Czochralski방법을 사용하여 정비조성(stoichiometric)으로 성장시킨 강유전체 $LiTaO_3$, 단결정을 $1000^{\circ}C$ 및 $1100^{\circ}C$에서 각각 열처리하였다. 열처리한 시료와 열처리하지 않은 정비조성 $LiTaO_3$ 단결정에 대하여 전자 상자성 공명(EPR : electron paramagnetic resonance) 실험을 하였다. X-band(9.21 GHz) 전자 상자성 공명 스펙트로미터를 사용하여 얻은 $Fe^{3+}$ 상자성 불순물 이온의 공명 흡수선을 분석한 결과 정비조성 $LiTaO_3$ 단결정내의 $Fe^{3+}$ 상자성 불순물 이온의 위치(site location)와 국소 대칭성(local site symmetry)은 열처리 후에도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 그러나 $1000^{\circ}C$및 $1100^{\circ}C$에서 열처리 한 단결정의 경우에는 $v$ 이온이 $Fe^{2+}$ 이온으로 원자가 상태가 바뀌는 것을 화인 하였다. 또한 유효 스핀 하밀토니안을 이용하여 EPR 상수를 계산하였다.
강자성 초전도체의 발견은 상극으로 알려진 강자성과 초전도성이 어떻게 상호작용하여 조화롭게 공존하는지에 대한 학문적인 연구뿐만 아니라 새로운 기술적인 응용을 위한 광범위한 탐구를 이끌고 있다. 본 해설논문에서는 강자성 초전도체에 대한 이해를 돕기 위하여, 먼저 초전도체의 쿠퍼쌍을 깨뜨리는 강한 자기장의 궤도 효과와 상자성 효과에 대하여 설명한다. 자기장의 이러한 효과 이외에도 초전도체/강자성체 복합 구조의 계면에서 발생하는 근접 효과에 의해 단일상 쿠퍼쌍은 강자성체를 지나가는 동안 불안정하여 아주 짧은 침투깊이를 가진다. 그러나 쿠퍼쌍이 홀-진동수 삼중상인 경우 안정되고 긴 유효길이를 가지게 되는데, 새로운 스핀 전자소자로서의 개발을 위해 그 연구의 중요성이 높아지고 있다. 마지막으로 다양한 강자성 초전도체와 양자구속효과에 의해 두 성질이 공존하는 저차원의 물질들을 소개한다.
EPS 포장상자가 도마토를 포장시 기존의 골판지 상자에 비해 어느정도 신선도 유지효과 기능이 있는지의 여부를 분석하고 일반적인 MA 포장재인 LDPE 포장과도 비교하고자 도마토를 포장하여 $25^{\circ}C$에 저장하면서 골판지상자와 0.02와 0.04mm 두께의 LDPE 필름, EPS 상자로 포장한 것들과 신선도 유지효과를 비교하였다. 저장 7일 후 중량감소는 대조구는 5.9%, EPS 상자는 1.1%의 중량감소가 나타났고, 비타민C도 EPS 포장구가 대조구 보다 20% 높게 유지되고 있었고 산도와 가용성 고형물함량도 EPS와 LDPE 포장구가 대조구보다는 변화가 적은 것으로 나타났으며, 대조구는 위조현상과 도마토의 표면 색상이 붉게 변하여 상품성이 떨어지는 것으로 나타났다. EPS 포장구는 LDPE 포장구와는 신선도가 비슷하게 유지되고 있었고 대조구인 골판지 상자보다는 품질이 잘 유지되고 있어 EPS 포장상자를 도마토 포장상자로 활용가능성이 확인되었다.
