식물의 기공은 이산화탄소와 수증기가 대기와 식물 사이를 이동하는 통로로 광합성 및 증산작용과 밀접하게 연관되는 중요한 생리적 기능 형질이다. 본 연구에서는 낙동강변에 서식하는 초본 식물종을 대상으로 자생식물과 외래식물 사이에 기공 형질에 차이가 있는지 조사 분석함으로써 낙동강변 식물 군집 내 기공 형질의 변이 양상을 파악하고, 또한 외래식물이 성공적으로 정착하는 이유를 알아보고자 하였다. 조사 결과, 같은 신장 모양 기공 형태를 가진 외래식물과 자생식물의 경우 기공밀도, 기공지수, 기공크기에 차이가 없었고, 이는 외래식물의 성공적 정착에 비어있는 생태적 지위가 꼭 필요한 것은 아님을 시사하였다. 기공밀도는 잎의 두께와 음의 상관관계를, 잎건조중량(LMDC)과는 양의 상관관계를 보였으며, 잎면적비(SLA)와는 상관관계가 없었다. 신장 모양기공을 가진 식물은 모두 양면기공형 잎을 가지고 있었고, 아령 모양 기공의 밀도 및 크기가 신장 모양 기공보다 작았다.
발포금속은 초경량 재료로서 폐기공과 개기공의 두 가지 형태의 구조를 지니고 있으며 폐기공은 내충격성, 흡음성, 단열성의 기능을 지니고 있고, 개기공은 필터, 생체지지대, 촉매재, 열방출재 등으로 사용되고 있다. 개기공발포재는 삼차원 구조모양으로 프리커서를 이용한 압력정밀주조나 기공입자용출법으로 제조하고 있으나 기공의 크기나 셀의 형상, 두께 등을 조절하기에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 환경친화적인 펄라이트를 사용하여 목적하는 크기의 그래뉼을 제조한 후, 용융마그네슘합금을 감압주조법으로 주조하여 그래뉼의 크기로 기공율을 조절하고, 주형의 온도와 압력에 따른 유동의 길이를 측정하였다. 그래뉼 직경이 2.3 $mm{\O}$ 일때에 주형의 온도 $300^{\circ}C$ 이상, 압력이 5000 Pa 이상에서 유동길이 6.5 cm 이상을 얻었다.
배양환경을 달리하여 생산한 3가지의 유묘 (타가영양묘, 혼합영양묘, 자가영양묘)를 대상으로 잎의 형태적 특성 및 탄수화물 함량 등을 비교 분석한 결과, 온실묘, 자가영양묘와 혼합영양묘는 하표피층에 왁스의 결정형이 관찰되었으나 타가영양묘에서도 관찰되지 않았다. 기공수와 크기에 있어서는 타가영양묘가 자가영양묘에 비하여 기공이 크고 많았다. 특히, 자가영양묘의 기공형태와 크기는 온실에서 자란 유묘와 거의 유사하였다. 식물체의 탄수화물함량은 자가영양묘가 혼합영양과 타가영양묘에 비하여 많았으며 유리당도 역시 자가영양묘가 가장 많았고 모든 배양묘에서 glucose의 함량이 가장 많았다.
성공적인 전치부 심미 보철물이라면 다음의 몇가지 조건들이 충족되어야 한다고 생각한다. 환자의 안모와 조화, 치아와 치주 조직간의 조화, 주변 치아들과의 연속성등이 바로 그것이다. 하지만 보철물을 제작하는 기공과정에서는 치과 기공사가 환자를 직접 만나지 않고 모델 상에서 작업을 하기 때문에 제한된 정보 내에서 자신의 지식과 기술에 의존하여 보철물을 제작할 수 밖에 없다. 이 글에서는 전치부 심미보철 모델에서 제작할 때 필자가 치과기공사로서 생각하고 있는 생물학적 기준과 치주환경을 고려한 보철물 형태와 이를 부여하는 방법들을 증례를 통해 논해 보기로 한다.
