정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)과 한외 여과된 다양한 크기의 PAHA 성분들(PAHA UF fractions)을 이용하여 여러 고리 방향족 탄화수소(PAH)와의 결합 메커니즘을 조사하였다. 유기탄소 결합계수($K_oc$)는 전통적인 Stern-Volmer 형광 소광법과 변형 형광 소광법 두 가지를 이용하여 구하였다. 구해진 Pyrene $K_oc$ 값은 PAHA 농도와 자유 용존 pyrene 농도에 의존하였다. 이러한 비선형 흡착결합 양상은 두 물질간의 흡착성 고유상호작용이 존재한다는 것을 암시하였다. 상대적으로 분자크기가 작은 naphthalene은 중간 크기의 PAHA UF fractions과의 결합에서 높은 $KK_oc$ 값을 보여준 반면 분자 크기의 큰 PAH,즉 pyrene의 경우에는 PAHA UF fractions 크기가 크면 클수록 더 결합이 잘 되었다. 이러한 두 PAH 물질간의 불일치한 크기별 결합양상은 현재까지 제시된 고유 결합 메커니즘들 중의 하나 인 크기별 배제(size exclusion) 효과로 잘 설명되었다. 다양한 pH 조건하에서의 PAH $K_oc$ 실험에서는 일반적으로 pH가 낮아질수록 휴믹산의 산성작용기가 중화되고 그에 따라 휴믹산내의 소수성 영역이 커짐으로 인해 pyrene과 휴믹산과의 결합정도는 커졌다. 그러나 큰 사이즈의 PAHA UF fraction(>100K Da)을 사용한 실험에서는 낮은 pH가 아닌 특정 pH 범위에서 또 하나의 높은 pyrene $KK_oc$ 값을 보여줌으로서 크기별 배제 효과가 존재함을 뚜렷이 보여주었다. 이러한 크기별 배제 효과는 휴믹산의 홀(hole)구조가 PAH 크기에 적합하게 구성되어 있는 조건(휴믹성분 크기 혹은 pH)에서만 작용하는 것으로 보인다.
GaN 기반 반도체는 넓은 bandgap을 가지고 있어 가시광부터 자외선까지 다양한 광전소자에 유용하게 사용된다. 광전소자중 발광다이오드의 경우 대부분 사파이어 기판위에 성장된다. 하지만 사파이어와 GaN의 격자 불일치 및 열팽창 계수의 차이로 인해 고품질의 GaN를 성장하기가 어렵다. 특히 열팽창 계수의 차이는 GaN 성장 공정이 고온에서 이루어지기 때문에 성장후 상온으로 온도가 떨어질 때 웨이퍼의 bowing을 발생시키고 동시에 dislocation이나 crack과 같은 결함이 생성되 GaN 성장막의 품질을 떨어트린다. 웨이퍼의 크기가 커지면 커질수록 웨이퍼 bowing은 커져 이에 대한 연구는 중요하다. 본 논문에서 2인치 사파이어 기판위에 성장된 GaN의 bow특성을 알아보기 위해 먼저 simulation을 하였고 실제로 성장된 GaN 웨이퍼와 비교를 하였다. c-plane 사파이어 기판위에 성장된 c-plane GaN의 bow특성을 알아보기 위해 성장 온도 $1,100^{\circ}C$에서 GaN두께를 1 ${\mu}m$에서 10 ${\mu}m$까지 1 ${\mu}m$씩 변화시켜 가며 simulation을 하였다. GaN두께가 1 ${\mu}m$일때는 bow가 11 ${\mu}m$, 6 ${\mu}m$ 일때는 54.7 ${\mu}m$, 10 ${\mu}m$ 일때는 108 ${\mu}m$를 얻어 GaN두께가 1 ${\mu}m$씩 증가할 때 마다 bow가 약 10 ${\mu}m$씩 증가하였다. 