Al/Pd계에서 이온선 혼합에 의한 초기 상형성 및 상전이를 연구하기 위하여 Al(500 ${\AA}$)/glass 이중박막을 제작하여 여러가지 이온선량으로 80 keV의 에너지를 가진 $Ar^+$을 주입시켰다. RBS, TEM 등을 이용하여 이온선에 의한 혼합양상 및 상분석을 행하였다. 상온에서 이온선 혼합법에 의해 초기에 형성된 $Al_3Pd_2$는 이온선량이 증가함에 따라 $Al_3Pd_2$ 뿐만 아니라 AlPd상이 형성됨을 알 수 있었다. 유효생성열(${\Delta}$H') 개념을 이온선 혼합에 의한 상형성 및 전이에 도입하여 초기 $Al_3Pd_2$ 금속/금속계 뿐만 아니라 금속/실리콘계에 대해서 이온선 혼합에 의한 초기 상형성 및 상전이에 관한 연구 및 실험이 현재 진행 중에 있다.
산성광산배수에서 철광물의 침전 및 상전이 과정은 배수 내의 미량원소의 거동에 많은 영향을 미친다. 그러나 자연에서 일어나는 이러한 과정을 정확하게 추적하기는 쉽지 않아 많은 연구들이 산성광산배수에서 일어나는 광물의 침전 및 상전이에 대하여 실내 실험에 의존하는 경우가 많았다. 본 연구에서는 달성광산에서 채취한 배수를 대상으로 실제 산성광산배수에서 서로 다른 pH 값을 갖는 조건에서 시간이 지남에 따라 일어나는 광물의 침전과 이에 따른 배수 내의 미량 원소 변화를 살펴보았다. 침전된 광물의 양이 많지 않아 동정이 어려운 경우도 있었지만 침전된 광물들의 정보를 종합해 보면 대체적으로 비정질의 광물 먼저 형성된 후 아마도 슈베르트마나이트를 거쳐서 추후에 침철석이 침전된 것으로 사료된다. 그러나 시료 중 pH가 높은 경우(10)에는 계속적으로 비정질 상태로 남아있었다. 시간이 지남에 따라 광물의 침전 및 전이에 의하여 배수의 pH는 계속적으로 낮아지는 경향을 보였다. 모든 원소들이 높은 pH (8, 10)에서 낮은 농도를 보였는데 이는 높은 pH에서의 광물의 침전과 표면전하의 영향으로 판단되며 각 원소의 농도는 시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였다. 황의 농도는 슈베르트마나이트에서 침철석으로의 전이의 영향으로 배수 내에서 역시 증가하였다.
폐에 발생하는 원발성 악성 흑색종은 매우 드문 종양으로 문헌상으로 수 십 예의 결과만 보고되고 있다. 본 저자는 우측폐중엽에 발생한 원발성 악성 흑색종 1예를 치험하였는데 환자는 65세 된 남자로 객담을 동반한 기침으로 내원하여 컴퓨터단층촬영 소견상 우측폐 중엽에 종괴가 관찰되었으며 경피적 폐생검상 악성 흑색종이 확인되었고 bone scan상전이 소견은 없었으며 피부 및 안구 검사상 전이의 증거가 없었다. 환자는 원발성 악성 흑색종으로 진단하고 우측폐 중엽 절제술을 시행하였는데 약 4.5$\times$3 cm의 종괴가 우측폐 중엽에서 관찰되었으며 주변의 임파절을 함께 박리 하였다. 수술 중 특이 소견은 없었으며 수술 3일째 흉관을 제거할 수 있었고 병리조직 검사상 기관지 주변부의 임파절 전이가 확인되어 보조적 방사선 치료를 기획하고 수술 10일째 퇴원하였다. 환자는 현재 24개월째 외래를 통해 추적관찰 중인데 재발 및 전이의 증거 없이 지내고 있다.
