나노 다공질 $TiO_2$ 전극막, 광 감응형 염료, 전해질 그리고 상대전극으로 구성된 염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cells, DSSCs)는 최근에 많은 관심을 받아오고 있다. 염료감응형 태양전지에서 $TiO_2$ 전극막은 태양광의 흡수량을 증가시키기 위해 가능한 많은 양의 Ru 착물을 표면에 흡착시켜야 하는데 이를 위해 높은 비표면적과 나노 다공성 입자로 구성된 광전극이 요구된다. 또한 에너지 전환 효율을 증가시키기 위한 방법으로 $TiO_2$ 페이스트의 제작시 산을 첨가 후 열처리하는 방법이 보고되고 있다. 이 논문에서는 산이 첨가된 페이스트로 제조한 $TiO_2$ 광전극이 염료감응형 태양전지의 에너지 변환 효율에 미치는 영향을 체계적으로 이해하기 위해 FE-SEM, XPS, EXAFS 그리고 AFM 등을 이용하여 제조된 광전극의 물리적 화학적 특성을 조사하였다. 또한 광전류-전압 곡선으로부터 산처리된 페이스트를 이용하여 제조한 염료감응형 태양전지의 에너지 전환효율을 평가하였다. 산처리된 페이스는 염료감응형 태양전지의 에너지 전환효율에 크게 영향을 미침을 알 수 있었다.
천인관계론은 한대에 매우 성행하던 학술이론이었다고 할 수 있으며, 서한시기의 동중서가 이러한 이론을 체계화하고 널리 알리는데 중요한 역할을 했다고 하기도 한다. 동중서의 천인관계론에서는 인간에게 속하는 각종의 특징들이 자연계 안에 투사되어 천과 자연을 의인화시켜서 천과 인간이 서로 같은 구조를 가지고 있으며 비슷한 기능을 나타낸다고 했다. 왕충의 천인관계론은 바로 서한시기에 유행했던 천인감응론의 이론적 근거를 비판할 뿐만 아니라, 그 자신의 전체 사상체계의 기초가 된다고 할 수 있는 것이다. 왕충이 재세했던 당시에 유행했던 사회적 의식형태는 이미 변형된 모습의 천인감응론이었다고 할 수 있는데, 왕충은 이러한 형태의 천인감응론은 허망한 것이라고 생각했기 때문에 매우 신랄하게 비판을 한다. 왕충의 비판은 두 가지 다른 측면에서 진행되었는데, 하나는 천인감응론에 대하여 인간의 경험적 사실의 입장에서 그것의 진위를 판단하는 것이었고, 다른 하나는 천인감응론이 인간과 사회의 가치 의미적 측면에서 가치취향의 옳고 그름을 판단하는 것이었다. 이와 같은 서로 다른 함의는 왕충의 비판 작업 속에서 항상 중첩되어 나타나거나 동시에 나타나기도 한다. 이러한 왕충의 천인관계론에 대하여 본문에서는 왕충이 비판한 천인감응론과 천인감응론의 비판을 통한 인간존재의 의미를 중심으로 논의를 진행해 보도록 하겠다.
개갑 인삼종자의 생리적 휴면타파를 위한 적정 저온감응기간을 조사하였다. 채종하여 3개월간 모래로 층적저장하여 개갑이 완료된 종자의 배는 배유의 1/2정도의 크기를 보였다. 인삼종자는 채종 당시의 미숙한 배가 형태적으로 거의 완전한 발달을 보이기까지는 6개월 정도가 소요되었으며, 배의 신장의 실외보다는 실내에 저장하였던 종자가 더 빨리 자랐다. 배 신장이 완료된 종자라 할지라도 60일 이하의 저온처리된 종자는 발아가 되지 않았으며, 발아에 필요한 저온감응기간은 실외의 자연상태에서는 75일 정도이며, 냉장온도(4$^{\circ}C$)에서는 90일 정도가 적정하였다. 그러나 적정의 저온감응을 받은 종자라 할지라도 상온데 지속적으로 방치하게 되면 그 효과는 현저히 감소되었다.
단위 장비 수준에서 시스템 수준에 이르기까지 통제되는 KSLV-I 2단부의 복사성 방사/감응 특성은 탑재되는 위성, 발사체 1단부, 그리고 우주센터에 설치되고 운용되는 지상장비 및 외부 통신망의 정상동작을 보장하기 위하여 전 주파수 대역에 대해 시험 및 관리되어야 한다. KSLV-I과 하부시스템에서 방사되는 비의도성 잡음은 각각의 요구규격에 정의된 제한치 보다 작도록 제한되어야 할 뿐만 아니라 시스템의 특성을 정확히 검증하기 위한 적절한 시험 및 평가 방법도 개발되어야 한다. 본 논문에서는 KSLV-I 2단부 엔지니어링 모델의 전자파적합성 확보를 위해 도출된 복사성 방사와 복사성 감응에 대한 시험규격, 측정방법 그리고 시험 결과가 제시된다.
