본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.
(hfac)Cu(vtmos) [$C_{10}H_{13}O_{5}CuF_{6}$Si: 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4- pentadionato (vinyltrimethoxysilane) copper (I)] 구리원을 액체분사법으로 공급하여 반응성 스퍼터 증착된 PVD-TiN과 급속열처리 변환된 RTP-TiN 기판상에 구리를 유기금속 화학증착법으로 성장시키고, 증착조건과 기판 종류가 박막의 증착율, 결정구조 및 미세조직, 전기비저항 등에 미치는 영향을 분석하였다. 구리원 유량 0.2ccm에서 증착반응은 Ar 유량 200sccm까지 물질전달 지배과정과 전압 1.0Torr 이상에서 기화기에서의 공급율속을 보였다. 전압 0.6Torr일 때 활성화에너지는 155~225$^{\circ}C$의 표면반응 지배영역에서 12.7~14.1kcal/mol의 값을 나타내었으며, 225$^{\circ}C$ 이상의 기판온도에서는 $H_2$ 첨가에 따른 증착율 개선이 간응한 것으로 판단되었다. 증착층은 기판온도 증가에 따라 3차원 island 양식으로 성장하였으며, 증착초기 구리 핵생성밀도가 큰 RTP-TiN상 증착층이 PVD-TiN상보다 현저한 (111) 우선방위와 낮은 전기비저항값을 나타내었다. 구리박막의 전기비저항은 결정립간 연결성이 양호한 165$^{\circ}C$에서 가장 낮았으며, 증착온도에 따른 박막 미세구조 변화로 인해 그 거동은 3개의 영역으로 구분되어 나타났다.
단층 비지는 단층의 미끌림에 의해 입도와 결정도가 낮아지는 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 활석을 비롯한 층상규산염 광물은 단층 비지에 존재하며 단층 약화에서 중요한 역할을 할 수 있는데, 특히 광물 표면에 흡착된 물분자의 존재 여부에 따라 마찰계수가 달라진다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용해 입도와 결정도를 체계적으로 변화시킨, 분쇄 전후 활석의 함수율과 탈수반응 거동의 변화를 통해 활석이 단층 약화에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 적외선 분광분석 및 열분석 결과, 분쇄 전 활석은 소수성을 띠며 물분자가 거의 존재하지 않는다. 이후 최대 720분까지 진행된 분쇄를 통해 입도가 약 100~300 nm 내외까지 감소하고 비정질화가 진행된 활석에서는 물분자에 의한 함수량이 분쇄 전에 비하여 약 8 wt.% 증가하였다. 또한 분쇄된 시료를 가열할 경우, 분쇄 전에 비하여 기화되는 수증기의 양이 증가한다. 입도 및 결정도 감소에 따라 탈수산기 반응 온도도 분쇄 전 약 $900^{\circ}C$에서 720분 분쇄 후 약 $800^{\circ}C$로 감소하였다. 이와 같이 분쇄된 활석의 입도 및 결정도 감소에 의해 소수성이 친수성으로 바뀌며 층상 규산염 광물의 마찰계수를 낮출 것으로 생각된다. 지진 사이클을 통해 반복되는 단층의 미끌림은 지속적으로 단층 비지에 존재하는 활석의 마찰 계수를 낮출 것으로 생각되며, 오래된 단층이 점점 약화되는 원인에 대한 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
