이 논문에서는 다편광 Synthetic Aperture Radar (PolSAR) 관측값을 이용하여 남해안 여자만의 조간대 표면 퇴적물에 대한 지구물리학적 특성에 대한 연구를 실시하였다. 원격 탐사를 이용한 조간대 지역의 연구는 종래의 야외 조사를 통한 연구 방법의 한계를 보완할 수 있으며 특히 다편광 SAR 자료는 주 야 및 기상 상태와 관계 없이 지구 표면의 지구물리학적 정보를 정량적으로 획득 할 수 있다. 이 연구를 위하여 사용된 여자만 지역의 다편광 AIRSAR 자료는 2000 년 9 월 30 일 NASA/JPL PACRIM-II 프로젝트를 통해 획득되었다. AIRSAR 자료의 다편광 정보를 이용한 마이크로파의 산란모델을 바탕으로 조간대 지역의 표면퇴적물에서의 마이크로파 산란 특성을 연구하였다.
본 연구에서는 재래식 및 마이크로파 합성법을 통하여 비수계 유기용매인 diethanolamine을 용매로 하여 초산니켈 수용액과 히드라진 수화물로부터 니켈 분말을 합성하였다. X선 회절분석, 주사 전자현미경 분석, 열분석 및 X선 광전자 분광기 분석등을 통하여 마이크로파의 비열적 효과 및 반응 조건이 니켈분말의 합성에 미치는 영향을 조사하였다. 재래식 합성과 비교해보면, 마이크로파를 이용한 합성에서 마이크로파의 비열적 효과에 기인하여 상대적으로 응집이 적게 일어나고, 입자 크기는 작고, 입도 분포는 균일하였다.
마이크로파를 이용하여 휘발성유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds)로 오염된 활성탄을 재생하기 위하여, 절연물질로서 활석(Talc)과 Ni-Zn ferrite를 각각 활성탄에 코팅하여 벤젠의 흡착 및 탈착 특성을 조사하였다. 절연물질이 코팅된 활성탄의 물리적 특성 및 표면상태는 질소가스 흡착장치와 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 각각 확인하였다. 비표면적과 벤젠에 대한 흡착량은 비례관계를 보였고, 활성탄에 활석이나 Ni-Zn ferrite를 코팅하면 마이크로파에 의한 불꽃방전을 억제할 수 있었다. 활성탄에 절연물질을 코팅하기 위해 사용한 바인더는 PS (potassium silicate)가 벤젠에 대한 흡착성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 마이크로파 출력에 따른 탈착량은 출력에 비례하는 경향을 보였고, 연속되는 흡착과 탈착과정이 5회 반복되더라도 재현성이 충분히 나타났다. 결과적으로 VOCs로 오염된 폐활성탄의 재생방법으로서, PS를 바인더로 사용하여 활석이나 Ni-Zn ferrite를 활성탄에 코팅하여 마이크로파로 탈착시키면 효과적임을 알 수 있었다.
열원으로 열풍과 마이크로파를 이용하여 비극성 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)/카본블랙 컴파운드 제조에 있어서 시편의 두께 및 첨가제 함량에 따른 가황속도의 영향을 비교 조사하였다. 열풍가황의 경우, 컴파운드의 두께가 가장 중요한 인자로서 EPDM의 나쁜 열전도도 특성으로 인하여 컴파운드의 두께가 증가할수록 가황속도는 느려졌으며 두께 3 mm 컴파운드의 완전 가황은 $250^{\circ}C$에서 7분 이상이 소요되었다. 반면에 마이크로파 가황에서는 컴파운드의 두께에 의한 영향은 없었으나 극성첨가제인 카본블랙 함량에 큰 영향을 받았다. 카본블랙이 80 phr 이상인 컴파운드는 30초간 마이크로파 노출에 의해 거의 100% 가황이 일어남을 확인하였다. 이러한 결과는 극성물질을 포함하는 컴파운드의 가황열원으로서 마이크로파가 효과적임을 알 수 있었다.
KAIST-TOKAMAK에서 재현성이 좋은 저항가열 플라즈마를 발생시키는데 필요한 전이온화(pre-ionization)에 응용하기 위해 2.45 GHz 마그네트론을 사용하여 간편한 마이크로파 발생장치를 개발하였다. 장치에 사용한 마그네트론은 출력 500 W, 주파수 2.45 GHz이며, 일반적인 가정용 전자오븐(microwave oven)에 사용된다. 기존의 가정용 마그네트론은 음극(cathode)과 양극(anode)사이에 걸리는 고전압이 60 Hz의 주기를 갖기 때문에 약 16ms마다 약 8 ms 동안만 주기적으로 마이크로파를 발생한다. 이 마그네트론을 사용하여 토카막 전이온화에 충분할 정도로 연속적으로 발생되는 마이크로파를 얻기 위해서 음극과 양극사이에 개량된 회로로 리플전압이 작은 DC 고전압(5 kV 1 A)을 인가하였다. 본 논문에서는 주기적으로 생성.소멸하는 ECH 플라즈마와 연속적인 ECH 플라즈마를 발생시켜 랑뮈어탐침과 광증배관(PMT)을 이용한 이온 포화전류와 $H_\alpha$/ 방출(emission)을 측정하여 마이크로파 발생장치의 특성을 조사하였다.