본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브용 표면개질제를 리빙라디칼중합법을 통하여 제조하고, 이를 이용하여 표면개질되고 분산제어된 다중벽탄소나노튜브를 제조하고 염료감응형 태양전지의 대전극 재료로 사용하였다. 우선 리빙라디칼중합법 중 nitroxide mediated polymerization (NMP) 기술을 이용하여 poly(maleic anhydride-co-p-acetoxystyrene)-block-poly(p-acetoxystyrene)를 합성하고, 공중합체중의 maleic anhydride기에 이미드화 반응을 통하여 pyrene기를 도입하였다. 공중합체 중의 p-acetoxystyrene 반복단위들은 가수분해 반응을 통하여 p-hydroxystyrene 반복단위로 변환하였으며, 제조된 공중합체의 구조와 열 특성 등을 GPC, GC, $^1H$-NMR, TGA을 통하여 분석하였다. 제조된 공중합체를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브의 표면을 polymer wrapping법으로 처리하였고, 표면개질된 탄소나노튜브의 분산성을 다양한 용매에서 비교분석하였다. 표면이 개질되고 페이스트 내에의 분산성이 향상된 다중벽탄소나노튜브를 염료감응태양전지의 대전극 제조에 응용하였으며, 표면처리 및 분산제어 여부에 따른 제작 특성 및 동작특성 등을 평가하였다.
탄소나노튜브는 화학적 안정성과 고전도성을 갖는 동시에 높은 비표면적을 지니고 있다. 이와 같은 특정으로 염료감응형태양전지의 상대전극으로 사용 가능이 기대되어 지고 있으나, 아직 성공적인 연구가 발표되고 있지 않다. 많은 연구자들이 CNT 자체만으로 원하는 효과를 얻지 못하고 있기 때문에, CNT 조작(가공)을 통해 CNT 특성을 올리고자 노력하였다. 그러나 본 연구에서, 가공하지 않은 CNT powder를 이용하여 paste를 제조하고 doctro-blade법으로 코팅하여 CNT counter electrode를 제조하여 DSSC의 상대전극으로써의 적용 가능성을 조사 해 보았다. 제조된 CNT counter electrode에 대한 CNT 자체만의 전기화학적 특성을 측정하였다. 그리고 DSSC 에 직접 적용하여 전지의 광전특성을 측정하였다. 그 결과 탄소나노튜브의 고전도성 특성과 넓은 비표면적 특성에 의해 상대전극의 전해질/전극계변에서의 전해질의 산화환원 반응에 대한 촉매 작용을 향상시키고, 상대전극 표변에서의 전자전달 속도를 높여 염료감응형 태양전지의 효율을 높이는 것으로 확인되어졌다.
본 논문에서는 현재 많이 연구되고 있는 염료감응 태양전지에 대해 전기화학적 접근을 통해 설명한다. 특히, 기존 도핑 개념을 적용하는 반도체 태양전지와 다른 점을 비교 설명하고, 이론적으로 어떻게 태양전지가 형성될 수 있는지를 설명한다. 또한 염료감응 태양전지가 탄생되게 된 과정을 고찰해 본다. 이어서, 태양전지에서 많이 사용되는 전기화학적 분석법을 설명하고, 어떻게 적용될 수 있는지 임피던스 분석법을 통해 설명한다. 전기화학에서 많이 사용되는 임피던스와 순환전압전류법을 통해, 염료감응 태양전지를 이루는 주성분인 금속산화물과 염료, 전해질의 에너지준위 분석법에 대해서 간단히 소개한다.
본 연구에서는 영상음향의 사운드디자인 구조의 차이가 수용자에게 어떠한 감응도 변화가 있는가를 알아 보았다. 실험은 60초의 TV광고음향을 음악으로만 디자인한 음향트랙과(A), 음향효과와 음악으로 디자인한 음향트랙(B)을 청취하게 하여, 어떠한 사운드 구조가 감응도(주의력, 활성도, 감성도)에 더 유의한 영향을 미치는가를 알아 보았다. 실험은5명씩의 남.여 대학생을 대상으로 이루어 졌고 안정상태와 Fp1, Fp2를 중심으로 한 전두엽측정방식으로 한 뉴로피드백(Neuro feedback)뇌파측정방법으로 측정하였다. 그 결과, 음악으로만 디자인한 A음향트랙에서의 감응도는 주의((ATQ)와 활성도(ACQ), 감성도(EQ)모두가 증가했으나 B트랙보다는 낮았다. 음악+효과음으로 디자인한 B트랙에서는 주의력(ATQ), 활성도(ACQ),는 A트랙보다 증가하였으나 EQ(감성도)는 반대로 A트랙보다 낮았다. 결과적으로 영상에서 음향은 주의력과 활성도 에는 기본적으로 뇌의 변화에 작용하나 정서적인 면은 역시 음악이 유효한 것으로 나타났다. 그러나 강한 효과음들은 음악보다 주의력과 집중도를 높이기는 하나 스트레스적(SQ)지수는 오히려 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 방송과 영화 등의 사운드구조는 영상과의 호흡을 기본으로 하지만 실제로 시각정보와 청각정보가 동시에 합쳐져서, 심리적으로 어떠한 영향을 미치는가를 뇌신경측정으로 고찰한 것에 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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