고온초전도체의 마이크로파 특성에 대한 이해는 고온초전도체를 이용한 고주파소자의 설계 및 제작된 소자의 특성을 이해하는데 있어서 매우 중요하다. 본문 중에는 고온초전도체의 고주파특성 중 초전도박막의 표면저향과 전자파침투깊이의 측정방법이 기술되었으며 지금까지의 연구결과 밝혀진 고온초전도박막의 표면저항의 온도 및 rf 자기장애의 의존성에 대한 내용이 기술되었다.
본 연구는 도체 등급판정을 받은 비육돈 LY 및 LYD 교잡종 중 암퇘지 128두와 거세돈 528두, 총 656 두를 공시돈으로 교배조합, 도체등급 및 출하일령별 도체 및 육질특성을 조사하여 고급돈육생산에 필요한 기초적 자료를 얻고자 실시하였다. 교배조합별 도체특성의 변화에서 근내 지방도와 보수력은 두 교배조합 간에 각각 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였으나, 도체중, 등지방 두께, 육색, 도체등급 및 출하일령은 두 교배조합 간에 유의차가 나타나지 않았다. 도체등급별 도체특성 분석에서 도체중은 도체등급이 떨어질수록 유의하게(p<0.05) 무거웠다. 등지방 두께는 도체등급이 높을수록 유의하게(p<0.05) 얇은 성적을 나타났으나, 육색도에서는 도체등급간에 통계적 유의차는 없었다. 보수력은 도체등급 간에 유의한 차이(p<0.05)를 보인 반면에, 출하일령은 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다. 출하일령별 도체특성에서 도체중과 등지방 두께는 출하일령 간에 통계적으로 유의하게(p<0.05) 일령이 많을수록 무겁게 나타났으나, 육색은 일령간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 근내 지방도는 출하일령이 많을수록 유의하게(p<0.05) 높았으나, 도체등급과 보수력에서는 출하일령이 적을수록 유의하게(p<0.05) 높게 나타났다. 그리고 A 등급 출현율은 출하일령이 높은 돈군보다 166~170 일령 돈군에서 53.5%로 가장 높게 나타났다. 도체형질 간의 상관계수 추정에서 도체중은 등지방 두께와 정(+)의 중등 상관이었으나, 도체등급과는 부(-)의 상관이 존재하였으며, 등지방 두께와 도체등급 간에는 부(-) 상관, 육색과 보수력 간에는 고도의 부(-)의 상관, 그리고 근내 지방도와 보수력은 정(+)의 중등 상관이 각각 존재하였다.
본 연구는 도체 등급 판정을 받은 비육돈 YL 및 YLD 종중 암퇘지 128두와 거세돈 528두, 총 656두를 공시동물로 성별 및 품종별로 도체 등급 출현율을 조사하고, 도체 및 육질특성을 파악하여 고급 돈육 생산에 필요한 기초적 자료를 얻고자 실시하였다. 상위 도체등급(A와 B등급)은 전체 중 62.19%의 높은 출현율을 보였고, 성별로 암퇘지가 67.96%와 거세돈이 60.80%로 암퇘지가 거세돈보다 높았다. 도체중 전체 평균치는 $88.7{\pm}8.71 kg$, 등지방 두께 평균은 $24.3{\pm}4.94 mm$, 육색도 평균은 $3.5{\pm}0.77$, 보수력 평균은 $52.5{\pm}37.94$, 근내 지방도 평균은 $1.7{\pm}0.88$, 평균 도체등급은 $2.8{\pm}1.19$, 그리고 출하 평균 일령은 $176.8{\pm}8.24$일이었다. 성별 도체 특성에서 도체중은 암컷보다 거세돈에서 약간 높은 경향을 보였고, 등지방 두께는 암컷보다 거세돈에서 유의하게(p<0.05) 두꺼웠다. 육색도, 근내 지방도, 보수력 및 출하일령은 암컷과 거세돈에서 유의차는 없었으나, 도체등급은 암컷이 거세돈보다 다소 높은 경향을 보였고, PSE 출현을은 암컷이 4.7%로 거세돈 12.7%보다 우수하였다. 도체중별 도체 특성에서 등지방 두께는 도체중이 무거울수록 유의하게(p<0.05) 두꺼웠다. 육색도와 출하일령은 도체중간에 유의성은 없었으나, 근내지방도와 보수력은 도체중간에 유의한(p<0.05) 차이를 보였다. 등지방 두께별 도체 특성에서 도체증은 등지방 두께간에 유의성 있게(p<0.05) 등지방 두께가 두꺼울수록 도체중도 함께 무거웠다. 근내 지방도와 PSE 출현율은 등지방 두께간에 유의성 있는 차이는 없었다. YL종과 YLD종에서 등지방 두께가 중간층인 $21{\sim}25 mm$군에서 각각 44.8%와 32.0%로 가장 높은 빈도를 보였다. 이상의 결과로 보면 도체등급과 육질이 양호한 돼지고기를 생산하기 위해서는 너무 단축된 출하일령, 지나친 도체중, 너무 얇은 등지방 두께 등이 되지 않도록 적절하게 관리해야 바람직할 것으로 사료되었다.