생리학적 활성을 보일 것으로 기대되는 다양한 pyrrolopyrimidine 유도체를 O-arylation과 Suzuki 짝지움 반응을 통해 합성하였다. 금속 촉매 Cu를 사용하고 마이크로파 조사 조건에서O-arylation을 성공적으로 진행하여 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine의 4번 위치에 phenol기를 도입할 수 있었다. 또한, 금속촉매 Pd를 사용하는 Suzuki짝지움 반응도 마이크로파를 사용하여 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine의 4번 위치에 aryl 기를 도입할 수 있었다. 유도체의 다양화를 위한 반응 조건으로 마이크로파를 사용함으로써 긴 반응 시간과 열전달 효율성 문제를 가지고 있는 전통적인 열 반응의 단점을 획기적으로 극복할 수 있었다. 본 연구 결과는 신약개발 연구에 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine 유도체를 다양화하는데 사용할 수 있다.
본 시험은 L. monocytogenes KCTC 3443을 액체 배양한 후, 일반적인 열처리 및 마이크로파를 조사함으로써 가열효과에 의한 균의 불활성효과를 파악하는데 그 목적을 두었다. 2,450MHz, microwave oven을 통한 마이크로파의 온도 제어는 시료가 각각의 시험 설정 온도에 도달한 후 30분간 온도를 유지할 수 있도록 컴퓨터에 의해 제어되었으며, 온도의 편차는 ${\pm}1^{\circ}C$ 정도로 비교적 안정된 제어 효과를 보여주었다. 마이크로파 조사와 일반 가열처리 간의 균의 불활성효과를 비교한 시험에서는 55, 65, $75^{\circ}C$ 및 $85^{\circ}C$의 제어온도에서 거의 유사한 불활성도를 보여주었으며 이와같은 결과로 미루어 L. monocytogenes KCTC3443의 경우, 마이크로파 조사에 의한 비가 열 효과는 없는 것으로 보여진다. 아울러 공시균주인 L. monocytogenes KCTC3443는 $85^{\circ}C$의 30분간 가열에서도 약 $10^2{\sim}10^3cells/ml$의 균체가 생존하는 것으로 나타나 식품의 조리나 가열 후에도 2차 오염의 위험이 있는 병원성 균주로 주위가 요구된다.
적외선 온도 감응기를 장착한 기존의 마이크로파 고정기의 단점을 보완하기 위해서 주변 온도를 보상할 수 있는 고정기를 개발하였다. 이를 이용하여 흰쥐의 혀, 췌장 및 소장을 고정(물리고정)한 후 몇 가지 염색법을 적용하여 염색성을 관찰하였고, 췌장의 내, 외분비 세포의 미세구조를 전자현미경으로 검경하였으며 단백질의 양과 bands의 양상을 조사하였다. 또한 이 결과들을 통상적인 화학고정을 시행한 경우와 비교하여 마이크로파에 의한 생체물질의 고정효과를 검증하고 조직화학에 응용될 수 있는지를 조사하였다. 흰쥐 혀의 횡단면을 H-E 염색하였을 경우, 두 고정법에서 염색성은 유사하였으나 물리고정에 비해 화학고정에 의한 관찰된 조직은 근육층의 분리가 관찰되었다. 췌장조직을 Feulgen 반응을 이용하여 염색하였을 경우, 물리고정한 군에서 반응산물이 보다 명확하게 관찰되었으며, 십이지장 융모에서 PAS 반응에 의한 염색성도 물리고정의 경우에서 배상세포에 특이적으로 강하게 나타났다. 물리고정을 한 후 짧은 시간동안 2차로 화학고정했을 경우, 췌장 내, 외 분비세포들의 전자현미경적 미세구조는 막 구조 및 세포기관이나 분비과립등의 보존상태 등에서 통상적인 화학고정법의 결과와 유사하게 관찰되었다. 물리고정한 시료의 질과 염색성이 우수하다는 사실에 근거하여 단백질 함량을 조사한 결과, 물리고정시 단백질의 추출이 비교적 적은 것으로 조사되었다. 이상과 같은 결과들은 마이크로파로 생체조직을 고정할 경우 대부분의 단백질들의 불용성화가 일어남으로써 미세구조의 고정 및 염색성이 증대되는 것으로 판단되었다. 현상에는 반드시 rosy transformant의 염색체 삽입에 의해서 만이 아니라 세포질내에서도 construct내의 rosy 유전자의 발현이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 형질전환율에 있어서는 Pc[(ry+)B]와p[(ry+)$\Delta$SX9] construct 간에 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 실험 목적에 따라 자율적인 P element 또는 helper DNA를 이용한 비자율적인 P element를 효과적인 vector 로 선택 이용함으로써 특정 유전자를 곤충집단내로 침투 및 고정시킬 수 있다고 판단된다.
Flux법과 마이크로파 가열법으로 $Al_2(SO_4)_3+2Na_2SO_4$ 및 ${\gamma}-Al_2O_3+2Na_2SO_4$ 분말혼합물로부터 ${\alpha}-Al_2O_3$ 판상체(platelets)를 합성하였다. ${\alpha}-Al_2O_3$ 판상체 형성에 미치는 마이크로파의 영향을 조사하기 위하여 DTA-TG, XRD 및 SEM을 이용하였다. $Al_2(SO_4)_3+2Na_2SO_4$ 혼합물의 경우, 마이크로파로 가열된 시료는 재래식으로 가열된 시료에 비하여 입자의 크기가 작고 응집체로 구성된 ${\alpha}-Al_2O_3$ 판상체로 나타났다. ${\gamma}-Al_2O_3+2Na_2SO_4$ 혼합물의 경우, 마이크로파 가열에 의한 ${\alpha}-Al_2O_3$ 판상체 형성온도는 재래식 가열에 의한 형성온도 보다 낮았다. 또한 마이크로파로 가열된 시료의 형상은 재래식으로 가열된 시료의 형상과 유사하였다. 그러나 마이크로파로 가열된 시료는 재래식으로 가열된 시료에 비하여 입자의 크기가 작았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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