• Title/Summary/Keyword: 전기역학

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고온 열처리 과정에서 산소 Outgasing 효과에 의한 HfOx 박막의 Nanomechanics 특성 연구 (Nano-Mechanical Studies of HfOx Thin Film for Oxygen Outgasing Effect during the Annealing Process)

  • 박명준;김성준;이시홍;김수인;이창우
    • 한국진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.245-249
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    • 2013
  • MOSFET 구조의 차세대 Oxide 박막으로 주목받고 있는 $HfO_X$박막을 rf magnetron sputter를 이용하여 Si(100) 기판 위에 증착하였다. 증착시 산소의 유량을 5, 10, 15 sccm으로 변화를 주며 증착하였고 이후 furnace에서 400부터 $800^{\circ}C$까지 질소분위기로 열처리 하였다. 실험결과 $HfO_X$ 박막의 전기적 특성은 산소유량 증가에 따라 누설전류 특성이 향상되었으나, 열처리 온도가 증가함에 따라서는 감소하였다. 특히, 이 논문에서는 Nano-indenter와 AFM으로 $HfO_X$ 박막의 nanomechanics 특성을 측정하였다. 측정 결과에 의하면 열처리 온도가 증가함에 따라 최대 압입력을 기준으로 최대 압입 깊이가 24.9 nm에서 38.8 nm로 증가하였으며 특히 $800^{\circ}C$ 열처리된 박막에서 압입 깊이가 급격하게 증가하였다. 이러한 압입 깊이의 급격한 증가는 박막내 응력 완화에 의한 스트레스 변화로 예상되며, 그 원인으로 증착시 박막내 포함된 산소가 열처리 조건에 의해 빠져나감에 의한 것으로 판단된다.

광섬유 격자 다중화 스트레인 센서 시스템 (Multi-Point Optical Fiber Grating Strain Sensor System)

  • 이용욱;정재훈;정승환;이병호;김남식
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.147-151
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    • 2001
  • 광섬유 센서는 구조물에 대한 비파괴적인 측정이 가능하고, 전자파에 의한 간섭이 발생하지 않으므로, 전자파 장애의 영향을 무시할 수 있는 장점이 있다. 또한 구조물 건조시 콘크리트 같은 대상체에 광섬유를 내장시킬 경우에는 검사시 대상체를 파괴시키지 않고서도 대상체의 손상여부와 역학적 거동을 측적 및 해석할 수 있는 비파괴 검사기술이다. 특히 광섬유 브래그 격자 센서는 그러한 대상체에 대한 비파괴 검사를 수행하는데 가장 적합한 센서이다. 광섬유 브래그 격자는 특정파장의 빛을 반사 또는 제거시키는 특성을 지니고 있으며, 스트레인 같은 물리량이 광섬유 브래그 격자에 가해지면, 반사되는 빛의 중심파장이 이동하여 이를 통해 물리량을 측정할 수 있다. 정 동적 스트레인을 측정할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서는 건축물이나 토목구조물 등의 안전 진단(health monitoring)을 위해 사용되고 있으며, 최근에는 도로나 교량과 같은 토목 구조물로의 응용에 있어서 필수적인 동적 스트레인의 측정에 대해 그 관심이 집중퇴고 있다. 본 연구에서는 패브리-페로(Fabry-Perot) 필터를 이용하여 다중점에서 동적 스트레인을 측정할 수 있는 센서 시스템을 제작하였으며, 제작된 센서 시스템을 모의 구조물(외팔보)에 적응하여 모의 구조물에 가해지는 정적, 동적 스트레인을 측정하였다. 측정 결과는 기존의 전기적 센서와 유사하였다.

