수증기 및 산소에 대한 차단성이 개선된 PVA-BA 코팅 조성액의 포장소재로의 적용가능성을 확인하기 위하여 콤마 코팅과 라미네이션 공정을 이용하여 PET/PVA-BA/OPP 다층필름을 제조하였다. PCT 전 후의 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 기체, 수증기 차단특성 및 인장강도를 확인하였고 이를 PA/PA/EVOH/PP 다층필름의 물성과 비교하였다. PVA내 BA 함량이 증가함에 따라 물성이 증가하는 것을 확인할 수 있었지만, PCT 후 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 산소, 수증기 차단특성 및 인장강도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 PVA-BA층 내 증가한 가교밀도와 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한, 조미김을 이용한 저장특성분석에서, PET/PVA-BA/OPP다층필름은 PP/Al-metallized PP 다층필름에 비해 조미김의 지방산화를 야기시키는 요인을 효과적으로 억제하는 것으로 판단된다. 하지만, PP/Al-metallized PP 다층필름에 비해 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 상대적으로 높은 수분투과특성 때문에 Aw에 큰 장점을 확인하지 못하였다. 따라서, 물성 극대화 및 포장소재로 적용을 위해서는 PET/PVA-BA/OPP 다층필름 내 수분 차단성 향상에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 것을 확인하였다.
Co/Al 다층 박막을 2 nm/2 nm, 5 nm/5 nm, 10 nm/10 nm의 두께로 증착한 후, 후속 열처리에 따른 Co/Al 다층 박막의 미세구조와 전기적, 자기적 특성 변화를 관찰하였다. 증착 중에 계면 반응에 의해 CoAl 화합물이 형성되는 사실을 확인하였으며, 후속 열처리에 의해 결정질 화합물 CoAl상의 형성 반응이 활발하게 일어나고, Si과의 계면에서는 $Co_2Si$상이 형성됨을 확인하였다. Co/Al 다층 박막의 증착 직후, 조성에 따른 면저항값은 Co 2 nm/Al 2 nm 다층 박막의 경우가 가장 큰 값을 나타내었으며, 열처리 온도가 증가함에 따라 코발트 실리사이드 형성 등의 이유로 면저항값이 급격하게 감소함을 관찰 할 수 있었다. 또한 포화 자화값은 Co 2 nm/Al 2 nm 다층 박막의 경우가 가장 낮은 값을 나타내었고, 다층 박막을 이루는 각층의 두께가 증가할수록 포화 자화값이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
폴리우레탄을 PU1000(poly(propylene glycol), PPG, 분자량 1000 g/mol로 제조된 폴리우레탄)과 PU2000(PPG 분자량 2000 g/mol로 제조된 폴리우레탄)을 이용하여 다층구조와 발포체 다층구조로 제조하였고 동력학 특성과 음향특성을 기준물질인 PU1000과 비교 조사하였다. 다층구조 폴리우레탄의 감쇠 피크는 PU1000에 비해 낮은 온도로 이동한 반면에 발포체를 이용한 다층구조에서의 감쇠 피크는 PU1000에 비해 높은 온도로 이동하였고 감쇠 범위 또한 넓어졌다. 음향특성인 투과손실 측면에서 보면 다층구조의 투과손실은 기준이 되는 PU1000에 비해 100 Hz이하와 600 Hz의 특정 주파수 영역에서 효과적이었고 발포체 다층구조의 경우는 실험 범위인 1000 Hz이하 전영역에서 아주 우수한 투과손실이 얻어졌다
본 연구에서는 습식 코팅 방식 중 하나인 다층박막적층법의 자동화 시스템을 제작하였다. 특히, 본 연구에서 제안한 자동화 시스템은 다층박막적층법의 공정 변수(예를 들어, 증착 재료, 코팅 깊이, 코팅 및 헹굼 시간)를 제어함으로써 손으로 작업하는 것과 동일한 변수 조작이 가능하게 설계되었다. 자동화 시스템을 통해 기판을 완벽하게 용액 안으로 침액시킬 수 있으며, 이를 통해 특별한 분자간 결합(예를 들어, 정전기적 인력, 공유 및 수소 결합)을 통해 기판 위에 균일한 다층의 박막 형성이 가능하다. 두 종류 이상의 용액으로 기판이 침액될 때, 이 기판은 다른 용액으로 이동되기 전에 청소 구역에서 헹굼과 건조 과정을 거친다. 이러한 담금, 헹굼, 건조 과정은 모두 컴퓨터 프로그램에 의해 제어 가능하다. 본 연구에서는 자동화 시스템을 통해 그래핀을 기반으로 하는 다층박막 샘플을 제작하였고, 균일한 그래핀의 적층 여부를 분석하기 위해 제작된 샘플의 흡광도와 두께를 측정하였다. 기판 위에 그래핀과 고분자 층의 적층이 진행될수록 흡광도와 두께가 균일하게 증가하는 결과를 통해, 본 연구에서 제작한 자동화 시스템이 수작업을 통한 다층박막의 적층을 완벽하게 대체 가능함을 알 수 있었다.
