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양산단층 남부 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층 - 신우지점 (The First Discovery of Quaternary Fault in the Western Part of the South Yangsan Fault - Sinwoo Site)

  • 최성자;김용식;천영범;고경태
    • 자원환경지질
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    • 제52권3호
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    • pp.251-258
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    • 2019
  • 양산단층 남부 지역을 대상으로 한 정밀 지질조사 수행 중에 울산광역시 두서면 미호리 신우목장 절개사면에서 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층이 확인되었으며, 이는 양산단층 남부 인근 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층노두이다. 본 연구에서는 신우지점 주변의 지형, 수계 및 선형구조 분석 결과를 바탕으로 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 단층이 발달하고 있는 지형은 침식 산록 완사면으로 보이나 저위면의 두꺼운 퇴적층과 중위면의 부채꼴(Fan) 양상은 충적선상지 지형 특징을 보인다. 수계는 3차 수계까지 발달하여 1차 수계와 2차 수계가 서로 직각으로 만나면서 방사상 형태를 보인다. 또한 하천의 휘어짐과 지형면의 단차를 통해 본 지점을 통과하는 북동-남서 방향의 선형구조들이 인지되었다. 신우지점의 단층은 $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ 의 자세를 보이며, 약 5.8 m 의 겉보기 수직 변위가 관찰되는 역단층의 기하를 보인다. 단층면에서 확인된 단층조선과 단층 하반의 최상부 미고결퇴적층 내 역들의 방향성도 전형적인 역단층 운동감각을 지시한다. 하지만 단층의 하반 내 일부 단층대를 따라 불연속적인 퇴적물이 관찰되며, 이는 주향이동운동에 의한 열극구조를 상위의 미고결퇴적물이 채운 것으로 판단된다. 현재 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이며, 추후 이러한 다학제적 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사가 규명될 수 있을 것으로 사료된다.

산주주도형(山主主導型) 협업경영사업(協業經營事業)과 그 지도체계(指導體系)의 효과(效果)에 대한 사례연구(事例硏究) -한독기구(韓獨機構) 사유림협업경영(私有林協業經營) 시범사업(示範事業)을 중심(中心)으로- (A Case Study on the Effectiveness of the Cooperative Management by Leading of Forest Owners and Its Extension System - A demonstrational cooperative management in the private forest guided by the Korean German Forest Management Project -)

