강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.
가슨 분무법으로 제조한 High-Flux형 $Ni_{x}Fe_{100-x}$(x=40~50, wt.%) 퍼멀로이 분말 및 압분 코아의 자기적 특성을 조사하였다. 포화자화는 45%Ni조성에서 최대 값을 보이며 이보다 보 함량이 낮아지면 인바 효과의 작용에 의해 급격하게 감소하였다. 압분 코아의 투자율은 Ni 농도가 낮아지면 현저히 증가하는 바 이는 자기변형의 감소에 기인하는 것으로 사료되었으며, 자심손실은 Ni=45%에서 가장 낮은 값을 나타내었다. Ni농도가 50%에서 45%로 낮아짐에 따라 자심손실이 감소하는 주원인은 전기 비저항의 증대에 따른 와전류 손실의 감소에 있는 것으로 생각되었다. Ni=45% 분말 합금으로 만든 압분 코아는 Ni=50%의 경우보다 더 우수한 투자율의 주파수 의존성, 큰 Q 값, 그리고 더 나은 직류 바이어스 특성을 나타내어 상용 High-Flux 코아(50%Ni-50%Fe)에 비해 더 좋은 압분 자심 재료가 될 수 있음을 확인하였다.
최근 화석연료를 대체할 친환경 신재생에너지에 대한 요구가 증가하면서 수소에너지가 미래 대체에너지원으로서 주목받고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 수전해 기술은 에너지효율과 안정성이 뛰어난 장점이 있지만, 산소발생반응시 발생하는 높은 과전압은 여전히 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 분무열분해 공정을 통하여 Co 전구체로부터 $Co_3O_4$를 제조하였다. 또한, urea, sucrose, citric acid의 유기물첨가제를 사용하여 다양한 입자 크기와 표면형상을 가지는 $Co_3O_4$를 제조하였고, 필요에 따라 추가로 열처리를 실시하였다. 합성한 $Co_3O_4$의 물리적 특성을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD)으로 결정성을 조사하였고, 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)으로 입자형상 및 표면을 분석하였다. 질소 흡 탈착 시험을 통해 촉매의 비표면적 및 기공부피를 측정하였고, 질소도핑을 확인하기 위해 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였다. 촉매의 산소발생반응 활성을 알아보기 위해 3전극 셀에서 선형주사전위법(LSV)으로 전기화학적 거동을 분석하였다. 첨가제를 사용하지 않은 $Co_3O_4$가 가장 우수한 활성을 보였고, 이는 분무열분해법을 통하여 상대적으로 작은 입자형성과 높은 비표면적의 영향인 것으로 판단된다.
축산 악취물질인 암모니아가스를 대상으로 하여 환경개선제 사용시 자돈의 돈분뇨에서 발생되는 암모니아가스의 발생특성에 대한 연구를 수행하였다. 이 실험을 위하여 96 L의 부피를 가지는 아크릴 악취발생기를 제작하였다. 돈분으로부터 악취를 발생한지 한시간이 경과되면, 대략 평균 24.3ppmv의 암모니아가 발생되고, 범위는 16~40 ppmv였다. 실험결과 분무용 제제의 경우 분무 직후에 50~90%의 저감효과를 보였고, 1차 분무 시 지속성은 약 2일 정도로 나타났다. 천연탈취제의 지속성이 타 제품과 비교할 때 가장 우수하였다. 본 연구에서는 6구획의 실험구를 설정하였고, 5종류의 사료용 제제 첨가구와 일반 사료구에서 모두 항생제를 제외한 사료를 자돈에 급이하였다. 실험구엔 자돈($6.3{\pm}0.2\;kg$) 60마리를 대상으로 하여 각 구획당 10마리였으며, 총 35일간 실험이 진행되어 각 제제가 암모니아 방출에 미치는 영향을 일주일에 한번씩 살펴보았다. 사료용 제제를 급여한 자돈의 돈분에서의 암모니아 발생량은 일반사료만을 먹은 자돈의 돈분에서의 암모니아 발생량보다 낮았다. 사료용 제품중 효율이 우수한 제품은 7주 전 기간에 걸쳐 71~99%의 지속적 암모니아 저감효율을 보여주었으며, 일부 제품의 경우 초기 저감효율이 일시적이고 전기간에 걸쳐 전혀 암모니아 저감효율을 보여주지 않은 제품도 있었다.
