고추탄저병을 생물학적으로 방제할 수 있는 미생물을 얻기 위하여 고추탄저균 C. acutatum ACYSJ001의 성장을 억제하는 점액세균을 탐색하였다. Myxococcus속에 속하는 59균주와 Corallococcus 속에 속하는 34균주 등 총 93균주의 용균성 점액세균에 대해 고추탄저균인 C. acutatum ACYSJ001에 대한 성장 억제 활성을 조사한 결과, Corollococcus속에 속하는 대부분의 점액세균들이 C. acutatum ACYSJ001의 성장을 저해하지 않는 반면, Myxococcus속으로 동정된 10균주들은 C. acutatum ACYSJ001의 성장을 강하게 저해하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Myxococcus속에 속하는 여러 점액세균들이 고추탄저병을 억제하는 미생물로서 활용될 수 있는 가능성이 높으며, 또한 새로운 항진균물질 탐색을 위한 좋은 생물연구소재임을 보여주었다.
초고분자량 폴리에틸렌을 파라 크실렌에 녹인 희박 용액에 전단흐름을 가해 섬유를 뽑아내는 방법에 대해 연구하였다. 표면성장이라 불리는 이 방법을 용액내에서 회전하는 rotor 의 표면에 흡착된 젤 층에, 결정성이 강한씨(seed)를 접촉시킴으로써 엉킨 분자쇄들이 전단력에 의해 신장되어 분자의 자유에너지가 증가하도록 하여 연속적으로 고강력, 고탄성 률 결정을 뽑아내게 한 것이다. 이표면성장법으로 섬유를 얻는데 있어서 결정화온도 rotor 속도, 권취속도 및 고분자 농도와 같은 결정화 변수를 변화시키면서 섬유의 물리적 성질에 미치는 영향을 관찰하였다. 이방법으로 섬유를 성장시키면 열역학적 평형온도(118.6$^{\circ}C$) 이상 인 12$0^{\circ}C$에서 성장시켰을 때 133GPa의 인장 탄성계수 3.1%의 절단신도에서 5.04GPa의 고 강력을 갖는 섬유를 얻을수 있었다. 또한 이방법에 있어서는 결정화 온도가 물리적 성질에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 작용하였다, 고분자 농도의 영향은 0.7wt.% 이상에선 물리적 성질이 더 이상 개선되지 않았으며 오히려 장력의 증가로 불안정한 성장을 보였다. 또한 0.5wt%이하에서는 젤층의 형성이 둔화됨을 볼수 있었다. 결국 물리적 성질의 측면에서 볼 때 0.5~0.7wt%에서 최적조건을 보여주었다.
직경 6-7 mm, 길이 20-25 mm인 루비 단결정을 자체 제작한 FZHY1을 이용하여 xenon-arc type floating zone법으로 성장시켰다. 결정성장을 위한 하소 및 소결조건에 대해 조사했으며, 성장시에 성장속도와 회전속도 및 냉각속도를 제어 함으로써 최적 성장조건을 확립하였다. 측정한 투과율 데이터에서 $Cr^{3+}$의 available energy를 계산하였고, Laue 사진으로부터 결정의 성장방향이 [1010]방향임을 확인하였다. 성장된 결정의 wafer의 굴절율은 1.714, ${\Delta} n \le 0.003 으로써 광학적으로 균일하였다. 이 결정들은 693 nm의 파장과 중간상태의 에너지준위를 갖는 레이저 재료로 사용될 수 있었다.
발효액중에 생성된 에탄올의 농도가 균의 성장 및 에탄올 앵성속도에 미치는 영향을 연속발효법으로 연구하였다. 그 결과 생성된 에탄올의 농도 $20g^{-1}$에부터 균의 비성장속도가 급속히 저하되나 에탄올의 생성속도는 에탄올 농도가 $60g^{-1}$ 이상이 되어야 저해되는 것을 알았다. 이러한 현상은 Zymomas mobilis 균에서 특이하게 보고되었던 균성장(Anabolism)과 당대사(catabolism)사이에의 연결에 분리가 일어나는 소위 uncoupling현상이 에탄올 농도에 크게 영향을 받는 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 Nickel-Metal Induced Lateral crystallization(Ni-MILC)에 depart에 따른 영향을 관찰함에 있어 Nickel에 Palladium Metal을 인접시켜(Pd assisted Ni-MILC) 그 결정화 속도를 향상시키는 방법을 제안하였다. a-Si에 Phosphorous가 doping 되어 있는 경우 Ni-MILC의 성장은 intrinsic에 비해 2.5배 감소되는 반면, Boron을 doping한 경우 Ni-MILC의 성장은 intrinsic의 경우보다 5배 이상의 성장을 보이게 되는데, well type의 Pd을 인접시킨 경우 Pd에 의해 유도된 tensile stress가 각 doping에 따른 성장 속도를 더욱 증대시키는 것을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 현상을 MILC mechanism으로 설명하였다. 이는 Ni-MILC를 이용하여 다결정 실리콘 TFT 제작 시 결정화 속도로 인하여 문제가 되었던 N-type에서의 적용이 가능함과 동시에 contact MILC 등의 방법에도 이용가능성을 의미한다.
