공정용 유도 결합 플라즈마(ICP)에서 강자성체인 페라이트를 이용하여 제작한 발룬 변압기(balun transformer)를 사용하여 플라즈마 밀도를 높이는 실험을 수행하였다. 실험에서는 2개의 발룬 변압기를 이중구조 안테나에 설치하여 실제 인가되는 전압이 접지전위 대비+V에서 ${\pm}$V/2로 변환되도록 구성하였다. 20~100 mTorr 압력 범위의 아르곤 기체 50 sccm에 30~70 W범위의 전력을 인가하여 반응용기의 중앙과 벽면에서 부유 탐침법을 적용하여 플라즈마 밀도를 측정 하였다. 같은 압력과 같은 전력에서 발룬 변압기를 사용했을 때와 회로에서 변압기만 제거한 실험을 비교하면 반응용기 중앙에서 플라즈마 밀도가 평균 10% 증가함을 보였다. 이는 안테나에 발란스 된 전압이 인가되면 플라즈마 균일도가 증가하고 부유전위(floating potential) 대비 플라즈마 전위(plasma potential)가 낮아져서 이온에 의한 손실이 줄어들어 전자가 더 많은 에너지를 흡수해서 나타나는 현상이다. 특히 E-mode에서 H-mode로 전환되면 플라즈마 밀도가 크게 증가함을 보였고, 반응용기 벽면에서는 발룬 변압기를 사용했을 때 밀도가 낮다가 H-mode로 전환 시 비교실험 대비 밀도가 크게 증가함을 볼 수 있었다.
국내산 밀품종인 그루밀과 탑동밀의 성분분석과 수입밀과 전분의 대체 비율 또는 가수량을 달리 하였을 때의 반죽 및 국수의 품질특성을 살펴보았다. 국내산 밀가루는 수입 연질밀에 비해 단백질과 회분함량이 높았다. 국내산 밀가루반죽은 수입밀보다 수분흡수율과 반죽도달시간이 높게 나타났으며, 안정도는 낮고 약화도가 높게 나타났다. 탑동밀의 반죽형성시간이 가장 높았으며, 그루밀이 가장 짧게 나타남으로써 연질밀일수록 반죽형성시간이 짧게 나타남을 알 수 있었다. 탑동과 그루밀에 수입밀 혼합량이 증가함에 따라 수분 흡수율은 감소되는 경향을 보였으며, 반죽형성시간은 탑동밀에 수입밀 30% 대체까지는 감소하였다. 수입 산 밀가루의 첨가는 국내산 탑동과 그루밀의 연화를 감소시켰으며, 가수량이 증가함에 따라 전 시료의 점착성이 증가하였는데, 특히 그루밀의 가수량 65%, 10~20% 수입밀 혼합시 가장 점착성이 높게 나타났다 견고성은 가수량이 증가할수록 감소하였고, 품종별로는 탑동밀이 수입산 밀가루에 비하여 높은 견고성 을 보였다. 국수의 기계적인 조직감은 탑동밀에 수입 밀의 첨가는 인장력은 증가하고 인장길이는 감소되었으며, 그루밀은 이와는 반대의 경향이 나타났다. 국수의 견고성은 대조구(수입산 밀가루)>탑동>그루밀 순서였으나, 수입산 전분 첨 가량이 증가함에 따라 품종에 관계없이 견고성, 부착성및 씹힘성 모두 증가하였고, 3%이상 첨가시 대조구와 거의 비슷한 경도를 나타내었다. 전분의 첨가에 따른 조리된 국수가닥의 인장력은 대조구인 수입산 밀가루에 비하여 탑동과 그루밀에서 비교적 낮은 값을 보였고, 인장길이는 대조구에비하여 전반적으로 늘어나지 않아 국내산 밀이 대조구보다 쉽게 끊어지고 늘어나지도 않음을 알 수 있었다 따라서 그루와 같은 한국산 연질밀은 아밀로즈 함량이 높거나 단백 질함량이 상대적으로 낮은 밀가루를 혼용한다면 수입밀에 뒤지지 않는 제면 성질을 가지며 유연성을 더욱 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
인피섬유로 한지를 제조하고 남은 닥나무 목질부를 활용하기위한 방안으로 닥나무 목질부 파티클을 이용하여 보드를 제조하고 밀도 및 수지첨가량에 따른 물성을 검토하였다. 흡수율은 보드의 밀도 및 수지첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 휨강도 및 Brinell 경도는 밀도 및 수지첨가량이 증가할수록 세포간 결합력이 커져 증가하였다. 흡수 두께 팽창율은 보드의 밀도가 증가함에 따라 증가하였고, 수지첨가량이 증가할수록 감소하였다.
