산화아연 박막은 아연이 코팅된 테프론 기판 위에 졸-겔 스핀코팅 방법을 이용하여 각기 다른 후열처리 온도에서 제작되었다. 산화아연 박막의 후열처리 온도에 따른 구조적, 광학적 특성은 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffractometer, and photoluminescence spectroscope를 이용하여 분석하였다. 후열처리 온도를 달리하여 성장한 모든 산화아연 박막은 수지상(dendrite) 구조를 가지고 있으며, 이 수지상 구조 위에 약 20 nm의 산화아연 입자들이 성장되었다. 후열처리 온도가 증가함에 따라 c-축 배향성이 우세하게 나타났으며, 인장응력도 증가하였다. 후열처리 온도 $400^{\circ}C$에서 Near-band-edge emission (NBE) 피크는 적색편이(red-shift) 하였고, 후열처리 온도가 증가함에 따라 deep-level emission (DLE) 피크의 세기는 감소하였다. 또한 $400^{\circ}C$의 후열처리 온도에서 NBE 피크의 반치폭(FWHM)이 가장 작았으며, INBE/IDLE의 비율이 가장 높았다. 따라서 $400^{\circ}C$의 후열처리 공정에 의해 결정성 및 광학적 특성이 가장 우수한 산화아연 박막을 얻을 수 있었다.
금강 하류는 감조 구간이며 여러개의 지류가 수지상을 형성하고 있고, 하천 단면의 지형이 불규칙한 것이 특징이다. 여기에 홍수가 발생할 경우 종래의 단순한 하도 홍수 추적법이나, 단일유로로 가정하는 지법 등으로는 만족할 만한 분석 결과를 얻을 수 없다. 따라서 본 연구에서는 수지상의 하천망으로 모형화하고 양형식의 차분법에 의한 부정류 해석법을 적용하여 1978년과 1987년 홍수를 대상으로 분석한 결과, 공주지점에서 5,000$m^3$/sec 내외가 하류할 경우 강경지점의 홍수에는 조석의 영향이 없었으며, 입포 지점의 협착부가 조석의 영향을 차단시키는 역할을 하고 있었다.
활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.
본 연구는 용융염계에서 우라늄금속의 건식전해정련공정을 개발하기 위해서 수행되었다. 금속우라늄과 $CdCl_2$와의 반응은 약 3시간이 소요되었으며, 모든 전해전달실험에서 우라늄금속 석출물들은 음극표면에서 성장한 수지상으로 얻어졌다. 수지상의 형태는 부가전압에 따라 변화되었으며, 전류효율은 전류밀도가 증가함에 따라 감소하였다. 반응시간이 6시간 경과된 후에 석출속도는 변화하지 않았으며, 전류밀도가 $100{\sim}150mA/cm^2$이고 교반속도가 약 75 rpm일 때 최대석출속도를 얻었다. 또한, 전류효율은 음극에 있는 나선형 홈의 피치가 작을수록 증가되었다.
본 연구에서는 우리나라 목본식물의 근권에서 수지상균 근균을 분리하여 배양하였다. 형태 및 18S rDNA 염기서열 분석을 통해 총 4개 속 5개 종의 수지상균근균을 동정하였으며 이들 균은 현재까지 국내미기록종이다; Acaulospora cavernata, Claroideoglomus luteum, Diversispora aurantium, D. trimurales, Rhizophagus irregularis. 각 종의 형태적 특징 및 계통관계를 제시하였다. 본 연구는 우리나라 수지상균 근균의 다양성 연구에 유용할 것으로 판단된다.
용탕단조방법에 의해 제조된 Mg-6Al-xZn(x=0, 1, 2)합금의 기계적 성질에 미치는 시효열처리의 영향을 조사한결과 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 주조조직을 관찰한 결과 미세한 수지상조직을 나타냈으며 초정${\alpha}$, 과포화 ${\alpha}$, ${\beta}$상 등 세가지 상으로 구성되어 있었다. (2) Mg-6Al-xZn합금은 시효경화성을 나타내었으며 Zn의 첨가량이 증가할수록 전시효구간에서 경도값이 높게 나타났다. (3) 시효조직을 관찰한 결과 $200^{\circ}C$의 시효시에는 불연속 석출물이 대부분 차지했으나 $240^{\circ}C$의 시효온도에서는 수지상 경계에서 시작되는 미세분산된 연속석출물이 대부분 이었다. (4) $240^{\circ}C$에서 시효열처리 한 시편은 연속석출물이 석출됨으로서 $200^{\circ}C$에서의 시효열처리된 시편에 비하여 과시효되는 경향이 작았다. (5) T6열처리 후 인장시험 결과 Zn 첨가량에 따라 강도가 증가하였는데 Mg-6Al-2Zn합금의 경우 인장강도는 248.4 MPa을 나타내었으며 Zn양에 따른 연신율의 감소는 나타나지 않았다.