성장온도에 대한 영향을 알아보기 위해 $700^{\circ}C$에서 $1,200^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$씩 증가시켜며 bow특성 simulation을 하였다. 6 ${\mu}m$성장된 GaN의 경우 성장온도가 $100^{\circ}C$ 씩 증가할 때 bow는 약 6 ${\mu}m$ 증가하였다. 실제 성장된 c-plane GaN웨이퍼와 비교하기 위해 GaN을 각각 3 ${\mu}m$와 6 ${\mu}m$를 성장시켰고 high resolution x-ray diffraction장비를 사용하여 bow를 측정한 결과 각각 28 ${\mu}m$와 61 ${\mu}m$ 였고 simulation결과는 각각 33 ${\mu}m$와 65.5 ${\mu}m$를 얻어 비슷한 결과를 보였다. c-plane 사파이어 기판위에 성장된 c-plane GaN는 방향에 무관하게 동일한 bow 특성을 가지는 반해 r-plane 사파이어 기판위에 성장된 a-plane GaN는 방향에 따라 다른 bow특성을 보인다. a-plane GaN 이방향성적인 bow 특성을 알아보기 위해 simulation을 하였다. $1,100^{\circ}C$에서 a-plane GaN을 성장할 때 두께가 1 ${\mu}m$ 증가할 때마다 bow가 c축 방향으로는 21.7 ${\mu}m$씩 증가하였고 m축 방향으로는 11.8 ${\mu}m$ 씩 증가하여 매우 큰 이방향성적인 bow 특성을 보였다. 실제 r-plane 사파이어 기판위에 성장된 a-plane GaN의 bow를 측정하였고 simulation 결과와 비교해 보았다.
본 연구는 정태적 계산가능일반균형 모형을 사용하여 전기 및 수소차 도입이 국내총생산과 이산화탄소 배출 등에 미치는 영향을 분석하고 평가하였다. 전기 및 수소차 확산이 경제에 미치는 영향에 대한 기존의 견해는 투입구조가 투입절약적으로 변화하기 때문에 경제에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 견해와 전기 및 수소차의 투입절약적 기술진보가 경제에 긍정적인 영향을 준다는 견해가 병존하고 있다. 또한 전기 및 수소차 도입이 가져올 이산화탄소 배출에 관하여서도 분명한 결론은 부재하다. 본 연구는 이러한 전기차 수소차의 환경적 경제적 영향에 대한 견해의 불일치에 대한 하나의 답을 모색하기 위한 시도이다. 본 연구는 전기차 및 수소차가 자동차산업 내에서의 확산에 대한 Bass 모형의 결과를 계산가능일반균형모형(CGE)에 충격으로 통합시키는 방식의 접근을 취하였다. 자동차산업과 자동차 사용 산업의 투입계수와 에너지 최종수요의 변화를 충격으로 주는 계산가능일반균형모형 분석을 통하여 경제 환경적 영향을 추정한 결과 전기차는 이산화탄소 배출 면에서 부정적인 영향을 주고 반면에 수소차는 이산화탄소 배출을 감소시키며, 국내총생산 면에서는 전기차와 수소차 공히 긍정적인 영향을 가져오는 것으로 나타났다. 수소차는 전기차보다 이산화탄소와 국내총생산 면에서 우위를 가지고 있는 것으로 나타났다. 전기차 수소차의 이산화탄소 배출량 변화패턴은 다음과 같이 설명된다. 자동차 사용부문 이산화탄소 배출 측면에서 전기차는 배출량 소폭 증대, 수소차는 소폭감소라는 상반된 결과를 보인다. 그러나 전기차 수소차 공히 자동차 제조 관련 부문에서의 이산화탄소 배출이 증대하는 것으로 나타나고 있으나 이 증가 폭이 자동차 사용부문에서의 변화의 크기보다 상당히 작다. 전기차 수소차의 이산화탄소 배출 패턴은 이 두 가지 효과가 결합하여 나타난 것으로 해석된다.