알루미늄 박막을 코팅하기 위해서 비대칭 마그네트론 스퍼터 소스를 이용하였으며 빗각 증착과 외부 자기장에 의한 플라즈마 밀도 제어가 알루미늄 박막의 미세구조에 미치는 영향을 확인하였다. 빗각 증착은 타겟과 기판이 서로 평행하지 않고 빗각을 이루도록 기판을 기울여 코팅하는 방법으로 박막의 미세구조를 제어할 수 있다. 마그네트론 스퍼터 소스 외부에 원형의 전자석을 위치시키고 직류의 전류를 인가하여 타겟 표면에서 발생하는 플라즈마 밀도를 제어할 수 있도록 하였다. 알루미늄을 물리기상증착으로 코팅하면 일반적으로 주상정 구조를 갖는다. 알루미늄 박막이 주상정 구조로 이루어지면 박막의 표면 거칠기가 증가하고 밀도가 감소하는 현상을 보인다. 알루미늄을 빗각 증착으로 코팅하면 주상정 형성이 억제되어 박막의 밀도가 높아지고 표면 거칠기는 감소하는 현상을 보였다. 알루미늄의 빗각 증착 시 전자석에 인가하는 전류의 세기와 방향을 제어하여 타겟 표면의 플라즈마 밀도를 증가시키면 알루미늄 박막의 밀도가 빗각 증착만 적용했을 때보다 증가하고 비정질과 같은 박막 구조를 보이는 현상을 관찰할 수 있었다. 전자석에 인가하는 전류의 방향을 기판 표면의 플라즈마 밀도가 증가하도록 바꾸면 알루미늄 주상정의 크기가 증가하고 기공의 크기도 증가하는 현상을 관찰하였다. 마그네트론 스퍼터 공정 시 자기장과 빗각 증착을 적절하게 이용하여 밀도가 높고 표면 거칠기가 낮은 알루미늄 박막을 코팅할 수 있었으며, 이러한 알루미늄 박막은 기능성 향상을 위한 표면처리 소재로 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.
하도 식생은 하천의 지형변화에 많은 영향을 준다. 식생밀도가 증가하면, 하안의 안정성이 증가하고 하안침식이 감소하며, 사주의 형상과 거동에 영향을 준다. 특히, 사주의 이동은 저수로의 변화에 영향을 주다. 따라서 본 연구에서는 식생하도에서 사주의 이동과 사행의 발달과정을 실내실험과 수치모의를 통하여 분석하였다. 하안의 안정성은 홍수터의 하도식생의 밀도에 영향을 받게 된다. 하안의 안정성을 변화시키기 위하여 실제 식생인 알팔파 밀도를 조절하여 성장시켰다. 초기에 하안침식이 발생하고, 하폭이 증가하였다. 시간이 증가하면서 상류에서 교호사주 발생하고, 하류로 이동하면서 선택적으로 하안이 침식하였다. 시간이 증가함에 따라, 하폭은 증가하고 사주의 이동속도는 감소하며 사주의 파장도 증가하였다. 홍수터 식생이 없는 조건에서는 하안침식이 빠르고 사행의 발달이 크지 않았다. 그러나 식생 밀도가 증가함에 따라, 하안에서 부분 침식이 발달하였다. 식생이 없는 조건에서는 곡률반경 대 하폭의 비인 무차원곡률반경과 하안침식속도에 영향을 주지 않지만, 식생의 밀도가 증가함에 따라, 무차원곡률반경과 하안침식속도가 증가하였다. 사주의 이동이 정지됨에 따라, 식생이 없는 조건에서는 사행의 만곡부에서 저수로의 폭이 크지만, 홍수터 식생이 있는 조건에서는 저수로의 폭이 일정하게 유지된 상태로 사행이 발달하였다. 이는 식생 식생이 없는 조건에서 유출되는 유사량은 불규칙하게 배출되었으며, 이는 하안침식과 사주의 이동에 의하여 영향을 받기 때문이다. 그러나 식생이 있는 하도에서 유사유출량은 감소하고 상대적으로 일정하게 배출되었다. 이는 저수로 폭이 일정하게 유지되고 사주의 발달도 크지 않아서 발달한 것으로 판단된다.
가류고무의 접착력을 향상시키기 위해서 엑시머 펄스 레이저 광으로 표면처리를 하였다. 레이저 광 조사 수의 증가에 따라, 접착력은 크게 향상되어, 100회의 조사 수에서 1500 N/m의 가장 큰 값을 얻었다. 또한 에너지 밀도 증가에 대해서도 접착력은 증가하여 에너지 밀도 176 mJ/$cm^{2}$에서 가장 큰 접착력 1500 N/m를 얻게 되었다. 에너지 밀도의 증가에 따라 접착력이 증가하는 것은 표면적의 증가와 관련이 있음을 알았다.
