제일원리적 국소 스핀밀도 근사에 의한 계산방법을 이용하여 Ni 나노와이어에 대한 전자구조와 자기적 성질을 연구하였다. 단위 세포당 Ni 원자의 개수(n = 1 − 4)에 따른 구조적 특성에 따라 각각의 나노와이어에 대한 결합에너지와 자기모멘트를 계산하였다. 계산결과 지그재그-사각형 $Ni_4$ 나노와이어가 에너지적으로 가장 안정하였다. 또한 Ni 나노와이어의 자기모멘트는 선형 나노와이어 Ni1가 $1.34 {\mu_B}/atom$ 로 가장 큰 값을 나타냈으며, 단위 세포당 원자 개수가 증가될수록 자기모멘트는 감소하여 사각형 나노와이어 $Ni_4$의 자기모멘트가 $0.91 {\mu_B}/atom$ 로 가장 작은 값을 나타냈다. $Ni_n$(n = 1 − 4)의 각각의 구조들에 대한 상태밀도, 에너지 띠 등의 전자구조 계산결과를 제시하고 논의 검토하였다.
중성입자빔 입사장치(neutral beam injection, NBI)의 중성빔 에너지 효율은 이온원의 수소 이온밀도 분율이 결정한다. 이온원에서 만들어진 $H^+$, $H_2^+$ 그리고 ${H_3}^+$는 중성화 과정(neutralization) 중 해리(dissociation) 때문에 각각 입사 에너지의 1, 1/2 그리고 1/3을 가진 중성입자가 된다. 중성빔 에너지 효율 제고하기 위해서는 이온원의 전체 이온 중 단원자 수소 이온 밀도 증가가 필요하다. 유도결합형 수소 플라즈마 이온원에서 RF 안테나 주파수에 따른 플라즈마 밀도와 단원자 수소 이온 밀도 비율 변화를 관찰하였다. RF 플라즈마에서 가스 압력이 결정하는 전자의 운동량 전달 충돌 주파수 대비 높은 RF 안테나 주파수(13.56 MHz)와 낮은 RF 안테나 주파수(수백 kHz)의 전력을 인가하였으며, Langmuir 탐침, 안테나 V-I 측정기 그리고 QMS(quadrupole mass spectrometer)을 이용하여 플라즈마 특성을 진단하였다. 플라즈마 밀도와 수소 이온 밀도 분율은 플라즈마 가열 메커니즘과 수소 플라즈마 내 반응 메커니즘에 의해 결정된다. 플라즈마 가열 메커니즘에 따른 실험 결과에 대한 RF 안테나 주파수 효과는 플라즈마 트랜스포머 회로 모델을 통해 해석하였으며, 수소 플라즈마 내 반응은 0-D 정상 상태의 입자 및 전력 평형 방정식 결과로 해석하였다.
FMS, FMC, FA, IMS의 구축에 있어서 최하위 단위인 공작기계의 자동화가 중요하다. 이를 위해서는 공작기계의 공구 감시기능(tool monitoring system)이 수행되어야 한다. 본 논문은 공구 감시기능의 자동화를 위해 종전의 공구마모 검출방법과는 달리 엔드밀의 마모상태에 따라 발생하는 절삭음의 음향주파수 분석을 통해 마모정도를 검출하는 방법을 제안하였다. 즉, 머시닝센터에서 공구마모가 잘되는 합금공구강재를 사용하고 이때 발생하게 되는 절삭음(cutting sound)을 음향 분석하여 공구 마모와 관련이 있는 가진 주파수(tooth passing frequency)를 찾아내고 또한 이 주파수의 크기 값과 공구마모(flank wear) 변화를 연구하여 엔드밀의 마모 상태를 추정하였다 이를 위해 본 연구에서는 실험 장비를 구성하고 절삭속도, 엔드밀마모, 공구직경을 절삭조건으로 하여 측정된 절삭음을 FFT 처리하였다. 또한 측정된 값을 회귀분석으로 모델링한 결과 엔드밀 마모 검출오차범위가 5.8% 이내로 나타나 음향주파수 분석에 의한 엔드밀 마모검출 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.
큰눈물버섯(Psathyrella velutina)의 균사생장 실험을 감자배지, 고구마배지, 대두박 배지를 이용하여 펠릿형성 상태를 관찰한 결과는 다음과 같다. 감자배지에서 펠릿의 수가 가장 뛰어났으며 밀도 역시 1.3g/$\ell$로 가장 높게 나타났다. 고구마 배지에서의 펠릿의 수가 가장 저조했으며 밀도 또한 0.3g/$\ell$로 가장 낮게 나타났다. 대두박 배지에서 펠릿의 수는 비교적 양호한 상태를 보였고, 그 밀도는 0.9g/$\ell$ 이었다. 공중균사의 굵기는 세 액체배지에서 5mm로 비슷한 결과를 보였지만, 고구마 배지의 공중균사는 색깔의 변색을 보여 이산화탄소가 과다 발생했음을 알 수 있었다. 큰눈물버섯의 균사생장은 감자로 만든 액체배지에서 가장 좋은 발육상태를 보였다.