본 연구에서는 디메틸실록산과 벤젠으로 구성된 단량체 용액에 방향성 결정화를 두 차례 진행하여 새로운 기공 구조를 제작하였다. 우선 첫 번째 용매의 방향성 결정화를 통해 벌집 형태의 기공 구조를 제작하였다. 상기 용액을 다시 담지한 뒤, 다시 방향성 결정화를 진행하게 되면 벌집 형태의 기공 구조 내에 또 다른 기공 구조가 혼재되어 있는 새로운 구조를 얻을 수 있었다. 반복된 방향성 결정화로 제조된 다공성 소재는, 한번의 방향성 결정화로 제조된 소재보다 압입탄성계수와 압입경도가 높았으며, 높은 농도의 용액으로 두 번째 방향성 결정화가 진행된 경우에 최대 증가치(압입탄성계수: 2140% 증가, 압입경도: 2330% 증가)를 얻을 수 있었다. 반면, 두 번째 방향성 결정화가 진행된 경우, 첫 번째 방향성 결정화만 진행된 경우보다 기공률과 접촉각은 감소하였으며, 높은 농도의 용액으로 두 번째 방향성 결정화가 진행된 경우 이들 물성의 최대 감소(기공률: 21% 감소, 접촉각: 36% 감소)를 관찰할 수 있었다.
양극산화를 통해 생기는 다공성 알루미나 산화막의 기공은 전해질과 적절한 온도 등 제작 조건에서 자기 조립하여 고도로 정렬된 (Highly ordered) 나노기공을 가지는 AAO (AnodicAluminum Oxide)를 제조하는데 주로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 다단계 산화방법으로 빛의 파장에 무관하게 빛의 반사를 매우 효과적으로 줄이는 포물선 형태의 Moth-eye 구조를 가지는 템플릿을 제조하였다. SEM 측정을 통해 구조체 다공성 알루미늄 산화막의 표면적 변화를 알 수 있었고, 일정한 크기와 모양의 pore가 규칙적으로 형성된 것을 확인하였다. 그리고 제조된 템플릿 내부에 고분자를 채워 포물선 형태의 나노핀을 갖는 필름을 제조할 수 있었다.
폴리우레탄폼(PUF)은 연질, 반경질, 경질 형태로 제작이 가능하여 산업적으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 경질 폴리우레탄폼은 우수한 기계적 특성과 낮은 열전도도를 가지고 있어, 건축물의 단열재와 천연가스 운수송 분야에서 보냉재로 사용되고 있다. 해당 분야에서는 기계적 강도는 높이고 열전도도는 낮추고자 하는 기술적 수요가 꾸준히 요구되고 있다. 본 연구에서는 경질 폴리우레탄폼을 제작하고, 교반기의 임펠러 형태(Propeller, Dispersed turbine)에 따른 폼의 미세구조와 물성 변화를 연구하였다. FE-SEM 이미지 및 Micro-CT 분석을 통해 Dispersed turbine으로 제조한 폼의 평균 기공 크기가 Propeller로 제조한 기공보다 21.5% 작은 것을 확인하였다. 압축 강도는 작은 기공을 가진 폼에서 15.4% 향상되었고, 열전도도는 3.1% 감소하였다. 이러한 결과는 PUF 복합재 제조에 활용될 수 있다.
무기막을 기체 분리 및 분리막 반응기에 적용하려면 특정 기체에 대한 선택도 뿐만 아니라 절대 투과 속도 또한 높아야 한다. 박막 담지 무기막은 다공성 지지체를 사용하여 그위 또는 그 기공 내에 선택적 투과성을 지니는 막을 합성한 형태로서, 되도록 얇은 선택적 투과막을 지지체에 제조함으로써 투과도를 향상시킬 수 있다. 고온에서 수소에 투과성이 있는 실리카막의 경우 기공의 크기기 4nm 정도인 다공성 유리를 지지체로 하여 화학증착법으로 제조하는 연구가 많이 수행되어 왔으며 400$\circ$ 이상의 온도에서 막을 통한 수소의 투과도는 0.1 cm$^3$[STP]/min-atm-cm$^2$ 수준이었다. 본 연구에서는 실리카 담지 무기막의 수소 투과성 향상을 위하여 기공의 크기가 다공성 유리보다 큰 다공성 알루미나를 지지체로 사용하였으며, 이 지지체의 기공 내부에 솔-젤 및 화학증착법에 의하여 실리카 막을 합성하고 고온에서의 기체 투과 특성을 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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