플라즈마 공정은 집적회로 제작을 위한 미세 박막의 증착과 패턴닝에 핵심적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마공정감시와 제어에 응용될 수 있는 모델을 제안한다. 본 모델은 광방사분광기 (Optical emission spectroscopy-OES)정보와 역전파 신경망을 이용해서 개발하였다. 제안된 기법은 Oxide 식각공정에서 수집한 데이터에 적용하였으며, 체계적인 모델링을 위해 공정데이터는 통계적 실험계획법을 적용하여 수집되었다. Raw OES 정보대신, Actinometric OES 정보를 이용하였으며, 신경망의 예측성능은 유전자 알고리즘을 이용해서 증진시켰다. OES의 차수를 줄이기 위해 주인자 분석 (Principal Component Analysis-PCA)을 세 종류의 분산(100, 99, 98%)에 대해서 적용하였다. 최적화한 모델의 예측에러는 323 $\AA/min$이었다. 이전에 PCA를 적용하고 은닉층 뉴런의 함수로 최적화한 모델의 예측에러는 570 $\AA/min$이었으며, 개발된 모델은 이에 비해 43% 증진된 예측 성능을 보이고 있다.
Silicon nitride (SiN) 박막을 플라즈마 응용화학기상법을 이용하여 증착하였다. SiN박막의 전하밀도는 일반화된 회귀 신경망과 유전자 알고리즘을 이용하여 모델링하였다. PECVD 공정은 Box Wilson 실험계획표를 이용하여 수행하였다. $SiH_4$ 유량변화에 따른 온도의 영향은 미미하였다. 그러나, 저 전력에서의 온도증가 (또는 저온에서의 전력의 증가)에 따라 전하밀도는 급격히 상승하였으며, 이는 [N-H]의 증가에 기인하는 것으로 해석되었다. $SiH_4$ 유량의 증가 (또는 고온에서의 전력의 증가)에 따라 전하밀도는 감소하고 있으며, 이는 [Si-H]의 증가에 기인하는 것으로 이해된다.
본 연구는 Matlab GUI 언어를 기반으로 제작된 수질관리모형(WAQUMURIN; Water QUality Management program for Urban RIver Networks)의 개발 및 적용, 검증을 통한 수질분석을 목적으로 둔다. 서울한강수계를 대상지역으로 한강 상류의 팔당댐부터 한강 하류에 위치한 가양대교까지의 오염원 이동에 따른 BOD, T-P 농도를 분석하였다. 한강의 본류를 따라 분류되는 지천들과 한강서울수계 관할 하 4곳의 물재생센터(탄천, 중랑, 서남, 난지)의 배출부하량, 유량, 반응속도상수는 본 모형의 main factor로 설정되었으며 격자화된 데이터의 입출력이 가능토록 하였다. 6곳의 수질측정망(암사, 구의, 잠실, 똑도, 보광, 노량진, 영등포, 가양) 지점을 기준으로 실측치와 모형의 모의결과를 비교함으로써 정확도를 검토하였다. 이는 기존의 사용법이 어려운 수질모형의 한계를 깬 간단한 입출력 방식으로 비전문가들 또한 사용이 가능하며 예측 모형의 단순화라는 점의 연구 목적에 있다.
1975년부터 2011년 11월까지 37년간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 BOD와 COD 항목에 대해 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다. 한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다. 한강 본류의 연평균 BOD는 상류인 팔당댐에서 하류인 가양지점으로 유하하면서 증가하였다. 연도별로는 1984년에 최고치를 나타낸 후 점차 감소하기 시작하여 팔당댐에서 뚝도까지는 하천의 생활환경기준 1b인 '좋음'을 유지하고 있었다. 하류인 보광~가양구간은 II등급 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 반면 연평균 COD의 농도는 BOD와 달리 1992년에 최저치를 나타낸 후 1993년부터 증가하는 경향을 나타내었다. 현재는 팔당댐, 잠실, 뚝도는 1b인 '좋음', 구의, 보광, 영등포는 II등급인 '약간좋음', 노량진과 가양은 III등급인 '보통'을 유지하고 있었다. 37년간 생분 해성 유기물의 지표인 BOD의 경우 꾸준히 감소($r^2$=0.646)하고 있고 총 유기물을 대표할 수 있는 COD농도도 감소추세($r^2$=0.260)를 유지하는 것으로 나타났다. 반면 팔당댐의 경우 1990년대 이후부터는 BOD는 감소 추세를 유지하고 있으나 COD농도는 1991년 $1.7mg\;L^{-1}$ 이후 2011년 $3.9mg\;L^{-1}$으로 약 2배 이상 증가추세를 보이고 있는 것으로 확인되어 팔당댐 수계내의 난분해성 물질에 대한 체계적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 계절별 BOD, COD농도는 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다. 팔당댐 방류량이 많을수록 한강본류의 BOD와 COD농도는 낮아지는 경향을 나타내고 적을수록 높아지는 경향을 보이고 있다. 따라서 한강수질관리에 있어 팔당댐 방류량의 유기적 조절이 필요한 것으로 사료된다. 비록 1975년부터 2011년까지의 한강본류의 BOD의 장기 변동만 고려할 때 한강수질이 나아지기는 했으나 팔당댐 COD는 상대적으로 증가하고 있으므로 수질이 개선되었다고 보기에는 무리가 있다. 따라서 고도하수처리 시설 등 수질개선을 위한 시설 확충과 비점오염원 원인분석 및 저감 대책과 더불어 주변 환경 및 각종 요인을 정확히 분석하고 총체적인 검토가 이루어져야 할 것으로 보이고 앞으로의 수질정책에 있어 중요한 요소라고 생각된다.