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신체질환 환자들에서 우울증의 평가 및 치료 (Assessment and Treatment of Depression in the Medically III)

  • 고경봉
    • 정신신체의학
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    • 제9권2호
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    • pp.111-132
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    • 2001
  • 신체질환 환자들에서의 우울증은 일차진료의나 정신과자문의가 흔히 부딪치는 임상적 문제들이다. 본 저자는 이런 환자들을 효과적으로 평가하고 치료하기 위한 방법들을 알아보고자 하였다. 첫째, 환자의 의학적 및 정신과적 상태를 동시에 평가해야 한다. 둘째, 신체질환 환자에서 우울의 평가는 다면적인 접근을 고려하는 것이 바람직하다. 때로는 심리적 도구를 이용하는 것도 좋은 평가 방법이다. 치료는 첫째, 기질적 원인을 찾아서 제거하는 일이 무엇보다 중요하다. 둘째, 정신사회적 치료로는 정신과적 치료에 대한 저항을 다루어야 하고 심한 신체적 질환에 따른 낙담 반응을 처리해 주는 일이다. 셋째, 생물학적인 치료방법으로는 적절한 항우울제를 선택하는 것이 중요하다. 선체질환 환자들에서 항우울제의 선택은 환자의 일차적인 우울증상, 약물역학 및 약물역동, 항우울제의 부작용을 평가한 후 고려한다. 이 외에도 약물-질병 및 약물-약물 상호작용의 가능성에 관해 각별히 주의를 기울일 필요가 있다. SSRI약물, bupropion, venlafaxine과 같은 새로운 항우울제들이 신체질환 환자들의 우울증 치료에 효과적이나 삼환계 항우울제는 통증장애 환자들에서는 아직도 효과적으로 사용될 수 있는 약물이다. 신체질환 환자들에서 항우울제로 우울증이 잘 치료되지 않는 경우에는 전기충격요법의 사용을 고려해 본다.

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기초공통개념으로서 에너지에 대한 3~9학년 학생들의 문항 반응 분석 (Item Response Analysis of Energy as a Cross-Cutting Concept for Grades 3 to 9)

  • 김영민;강남화;강훈식;맹승호;이준기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.815-833
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    • 2016
  • 이 연구에서는 기초공통개념으로서 에너지에 대한 학습발달과정연구의 기초 자료를 제공하기 위하여 3~9학년 학생들의 평가 문항 응답 결과를 분석하였다. 검사 문항은 전기 회로, 낙하 물체의 역학적 에너지, 물질의 상태 변화, 용해 현상, 생물체의 생명 현상, 먹이 사슬, 태양과 지구의 복사평형, 및 물의 순환계에서 에너지에 대한 이해를 조사하는 순위 선다형 문항으로 구성되었다. 학생들의 응답 결과는 학년별, 선택지 수준별 응답 빈도에 따라 교차분석을 실시하였고, Rasch 모델을 적용한 문항반응 분석으로서 Wright map 및 DIF 분석을 수행하였다. 연구 결과, 8가지 주제들에 대하여 에너지 이해의 발달과정은 현상과 에너지의 관련성을 인식하거나 에너지의 종류를 파악, 에너지의 이동과 전달을 인식, 에너지가 다른 형태로 전환 및 변환됨을 인식, 에너지의 보존을 인식하는 순서로 진행된다는 경험적 근거를 확보할 수 있었다. 전체 학년에 걸쳐서 공통적으로 8개 주제에 대하여 에너지 보존에 대한 이해가 부족하였다. 학년이 높아짐에 따라 에너지의 전달과 전환에 대한 이해 수준은 주제들마다 다소 차이가 있었다. Rasch 모델을 적용한 문항 반응을 분석한 결과 학생들은 다른 현상의 에너지에 비해 용해 현상의 에너지를 가장 쉬운 과제로 인식하였고 물의 순환 과정에서 에너지 이해를 가장 어려운 과제로 인식하였다. 이 연구의 결과는 에너지의 관점에서 각 주제들이 초중등 과학 교육과정의 어느 학년에, 몇 번째 단원에 어떤 방식으로 배치되어야 할 것인지는 경험적인 연구 자료로서 활용될 수 있으며, 새 과학 교육과정의 내용 체계를 구성할 때 고려할 수 있는 중요한 시사점이 될 수 있었다.