  • 김종관
    • 한국산림과학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.17-27
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    • 1984
  • 한독기구(韓獨機構) 양산사업소(梁山事業所)는 197년(年) 5월(月)부터 1984년(年) 4월(月)까지 경남(慶南) 울주군내(蔚州郡內)내 6개(個) 법정군락(法定部落)을 대상(對象)으로 사유림(私有林) 경영개선(經營改善)을 위한 산림경영협업체(山林經營協業体)(FMC)를 자발적(自發的)으로 조직(組織)토록 유도(誘導)하고 시범적(示範的)으로 육성(育成)하였다. 양산사업소(梁山事業所)는 전문임업기술자(專門林業技術者)인 산림경영담당자(山林經營擔當者)(Forest Manager)를 협업체(協業体)에 파견(派遣)하여 산주(山主)와 대등(對等)한 입장(立場)에서 선도적(先導的) 지도사업(指導事業)을 실시(實施)케하여 기술적(技術的), 행정적(行政的), 재정적(財政的)으로 협업체(協業体)를 지원(支援)하였다. 1977년(年)부터 1982년(年)까지 6년(年)동안에 4개(個)의 산림경영협업체(山林經營協業体)가 조성(造成)되어 민주적(民主的)으로 운영(運營)되고 있으며 228명(名)의 산주(山主)가 자유의사(自由意思)에 따라 회원(會員)으로 가입(加入)하였고 회원(會員)들이 소유(所有)한 산림면적(山林面積)은 2,567ha로서 전(全) 사유림(私有林) 면적(面積)의 57%에 해당(該當)한다. 기간(期間)동안에 실시(實施)된 조림(造林) 및 육림작업(育林作業) 누계(累計)는 4,185ha로서 회원(會員) 1인당(人當) 연평균(年平均) 3.1ha의 시업(施業)을 실시(實施)한 편이므로 높은 시업의욕(施業意慾)을 보였다. 뿐만 아니라 공동사업(共同事業)의 결과(結果)로 27백만(百萬)원에 상당(相當)하는 공동자산(共同資産)이 마련되었으며 이는 앞으로 지역내(地域內) 사유림(私有林) 경영개선(經營改善)을 위한 산주(山主) 협업조직(協業組織)인 산림경영협업체(山林經營協業体)의 중요(重要)한 운영기반(運營基盤)이 될 것이다. 협업체(協業体) 육성(育成)에 사용(使用)된 총(總) 자금(資金)은 497,587천(千)원이었으며 그 재원(財源)은 한독기구자금(韓獨機構資金)(KGFMP funds) 58%, 산주부담(山主負擔) 27%, 공동자금(公共資金) 15%이다. 시설비(施設費)는 273,104천(千)원이며 이중 국가적(國家的) 차원(次元)에서 지수금(支授金)은 59%이며 산주부담금(山主負擔金)은 43%로 각(各) 회원(會員)은 연평균(年平均) 약(約) 10만(萬)원을 자기소유(自己所有)의 산림(山林)에 투자(投資)하였다. 지도사업비(指導事業費)는 169,503천(千)원으로 연간(年間)/ha당(當) 5,885원이 투입(投入)된 편이다. 人權(인권) 존중(尊重)하는 수평적(水平的) 선도적(先導的) 지도체계(指導体系)와 민주적(民主的) 방식(方式)에 의하여 자주적(自主的)으로 운영(運營)되는 산림경영협업체(山林經營協業体) 조직(組織)이 동(同) 지역내(地城內)에서 사유림(私有林) 경영개선(經營改善)을 위한 산주(山主) 협업조직육성(協業組熾育成)에 상당히 큰 효과(效果)가 있었다.

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고해상탄성파탐사자료에 의한 한국남동대륙붕의 퇴적사 및 조구조운동 (Sedimentary History and Tectonics in the Southeastern Continental Shelf of Korea based on High Resolution Shallow Seismic Data.)

  • 민건홍;박용안
    • 한국석유지질학회지
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    • 제5권1_2호
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    • pp.1-8
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    • 1997
  • 한국남동해 대륙붕에서 획득된 고해상탄성파탐사자료의 탄성파층서적 해석에 의하면 본 연구해역의 퇴적층은 서로 다른 4개의 퇴적층, 즉 하부로부터 퇴적층 D,퇴적층 C,퇴적층 B 및 퇴적층 A로 구성된다. 양산단층 연장부의 서쪽에 발달하는 퇴적층 D는 분지가 침강함에 따라 천해환경에서 퇴적된 것이나, 동쪽에 발달하는 것은 사면전면 충진형태로 형성되었다. 퇴적과 동시에 경동조구조운동이 일어나 육지쪽에 발달하는 사면전면 충진 퇴적층은 침식되어 인접한 사면에 퇴적되었다. 이 조구조운동은 울릉분지의 닫힘과 수반되어 일어난 것으로 보인다. 양산단층 연장부의 서쪽에 발달하는 퇴적층 C는 저해수면 하성퇴적물, 해침퇴적물, 그리고 고해수면 해성퇴적물이 겹쳐 쌓여서 형성된 것으로 추측된다. 동쪽에 발달하고 있는 퇴적층 C는 대륙붕단에서 퇴적된 것으로 해석되며, 이러한 작용으로 대륙붕단 외해로 전진하게 되었다. 퇴적층 C가 형성되는 동안에도 경동조구조운동은 계속되었으나, 퇴적층 D가 형성되는 동안에 있었던 것보다는 약하였다. 퇴적층 B가 형성되기 시작하면서 경동조구조운동은 멈추고, 선근원에서 점근원의 퇴적이 일어나기 시작하였다. 연구지역에 발달하는 본 퇴적층은 고해수면퇴적계, 저해수면퇴적계 그리고 해침퇴적계로 구분된다. 고해수면퇴적계는 욕지도주위에 부분적으로 보존되어 있으며, 저해수면퇴적계는 대한해곡에 비교적 잘 발달되어 있다. 해침퇴적계는 욕지도 및 거제도 남쪽앞 바다에 잘 보존되어 있다. 경동조구조운동이 멈추면서, 울릉분지의 닫힘작용에 의한 압축력은 주향단층들에 의해 해소되는 것으로 보인다./투스칼루사(Tuscaloosa) 사암층, 테일러(Taylor) 나바로(Navarro) 사암층과 오스틴(Austin) 백악 및 탄산염암층이 있다. 이 저류암층에 탄화수소를 공급했던 근원암층으로는 경사방향 하부의 셰일층이, 그리고 덮개암층은 경사방향 상부의 계일층이 그 역할을 담당했던 것으로 해석된다. 뗘악기 하부와 상부 퇴적층의 주요 트랩(trap)으로는 완만한 기둥형(pillow)으로부터 복잡한 다이아피어(diapir) 형태의 암염층 관련 배사구조와 하단 단층블록위에 놓여 있으며 롤오버(rollover) 배사구조를 갖는 성장단층이 있다. 투수 장애(permeability barrier), 상부 경사방향으로 첨멸하는 사암체(up-dip pinch-out sand body깥 침식부정합면(unconformity truncation)도. 걸프만 석유부존에 중요한 역할을 한 트랩들이다. 백악기의 주요한 저류암층들은 범세계 해수면곡선의 하강시기와 잘 일치하고 있는데 이는 백악기동안 형성된 걸프만의 퇴적층서가 범세계 해수면곡선을 전반적으로 잘 반영하고 있음을 의미한다. 즉 퇴적작용을 주로 지배하는 세 즌요 변수인 지구조적인 분지의 침강운동,퇴적물의 공급,해수면 변동오그÷중에서 해수면 변동요소가 이 시기동안 가장 중요한 역할을 했음을 의미한다.