본 논문에서는 무한 도체 평판의 슬릿 부근에 도체판을 부가하여 슬릿으로 침투하는 전자파의 저감 특성을 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD 법을 사용하였으며, 부가 도체판의 형상 및 길이, 간격, 두께의 변화에 따른 침투 전계의 특성을 계산하여 부가 도체판의 구조 변화가 침투 전자파의 저감 특성 및 차폐 효과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 부가 도체판의 구조 변화에 따라 차폐 효과, 침투 전계의 특성이 변화하는 것을 관찰할 수 있었고, 침투 전계를 최소로 하는 부가 도체판의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다.
임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 초전도체를 여러분야에 응용하고자 하는 연구가 있어왔다. 이러한 연구중 초전도체의 자기부상특성을 이용한 마그네틱 베어링에 관한 연구가 시작되었다. 특히 최근에 임계전류밀도가 높은 덩어리형 고온 초전도체가 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 마찰계수가 작은 초전도 마그네틱 베어링이 가능하게 되었다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 마그네틱 베어링은 마이스너 효과(Meissner effect)뿐 아니라 자속고정효과(Flux pinning effect)에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 Bulk형 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 축대칭 모델로 수치해석하여 기존의 실험들과 정량적인 비교를 하여 수치해석 코드의 신뢰성을 확보하고 이를 기반으로 다양한 상황을 예측할 수 있음을 보이고자 한다.
본 논문에서는 무한 도체 평판의 슬롯 부근에 도체판을 부가하여 슬롯으로 침투하는 전자파의 저감 특성을 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD법을 사용하였으며, 부가 도체판의 길이, 폭, 위치 및 간격의 변화에 따른 침투 전계의 특성을 계산하여 부가 도체판의 구조 변화가 침투 전자파의 저감 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 부가 도체판의 구조 변화에 따라 침투 전계의 특성이 변화하는 것을 관찰할 수 있었고, 침투 전계를 최소로 하는 부가 도체판의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다.
1. 도체특성 대조구와 비교하여 생봉독 1처리구와 2처리구의 경우 암퇘지와 거세돼지 모두에서 도체중, 도체율이 증가하였으며, 등지방두께도 두꺼워졌다. 이러한 도체특성은 도체등급을 향상시켜 A와 B등급 출현율이 높아져 경제적으로 유리한 것으로 사료되었다. 2. 육질특성과 PSE육 발생율 대조구와 비교하여 생봉독 1처리구와 2처리구의 경우 암퇘지와 거세돼지 모두에서 등심육의 일반성분중 지방함량이 높은 수준을 나타내었고, pH와 보수력이 높고, 육즙손실과 가열감량이 낮아 우수한 육질특성을 나타냈다. 그 외 주관적 판정의 마블링 점수가 높았고, 육색측정에서도 진한 적색을 나타내어 우수한 외관을 보여주었다. PSE육 발생율에서는 암퇘지와 거세돼지 모두에서 무처리구에 비해 3개 생봉독처리구에서 발생율이 감소했는데, 특히 생봉독2처리구가 낮았다.