β-MnO₂ 전자상태와 화학결합을 하트리-폭-슬레이터 근사를 사용하는 제 1원리 분자 궤도법의 일종인 DV-X/sub α/ 법에 의해 이론적으로 조사하였다. 벌크상의 β-MnO₂에 대한 상태를 해석하기에 적합한 클러스터 모델을 결정하기 위하여, 여러 가지 다른 크기를 지닌 수종의 클러스터 모델들에 대한 계산을 행하였다. 실험적으로 측정된 XPS와 이론적으로 계산된 XPS를 비교함으로써, Mn/sub 15/O/sub 56/ 모델이 β-MnO₂의 전자 상태와 화학 결합을 계산하기에 가장 적합한 모델임을 결정하였다. 이 모델을 사용하여 에너지 준위, 상태 밀도, 유효 공유 결합 전하, 유효 전하, 전자 밀도 분포를 구하고, 이에 대한 고찰을 행하였다.
최근 밀(Triticum aestivum L.) 소비량이 꾸준히 증가하고 있어 국내 밀 자급률 증대를 위한 노력이 필요하다. 그러나 우리나라는 작물을 재배할 수 있는 농경지가 한정되어 있어 벼 수확 후 휴경 논을 이용하여 겨울철에 밀을 재배하거나, 하계 소득 작물과 연계하여 겨울철에 밀을 생산할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다. 본 연구에서는 남부지역 평야지 논을 이용하여 밭작물 중심 다모작 작부체계를 제시함과 동시에 밀을 재배하여 생육 특성과 수확량 변화를 살펴보았다. 단위면적당 수수 및 종실 수량은 작부이력에 밭작물이 포함된 다년 다모작 작형(들깨-IRG-참깨-밀, 콩-IRG-참깨-밀)이 다년 벼-밀 이모작이나 벼-IRG-참깨-밀 다모작에 비해 많았으며, 특히 들깨와 콩이 포함된 작부체계에서 많았다. 밀 품종 간 비교에서는 금강밀이 조경밀에 비해 출수기와 성숙기가 2~3일 빨랐지만 종실 수량은 100 kg/10a 이상 적어, 동일한 환경조건에서 조경밀이 금강밀에 비해 곡물 생산성 측면에서 유리할 것으로 보인다. 더군다나 조경밀은 조숙 다수성 경질밀로 전국에 재배가 가능하고, 단백질 함량이 높고 강력분의 특성을 보여 제빵용으로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서 조경밀은 단백질이 10% 이하로 낮고 아밀로스는 28.4%로 높은데 반해, 금강밀은 단백질이 11.0%로 높고 아밀로스는 26.6%로 낮아 제과·제빵에 있어서, 금강밀이 좀 더 유용할 것으로 보인다. 밀가루의 Falling number는 조경밀과 금강밀 모두 350초 이상으로 높아 수발아로 인해 전분의 분해가 일어나지 않은 건전한 상태의 곡립임을 알 수 있다. 그리고 gluten 함량도 조경밀과 금강밀 모두 유사하게 높았으며, gluten 지수는 금강밀이 좀 더 높았다. 이상의 결과를 토대로 밀 수확량을 증가시키기 위해서는 기존의 벼-밀 이모작 보다 들깨-IRG-참깨-밀이나 콩-IRG-참깨-밀 등의 다년 다모작 작형이 좀 더 유리할 것으로 보인다.
남한 지역에서 수행된 검층밀도 자료를 수집하고 코어밀도 자료와 비교 분석하였다. 먼저 코어밀도와 검층밀도 자료의 비교로부터 검층밀도가 비이상적으로 낮은 현상이 얻어졌으며 이는 소선원 검층밀도 자료에서의 비이상적으로 낮은 밀도와 연관되어 있음이 밝혀졌다. 표준선원과 소선원 자료간의 큰 밀도 차이를 비롯하여 표준선원 검층밀도와 코어밀도 간의 상관성 비교에서 나타난 분포곡선의 형태, 평균값, 표준편차 등 모든 결과들이 소선원 밀도자료의 품질에 이상이 있음을 보였다. 소선원 밀도자료에서의 품질 이상은 검층밀도 결정에서 소선원 밀도검층기가 지니는 선원 특성과 연결되었으며 결론적으로 지금까지의 소선원 밀도자료는 정확성을 유지하기 위한 최소의 조건이 충족되지 못한 상태에서 얻어진 것으로 판단하였다. 끝으로 코어자료와 표준선원 자료를 사용하여 남한지역 주요 지층의 밀도 분포 특성이 결정되었다.
압축성 초탄성 평판의 순수굽힘에 대한 비선형 변형해석의 수학적 정해가 본 논문에 구해져 있다. 이차원 평면 변형도 상태가 해석을 위하여 가정되었으며, 비선형 순수굽힘 변형해석결과는 고전적인 선형 순수굽힘 변형해석결과와 비교되었다. 고전적인 선형굽힘 결과와는 다르게 비선형 순수굽힘 상태에서는 반경방향응력은 영이 아니며 또한 각방향응력도 선형 상태가 아닌 것으로 규명되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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