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디지털카메라의 자동초점제어를 위한 피에조 구동회로의 설계 (A Design of Piezo Driver IC for Auto Focus Camera System)

  • 이준성
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.190-198
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    • 2010
  • 피에조소자를 구동하여 자동카메라의 초점을 자동으로 제어하는 시스템에서 피에조를 구동하는 집적회로를 설계하였다. 가공된 피에조에 변위를 만들기 위해서는 고전압 DC가 필요하다. 휴대형기기에서 사용하는 3[V]~4.2[V]정도의 낮은 전원전압을 약 80[V]로 승압하여 피에조 구동전압으로 제공하는 한편 입력되는 1[Vp-p]의 제어신호를 -20[V]에서 +80[V]까지 조절되도록 설계하였다. 또한 IC 외부에 적용되는 소자가 최소가 되도록 하여 시스템의 전체 크기를 줄일 수 있도록 하였다. 제어용 프로세서로 IIC(Inter-IC) 인터페이스를 적용하기 위하여 구동회로 내부에 IIC 인터페이스 디지털 로직을 내장하였는데, 이는 제품의 검증, 양산시 양품판정을 쉽게 해주는 장점이 있다. 제작공정은 AMIS 사의 I2T100 2P_3M 공정을 사용하였는데 0.6[um], 100[V]급 BCD공정이며, 6INCH 웨이퍼를 사용하였다. 전원전압 3.6[V], 소비전력은 약 40[mW]정도이다. 칩 사이즈는 1600*1500 [$um^2$]이며, 칩을 소형패키지에 내장하여 조립하였기 때문에 휴대형기기에 적용이 편리하게 되어있다.