건설공사에서 공정관리는 공사 기간을 결정하는 중요한 단계이나, 설계단계에서 작업불가능 일수 예측 및 산정이 제대로 이루어지지 않아 예정공기와 실행공기의 차이가 발생하고 있다. 이러한 차이를 최소화하기 위하여, 본 논문에서는 공정계획 수립 시 실제에 가장 근접하는 방법으로 추석 및 구정연휴를 휴무일에 반영한 작업불가능 일수 산정방법과, 주요공종별 특성분석을 통한 작업가능일수 산정방법을 제시하였으며, 이를 바탕으로 주요단위공종에 대한 공기산정시 작업불가능 일수가 포함된 최적의 단위공기 산정방법을 제안하였다. 같은 현장 동일공사에 대한 기존 방법과 개선된 방법의 보정계수를 적용하여 소요작업 일수를 산출한바 개선된 방법이 실작업일수 기준으로는 22일(9.1%) 단축됨을 확인하였으며, 공종별 작업소요일수 기준(안)을 수원지역 개착식 공동구 공사에 대하여 적용 전과 후의 차이를 비교하였다. 기준(안) 적용 전 공사일수는 총 304일 이었으나, 기준(안) 적용 후 공사일 수는 총 421일로 설계단계에서 공정계획의 중요성을 예로 확인하였다. 본 연구 결과는 그동안 현장에서 관행적으로 시행되어 오던 실 작업일수 계산과 공정표상 작업일수의 불일치로 인한 공정지연을 방지하고 보다 실제에 근접한 공정계획 수립에 도움이 될 것으로 판단한다.
배경 및 목적: 폐암 환자의 다수가 흡연력이 있고 만성 폐쇄성 폐질환이 병발되어 있으므로 수술후 폐기능의 변화를 정확히 예측하는 것은 수술후 합병증을 예방하는데 중요하다. 폐 절제술 후 잔여 폐기능을 예측함에 있어 현재까지 99mTc-MAA를 이용한 폐관류 스캔이 많이 이용되어 왔지만 이론적으로 폐환기와 폐관류의 불일치가 있는 경우 오차가 있을 수 있어 $^{99m}Tc$-DTPA 연무흡입 환기 스캔을 이용해 잔류 폐기능을 예측하여 관류 스캔을 비교하여 보았다. 방법: 수술전 연무 흡입스캔과 관류 스캔을 시행하고 수술전에 폐기능을 실시하여 잔여 폐기능을 예측하고 수술후 2개월 뒤에 폐기능을 실시하여 상관관계를 비교하여 보았다. 전 폐절제술인 경우: 수술전 폐기능$\times$전체 폐에 대한 잔류폐의 비 폐엽 절제술인 경우: 수술전 폐기능$\times$(1-침범된 폐의 전체폐에 대한 비$\times$절제될 폐의 분절 수/침범된 폐의 총 분절 수) 결과: 1) $FEV_1$에서 연무 흡입스캔을 이용하여 예측한 값과 실측치 간의 상관 계수는 0.94(p<0.0001), 폐관류 스캔을 이용한 경우는 0.86(p<0.0001)이었으며 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 2) FVC에 흡입스캔을 이용한 경우 상관 계수가 0.91(p<0.0001)이었고 폐관류 스캔에서는 0.72(p=0.0005)로 연무 흡입스캔으로 예측한 군에서 상관 관계가 좋았다. 3) $FEF_{25-75%}$에서의 결과는 연무 흡입스캔을 이용한 경우 상관 계수가 0.87(p=0.0001), 폐관류 스캔에서는 상관 계수가 0.87(p<0.0001)로 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 4) 두 스캔을 동시에 시행한 군에서 비교한 결과를 보면 연무 흡입 스캔에서 상관 계수는 $FEV_1$ 0.97(p<0.0001), FVC 0.95(p<0.0001), $FEF_{25-75%}$ 0.85(p<0.001)이었고 폐관류 스캔에서는 $FEV_1$ 0.97(p<0.0001), FVC 0.96(p<0.0001), $FEF_{25-75%}$ 0.83(p<0.002)로 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 결론: 수술후 잔여 폐기능을 예측함에 있어 연무 흡입스캔 및 관류 스캔사이에 큰 차이가 없었으며 비교적 정확했고 폐기능중에서는 $FEV_1$이 가장 상관 관계가 좋았다.
