 각각 12.4%와 10.5%로써 차이가 없었다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권6호
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• pp.36-44
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• 2000

석탄회는 기포에 잘 부착되는 미연탄소 성분의 입자와 기포에 부착되지 않는 산화광물 성분의 입자로 구성되어 있으므로, 석탄회입자를 수중에 부유시킨 상태에서 기포를 발생시키면 미연탄소와 산화광물질 입자를 각각 분리할 수 있다. 분리된 이들 두 종류의 입자들은 건축용 재료, 화장품, 섬유 및 반도체의 충진제(Filler), 흡착제, 야금용 탄소 등과 같이 고부가가치 원료로 활용이 가능하다. 본 연구는 부유선별법에 의해 구성된 향류컬럼부유분리장치를 이용하여 혼합입자인 석탄회 입자를 효율적으로 분리하고자 하는 것인데, 분리특성은 기포와 혼합입자의 특성에 따라 결정된다. 기포의 특성에 대한 연구는 장치의 설계와 밀접한 관련이 있기 때문에 선행연구에서 충분히 이루어졌으나 혼합입자의 특성에 따른 분리효율 평가에 관한 연구는 수행되지 않고 있다. 혼합입자인 석탄회가 분리에 미치는 특성을 파악하기 위해 석탄회 입자의 질량중앙직경이 23, 95, 190$mu extrm{m}$일 때, 미연탄소의 함량이 7, 11, 20%일 때에 각각의 분리효율을 분석하였다. 그 결과 공급되는 석탄회 입자의 크기가 작을수록,미연탄소 함량이 작을수록 분리효율이 증가하였다. 즉 포수제 투입량이 8$\ell$/ton-fa로 같은 조건에서 미연탄소 함량이 7%와 20%인 경우 분리효율은 각각 86%와 74%로 분석되었으며 질량중앙직경이 23$mu extrm{m}$와 190$\mu\textrm{m}$ 일 때 분리효율은 각각 74%와 39%로 분석되었다. 결국 석탄회에서 소수성인 미연탄소의 함유량이 증가할수록 분리효율은 감소하는 반면 입자의 크기가 작을수록 기포와의 부착성능이 향상되어 분리효율은 향상되는 것으로 분석되었다.ta$/$\beta$/$\gamma$/$\alpha$/$\alpha$/$\beta$]r 배향각을 갖는 적층판을, 일반기술자들이 이해하기 쉬운 본 논문의 방법으로 해석하는 방법을 제시하고 기술자들의 참고자료로 사용될 수 있는 여러 가지 경우에 대한 고유진동수의 계산결과가 제공되고 있다. 고유진동수의 계산결과가 제공되고 있다. 사료된다.거나 둔화되는 것으로 분석된다.으로 분석된다..리학적 부하량이 2 $m^3$/$m^2$/min 일때, 2 kg 02 kg $O_2$/kW-hr의 가장 높은 표준에어레이션효율을 나타내었다. 위의 두 실험 결과에 따라 packed column 에어레이터에서 발포스티로폼 입자를 산소전달 매질로 이용하여 산소 전달률을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.i, Cu, Y, Nb, La, Nd, Pb, Th in excess of 10 ppm. Relatively high amount of most trace elements were detected in the Hwangto. The major and minor chemical compositions of the Hwangto were different depending on the types of host rocks. However, their difference was in the similar range compared with the compositions of host rocks. electron acceptor triggers sensory transduction processes in B. japonicum.t

• 농업생명과학연구
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• 제46권3호
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• pp.97-108
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• 2012

본 연구는 딸기 GAP 모델을 개발하기 위한 기초자료를 제공할 목적으로 서부경남에 소재한 딸기 농장 세 곳을 선정하여 딸기의 재배단계에서의 생물학적(위생지표세균, 병원성 미생물, 곰팡이), 화학적(중금속) 및 물리적(이물) 위해요소를 조사하였다. 먼저 작물, 재배환경, 개인위생을 대상으로 생물학적 위해요소를 분석한 결과, 위생지표세균인 일반세균과 대장균군의 경우 재배환경에서 최대 7.3 및 5.6 log CFU/g, 개인위생에서 6.3 및 5.4 log CFU/hand or $100cm^2$, 잎에서 5.3 및 4.7 log CFU/leaf으로 검출되었다. 병원성 미생물의 경우 Bacillus cereus가 토양에서 최대 6.1 log CFU/g, Staphylococuus aureus가 작업자 손에서 5.4 log CFU/hand로 검출되어 이들 병원균에 의한 식중독 발생 가능성 또한 있는 것으로 나타났으며, 공중낙하균의 경우는 안전한 수준으로 나타났다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Pb, Cu, Cr, Zn, Ni, Hg 및 As)은 모두 국내 허용기준치 이하로 검출되었고, 물리적 위해요소는 유리조각, 캔 등의 일반쓰레기나 경작지 폐기물 등으로 확인되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.273-282
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• 2011