전해질 수용액에서 L-Alanine의 활동도계수와 용해도의 측정 및 모델링 (Measurements and Modeling of the Activity Coefficients and Solubilities of L-alanine in Aqueous Electrolyte Solutions)

  • 이봉섭;김기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권4호
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    • pp.519-533
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    • 2010
  • 본 연구에서는 L-형 아미노산인 L-Alanine과 무기염인 NaCl, KCl, $NaNO_3$$KNO_3$의 각 전해질로 이루어진 L-Alanine/전해질 수용액 계에서 L-Alanine의 활동도계수와 용해도를 298.15 K에서 측정하였다. L-Alanine의 활동도계수는 양이온 및 음이온의 선택성 전극으로 이루어진 화학전지에서 두 전극간의 기전력을 측정하는 전기화학 법으로 측정하였으며, 용해도는 L-Alanine의 고체상과 상평형을 이루고 있는 포화용액을 중량 분석하여 측정하였다. 한편 본 연구에서는 아미노산(L-Alanine)/전해질 수용액 계의 잔류(residual) Helmholtz 자유에너지를 섭동사슬-통계역학적 회합성유체이론(perturbed chain-statistical associating fluid theory)과 단순-평균구근사(primitive-mean spherical approximation)이론을 결합한 관계로 모델링 하였으며, 이로부터 아미노산의 활동도계수 및 용해도에 대한 열역학적 관계식을 얻었다. Helmholtz 자유에너지를 모델링 하는 과정에서는 아미노산은 양쪽성 이온(zwitterion) 형태로 존재하며 아미노산의 양쪽성 이온은 같은 이온끼리 자기-회합(self-association)하며 동시에 물분자와 교차-회합(cross-association)하는 회합체로 가정하였으며, 또한 아미노산의 양쪽성 이온이 전해질(무기염)로부터 해리된 양이온 및 음이온과 상호작용하여 이온복합체(ion complex)를 형성하는 과정을 회합현상으로 가정하였다. 본 연구에서 제안된 이론적 모델로부터 L-Alanine/전해질 수용액 계에서 계산되는 L-Alanine의 활동도계수 및 용해도 값은 본 연구의 실험값과 일치하는 경향을 보였다.

재생온도와 외기조건 변화에 따른 제습 냉방시스템의 냉방 성능 및 엑서지 해석에 관한 연구 (A Study on Cooling Performance and Exergy Analysis of Desiccant Cooling System in Various Regeneration Temperature and Outdoor Air Conditions)

  • 이장일;홍석민;변재기;최영돈;이대영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권5호
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    • pp.413-421
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    • 2014
  • 제습 냉방시스템은 증발식 냉각기를 이용하여 공조 공기를 냉각하는 시스템으로 전기구동 냉각기 없이 열에너지만으로 냉방 공급을 수행할 수 있다. 따라서, CFC 계열의 냉매 사용에 의한 오존층 파괴 및 하절기 냉각기 가동에 의한 첨두 전력부하의 증가 등 기존의 냉방시스템이 야기하는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 제습 냉방시스템의 효율을 향상시키기 위해 냉방 성능과 엑서지 해석을 수행하였다. 특히 열역학 제2법칙에 근거한 엑서지 해석을 이용할 경우 전체시스템과 구성요소에서의 엑서지 파괴의 원인을 분석함으로써 시스템의 효율과 관련된 주제에 대하여 더욱 본질적인 측면에서 접근할 수 있다. 본 연구의 목적은 재생온도와 외기조건의 변화에 따른 재생 증발식 냉각기를 이용한 제습 냉방시스템의 성능계수, 냉방용량, 엑서지 성능을 평가하는 것이다.