본 연구는 유리온실 내에서 초분광 영상을 취득하였을 때 차광 커튼과 할로겐이 DN value스펙트럼에 미치는 영향에 관한 것이다. 국립식량과학원 남부작물부 유리온실에 설치된 자동영상취득시스템을 이용하였으며 30° 기울어진 보정용 Tarp (1.4×1.4 m, 12%)를 설치한 후 하우징과 거리별(0.7~2.1 m) 영상데이터를 4가지 조건으로 3반복 취득했다. 차광 커튼과 할로겐을 모두 사용하지 않고 영상을 취득하였을 경우, 직달광부분과 그림자부분은 550 nm를 기준으로 스펙트럼의 변동성이 커졌다. 직달광부분과 그림자부분의 평균 변동계수(Coefficient of variation, CV)값은 각각 1.8%, 4.2%이며 그림자 유무에 관계없이 CV값을 계산 할 경우 12.5%로 증가되었다. 차광 커튼을 사용하지 않고 할로겐만을 이용한 경우 직달광부분과 그림자 부분의 CV 값은 2.6%, 10.6%이고 그림자 유무에 관계없이 CV 값을 계산할 경우 11.2%로 나타났으며 하우징과 거리에 따른 할로겐 보광량 차이로 인해 스펙트럼 변화폭이 증가되었다. 차광커튼만을 사용한 경우 CV 값은 1.6%이며 직달광과 그림자부분의 구분이 사라졌다. 차광 커튼과 할로겐을 모두 사용한 경우 하우징과 거리에 따른 할로겐의 보광량 차이로 CV 값은 10.2%로 증가했다. 할로겐과 차광 커튼을 모두 사용한 영상의 높이 범위 별 CV 값을 계산하였을 때 0.1 m 범위는 1.4%, 0.2 m범위는 1.9%, 0.3 m 범위는 2.6%, 0.4 m 범위는 3.3%로 나타났다. 따라서 온실에서 표준화된 영상데이터를 취득하기 위해서는 차광 커튼을 이용해 광을 균일하게 해야하고 할로겐램프를 이용해 보광 할 경우 대상의 수직 높이가 0.2 m 미만이며 대상과 하우징의 거리가 일정하게 유지 되었을 때 유효하다고 판단된다.
국산장려품종 중 8품종의 콩을 대상으로 콩의 일반성분, 단백질 분산도(PDI), 발아속도, 두부의 주요 품질특성을 비교하였다. 콩의 단백질 함량은 경동 3이 40.43%로 가장 높은 함량을 보였으며, 보광이 37.80%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 그러나, 지질의 함량은 보광이 가장 높았다. 단백질 분산도는 경동 3이 95.3%로 가장 높았고, 수원 162가 71.6%로 가장 낮았다. 콩나물 뿌리의 성장속도는 경동 3, 수원 160, 수원 162 등이 현저히 빠를 뿐만 아니라 발아율도 100%이어서, 콩나물 재배에 적당함을 보였다. 두부의 수율은 수용성단백질 함량이 가장 높았던 경동 3이 $198.8\;cm^3$로 가장 높았으며, 견고성은 수원 146이 가장 단단하였다. 두부의 주요한 관능적 특성 중 익은 콩냄새는 $L{\times}2.3$과 수원 162가, 그리고 탄력성과 견고성은 수원 146이 가장 높게 평가되었다. 따라서 경동 3은 콩나물 재배 뿐만 아니라 두부의 제조에도 우수한 품종으로 밝혀졌으나 표피의 색이 검정색이어서 두부의 색에 영향을 주었다.