물류공동화 활성화를 위한 빅데이터 마이닝 적용 연구 : AHP 기법을 중심으로 (Study on the Application of Big Data Mining to Activate Physical Distribution Cooperation : Focusing AHP Technique)

  • 박영현;이재호;김경우
    • 무역학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.65-81
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    • 2021
  • The technological development in the era of the 4th industrial revolution is changing the paradigm of various industries. Various technologies such as big data, cloud, artificial intelligence, virtual reality, and the Internet of Things are used, creating synergy effects with existing industries, creating radical development and value creation. Among them, the logistics sector has been greatly influenced by quantitative data from the past and has been continuously accumulating and managing data, so it is highly likely to be linked with big data analysis and has a high utilization effect. The modern advanced technology has developed together with the data mining technology to discover hidden patterns and new correlations in such big data, and through this, meaningful results are being derived. Therefore, data mining occupies an important part in big data analysis, and this study tried to analyze data mining techniques that can contribute to the logistics field and common logistics using these data mining technologies. Therefore, by using the AHP technique, it was attempted to derive priorities for each type of efficient data mining for logisticalization, and R program and R Studio were used as tools to analyze this. Criteria of AHP method set association analysis, cluster analysis, decision tree method, artificial neural network method, web mining, and opinion mining. For the alternatives, common transport and delivery, common logistics center, common logistics information system, and common logistics partnership were set as factors.

경주시 외동읍 신계리 계곡에 발달하는 신기 단층대 발달사 (Development History of Neotectonic Fault Zone in the Singye-ri Valley, Oedong-eup, Gyeongju, Korea)

  • 강지훈;손문;류충렬
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.349-359
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    • 2020
  • 한반도 남동부 경상분지에는 북북서 방향의 울산단층대가 발달하고, 울산단층대의 주변부에서 많은 제4기 단층들이 발견된다. 이들 단층은 주로 백악기 말-제3기 초의 불국사 화성암류를 상반으로 하고 제4기 퇴적층을 하반으로 하고 있거나 제4기 퇴적층들 사이에 발달하고, 주로 상반이 서쪽으로 충상하는 역이동성의 운동감각을 보여준다. 이들 단층의 발견 지점을 연결해 보면 (서)북서, 남-북, (북)북동, 동북동 방향 등으로 지그재그형 구간별 방향성을 보이고, 이러한 구간별 방향성은 이들 단층의 주요 단층면들의 방향성과 유사하다. 경주시 외동읍 신계리 계곡에 분포하는 제4기 퇴적층, 염기성 암맥, 불국사 화강암 등에서는 남-북 방향의 역단층을 절단하고, 상부가 서쪽으로 이동하는 동-서 방향의 주향(이동) 단층들이 다수 관찰된다. 동측의 염기성 암맥 및 불국사 화강암에 의해 충상되어 있는 서측의 제4기 퇴적층에서는 남-북 방향의 역단층을 절단하고, 남-북 방향의 충상단층에 의해 절단되는 동-서 방향의 우수 주향이동 단층이 관찰된다. 제4기 단층들의 이러한 기하학적·운동학적 특성으로부터 신계리 신기 단층대의 형성과 관련된 다음과 같은 두 가지 적어도 2회 이상의 제4기 지구조운동이 고찰된다. 하나는 첫 번째 동-서 방향의 압축력에 의한 첫 번째 남-북 방향의 역단층운동과 이에 수반된 동-서 방향의 주향이동성 인열 단층운동, 이후 두 번째 동-서 방향의 압축력에 의한 두 번째 남-북 방향의 역단층운동이다. 다른 하나는 첫 번째 남-북 방향의 역단층운동, 이후 북서-남동 방향의 압축력에 의한 동-서 방향의 우수 주향이동 단층운동, 이후 두 번째 남-북 방향의 역단층운동이다. 본 논문에서는 울산단층대 주변부에서 발견된 제4기 단층들의 다양한 단층면의 방향성과 지그재그형 노두연결 구간별 방향성, 신계리 계곡 제4기 단층들의 기하학적·운동학적 특성, 그리고 최근 양산단층대 일대에서 보고된 서쪽으로 볼록한 압축성 호상의 선상구조 등으로부터 신계리 신기 단층대의 발달사를 제시한다.