한국답토양(韓國畓土壤)의 토양질소유효화(土壤窒素有効化) 과정(過程), 산가수분해성유기태질소(酸加水分解性有機態窒素)의 각분별(各分別) Amino acid 조성등(組成等)을 일본토양(日本土壤)과 비교(比較)하여 약우(若于)의 특징(特徵)을 밝혀냈다. 비교(比較)한 일본(日本)의 토양(土壤)은 한국(韓國)과 위도(緯度)에서 거의 같은 위치(位置)이지만 동기(冬期)의 기상조건(氣象條件)이 다르고 또한 점토광물조성(粘土鑛物組成)에도 차이(差異)가 있는 북륙지역(北陸地域)의 토양(土壤)을 사용(使用)했다. 양국토양(兩國土壤)의 전질소함량(全窒素含量)은 거의 같을 것을 공시(供試)했다. 1) 양국(兩國)의 토양(土壤)은 전질소함량(全窒素含量)이 거의 같은 경우(境遇)에 있어서도 무기화율(無機化率)과 무기화양식(無機化樣式) 상이(相異)하며 한국토양(韓國土壤)은 무기화량(無機化量)이 적지만 배양후기(培養後期)에 생성(生成)되는 $NH_4-N$ 양(量)이 비교적(比較的) 많다. 2) 산가수분해성유기태질소(酸加水分解性有機態窒素)의 분별결과(分別結果) 한국토양(韓國土壤)은 전질소(全窒素)에 대(對)하여 가수분해성질소(加水分解性窒素)의 비율(比率)이 적고 특(特)히 ${\alpha}$-amino-N 및 가수분해성(加水分解性) $NH_4-N$가 적다. 그러나 한국답토양(韓國畓土壤)은 Hexosmine의 함유비율(含有比率)이 많고 10% 이상(以上)에 달(達)하는 치(値)를 보이는 경우(境遇)도 있었다. 또한 incubation에 의(依)한 토양질소무기화량(土壤窒素無機化量)과 유기태질소(有機態窒素)의 각(各) 분별(分別)과의 관계(關係)에서는 가수분해성(加水分解性) $NH_4-N$ 및 ${\alpha}$-amino-N의 함량간(含量間)에 유의(有意)한 정상관(正相關)이 있었다. 3) 산가수분해성(酸加水分解性) Amino acid 조성(組成)에서는 답토양(畓土壤)과 밭토양(土壤)(부식질화산회(腐植質火山灰))간(間)에 큰차(差)가 있으며 답토양(畓土壤)은 Basic Amino acid 비율(比率)이 많고 Acidic amino acid가 적다. 또한 한국(韓國)의 답토양(畓土壤)은 Alanine의 함유비율(含有比率)이 일본(日本) 토양(土壤) 보다 적었다. 그 밖에 전질소함량(全窒素含量)의 증가(增加)와 더부러 Proline의 함유비율(含有比率)은 증가(增加)하고 Aspartic acid는 감소(減少)하는 경향(傾向)이였다.
SFSI (Solvent free solid injector)를 이용하여 추출과 정제과정이 필요없는 신속한 농약잔류분석법을 개발하고, 이 분석법의 실효성 여부를 확인하고자 내분비계장애추정농약으로 알려진 endosulfan, metribuzin, trifluralin, 그리고 vinclozolin의 작물 중 잔류양상을 분석하였다. SFSI에 주입된 시료는 동결건조 후 사용하였으며, SFSI에서 시료의 충분한 기화를 위한 pre-heating time을 조사한 결과 endosulfan과 trifluralin은 1 분, metribuzin은 10 분, vinclozolin은 5 분이었다. 또한 농약들의 최소검출량은 endosulfan, metribuzin, trifluralin 그리고 vinclozolin에서 각각 0.05, 0.1, 0.05, 0.05 ng이었다. 분석대상농약의 작물별 회수율은 배추 중 endosulfan은 74%, 상추 중 metribuzin은 $98{\sim}107%$, 시금치 중 trifluralin은 $86{\sim}95%$, 그리고 고추 중 vinclozolin은 $94{\sim}95%$이었다. 현장시료에 적용해 본 결과 상추에서 metribuzin이 0.6 ng/mg 수준으로 검출되었다.