혼합되지 않는 두 용액 사이의 계면(interface between two immiscible electrolyte solutions, ITIES)에서의 전하 이동 반응에 대한 전기화학적 연구는 이온 검출용 센서, 바이오센서, 생체막 모델링, 약물 전달 반응, 상전이 촉매반응, 연료 생성, 태양에너지 전환 등을 포함한 다양한 연구 분야에 적용이 가능하기 때문에 크게 주목받고 있다. 특히 ITIES에서의 이온 전이 반응을 이용하여 이온물질 및 생물질 등을 검출할 수 있는 센서로 개발하기 위해 불안정한 ITIES의 한 쪽 액체층을 젤(gel)화하여 안정화하고, 마이크로 계면 형성을 통해 전압강하를 최소화 시키는 등의 연구가 활발하게 이루어졌다. 본 총설에서는 ITIES 계면에서의 이온 전이 반응을 이용하여 개발된 다양한 센서의 원리와 응용 및 발전 가능성에 대해 다루고자 한다. ITIES 계면을 (i) 보편적인 액체/액체 계면형, (ii) 마이크로피펫 팁형, (iii) 고분자 박막에 형성된 단일 마이크로홀 또는 마이크로홀 어래이형 및 (iv) 실리콘 기판에 제작된 마이크로홀 어래이형으로 분류하고, 이들 계면에서의 직접적인 이온 전이 반응과 보조 이온 전이 반응을 활용하여 수질 환경 오염의 원인이 되는 이온 및 농약 성분을 선택적으로 검출할 수 있는 이온 선택성 센서와 생물질을 분석할 수 있는 바이오센서 개발 연구에 대해 초점을 두고 소개하려 한다.
셀로비오스, 말토오스 그리고 락토오스를 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}옥틸브롬 혹은 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노일 클로라이드와 반응시켜 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}]옥틸 그리고 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}]헵타노화 이당류 유도체들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정과 광화학적 상전이 거동을 검토하였다. 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 이당류 에테르들(CADETs)은 단방성 네마틱(N) 상들을 형성하는 반면 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노화 이당류 에스터들(CADESs)은 양방성 N 상들을 형성하였다. CADETs에 비해, CADESs는 높은 액체(I) 상에서 N 상으로의 전이 온도들을 나타냈다. 유리 셀 혹은 러빙된 폴리이미드(PI) 배향막을 지닌 셀 중에서 N 상을 형성하고 있는 이당류 유도체에 광을 조사시킬 경우, 아조벤젠기의 trans-cis 이성화에 의해 N 상은 I 상으로 변하였다. 한편, 광 조사시켜 얻은 시료를 광을 차단한 상태로 방치할 경우 열에 의한 cis-trans 이성화와 trans 아조벤젠기들의 재배열로 인하여 I 상은 최초의 N 상으로 변하였다. 유리 셀의 경우에 비해 러빙된 PI 배향막을 지닌 셀의 경우가 이당류 유도체들의 광화학적 N-I 그리고 열적 I-N 상전이 속도들은 빠르며 시아노아조벤젠기를 지닌 monomesogenic 화합물들 그리고 4-{4'-(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 글루코오스 그리고 셀룰로오스 에테르들에 대해 관찰되는 결과들에 비해 현저히 달랐다. 이러한 결과를 주사슬의 유연성, 반복단위당에 도입된 메소겐기들의 수 그리고 아조벤젠기들간의 거리에 기인한 아조벤젠기들의 협동효과의 차이의 견지에서 검토하였다.
(001)방향 GaAs 기판과 Si/Co 박막의 계면반응 및 상평형에 관한 연구를 300-$700^{\circ}C$ 열처리 구간에서 행하였다. 반응에 의한 상전이 과정은 glancing angle X-ray diffraction(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 cross-sectional transmission electron microscopy(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 corss-sectional transmission electron microscopy(XTEM)을 이용하여 분석하였다. Si/Co/GaAs계의 계면반응에서 Co는 $380^{\circ}C$에서 GaAs 기판 및 Si와 반응하여 Co2GaAs과 Co2Si상을 형성하였다. $420^{\circ}C$에서 열처리 후, Co층은 모두 소모되었으며 단면구조는 Si/CoSi/CoGa(CoAs)/Co2GaAs/GaAs으로 전이되었다. $460^{\circ}C$까지 온도를 올려 계속적인 반응을 일으키면 CoGa와 CoAs이 분해되면서 CoSi가 성장하였고, $600^{\circ}C$에서는 Co2GaAs마저 분해되고 CoSi상이 성장하여 GaAs와 계면을 형성하였다. CoSi와 GaAs사이의 계면은 $700^{\circ}C$의 고온까지 안정하였으며 이러한 계면반응 결과는 계산에 의하여 구한 Si-Co-Ga-As 4원계 상태도로부터 이해될 수 있었다.