기존 연구들에서는 사람들이 길고 가는 원통형 용기의 부피를 짧고 넓은 원통형 용기의 부피보다 크다고 지각한다는 점을 밝혀왔다(예, Raghubir & Krishna, 1999; Wansink & Van Ittersum, 2003). 본 연구에서는 이러한 신장 효과가 상자형 용기에서는 반대로 나타나는 현상을 밝히었다. 가설은 상자형 용기의 행동 유도성으로부터 도출되었다. 두 개의 연구에서 참가자들은 짧고 넓은 사각 상자 용기의 부피가 길고 가는 사각 상자 용기의 부피보다 더 크다고 지각하였다. 이 효과는 자극의 제시 방법(그림, 연구 1; 실제 모형, 연구 2)이나 선택지 유형(둘 중 큰 것을 고르는 선택지, 연구 1; 둘 중 큰 것을 고르거나 같은 경우를 고르는 선택지, 연구 2)에 상관없이 일관되게 나타났다. 또한, 서로 다른 문화적 배경을 지닌 참가자 집단(미국인 참가자, 연구 1; 한국인 참가자, 연구 2)에서 동일한 효과가 나타났으며, 용기 안의 내용물이 물(연구 1)인 경우뿐만 아니라 전반적인 액체 음료(연구 2)라고 설정했을 때에도 같은 결과가 나타났다. 본 연구에 대한 이론적이고 실제적인 함의가 논의되었다.
원예작물은 수확 후 여러 가지 요인에 의해 품질이 저하되어 상품성을 잃게되는데, 특히 수확 후 품온상승에 의해 호흡작용이 왕성해져 품질변화를 촉진하게 된다. 그러므로 수확 후 품온을 가능한 한 빠르게 낮추어 신선도를 유지하기 위한 예냉, 저온저장, 저온수송기술등 저온유통시스템을 활용하는 것이 매우 필요하다. 저온유통시스템을 효과적으로 활용하기 위해서는 냉기의 순환이 원활하여 냉각효율이 좋고 파손의 위험과 물류비용을 줄일 수 있는 포장상자의 구조에 대한 연구가 필요하다. 포도, 방울토마토, 참외의 소비형태는 핵가족화와 더불어 신선 고품질의 농산물을 소량 구매하는 소비패턴으로 변화하면서 저온유통 및 소포장을 위한 포장형태의 개선이 요구되고 있다. 따라서 예냉.저온유통에 적합한 포장상자를 개발하기 위하여 연구소, 농협중앙회, 상자제작회사, 포장디자인 업체, 산지농협 작목반이 개발협의체를 구성하여 참외, 포도, 방울토마토의 저온유통용 골판지 상자를 개발하여 압축강도 및 냉각시험을 실시하여 소비지에 시범 보급하였다. 1. 참외 포장상자는 3kg용 상부 개방형 골판지상자로써 손잡이를 부착하고, 포장상자 상부에 덮개용 필름을 부착하였다. 제작된 상자의 압축강도는 저온유통 후 에도 안전압축강도 이상인 343kgf의 압축강도를 나타냈고, 냉각효율도 기존상자에 비하여 높게 나타났다. 또한 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 5kg 상자에 비하여 8%이상의 부가가치를 높일 수 있었다. 2. 포도 포장상자는 소비자 기호도를 충족하고 다층적재시 손상을 방지하기 위하여 내용물을 1단 적재하고 상자를 개방형으로 하여 덮개용 필름을 부착하므로써 소비자가 내용물을 확인할 수 있도록 하고, 상자의 압축강도는 소비지까지 유통이 완료된 후 에도 수직압축강도가 400kgf이상으로 안전압축강도 보다 높아 저온에서 안전하게 유통할 수 있었다. 또한 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 5kg 상자에 비하여 2kg상자는 21%, 4kg상자는 12%이상의 부가가치를 높일 수 있었음. 3. 방울토마토 포장상자는 외포장 상자를 4kg용 상부 개방형 골판지상자를 사용하고, 내포장상자는 500g용 PET용기를 사용하여 1상자에 8개의 내포장상자가 적재될 수 있도록 제작하였다. 제작된 외포장상자의 압축강도는 저온유통후에도 320kgf으로 안전압축강도보다 높게 나타났고, 파랫트 적재효율도 96%이상으로 나타나 물류의 효율성을 높일 수 있었다. 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 산물형태의 4kg용 상자에 비하여 500g 내포장상자에 출하할 경우 20%이상의 부가가치를 높일 수 있었다.