수직자기 기록매체를 위해 스퍼터링법으로 Co/Pd 및 Co/Pt 다층막을 형성하였으며 Pd 및 Pt 바닥층의 증착 압력이 다층막의 자화거동 및 보자력에 미치는 영향에 대해 연구하였다. Co/Pd 다층막의 경우 보자력이 바닥층의 증착 압력에 매우 민감하여 바닥층 증착압력만을 조절함으로써 보자력을 크게 증가시킬 수 있었으나 Co/Pt 경우 바닥층의 증착압력 조절에 의한 보자력 증대효과는 미미하였다. 바닥층의 종류 및 증착압력에 따른 다층막의 보자력 변화를 바닥층의 표면 거칠기 및 다층막 증착착시의 계면상태 변화의 측면에서 설명할 수 있었으며 이는 바닥층의 증착압력의 증가에 따른 다층막의 수직이방성 에너지 감소 및 자화반전 기구의 변화와도 연관시킬 수 있었다. 다층막의 Kerr 회전각은 바닥층의 종류 및 증착압력에는 거의 의존하지 않는 것으로 나타났다.
다층토양구조에서 유기물과 토양의 깊이가 토양수 이동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 풍건한 유기퇴비를 토양에 0, 2, 4, 6%로 처리한 단층과 다층 토양구조를 가진 토양칼럼을 이용하여 포화수리전도도를 측정하였다. 한편 측정된 수리전도도는 현장에서 실제 측정없이 적용하기 위하여 Jury가 제시한 효율적 수리전도도공식을 이용하여 환산한 후 이 수치를 실제값과 비교하여 보았다. 단층과 다층 토양구조의 수리전도도는 토양에 가해진 유기물 함량이 증가함에 따라 수리전도도는 급격히 감소하였으나 다층구조의 경우 토양칼럼의 길이가 길어짐에 따라 길이가 증가된 만큼의 점진적으로 수리전도도가 증가되는 것이 조사되었다. 그러므로 다층구조의 토양에서 실제의 수리전도도값을 얻기 위해서는 Jury 의 효율적 수리전도도공식의 변형이 필요하다.
유기발광소자는 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 높은 명암비의 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이로 각광 받고 있으며, 이미 소형 디스플레이로 상용화되고 있다. 유기발광소자에서는 발광효율을 높이기 위해서 전하들의 균형이 매우 중요하다. 유기발광소자 내 정공의 이동도는 전자의 이동도보다 빠르기 때문에 정공의 이동도를 감소하거나, 전자의 이동도를 증가하여 전하들의 균형을 형성함으로 유기발광소자의 효율을 증진시키는 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 유기발광소자의 전자 수송층을 다층구조로 적층하여 전자의 이동도를 증가하여 효율이 증진하는 메커니즘을 기본으로 하였다. 전자 수송층을 tris(8-hydroxyquinoloine)aluminum ($Alq_3$) 단일층, 4,7-diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen)과 $Alq_3$의 혼합층및 BPhen과 $Alq_3$ 다층 구조로 제작한 유기발광소자의 전기적, 발광 특성을 비교 분석하였다. BPhen은 lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) 준위가 $Alq_3$의 LUMO 준위와 유사하여 전자 주입이 효율적으로 일어나며, 또한 낮은 highest occupied molecular orbital (HOMO) 준위는 정공 저지층의 역할을 하여 발광층 내에서 전하의 균형을 효율적으로 맞춰준다. 유기발광소자는 N,N,'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl1-1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB)/ $Alq_3$/ 다양한 전자수송층 / lithium quinolate (Liq)/ aluminium (Al) 음극 전극으로 각각 증착하여 제작하였다. 전자수송층을 다층 구조로 사용한 유기발광소자는 발광효율이 혼합층과 단일층에 비해 높았으며, 최대 발광효율은 전류밀도가 273 mA/cm2일때 4.5 cd/A였다. 다층구조의 전자수송층에서 다층으로 증착된 BPhen이 효율적인 전자 주입 및 전공 저지하는 역할을 최적화 하여 발광층에 더 많은 엑시톤이 형성하여, 유기발광소자의 효율을 증진시켜 준다는 사실을 알 수 있었다.