밀양산 콩포장 담배거세미나방 유충의 약제에 대한 감수성 (Insecticide Susceptibility in the Different Larva of Tobacco Cutworm, Spodoptera litural Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae) Collected in the Soybean Fields of Milyang, Korea)

  • 배순도;최병렬;송유한;김현주
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.225-231
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    • 2003
  • 밀양에서 채집한 담배거세미나방 유충의 약제감수성을 조사하였다. 약제의 반수치 사농도는 1령층에서 0.5-5.6ppm,2령층에서 9.9-27.9ppm, 3령층에서 9.6-125.1ppm 및 4령층에서 24.3-546.6ppm으로 약종에 따른 차이와 함께 유충의 영기가 증가할수록 높았다. 또한 약제별 추천농도에 대한 유충의 90%치사농도의 비로 나타낸 약제내성비(내성비=$LC_{90}$ 약제별 추천농도)도 1령충에서 0.04-0.8, 2령충에서 0.2-7.5, 3령충에서 0.7-115.3및 4령충 에서 1.2-483.4으로 약종에 따른 차이와 함께 유충의 영기가 증가할수록 높았다. 한편,동일 약제에서 유충의 영기간 반수치사농도, 및 내성비의 차이는 chlorfenapyr, chlorpyrifos 및 EPN에서 매우 낮았으며, lufenuron, chlorfluazuron및 teflubenzuron에서 매우 높았다. 이러한 결과를 종합하면 담배거세미나방 유충의 방제는 영기가 어릴수록 또한 약제감수성이 낮은 약제, 즉 반수치사농도 및 내성비의 차이가 적은 약제인 chlorfenapyr, chlorpyrifos 및 EPN을 사용할수록 효과적임을 의미한다.

트렌치에서의 단열분석을 통해 도출한 단열발달사 및 고응력 해석: 울산 신암리의 예 (Interpretation of Deformation History and Paleostress Based on Fracture Analysis Exposed in a Trench)

  • 권세현;김영석
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.33-49
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    • 2016
  • 연구지역인 울산시 신암리 지역은 각섬석화강암을 기반암으로 하여 이를 관입하고 있는 규장질 및 고철질 암맥, 열수주입과 관련된 석영맥 그리고 단층파쇄대가 형성되어 있다. 이 지역에는 역학적으로 균질한 화강암이 우세하게 발달하는 지역이지만 지역적으로 발달한 암맥의 영향으로 불연속면을 형성하여 지반의 불안정과 단층의 재활을 유도하였다. 이러한 화강암 내 불연속면에 집중된 응력의 특성을 해석하기 위하여 우리는 N-S방향으로 트렌치를 개설하였고, 이를 통해 노출된 지질구조요소들을 활용하여 단열발달사 및 이와 관련된 고응력 방향을 추론하기 위하여 기하학적 및 운동학적 분석을 실시하였다. 이를 위해 먼저 연구지역에 발달하는 단열들 간의 상호절단관계와 인접한 지역에서 수행된 선행연구들을 토대로 구조변형사를 수립하였으며, 단열발달 시 작용한 고응력 방향을 유추하여 최대수평주응력(σHmax)과 최소수평주응력(σHmin)으로 나타내었다. 단열분석 결과 (1) 기반암인 각섬석화강암 관입 이후 적어도 NNE-SSW, ENE-WSW, E-W, WNW-ESE 방향의 단열들이 존재하였을 것으로 추정되며, 이후 (2) NNE 내지 N-S 방향의 σHmax/E-W 방향의 σHmin 하에서 NNE-SSW 및 E-W방향의 규장질 암맥이 관입하고, (3) E-W 내지 ENE-WSW 방향의 σHmax/N-S 내지 NNW-SSE 방향의 σHmin 하에서 E-W 내지 ENE-WSW 방향의 고철질 암맥이 관입하였으며, (4) E-W 내지 WNW-ESE 방향의 σHmax/N-S 내지 NNE-SSW 방향의 σHmin 하에서 열수주입과 관련된 석영맥들의 발달, ENE-WSW 방향의 주단층 우수향 운동이 있었고, (5) NNE-SSW 내지 NE-SW 방향의 σHmax/WNWESE 내지 NW-SE 방향에서 작용하는 σHmin 하에서 E-W 주향의 열수관련 석영맥 좌수향 재활과 ENE-WSW 방향 주단층의 정이동성 좌수향 재활운동이 있었고, 최종적으로 (6) NW-SE 방향의 σHmax/NE-SW 방향의 σHmin 하에서 ENE-WSW 방향의 주단층은 역이동성 우수향 재활을 겪은 것으로 해석되었다. 단열발달사 및 고응력장 복원결과는 기존에 제시된 포항-울산 지괴내의 신생대 지구조운동사와 잘 대비된다. 이는 양산단층과 울산단층으로 경계된 울산단층의 남쪽 지역이 신생대에 포항-울산 지괴와 유사한 지구조 운동을 겪었음을 시사한다. 이러한 연구결과는 본 연구지역과 인접한 주요 시설물의 안정성 평가 및 차후의 지진재해 대책을 수립하는데 있어 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