하도식생은 하도변화에 중요한 역할을 하다. 하도 식생의 밀도가 증가하면, 하안의 안정성이 증가하고 하안침식이 감소하며, 사주의 형상과 거동에 영향을 준다. 사주의 발달과 이동은 하안침식에 영향을 주며, 하안침식은 하도식생에 의하여 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 하안의 안정성이 교호사주의 발달과정을 실내실험을 통하여 분석하였다. 하안의 안정성은 홍수터의 하도식생의 밀도에 영향을 받게 된다. 하안의 안정성을 변화시키기 위하여 실제 식생인 알팔파읠 밀도를 조절하여 성장시켰다. 초기에 하안침식이 발생하고, 하폭이 증가하였다. 시간이 증가하면서 상류에서 교호사주 발생하고, 하류로 이동하면서 선택적으로 하안이 침식하였다. 시간이 증가함에 따라, 하폭은 증가하고 사주의 이동속도는 감소하며 사주의 파장도 증가하였다. 홍수터에서 식생의 밀도가 증가함에 따라, 하폭의 증가율은 감소하고, 하도의 안정성은 증가하였다. 식생밀도가 증가함에 따라, 사주의 이동속도는 증가하고 사주의 파장은 감소하였다.
하도식생은 흐름과 유사의 이송에 영향을 주고, 하도의 지형변화를 일으키는데 중요한 역할을 하다. 하도 식생의 밀도가 증가하면, 하안의 안정성이 증가하고 하안침식이 감소하며, 사주의 형상과 거동에 영향을 준다. 또한 하천의 사행발달 및 하천의 지형변화에 영향을 준다. 식생의 성장과 밀도는 홍수 및 하상변동에 의하여 영향을 받으며, 이는 흐름 및 하천의 지형에 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 하도식생에 의한 사행하천의 발달과정을 2차원 수치모형을 적용하여 분석하였다. 하도식생의 생의 성장과 소멸과정을 고려하여 식생밀도를 고려하여 사행하천의 변화 과정을 분석하였다. 초기에 하안침식이 발생하고, 하폭이 증가하였다. 특히, 흐름이 집중되는 만곡부에서 하안침식이 증가하며, 하도의 사행도가 증가하였다(Fig.1(b)). 시간이 증가하면서 만곡부 내측에서 고정사주 내측에서 scroll bar가 발달하며, 만곡부 외측에서는 하안침식이 발생하고, 사행도가 증가하였다. 또한 식생의 침수시간이 감소하고 식생의 성장률은 증가하였다(Fig.1(c)). 식생의 밀도가 증가함에 따라 사행도는 증가하였다. 식생의 밀도가 증가함에 따라,
실리콘 이종접합 태양전지에서 계면 결함 밀도는 효율을 결정하는데 가장 중요한 요인으로 작용한다. 계면 결함은 캐리어의 재결합 위치로 작용하여, 계면 결함 밀도가 증가하면 재결합 속도가 증가하게 된다. 흡수층으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 (결정질 실리콘)를 가능한 깨끗하게 세정함으로써, 또한 emitter로 쓰이는 비정질 실리콘을 낮은 데미지로 증착하여 계면 결함 밀도를 감소 시킬 수 있다. 이러한 계면 결함 밀도의 감소가 어떠한 변화로 인해 태양전지 특성에 영향을 주는지 시물레이션을 통해 알아보았다. n-type 웨이퍼에 p-type 비정질 실리콘을 emitter로 하여 TCO/p/i/n-type wafer/i/n/TCO/metal의 구조를 적용했고, wafer 전면과 i로 쓰인 무첨가된 비정질 실리콘 간의 계면 결함 밀도를 변수로 적용했다. 그 결과, 계면 결함 밀도가 감소함에 따라 재결합이 감소하여 태양전지 특성이 증가하는 측면도 있지만, 흡수층의 장벽 (barrier height)이 높아져 재결합을 더욱 감소시킴으로 인해 태양전지 특성이 증가함을 알 수 있었다.
본 연구는 밀 식이섬유 첨가가 닭고기 너겟의 품질 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 처리구별로 밀 식이섬유를 0%(control), 1%, 2%, 3%를 첨가하여 제조하였다. 수분 함량은 밀 식이섬유의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으나(P<0.05), 단백질은 감소하는 경향을 보였다. 지방함량은 밀 식이섬유의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 경향을 보였으며(P<0.05), 회분 함량은 밀 식이섬유를 첨가하지 않은 닭고기 너겟이 유의적으로 낮은 값을 보였다. 닭고기 너겟의 pH는 6.48~6.50의 범위로 유의적 차이는 나타내지 않았다. 명도는 밀 식이섬유를 첨가하지 않은 대조구가 처리구보다 높은 값을 나타내었으며(P<0.05), 적색도와 황색도는 밀 식이섬유의 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 튀김 수율과 경도는 식이섬유 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 관능평가 항목에서 처리구들 간의 유의적 차이는 나타내지 않았다. 이러한 결과로 보아 닭고기 너겟에 밀 식이섬유 첨가 시 품질 특성을 증진하는 것으로 나타나 향후 다양한 튀김제품에 기능성 소재로 활용할 가능성이 있을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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