본 연구는 식품제조산업 현장에서 원료육으로 많이 사용되는 제주산 돼지고기 중 제주흑돼지가 제주일반돼지에 비해서 돼지도체 등급판정 기준에 의한 비교시 높은 등급이 나오지 않음에도 불구하고 가격이 높게 나오는 현상에 대한 원인을 규명하고자, 제주흑돼지와 제주일반돼지를 구입하여 도체상태의 육질 특성과 정육상태에서의 물성특성을 조사하였다. 도체상태에서 제주흑돼지는 제주일반돼지에 비해 육색의 적색도는 유의적으로 높았다. 돼지고기 정육의 물성을 조사하기 위해 제주흑돼지와 제주일반돼지 중 도체중량이 유사한 도체를 선별하여 분석하였다. 돼지 껍데기에 대한 물성을 조사한 결과 제주흑돼지와 제주일반돼지에서 차이점은 탄력성(springness), 응집성(cohesiveness), 탄성(Resilience)에 유의적인 차이가 있었고, 돼지 생육에 있어서는 탄력성(springness), 응집성(cohesiveness), 탄성(Resilience)에서 유의적인 차이점을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 식품제조 원료로써 제주산 돼지고기를 구매할 때 제주흑돼지는 제주일반돼지에 비해서 도체상태에서 육색의 적색도가 유의적으로 높고, 돼지고기 껍데기와 고기의 탄력성(springness)이 높고, 응집성(cohesiveness), 탄성(Resilience)에서는 낮은 값을 나타냈다. 따라서 생육상태에서 식품제조 원료육으로 돼지고기를 구매할 때 물성항목이 품질평가에 중요한 지표로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
초전도체를 기계요소중 하나인 베어링에 응용하기 위한 연구는 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 발견된 이후 시작되었으며, 특히 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되어, 큰 부하지지력을 갖고 10$^{-8}$ 이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링으로서 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 고온 초전도체를 사용한 반발식 수동형 미그네틱 베어링은 Meissner effect뿐 아니라 Fluxpinning effect에 의해 자체적으로 외란에 대한 위치안정성을 가지며, 히스테리시스 손실에 의한 에너지 소산을 통해 외란에 대해 강한 감쇠능력을 가진다는 장점을 가지고 있으며, 대중량을 지지할 수 있다. 이러한 초전도체의 특성에 관한 정량적 수치해석은 초전도 베어링의 설계에 필수적이나 아직 국내에서는 그러한 시도가 없었다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 초전도체와 자석간의 부상력 변화를 2차원 Slab모델로 수치해석하여 히스테리시스라는 주요한 특성을 고찰하고자 한다.
세라믹 고온초전도체는 에너지 저장장치의 핵심소재로 사용된다. 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor flywheel energy storage system)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 저장하는 친환경, 고효율 에너지 저장장치이다. 에너지를 최소화하는데 사용되는 초전도 베어링은 고온초전도체와 영구자석으로 구성된다. 베어링에는 희토류계 초전도 물질(RE-Ba-Cu-O, RE:Rare-earth elements)가 사용된다. 베어링의 효율은 영구자석의 자력크기, 초전도체의 자기부상력과 포획자력에 비례한다. 에너지 저장효율을 높이려면 고온 초전도체의 임계전류밀도(초전도체 내부에 흘릴 수 있는 전기량)를 높이고, 초전도 결정립의 크기를 키워야 한다. 결정크기를 키우는 공정으로 종자결정성장법(Seed growth process)이 사용된다. 초전도체 제조공정은 분말의 성형, incongruent melting을 포함하는 부분 용융, 액상에서의 입성장, 포정반응을 통한 초전도 결정의 성장과정을 포함한다. 본 발표에서는 초전도 에너지 저장장치의 기본 원리, 초전도 베어링의 구성, 베어링용 초전도체의 제조방법과 특성(자기부상력과 포획자력) 평가기술, 차세대 에너지 저장장치로서의 초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 전망에 대해 요약하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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