압력변화에 따른 퀴놀린 유도체와 p-치환 염화벤조일류의 속도론적 연구 (Kinetics on the Reaction of Substituted Quinolines and p-Substituted Benzoylchlorides under Various Pressures)

  • 임종완;김세경
    • 대한화학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.206-212
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    • 2003
  • 온도(10, 15, 20, $25^{\circ}C$)와 압력(1, 200, 500, 1000 bar) 변화에 따라 p-치환염화벤조일류$(p-CH_3,\;p-H,\;p-NO_2)$와 퀴놀린 유도체(quinoline, 6-chloroquinoline)의 반응을 아세토니트릴 용매내에서 전기전도도법에 의하여 속도상수$(k_2)$를 구하였다. 이로부터 여러 활성화파라미터-활성화에너지$(Ea,\;{\Delta}V^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq}, \;{\Delta}G^{\neq})$를 구하였으며, 또한 Hammett반응상수 ${\rho}_X$와 기질의 치환기 효과에따른 ${\rho}_Y$를 구하였다. 속도상수는 온도와 압력 증가에 따라 증가하였으며, 친핵체인 quinoline과 기질에 전자 받게 치환기$(p-NO_2)$가 치환된 경우 더욱 증가 하였다. 이때 활성화부($({\Delta}V^{\neq})$, 활성화엔트로피$({\Delta}S^{\neq})$는 모두 음의 값으로 나타났으며, 모든 압력 조건에 따라서 친핵체의 치환기 효과 ${\rho}_X$는 음의 값을 ${\rho}_Y$는 양의 값을 나타내었다. 이러한 속도론적인 연구 결과 전반적인 반응은 $S_N2$ 반응메카니즘을 따르며, 압력이 증가함에 따라 결합형성이 진전되어지는 반응 메카니즘으로 진행됨을 알 수 있었다.

500MW급 화력발전 보일러의 석탄회 연소 시뮬레이션 (Coal Ash Combustion Simulation for 500-MW Coal-firing Boiler)

  • 황민영;전충환;송주헌;김규보;김승모;박명석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권9호
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    • pp.939-946
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    • 2011
  • 석탄은 고정탄소분, 휘발분, 수분, 회로 구성되며, 연소시 회성분과 소량의 고정탄소분이 남게 된다. 석탄 화력 발전소에서는 석탄연소 후 나오는 잔여물(고정탄소분, 회)를 통칭하여 석탄회 라고 부르고 있다. 현재 발전소에서는 정제회(LOI함량 6%미만)는 경량골재의 원료로 재활용해 수익을 창출하고 있으나, LOI함량이 높은 회는 재활용이 불가능해 땅에 매립하고 있다. 이에 따라 환경적인 부담금을 줄이고 정제회 판매의 수익을 올리기 위해 회성분의 LIO감량은 필수적이다. 본 연구에서는TGA(Thermo-gravime- tric analysis)와 DTF(Drop tube furnce) 실험을 통해 석탄과 석탄회 연소를 위한 실험적인 상수 값을 결정하였다. 500MW급 표준화력발전 보일러를 모델링하고, 전산해석을 위해 격자를 형성시키고 적절한 해석 모델을 선정하였으며, 석탄회 재연소 시뮬레이션을 수행하여 석탄회 투입시 보일러 내부의 온도 및 유동을 모사하였다. 보일러 내부 석탄 입자와 회입자의 이동 궤적을 통해 가능한 높은 버너 위치에서 석탄회를 투입하는 것이 적절함을 나타내었다. 또한 실제 설치 가능한 D버너에서 6ton/h로 공급시에 기존의 보일러에 큰 영향을 주지 않으며 재연소 가능함을 알 수 있다.

Micro-Implant Anchorage(MIA)를 이용한 Sliding mechancis (A new protocol of the sliding mechanics with Micro-Implant Anchorage(M.I.A.))