해산동물의 초기생활사에 관한 연구 1. 미끈날망둑, Chaenogobius laevis (Steindachner)의 난발생과 자치어 (Early Life History of the Marine Animals 1. Egg Development, Larvae and Juveniles of Chaenogobius laevis (Steindachner))

  • 김용억;한경호
    • 한국수산과학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.317-331
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    • 1989
  • 1987년 3월 부터 1989년 7월까지 부산시 강서구 오지동과 경상남도 양산군 일광면 일광해수욕장연안에서 투강에 의해 채집된 미끈날망둑의 친어들을 실험실에 설치된 수조에서 사육해 오던 중 산난행동을 관찰하였고, 1988년 7월에 5차에 걸쳐 자연산난한 난을 재료로 하여 발생과정과 부화자어의 성장에 따른 외부형태 및 내부골격의 골화과정을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 미수정난은 난경이 $0.46\~0.65\;mm$로 부착계를 지닌 침성난이며, 모양은 원형에 가깝고 다수의 소유구를 가지고 있다. 그리고 수정난의 난경은 상실기 이후에 $3.40\~4.04\times0.50\~0.78\;mm$이다. 부화에 소요된 시간은 사육수온 $22.0\~23.0^{\circ}C$(평균 $22.0^{\circ}C$)에서 수정후 약 113시간 10분만에 부화하였다. 부화직후의 자어는 전장 $3.90\~4.20\;mm$(평균4.12 mm)로 입과 항문이 열려 있고 소화관이 발달하여, 근절수는 $32\~33$개이다. 부화후 6일째의 자어는 전장 11 $5.60\~5.72\;mm$(평균 5.66 mm)로 꼬리 중앙과 복부쪽의 흑색소포는 감소하며, 뒷지느러미와 꼬리지느러미에 5개씩의 원기가 나타난다. 부화후 15일째의 자어는 전장 $6.40\~6.65\;mm$로 제2 등지느러미, 뒷지느러미, 꼬리지느러미의 기조가 정수에 달하며, 뒷지느러미와 꼬리지느러미 기저에 흑색소포가 분포한다. 부화후 33일째의 개체는 전장 $12.05\~12.10\;mm$로 모든 지느러미의 기조가 정수에 달하여 치어기에 이른다. 부화후 62일째의 치어는 전장 22.30 mm로 체측의 흑색소포의 분포상태와 체형이 성어와 닮아 있다. 두개골 및 내흉골은 부화 $9\~10$일째의 전장 6.0mm에서 골화되기 시작하여 치어기에 달한 부화후 $40\~43$일째의 전장 13.50 mm에 이르러 골화가 완전하게 이루어진다. 척추골은 복추골이 먼저 발달하여 미추골쪽으로 골화가 진행되며, 각 추체에 대응하는 배경극과 혈관극이 추체보다 늦게 골화한다. 척추골수는 12+21=33개이다. 요대골은 편수골 중 쇄골의 하단과 접착되어 있다. 미골은 미부봉상골 앞의 추체가 먼저 골화된 후에 골화가 진행된다. 골격은 부화 $9\~10$일째인 전장 6.0 mm의 자어에서 섭이와 호흡에 연관된 부분부터 먼저 골화가 일어나 빠른 속도로 발달이 진행되어 부화 40-43일째인 전장 13.52 mm를 전후하여 대부분의 골격이 완성된다.

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수직형 발광다이오드의 표면패턴 밀도 증가에 따른 광추출 효율 향상에 관한 연구

  • 정호영;김수진;김경헌;안호명;김태근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.416-417
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    • 2013
  • 최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.

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