풋베기용 콩의 개량을 목적으로 진품 I, II호, 검정 I, II호, 황금, 석량붓콩, 장엽, 검정올콩, 보광, 만리 등 10개의 대두 품종을 재배하여 품종별 특성과 생산수량을 호숙기를 기준으로 비교하였다. 10개 품종 중 초고가 큰 품정은 검정 I(118cm), 검정 II호(114cm)와 진품 I호(114cm)와 진품 I호(114cm)이었다. 또한 생초수량은 진품 I, II호, 검정콩 II호가 각각 ha당 23,841kg, 23,499kg, 22,815kg, 건물수량은 각각 ha당 5,531kg, 5,173kg, 5,236kg으로 다른 품종에 비해 많았다. 호숙기의 대두 식물체의 잎과 줄기의 구성비율은 검정올콩과 보광을 제외하고, 모든 품종에서 잎이 많았으며 엽경비율이 가장 큰 품종은 만리(2.1), 진품 I호(1.9), 황금(1.9)였다. 대두 식물체의 건물율은 호숙기에서 조생종인 석량붓콩과 검정올콩을 제외하면 22~23.4% 사이에 있었다. 이상의 결과를 종합할 때 키가 크고, 수량이 많으며, 잎이 풋베기용으로 적합한 품종은 진품 I, 검정 II이었다.
국산 콩으로 제조한 두유의 품질특성과 무기성분, oxalate 및 phytate 함량을 분석한 결과는 다음과 같다. 두유의 수율 및 고형분 함량은 각각 8.43(보광콩)~9.15 mL/g(봉의콩과 한남콩) 및 $4.37^{\circ}Brix$(안평콩)~$7.17^{\circ}Brix$(봉의콩) 범위로 나타났으며, pH와 총산도는 각각 6.43~6.86 및 1.48~1.65% 범위를 나타내었다. 점도는 15.73(다원콩)~20.80 cP(한남콩) 범위를 나타내었다. 색도는 검은색 외피를 갖고 있는 청자콩, 다원콩, 선흑콩 및 검정콩4호로 만든 두유의 L값이 작았고 a값은 크게 나타났다. Calcium 함량은 0.714(금강콩)~1.589 mg/g(선흑콩) 범위였으며, oxalate 함량은 0.24(안평콩)~2.14 mg/g(한남콩), phytate 함량은 0.63(호장콩)~2.18 mg/g(안평콩) 범위였다. Calcium/oxalate 함량 분포에서 oxalate 함량이 calcium보다 넓은 분포를 나타내었으며, phytate/ oxalate 간에는 phytate가 넓은 분포를 나타내었다. 콩에서 두유로의 oxalate 전이율은 13.6(안평콩)~77.6%(진품콩2호) 범위였으며, phytate는 13.9~87.5%로 동북태가 가장 높았고 호장콩이 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합해보면 국산 장려 콩을 이용하여 두유를 제조할 경우 phytate의 전이율이 높고 oxalate의 전이율이 낮은 봉의, 안평콩 및 보광콩이 좋을 것으로 판단되었다.
This study search for absorbing sound and exhaust-gas which aims to manufacture continuous void by using clay and foam, the surface of materials is covered with $TiO_{2}$ powder as heat treatment. According to the results of the experiment, the increase of thickness of manufactured sound absorbing materials caused the increase of absorption rate in the range of low and middle sound and thus it can be an important factor of improving absorption rate. Sound absorbing materials could satisfy 70% of the average of sound absorption ratio in 7cm thickness. Also, the manufactured sound absorbing materials is covered with $TiO_{2}$ showed an excellency in the clarification of exhaust-gas under ultraviolet rays treatment when 70% of removal rate and about 10% of generation rate of $NO_{2}$ is settled by the flow of 2 $\ell$/min NO gas. Especially, manufactured sound absorbing materials could improve compressive strength of continuos porous concrete. in the case of 7% bubble addition, when the substitution rate of coagulator was 30% and 20%, compressive strength was 45kgf/$cm^{2}$ and 65kgf/$cm^{2}$ respectively. As the substitution rate of coagulator reducing, compressive strength increased after preforming burnt clay.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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