본 연구에서는 e-beam 증착을 이용하여 Al, Mg 단일 금속으로 다층형 Al-Mg 코팅층을 제조하여 특성 분석 및 내식성을 평가하였다. Al-Mg 코팅층은 99.99%의 Al, 99.9%의 Mg grain을 사용하여 E-Beam 가열을 통해 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 48 cm이며, 기판은 세척을 실시한 후 진공 챔버에 장착하고 ~10-5 Torr 까지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판홀더에 800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅층의 구성형태에 따라 Al 또는 Mg을 코팅하였다. 다층형 Al-Mg 코팅층은 2층에서 최대 6층까지 제조하였으며 $3{\mu}m$의 두께를 기준으로 Al과 Mg 코팅층의 두께비가 각각 1:1 과 2:1이 되도록 코팅하였다. 6층 이상에서는 코팅층의 두께 제어가 쉽지 않기 때문에 층수는 6층으로 제한하였다.다층형 Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, Al-Mg 코팅층간의 계면을 관찰할 수 있었다. 또한 글로우방전분광기로 Al-Mg 코팅층을 관찰한 결과, Al과 Mg 코팅층이 균일한 다층 구조를 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 다층의 Al-Mg가 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, Al-Mg 코팅층의 층수가 증가할 수록 내부식 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상은 Al-Mg 코팅층이 다층으로 형성되어 있어 부식 생성물을 효과적으로 차단하여 강판의 부식을 방지한 것으로 판단된다.
최근 들어서 유연 OLED (Organic Light-Emitting Diodes) 소자에 대한 연구가 증가하면서 전통적인 ITO 전극을 대체할 수 있는 전극물질 후보로 그래핀이 많은 주목을 받고 있다. 그 중에 CVD 방법으로 합성된 다층 그래핀(Few layer graphene, FLG)은 실제 상용화되는 소자에 응용이 될 가능성이 높아 많은 연구가 이 방향으로 진행되고 있다. 이 연구에서는 다층 그래핀과 유기물질 사이의 계면을 전자분광학 분석을 이용해 각 분자층 사이의 에너지 준위 변화에 대해 분석했다. 에너지 준위 정렬을 이용하면 각 분자층간의 정공주입 에너지장벽을 알 수 있는데 이 에너지 장벽은 소자의 효율에 직접적으로 연관되는 값이다. 정공 주입층 물질로는 TAPC 1,1- Bis[4-[N,N'-di(p-tolyl)amino]phenyl]cyclohexane (TAPC)를 사용했고, 다층 그래핀과 TAPC층 사이의 에너지 준위 정렬을 분석한 결과 다층 그래핀과 TAPC층 사이에는 ~1.4 eV의 에너지 장벽이 존재함을 확인했다. 하지만 OLED 소자로 활용하기 위해서는 이보다 더 낮은 에너지 장벽을 필요로 하기 때문에 두 물질 사이에 4,4'-bis(N-phenyl-1-naphthylamino)biphenyl (NPB), 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile (HAT-CN)을 삽입하여 에너지 장벽을 낮추기 위한 시도를 해 보았다. 그래핀과 TAPC 사이에 중간층으로 NPB를 사용했을 때의 에너지 장벽은 0.55 eV, HAT-CN을 사용했을 때는 0.4 eV로 TAPC만 사용했을 때보다 ~1 eV정도 에너지 장벽을 낮추는 효과를 보여줬다. 이 연구를 통해 다층 그래핀을 OLED 소자의 전극으로 활용할 수 있는 가능성을 볼 수 있었다.
본 연구는 다층모형(multilevel model)을 상수원관리지역 주민지원사업 정책평가에 활용하는데 있어 유효성 및 효과를 이해하는데 연구의 목적이 있다. 정책의 대상이 위계적인(hierarchical) 특성을 지니고 있는 경우 다층모형을 이용하여 정책평가를 하는 것이 정책의 효과를 평가하고 검증하는데 있어 적절하다. 또한 이 모형은 기존 평가결과의 재평가 등에 응용될 수 있다. 상수원관리지역의 주민지원사업을 대상으로 주민만족도와 경제적 도움정도를 정책효과변수로 하여 다층모형을 적용 하였다. 그 결과 정책효과변수에 기존 평가결과 및 중요한 사업으로 여겨지던 소득증대사업 등이 직접적인 영향을 미치지 못함을 통계적으로 확인할 수 있었다. 본 연구는 다음과 같은 세 가지의 정책적 함의를 지닌다. 첫째, 정책 및 사업평가에 있어 정책의 효과를 엄밀히 파악하기 위하여 위계적 구조를 고려할 수 있는 다층모형을 이용하여야 한다. 둘째, 기관평가의 순위 도출에 있어 다층모형을 이용하여 지표에 의한 성과지표와 보완적으로 이용해야 한다. 셋째, 위계적 구조의 하나로서 공간적 위계를 고려하여 정책평가를 시행하여야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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