  • 박효상
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.677-685
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    • 2000
  • 고정원의 조절은 교정치료에 있어서 매우 중요한 요소로 이를 보강하기 위한 많은 노력이 있어 왔다. 골융합성 임프란트의 경우 확실한 고정원으로서 가능성이 인정되고 있고, 또 임상에서 시도되고 있다. 그러나 임프란트를 매식하기 위해서는 무치악이 존재해야 하거나 하악구치 후방부위에 식립해야 하는 등 장소의 제약이 있고, 값이 비싸며, 골융합을 위하여 기다리는 시간이 필요하다는 등의 단점으로 인하여 보편화되고 있지는 않다. 최근 몇몇 임상가에 의하여 수술용 titanium microscrew 나 miniscrew를 교정치료시의 고정원으로 사용하려는 시도가 있었는데, 이것은 골융합성 임프란트보다 수술이 간단하며, 가격이 저렴하고, 치조골 어느 부위든지 식립할 수 있다는 장점이 있다. 저자는 M.I.A.(Micro-Implant Anchorage)를 고정원으로 사용한 sliding mechanics를 통하여 골격성 II급 부정교합자를 치료하였다. 상악의 M.I.A.는 상악전치의 후방견인의 고정원으로 사용되었고 하악의 M.I.A.는 하악 제1대구치의 직립과 제2대구치의 압하이동의 고정원으로 사용되었다. 하악 구치가 직립됨에 따라 하악골의 전상방 회전이 일어나 SNB각의 증가로 이어지고 ANB각의 감소를 가져 왔다. M.I.A.는 치료 전기간동안 안정되게 유지되어 교정치료의 고정원으로서의 가능성을 확인시켜 주었다. M.I.A.를 고정원으로 사용한 sliding mechanics를 통하여 골격성 II급 부정교합자를 치료하는 새로운 접근법은 환자의 협조도에 의존하지 않고 치료할 수 있고, 비교적 빠른 시기에 많은 안모의 변화를 가져와 환자의 협조도를 끌어 낼 수 있다. 그리고 상악 6전치를 동시에 후방견인하므로 치료기간을 줄일 수 있으며 호선의 교환이 적어 chair time이 짧다. 이런 결과로 미루어 볼 때 MIA는 치아이동의 고정원으로 역할을 할 수 있을 것으로 생각되고, MIA를 고정원으로 이용한 sliding mechanics를 통한 교정치료는 골격성 II급 부정교합의 치료에 있어서 쉽고 효율적인 치료법으로 생각된다.

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FA 및 BFS를 다량 혼입한 콘크리트의 염분침투성 (Chloride Penetration of Concrete Mixed with High Volume Fly Ash and Blast Furnace Slag)

  • 박기철;임남기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.90-99
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    • 2015
  • 본 연구에서는 최근 콘크리트구조물의 장기내구성을 목적으로 건설 분야에 적극적인 적용이 검토되고 있는 FA 및 BFS를 다량 혼입한 콘크리트의 역학적 및 염분침투성을 실험적으로 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. FA 및 BFS의 강도시험결과 FA 콘크리트는 FA4000 및 5000을 각각 30% 혼입한 것이 OPC 대비 높은 강도증가율을 나타내는 것으로 파악되었다. 또한, BFS 콘크리트는 BFS8000을 30, 50% 혼입한 콘크리트가 OPC 대비 동등이상의 강도가 확인되었다. FA 및 BFS의 염분침투시험 결과에서는 FA4000 및 5000을 각각 30% 혼입한 콘크리트의 확산계수가 OPC 대비 평균 6.5% 정도 확산계수를 억제할 수 있는 것으로 파악되었다. 또한, BFS 콘크리트의 경우는 BFS6000 및 8000을 각각 50% 혼입한 것이 OPC 대비 각각 253 및 336% 정도 염화물이온의 확산을 효과적으로 억제할 수 있는 것으로 파악되어 BFS의 경우 다량 치환에 따른 염분침투저항성을 극대화시키기 위해서는 50% 정도 혼입하는 것이 가장 유효한 것으로 확인되었다. 한편, FA 및 BFS 콘크리트의 압축강도와 확산계수의 관계에서는 강도가 증가할수록 확산계수는 감소하는 경향이 파악되었다. 본 연구에서는 장기내구성 및 염분침투억제를 목적으로 FA 및 BFS를 콘크리트에 혼입한 결과, FA의 경우는 치환율을 30% 이하로 콘크리트에 혼입하는 것이 가장 유효한 것으로 파악되었다. 한편, BFS의 경우는 분말도가 높을수록 또한, 치환율은 50% 이하의 범위에서 콘크리트에 혼입할 경우 OPC 대비 동등 이상의 강도는 물론 염화물이온의 확산을 보다 효과적으로 억제 할 수 있을 것으로 확인되었다.