강자성 나노선에 형성된 자벽의 자기적 특성을 연구하기 위해 미세 자기 동역학을 이용하여 열적 자기 잡음에 대한 연구를 수행하였다. 열적 요동에 의한 자기 잡음 연구는 자성체의 중요한 물리량인 자화율이나 자기 공명 주파수와 같은 물리적 특성에 대한 정보를 제공해 주며, 이는 스핀 동역학의 연구에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 연구는 강자성 나노선에서의 자기 구조가 단일 자구를 형성하고 있는 경우와 두 개의 자구 사이에 자벽이 있는 경우에 대해서 열적 자기 잡음을 분석하였다. 그 중 단일 자구일 경우에 열적 요동에 의한 공명 주파수는 완전한 타원체 모형에서 탈자기화 상수를 고려한 Kittel 방정식으로 매우 잘 설명됨을 확인하였고, 자벽이 존재하는 경우에는 단일 자구에 의한 공명 주파수 이외에 추가된 공명주파수를 확인 할 수 있었다. 국소적인 분석을 통해 앞에서 언급한 추가 공명 주파수는 자벽에서 발생하며 단일 자구에 의한 공명 주파수에 비해서 낮은 주파수를 가짐을 확인하였다.
차세대 디스플레이로서 주목 받고 있는 유연성 정보표시 소자 개발에 대한 요구도가 날로 증대되고 있다. 유연성 정보표시 소자로서 플라스틱 기반 유연성 소자가 특히 주목 받고 있으나, 이의 실용화를 위해서는 플라스틱 기판에 적용 가능한 보호막 형성 기술 개발이 선행되어야 한다. 플라스틱 필름의 경우 높은 산소 및 수분 투과율 때문에 유연성 디스플레이의 응용에 걸림돌이 되고 있다. 플라스틱 기반 유연성 소자의 장수명화를 위해서는 수분과 산소의 투과를 방지하는 passivation layer 형성 기술이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는, polyethylene terephethalate (PET) 기판상에 증착된 $SiO_x$ 보호막의 합성에 있어서 중간층 유무에 따른 투습특성의 변화를 살펴보았다. 기화된 HMDSO (Hexamethyldisiloxane)와 Ar 및 $O_2$ 혼합기체를 이용하여 PECVD 방법으로 $SiO_x$ 박막을 합성하였다. 15 nm 두께의 $Al_2O_3$를 중간층으로 사용하여 중간층 유무에 따른 초기성장 거동 변화가 $SiO_x$ 박막의 투습 특성에 미치는 영향을 조사하였다. $SiO_x$ 박막 구조와 화학적 조성은 각각 FE-SEM과 FT-IR을 이용하여 분석하였으며, AFM을 이용하여 $SiO_x$ 박막 표면 미세 형상을 관찰하였다. 투습률은 MOCON사(社)의 Permatran-W 3/33 MA을 이용하여 측정하였다. 그리고 반복 굽힘 시험기를 이용하여 $SiO_x$ 보호막의 동적 투습 특성을 조사하였다. $Al_2O_3$ 중간층 유무에 따라 $SiO_x$ 박막의 투습률 (WVTR; water vapor transmission rate)은 ${\sim}10^{-1}g/m^2/day$(300 nm-thick $SiO_x$/PET)에서 ${\sim}5{\times}10^{-3}g/m^2/day$(300 nm-thick $SiO_x$/15 nm-thick $Al_2O_3$/PET)으로 변화하였다. 300 nm-thick $SiO_x$/15 nm-thick $Al_2O_3$/PET 시편의 경우 곡지름 50 mm에서 1,000회 반복 굽힘 후에도 투습률 변화를 보이지 않았다. 이와 같은 $SiO_x$ 박막의 투습 특성 변화는 $Al_2O_3$ 중간층 유무에 따른 초기 성장 거동의 변화로 해석된다. FE-SEM 및 AFM 표면 미세 구조 관찰을 통한 초기 성장 거동 변화 조사 결과, $Al_2O_3$ 중간층 없이 PET 기판위에 $SiO_x$ 박막 증착한 경우 3 차원 성장을 하는 반면, PET기판위에 $Al_2O_3$ 중간층 형성 후 $SiO_x$ 박막 증착하는 경우 2 차원 성장을 하게 됨을 관찰하였다. 따라서 본 연구를 통하여, 플라스틱 기반 유연성 표시 소자에 적용하기 위한 $SiO_x$ 보호막 합성 에 있어서 초기 성장 거동의 변화가 투습 특성에 민감한 영향을 미침을 알 수 있었다.