기존 주경로 연구는 과거 핵심기술의 진화를 구조화하는데 적합하나, 패러다임 전환기의 잠재적 후보기술 파악과 주류기술 교체를 예측하기는 어렵다. 본 연구는 링크 중요도, 성장 속도 지표, 핵심 루트 방법을 복합해 특허 인용 네트워크로부터 주경로상의 기술을 대체할 잠재적 후보기술들을 파악하는 방법을 제시한다. 링크 중요도에 기반해 주경로를 도출하고, 성장 속도 지표를 활용해 주경로 대비 고성장하는 잠재적 후보기술 경로들을 도출한다. 성장 속도 지표는 상대적 성장성 평가에 활용되고, 이를 통해 주경로를 교체할 가능성이 높은 잠재적 후보기술을 파악할 수 있다. 차세대 기술 후보들이 다수 등장해 경쟁하고 있는 바이오 연료기술에 적용한 결과 실제 차년도에 주경로상의 기술을 교체하는 후보기술들을 파악할 수 있었다. 기술 패러다임 전환기 후보기술에 대한 정량적 분석을 가능하게 하고, 주경로 기법의 활용범위를 미래기술 예측으로 확대한 측면에서 학문적 의의가 있다. 실무에서는 차세대 후보기술 파악의 정확도 제고에 기여할 수 있다.
운모기판에 증착한 비정형 셀레니움 박막의 결정성장의 형태와 그 변태속도에 대하여 연구하였다 열처리된 박막에서 비정질성분은 CS2에 용해되나 결정질은 아무 변화없이 남아 있으므로 쉽게 현미경을 이용하여 그 모양을 조사할 수 있다. 결정은 (30$^{\circ}$~10$0^{\circ}C$ 온도 범위에서) 박막과 운모기관의 경계면을 따라서 원형상(구상 결정의 이차원 적 모양) 중심으로 부터 일정 속도로 자란다. 또한 필라멘트 형태의 결정이 원형상 결정의 비 규칙적인 부분에서 박막을 뚫고 위로 자란다. 이들 필라멘트형 결정은 자유표면에 도달하여 새로이 자유표면을 따라서 원형상으로 자라게 된다. 경계에 있는 원형상 결정의 두께는 약 500$\AA$정도이고 이것이 비정질 세레니움 박막에서 보이는 "어두어 지는" 현상의 원인이 되고 있음이 밝혀졌다. 원형상 결정은 아주 조그마한 결정 "도메인"으로 구성되어 있으며 이들 "도메인"의 축 방향은 경계면과 나란하고 반경방향에 수직으로 되어 있다. 고온처리에서 얻어지는 규칙적인 결정은 이들 "도메인"이 모여서 "라멜라"를 형성하여 중심부에서부터 뻗어나가고 이들 "라멜라"간의 공간은 불규칙적으로 나열된 "도메인"으로 연결되어 있으며, 고분자 결정에 비하여 훨씬 두껍다. 반경 방향으로의 결정성장 속도는 아주 순도가 높은 박막에서는 시간에 따라 일정하고 주어진 온도에서 재현성이 아주 좋다. 이 실험에서 측정된 성장속도는 지금까지 발표된 어느 실험에서 관측된 것보다 빠르고 또 자유표면에서 자라는 속도에 비해서 약 백 여배나 빠르다. 결장 성장의 온도 의존은 u=6$\times$1015 exp[-32.7(kcal/mol)/RT] cm/sec로 표시할 수 있다.
재조합 대장균의 유가식 발효에서 초산 생성 억제를 위해 세포 비성장속도를 제어하였다. 세포 비성장속도가 알정한 값으로 제어되는 유가삭 발효를 수 행하여 세포 비성장속도에 따른 세포생장, 포도당 소모량, 초산 생성량 및 재조합 단백질인 H lactamase의 발현 등을 관찰하였다. 세포 비성장속 도의 제어값이 클수록, 포도당이 축척되고 초산 생 성이 늘어나며 재조합 단백질의 서l포당 발현율은 떨 졌다. 그러냐 높은 세포 비성장속도의 경우에도 m methionine을 첨가하여 초산의 저해작용을 경감시킴 으로써 단위세포당 발현율을 높은 값으로 회복시킬 수 있었다.
고효율 박막형 태양전지 제조를 위해 근접승화법에 의한 CdTe박막의 성장을 연구하였다. 내부압력의 변화, 기판과 소스 사이의 거리, 기판과 소스의 온도 등의 변수가 성장속도와 미세구조에 미치는 영향을 관찰했다. 내부압력의 변화에 따라 성장과정이 diffusion limited transport와 sublimation limited transport로 나뉘어지며, 이 두가지 성장방식의 분기점은 기체분자의 평균자유행정거리에 의해 결정되었다. 소스의 형태에 따라서 박막의 성장속도와 미세구조는 큰 차이를 보였으며, 실험을 통해 이러한 차이가 증발표면의 온도강하에 의한 현상임을 규명하였다. 기판과 소스사이의 간격에 따른 성장속도를 해석하기 위해 일방향열해석을 통해 기판과 소스표면의 온도를 계산하였다. X선 회절분석과 표면형상의 관찰을 통해 성장속도가 박막의 미세구조에 영향을 줌을 알았다. 기판의 온도가 증가하면서 박막성장시 (111)로의 우선성장방위가 관찰되었지만 고온이 되면서 다시 random orientation의 경향을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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