다중영상화기술은 진단 및 치료 반응평가의 성능향상을 위하여 활발히 연구되고 있으며 하드웨어의 통합에도 불구하고 기기간의 획득방법의 차이에 따라 영상간의 불일치와 계수부족으로 인하여 정합도를 떨어뜨린다. 이에 본 연구에서는 소동물 PET 리스트모드 데이터의 저장형식을 분석하고 잡음 및 통계적 특성을 향상시키기 위하여 이벤트 데이터를 재추출하여 정량적으로 개선된 PET 영상을 획득하고자 하였다. 소동물 리스트모드 Inveon PET 데이터는 소동물에 37 MBq/0.1 ml를 꼬리정맥에 주사하고 60분 후 10분 동안 정적데이터를 획득하였다. 생체신호와 같이 획득된 리스트모드 데이터형식은 48 비트의 패킷크기로 이루어져 있으며 패킷 내에서는 8 비트의 헤더와 40 비트의 payload 영역으로 나누어져 있다. 사이노그램 생성은 그레이코드로 각 패킷의 순서와 흐름을 평가하고 각 패킷의 순서를 CPU에서 검출기위치 변환과 단순 증가 그리고 비모수 부트스트랩 기법을 이용하여 재추출하여 새로운 사이노그램을 생성하였다. 영상은 3 span과 31 ring difference로 설정하여 생성된 사이노그램은 산란 및 감쇠보정을 고려하지 않고 16부분 집합으로 4회 반복하는 OSEM 2D 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. 획득된 PET 데이터의 헤더정보에서의 동시계수의 총수는 1,394만 계수였으며, 리스트-이벤트 데이터의 패킷을 분석한 동시계수의 총수는 1,293만 계수였다. PET 데이터의 단순 증가는 최대값이 1.336에서 1.743으로 향상되었으나 잡음이 같이 증가됨을 확인하였다. PET 데이터 재추출 성능은 순차적인 패킷의 payload 값을 시프트연산을 통해 데이터의 위치를 이동시킴으로써 특정 잡음이 제거되거나 대조도가 향상되는 영상을 획득할 수 있었다. 부트스트랩 재추출 기법은 영상의 잡음과 통계적 특성이 개선된 PET 영상을 제공하여 다중영상화시 정합도를 향상시켜 질환의 조기 진단 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
목적: $^{14}C$-요소호기검사(UBT)는 Helicobacter pylori (H. pylori) 감염을 진단하는데 비침습적이고 유용한 방법으로 알려져 있다. 그러나 기존의 $^{14}C$-UBT는 액체 섬광계수기(LS)를 이용하여 측정하므로 검사과정이 복잡하고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 저자들은 동일한 환자에서 최근에 개발되어 간편해진 $Geiger-M\ddot{u}ller$계수기(GM)를 이용한 측정과 기존의 LS를 이용한 측정을 시행하여 진단성능을 비교하여 GM을 이용한 방법이 기존의 LS를 이용한 방법을 대체할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 상부위장관 증상이 있어 일주일 이내에 위십이지장 내시경, LS와 GM을 이용한 $^{14}C$-UBT가 모두 시행된 49명(M:F=30:19, 나이 $41{\pm}14$ yrs)을 대상으로 하였다. 모든 환자에서 최소 6시간 금식을 한 후 37 KBq의 $^{14}C$-urea 캡슐을 복용한 후 LS 와 GM 측정법에 따른 호기 샘플을 얻어 각각 측정하였다. 위십이장 내시경시 시행된 조직 검사 결과를 금과옥조로 H. pylori 감염에 대한 두 계수측정 방법의 진단성능을 비교하였고, 두 측정법의 일치 정도와 측정값 사이의 상관관계를 알아보았다. 결과: 49명중 조직검사를 시행받은 사람은 18명이었으며 이중 H. pylori 감염은 13명(72.2%)에서 관찰되었고 LS와 GM 측정법은 모두 동일한 결과를 보여 민감도 100%, 특이도 100%, 정확도 100%를 보였다. 49명의 대상 환자 전체에서 시행된 두 계수측정법의 일치율은 98%(48/49)이었으며 불일치률은 2% (1/49)였다. LS와 GM에 의한 측정값은 통계학적으로 유의한 상관관계 (r=0.859, p<0.001)를 보였다. 결론: GM을 이용한 $^{14}C$-UBT는 LS 측정법과 동일한 진단성능을 보여, 보다 간편하고 빠른 검사법으로 LS측정법을 대체하여 임상적으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