본 연구는 파프리카 GAP 모델의 개발에 있어 기초자료를 제공하기 위해 서부경남에 소재한 파프리카 농장 3곳을 선정하여 파프리카의 재배단계에서 생물학적, 화학적 및 물리적 위해요소를 조사하였다. 생물학적 위해요소는 식물체, 재배환경, 개인위생 및 작업도구를 대상으로 위생지표세균 및 주요 병원성 미생물을 조사하였으며, 화학적 위해요소는 중금속 (재배환경 및 파프리카)과 잔류농약 (파프리카), 물리적 위해요소는 물리적인 위해를 줄 수 있는 요인을 조사하였다. 먼저 재배단계에서 생물학적 위해요소 분석 결과 위생지표에서 균인 일반세균과 대장균군의 경우 가식부인 파프리카에의 오염과 밀접한 관련이 있는 양액 및 원수에 대해서는 오염도가 양호한 것으로 나타났으나, 수확 된 파프리카와 직접적으로 접촉하는 바구니, 천막 및 작업자의 손 등에서는 최대 6.6 및 3.l log CFU의 높은 수준으로 검출되어 교차오염의 가능성이 확인되었다. 또한 병원성 미생물은 B. cereus만 1.5 log CFU 이하의 비교적 낮은 수준으로 검출되었고, 공중낙하균은 1.4 log CFU 이하로 검출되었다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Pb, Cu, Cr, Zn, Ni 및 As)과 잔류농약은 재배환경 및 파프리카에서 모두 국내 허용기준치 이하로 검출되었고, 물리적 위해요소는 유리조각, 캔 등의 일반쓰레기나 경작지 폐기물 등으로 다른 위해요소들에 비해 위험도는 상대적으로 낮으나 경우에 따라서 위해를 일으킬 수 있으므로 관리가 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 파프리카의 재배단계에서 생물학적 위해요소의 경우 작업도구 및 개인위생에서 대장균군이 높은 수준으로 검출됨에 따라 파프리카로의 교차오염을 예방하기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. 또한 화학적 및 물리적 위해요소의 경우 본 연구에서는 허용기준치 이하로 농약과 중금속이 검출되고 위해가 큰 이물이 발견되지 않아 안전한 것으로 나타났으나, 농약안전사용기준의 준수 및 재배환경에 대한 주기적인 검사 등은 필히 요구된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권3호
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• pp.19-27
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• 2003

플립칩 전자패키지에서 칩과 기판(PCB)를 연결할 때, 통상적으로 칩쪽은 금속패드/UBM 처리를 기판 쪽은 표면처리를 한 후 솔더로 연결하는데, 이 때 사용되는 UBM이나 표면처리에 따라, 칩/솔더, PCB/솔더에 생성되는 금속간 화합물의 종류와 두께 및 솔더의 조성이 변하게 되어 궁극적으로 솔더 접합부의 기계적 신뢰성에 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 Cu와 Au/Ni의 두가지 금속 패드가 무연솔더의 저주기 피로특성에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 고찰해 보았다. 저주기 피로 실험은 Cu나 Au/Ni이 표면처리 된 기판에 무연솔더 (Sn-3.5Ag, Sn-3.5Ag-1.5Cu, Sn-3.5Ag-XBi(X=2.5, 7.5), Sn-0.7Cu)를 리플로하여 총변위를 변화시키면서 상온에서 시행하였다. 기판의 표면처리에 관계없이 Sn-3.5Ag, Sn-3.5Ag-XCu(X-0.75, 1.5), Sn-0.7Cu 합금이 Sn-3.5Ag-7.5Bi 합금보다 피로저항성이 현격히 좋았으며, Au/Ni 표면처리한 솔더 접합부가 Cu 처리한 경우보다 피로저항성이 뛰어난 것으로 나타났다. 파괴 후 단면을 조사한 결과 계면에 형성된 금속간 화합물 내에 미세균열이 발견되었는데, Cu 표면처리를 사용한 경우 더 많은 미세균열이 생성된 것을 볼 수 있었다. Sn-3.5Ag, Sn-3.5Ag-Cu(X=0.75, 1.5), Sn-0.7Cu 합금의 경우 금속간 화합물 내에 생기는 미세 균열이 거시 균열로 성장하지 않고 파단은 항상 솔더 내부로 일어난 반면. Bi를 함유한 솔더의 경우, 기판의 표면처리에 상관없이 금속간 화합물/솔더 계면으로 균열이 생성 진전되어 다른 솔더합금에 비해 열악한 피로저항성을 나타내는 것으로 보인다. 이것은 Bi의 금속간화 합물/솔더 입계 편석이나 Bi 합금이 다른 합금에 비해 높은 경도값을 가지는 것에 인한 것으로 보여 진다.