국내 농수산물 유통용 골판지 상자의 65% 이상이 이중 양면골판지 (DW) 상자를 사용하고 있다. 이것을 양면 골판지(SW) 상자로 대체시 강도의 변화 및 경제성을 검토한 결과는 다음과 같다. 이중 양면골판지 상자에 비해서 양면골판지 상자의 압축강도는 46%에서 98%까지 높았고 가격은 8% 더 저렴한 경우도 강도는 높게 나타났다. 이중 양면골판지 상자를 양면골판지 상자로 대체시 날개부분에서 절약되는 금액은 405억원으로 자원 절약 효과는 13%에 달했다. 따라서 국내 골관지물 유통용 골판지 상자로는 양면골판지(SW) 상자로 대체하는 것이 바람직하고 사료되었다.
목적: 초상자성 nano-particle 조영제의 자기이완효과에 관한 out sphere 기전에 기초하여 각각의 자기장의 세기에서 T1/T2 자기이완율을 나타내는 NMRD profile을 수치적으로 simulation 하는 프로그램을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법: 초상자성 nano-particle 조영제의 경우 초상자성 물질을 생체적합성 고분자로 표면 coating하기 때문에 상자성 조영제와는 달리 전적으로 "out sphere"기여도만을 고려하였고 또한 초상자성 물질의 경우 자기적 에너지의 크기가 매우 크기 때문에 상자성 조영제의 기전에서 사용되는 "low field"근사를 사용할 수 없으므로 Brillouin 함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하였다. nano-particle내에 포함된 Fe 원자수에 따른 T1 및 T2 NMRD Profile과 온도에 따른 T1 및 T2 NMRD Profile 그리고 초상자성 nano-particle size에 따른 T1 및 T2 NMR Profile을 PC (CPU=800 Mhz, memory=128 MB) 환경하에서 symbolic computation tool 인 MathCad (MathCad, USA)를 사용하여 구현하였다.
개발한 EPS 포장상자가 사과의 신선도 유지효과 기능이 있는지의 여부를 조사코자 사과를 포장하여 2$0^{\circ}C$에 저장하면서 골판지상자와 0.02와 0.04mm 두께의 LDPE필름, 기능성 MA필름과 50배로 발로시킨 EPS 상자에 사과를 15kg씩 포장하며 포장재간의 신선도 유지 효과를 비교하였다. 저장 40일 후 중량감소는 대조구는 5.7 %, EPS 상자는 0.5%의 중량감소가 나타났고, 비타민C도 2.06과 2.31mg%로 EPS 포장구가 높게 유지되고 있었다. 당도와 산도는 포장구간에 큰 차이가 없었으며 부패의 경우 대조구는 상자당 3-5개과가 발생했으나 EPS포장구는 발생하지 않았으며 외관도 양호한 것으로 나타났다.
기능성 MA필름을 생산하여 이를 골판지 상자의 내부에 첨합시킨 FC상자의 활용가능성을 조사하고자 골판지 상자와 기능성 MA필름대를 골판지 상자 내부에 첨합시킨 FC포장구와 LDPE 및 기능성필름과 대조구로 골판지 상자만으로 포도를 포장하여 25 C에 저장하여 품질변화를 조사한 결과, FC 상자와 LDPE와 CE포장구는 대조구 보다는 중량감소율이 현저히 낮았으며 비타민C의 함량도 33% 높게 유지되고 있었다. 산도와 환원당 함량은 포장구들간에는 큰차이가 없었다. 외관 및 부패를 조사한 결과 대조구에 비해 개발포장구에서 품질이 더 높게 유지되고 있어 FC 포장재를 포도 포장용 상자로 활용가능성이 확인되었다.
상자성을 갖는 분자에 대한 분광학 연구에서는 제만(Zeeman) 효과로 생기는 이색성을 이용한 magnetic rotation spectroscopy (MRS)가 널리 사용되고 있다.$^{(1)}$ MRS가 일반적인 흡수 분광법에 비해 더 민감한 측정을 할 수 있기는 하지만 사용하는 편광기의 extinction ratio에 의해 감도가 한정된다. MRS의 감도를 높이는 방법으로는 광경로를 길게 만드는 것을 고려할 수 있다. 일반적으로 공진기 광자감쇠 분광학(Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS)은$^{(2)}$ 높은 반사율을 갖는 거울을 사용해서 수 km 이상의 광 경로를 만들기 때문에 감도가 높다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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