본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.
연구목적:이력형 댐퍼에 하중이 작용할 때 편심에 의해서 부재가 면외 방향으로 거동하는 것을 방지하여 응력-변형율 곡선의 불규칙성을 개선하고 감쇠효과의 계산 시 정확성을 기하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구방법:본 연구에서 사용하는 강재 스트립의 제원은 동일하게 하되 각각의 댐퍼를 구성할 스트립의 곡률은 다르게 한다. 곡률이 다른 각각의 강재 스트립을 댐퍼 1개당 3개씩 정삼각형으로 배치하여 곡률이 다른 5개의 댐퍼를 제작한 후 반복하중 실험을 수행하고, 에너지 소산량을 계산하여 댐퍼의 감쇠성능을 측정하였다. 연구결과: 시험 결과, 댐퍼 중에서 초기곡률이 조금이라도 있는 경우는 없는 경우보다 에너지 소산량은 상당히 감소하지만, 곡률의 크기에 따른 에너지 소산량의 변화는 크지 않으며, 곡률의 유무가 중요한 변수로 사료된다. 결론:댐퍼를 적용한 해석적 검토에서 주기는 T=0.3sec에서 T=0.536sec로 약 78.7% 정도 장주기화 되었고, 응답 스펙트럼 가속도는 Sa=0.54g에서 Sa =0.229g로 줄었으므로 댐퍼의 감쇠효과는 충분히 존재한다.
질산화작용(窒酸化作用) 억제제(抑制劑) Dicyandiamide(DCD)가 축산폐기물 중 유기질소(有機窒素)의 무기화(無機化) 방출율(放出率)에 미치는 영향을 구명(究明)하고자 생돈분(生豚糞)과 발효돈분(醱酵豚糞)에 DCD를 처리하고 $30^+/-1^{\circ}C$에서 10주간(週間) 항온(恒溫)하면서 매 1주(週) 간격으로 돈분의 pH와 $NH_4-N$, $NO_3-N$을 분석하여 무기태질소(無機態窒素) 농도(濃度)의 경시적(經時的) 방출(放出) 양상(樣相)과 $NO_3-N$ 생성억제(生成抑制) 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 항온기간별(恒溫期間別) 돈분(豚糞)의 pH는 8이상으로 높았으며 DCD를 처리하지 않은 생(生)돈분과 발효돈분(醱酵豚糞)에서 pH는 각각 0.04, 0.06 unit/week로 증가되었다(P<0.05). 항온(恒溫) 1주(週) 만에 생돈분(生豚糞) 중 유기질소(有機窒素)의 20.1%인 2,473ppm이 $NH_4-N$으로 무기화되었으나 발효돈분(醱酵豚糞)에서는 항온 2주(週)까지 $NH_4-N$ 농도가 항온(恒溫) 전(前)과 차이가 없었으며 외형적(外形的)인 무기화작용(無機化作用)은 발견할 수 없었다. 생돈분(生豚糞)에서 항온기간(恒溫期間)이 경과(經過)함에 따른 $NH_4-N$ 농도(濃度) 손실율(損失率)은 DCD 처리시 61.8ppm $NH_4-N$/week, 그리고 DCD 무처리에서는 72.3ppm $NH_4-N$/week로 $NH_4-N$의 형태적 변화가 신속히 진행되었다. DCD 처리(處理)에 따른 $NO_3-N$ 생성억제(生成抑制) 효과는 생돈분에서 통계적(統計的)으로 유의성(有意性)있게 나타났으나($r=0.79^{**}$), 발효돈분(醱酵豚糞)에서는 효과가 인정(認定)되지 않았다. $NH_4-N$ 농도 손실율(損失率)은 생돈분(生豚糞)에서는 1차(次) 회귀(回歸)에 그리고 발효돈분(醱酵豚糞)에서는 2차(次) 회귀(回歸)에 유의성(有意性)있게 따르고 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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