구조물에 고유한 진동수,모드형태 및 감쇠비 등과 같은 동적성능치를 추출하기 위하여 25층 및 42층 건물에 대하여 자연진동에 의한 동적계측실험을 수행하였다. 고려된 건물은 주요 횡하중 지지기구로서 코아벽체 혹은 전단벽체가 추가된 철근콘크리트건물이며, 입면 혹은 평면상으로 골조가 혼합된 구조형식을 나타낸다. 특히, 25층 건물은 측면에 위치한 코아벽체 이외에 상부로부터 내려오는 전단벽 구조가 4층 바닥이하에서 골조형식으로 전환되는 복잡한 구조이다. 이와 같은 이유 및 건물 주방향의 유사한 강성배치로 매우 근접하고 혼합된 모드형태가 예상되어 시스템판별 시 어려움이 예상된다. 현재까지 개발된 다양한 시스템판별법을 대상건물의 자연진동 실측기록에 적용하여 모달계수를 유도하였으며, 그 결과를 비교 분석하였다. 3개의 주파수영역 및 4개의 시간영역에 근거한 응답의존 시스템판별법이 고려되었다. 서로 다른 시스템판별법에 의하여 추출된 고유진동수 및 감쇠비는 대체로 상당한 일치를 보였으나, 모드형태는 사용된 방법에 따라 정도가 다르게 불일치를 나타냈다. 실험으로부터 추출한 성능치와 초기 유한요소해석 값을 비교해 본 결과 대상건물 모두 적어도 저차 3개의 고유진동수에서 2배 정도의 차이를 나타냈다. 실험과 해석결과의 일치를 위하여 몇몇 수동모델향상이 시도되었으며, 허용할 만한 결과를 획득하였다. 사용된 시스템판별법에 대하여 각자의 장, 단점에 대하여 기술하였으며, 본 연구와 같은 실제 대형구조물에 대하여 자동모델향상기법을 적용할 시 예상되는 문제점에 대하여 토의하였다.
도시의 성장이 경제발전에 긍정적인 영향을 가져온다는 점에도 불구하고 아직까지 우리나라에서는 도시의 구조를 파악하기 위한 연구가 상당히 미흡한 실정이다. 본고에서는 도시 간 규모의 분포구조와 도시 내 인구밀도함수 등을 통한 내적구조를 새로이 정의한 광역도시통계권을 기준으로 살펴보았다. 먼저, 도시순위규모법칙의 계수분석을 통한 한국의 광역도시통계권 간 인구분포구조를 비교하였다. 한국은 서울광역도시통계권의 규모가 상대적으로 매우 크며 행정구역 상의 인구규모 분포보다 실질적으로 훨씬 집중되어 있다. 이는 서울광역도시통계권이 상대적으로 지나치게 거대하든가 혹은 부산이나 대구, 대전 광역도시통계권의 성장이 상대적으로 뒤떨어진 것으로 해석된다. 한편 지리정보프로그램(Arc GIS)을 이용하여 도시 내의 중심상업지역에서부터의 거리에 따른 인구밀도함수나 부동산가격 등을 통하여 도시의 내적구조를 분석하였다. 표준도시모델(Standard Urban Model)에 따르면 일반적으로 도심에서 외곽으로 갈수록 인구밀도와 부동산 가격이 하락하는 형태를 보이지만 서울광역도시통계권의 외곽에서는 상대적으로 다른 광역도시통계권과는 달리 그 하향곡선이 무척 완만하였고, 이는 결국 도심확산(Urban Sprawl)이 활발히 일어나고 있음을 의미한다. 한편, 울산, 광주권, 그리고 수원-화성-오산권에서 인구분포와 고용분포 간의 공간적 불일치 정도가 큰 편이고 대전권과 인천권에서 작은 편으로 나타났다. 이러한 도시의 구조에 대한 분석은 지역정책의 운용에 있어서 많은 시사점을 줄 수 있다.
3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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[부 칙]
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