하계망은 유역분지의 지질, 지형, 기후 등의 영향을 예민하게 반영하면서 발달하므로, 하계망 패턴의 특징에 따른 지역구분은 자연환경을 종합적으로 이해하는데 중요한 의의를 갖는다. 본연구는 자연환경이 매우 다양한 중국을 대상으로 하계망특색을 통하여 자연지역구분을 시도하였다. 중국의 하계망은 크게 내륙하천유역분지와 의류하천유역분지로 나누어 지며, 내륙하천유역분지는 (1)난맥상(亂脈狀) 하폐망(deranged pattern)과 (2)구심상 하계 망으로, 의류하천유역분지는 (1)수지상 하재망, (2)평행상 하계망, (3)선상 하재망, (4)망상 하계망으로 나누어 진다. 내륙하천유역분지의 하계망형성에는 지형과 기후가 함께 영향을 미치고, 의류하천유역분지에서 나타나는 평행상 하계망은 주로 지반운동에 결과된 지질구조선, 선상 하계망은 황하의 범람으로 인한 유로변경, 망상 하계망은 인간의 활동 등과 같은 요인에 의한 것이다. 이들의 지역적 분포는 난맥상 하계망은 짱베이(장북(藏北))고원지역, 구심상 하계망은 건조분지지역, 평행상 하계망은 양쯔대지와 인도판 사이의 구조운동의 영향을 강하게 받고 있는 횡단산맥지역, 양쯔강 상류지역, 칭짱(청장(靑藏))고원 이남의 갠지즈(Ganges River)강 상류유역분지지역이며, 선상 하계망은 황하하류 선상지지역인 하이허(해하(海河)) 화이허(회하(淮河)강 유역분지지역이고, 망상 하계망은 양쯔강삼각주, 장쑤성북부해안 및 주장강(주강(珠江)) 삼각주지역이다. 이들 지역을 제외한 나머지 지역은 가장 일반적으로 볼 수 있는 수지상 하계망을 하고 있다.
강릉에 위치한 신복사지 석조보살좌상 보물 제84호 얼굴부에 광택이 있는 수지상 오염물이 고착되어 있었다. 오염의 범위는 백호부터 턱 밑까지이며 광택이 발생하여 미관을 해치고 있었다. 오염물 중 일부를 수거하여 FT-IR 분석을 실시한 결과 시아노아크릴계 순간접착제인 것을 확인하였다. 분석된 접착제는 면봉 등에 아세톤을 묻혀 녹이면서 제거하는 방법이 일반적이다. 그러나 석조보살좌상이 야외에 오랜 시간 노출되어 있어 표면 풍화가 많이 진행된 상태이므로 이를 고려하여 물리적 손상을 최소화하는 방법으로 제거하였다. 기존에 처리된 삼전도비의 페인트 낙서 제거에 적용된 습포법과 도토기의 수지제거에 이용된 증기법을 검토하여 물리적 손상 없이 제거할 수 있는 방법을 찾아보았다. 습포법과 증기법을 같이 적용하면 면봉을 이용한 물리적 작업없이 24시간 이내에 수지가 제거되는 것을 확인하였고 이를 토대로 현장에 적용하였다.
평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.
복합재료의 물성에 가장 큰 영향을 미치는 기공 결함의 원인에는 각 공정에 따라 다양하게 나타난다. 본 실험을 통해서 폴리에스터 수지 및 에폭시 수지가 경화될 때 결함으로 작용하여 복합재료의 물성을 저하시키는 기공의 생성원인을 분석하였다. 압력에 의한 영향을 알아보기 위하여 진공 챔버를 제작하였고, 작업 및 환경 상 수지가 노출될 수 있는 분위기에 따른 수지의 열분석을 통하여 경화 시 휘발특성을 분석하였다. 휘발가스 성분분석을 위한 GC/MS 분석 결과 폴리에스터 수지 경화 시 반응성 희석제의 스티렌이 80% 이상 차지하였으며 그밖에 소량의 톨루엔이 검출되었다. 에폭시 수지 경화 시에도 저점도 반응성 희석제인 부틸 글리시딜 에테르가 휘발성분의 90% 이상을 차지하였다. 실험 결과 혼합공정에 의하여 수지 자체적으로 기공 생성 자리를 가지고 있으며 수지에 진공을 가하거나 가열하여 이를 효과적으로 제거할 수 있었다. 여러 공정 중 수지에 함유될 수 있는 수분의 경우 초기 휘발특성이 아세톤보다 컸으며 이밖에 반응성 희석제, 첨가제, 반응가스 등이 수지 경화 시 쉽게 휘발되어 기공 성장의 원인이 됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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