상전환 공정을 이용하여 무기 fluor인 cerium activated yttrium silicate (CAYS)가 함침재로 존재하는 폴리설폰 고분자막을 제조하였다. CAYS가 포함된 제막용액을 물 또는 이소프로파놀의 비용매 욕조에 침지시켜 고형화시켰을 때, 막에 함침되는 CAYS는 침지용 비용매에 따라 뚜렷하게 다른 함침 특성을 나타냄으로써, 제막용액의 고형화 경로를 추적할 수 있는 역할을 하였다. 물욕조에 침지되어 고형화된 막에서 무기물인 CAYS가 고분자 구조에 달라붙은 형상을 보여준 반면, 이소프로파놀에 침지되어 형성된 막에서는 셀 같은 기공 부분에 모여있는 것이 확인되었다. 이러한 현상은 제막용액의 침지 과정에서 무기함침재들이 액체-액체 상분리에 형성된 고분자 희박지역으로 집중되었음을 확인시켜 주었다.
토카막(Tokamak)에서는 플라즈마(plasma)로 불순불(impurity)의 유입을 방지하기 위해 고진공을 유지해야 하며 이를 위해 가열탈리(backing), 방전세정(discharge codanning) 등 wall conditioning이 기본적으로 요구된다. KT-1 토카막은 실험실 이전에 따른 해체로 인해 진공용기(vacuum vessel) 가 대기압 하에 수개월 동안 노출되어 있었기 때문에 재조립 후 가열 탈 리가 필수적이나 진공용기의 외부에 saddle loop coil을 비롯해 Rogowski, diamagnetic coil, poloidal field coil 등 많은 magnetic pick up coil 들이 설치되어 있어 열선 등 일반적인 방법으로 가열 탈 리가 어려운 상황이다. 따라서 KT-1 토카막에서는 전자석 코일에 상전원을 부가하였을 때 진공용기에 발생하는 유도가열 (inductive heatin)을 이용해 가열 탈리를 시도하였다. 유도 가열 탈리(inductive backing)는 토로이달 자장 코일(toroidal field coil)과 가열 저장 모일(ohmic heating coil)을 각각 이용하여 코일의 온도가 6$0^{\circ}C$ 이하가 유지되는 코일 전류 범위내에서 수행하였으며 먼저 이 둥 경우에 있어서 진공용기의 온도분포를 비교하엿다. 그리고 가열 탈리 기간 및 그 전, 후의 진공압력과 잔류기체 분압을 측정, 분석하였다. 유도가열에 의한 방법으로 KT-1 토카막에서 얻은 탈리온도는 12$0^{\circ}C$정도로 비교적 낮았으나 탈리 시간을 연장하여 탈리효과를 어느 정도 보상할 수 있으며 일반적인 가열 탈리가 여려운 경우 유도 가열 탈 리가 채택될 수 있는 또 하나의 방법이라 볼 수 있다.
본 연구에서는 용매로 N-methyl-2-pyrrollidone을 사용하여, 상전환 방법으로 carboxylic acid를 함유한 음이온성 한외여과막을 제조하였다. 첨가제, 제막조건 및 운전조건에 따른 투과 특성을 알아보았다. Bovin serum albumin (BSA) 수용액의 pH에 따른 상대투과유속을 측정하여 fouling형성에 따른 투과 특성의 변화를 살펴보았다. 투과 특성은 막 제조환경과 투과 공정에 영향을 받았다. 이온교환용량과 측정 온도가 증가할수록, 그리고 BSA의 등전점으로부터 수용액의 pH값이 멀어질수록 상대투과유속이 증가하였다.
본 연구는 $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$, 나프탈렌, 아세트아미드를 대상으로 이들 물질이 자동차용 축열시스템의 축열매체로서의 사용 가능성여부를 조사하고자 하였다. 이들 물질을 대상으로 고-액상전이 순환과정 동안 상전이에 따른 여러 현상들을 조사하고 축열매체로서 사용되기 위해 위험성없이 재순환시켜 반복할 수 있는 가능성이 조사되었다. 그리고 이들 물질을 안전하게 저장할 수 있는 적절한 저장용기를 찾고자 하였다. 본 연구에서는 이들 물질 중 $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$가 가장 상안정성이 좋아 자동차용 축열시스템의 축열매체로서의 사용가능성이 높았으며 저장용기는 구리캡슐이 적절하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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