PVDF as a semicrystal polymer, having a structure with C-F dipole moments, has been widely investigated because of its excellent chemical stability, mechanical strength, and ferroelectricity. In this study, ferroelectic ${\beta}$ type - PVDF layer was prepared by using an electrostatic spray deposition method and the effects of the addition of Ni-nitrate in precursor solution on the properties of PVDF layer were evaluated. Crystallinity and chemical structure of the PVDF layer were analyzed by a X-ray diffraction and Fourier Transform Infrared Spectrophotometer. Surface structure and fractured cross section of the layer were examined by a field emission-scanning electron microscope. LCR meter was used to obtain the dielectric properties of the layer. As the addition of an inorganic metal salt in PVDF sol, ${\beta}$ type - PVDF crystals were appeared in the hydrated metal salts doped-layer since the strong hydrogen bondings $(O-H{\cdots}F-C)_n$ due to high polarity of OH- were formed.
$SnO_2$ nanoparticles were synthesized by flame spray pyrolysis, which were directly deposited on Pt interdigitated substrates. Gas sensing performance was evaluated for various gases such as $H_2$, CO, $H_2S$, and $NH_3$, and it was compared with that of commercial $SnO_2$ nanopowder. The synthesis of $SnO_2$ nanoparticles was also conducted in various solvents. As a result, the primary particle size was changed with the solvent of precursor solution, and their $H_2$ sensing properties were significantly affected.
Dye sensitized solar cells(DSC) have been very economical and easy method to convert solar energy to electricity. DSC can reach low costs in future outdoor power applications. However, to commercialize the DSC, there are still many shortages to overcome such as a low efficiency in a large size DSC. In this study, DSCs were fabricated by an electrospray coating method for the $TiO_2$ thin film. They were compared with DSCs prepared by conventional coating methods. We conducted an experiment to obtain the optimized parameters of voltage, flow rate, incident angle and distance in the electrospray method. After we manufactured $TiO_2$ film using that way, we could analyze the characteristics of DSC through SEM, UV curve, EIS.
The application of the ultrasonic nozzle has been extended because it is possible atomization of liquid material. In this study, the driving characteristics of the ultrasonic nozzle on the driving circuit were investigated. And the characteristics of the ceramic oscillator were investigated for the temperature stability. The ceramic oscillator were made the Pb[(Sb$\sub$1/2/,Nb$\sub$1/2/)$\sub$0.035/-(Mn$\sub$1/3/Nb$\sub$2/3/)$\sub$0.065/- (Zr$\sub$x/Ti$\sub$l-x/)$\sub$0.9/]O$_3$with mole ratio of Zr/Ti. The ceramis oscillator were need the curie temperature of the over 300[$^{\circ}C$] for the temperature stability. When the Zr/Ti ratio was 49/51, it's curie temperature is 322[$^{\circ}C$] and the electromechanical coupling factor(k$\sub$p/) and mechanical quality factor(Q$\sub$m/) showed the values of 0.555, 1,214, respectively The resonance frequency of ceramic oscillator were from 40KHz to 45KHz. So that, the driving circuit were made a possibility that the frequency are variable. The driving current of ultrasonic nozzle showed the value of maximum 80[mA]. Also, The surface temperature of ceramic oscillator showed 80[$^{\circ}C$] at driving time 10[min]. We knew that the ultrasonic nozzle had stabile driving above 10[min.].
The application of the ultrasonic nozzle has been extended because it is possible atomization of liquid material. In this study, the characteristics of the ultrasonic nozzle and ceramic oscillator were investigated. The oscillator for the ultrasonic nozzle were made piezoelectric ceramic of $Pb[(Sb_{1/2}Nb_{1/2})_{0.035}-(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065}-(Zr_{0.49}Ti_{0.51})_{0.90}]O_3$. The electromechanical coupling factor$(k_p)$ and mechanical quality factor$(Q_m)$ showed the values of 0.555, 1,214 respectively when the Zr/Ti ratio was 49/51. Moreover, this oscillator will have the temperature stability because it's curie temperature is $322[^{\circ}C]$. The driving current of ultrasonic nozzle showed the value of 80[mA] when the driving time was 10[min.]. Also, The surface temperature of ceramic oscillator showed $80[^{\circ}C]$ at driving time 10[min.] We knew that the ultrasonic nozzle had stabile driving above 10[min.].
Undoped and Co$^{2+}$$\alpha$-Ga$_2$S$_3$ thin films were grown by spray pyrolysis method. It has been found that these thin films have a monoclinic structure and direct optical energy gap and indirect were located to 3.477eV and 3.123 eV at 10K respectively. In the photoluminescence due to a D0A(donor-acceptor) pair recombination were observed at 502 nm and 671 nm for the $\alpha$-Ga$_2$S$_3$ thin film, where is excited by the 325 nm-line of He-Cd laser. These peaks are identified to be corresponding to the electron transition between the energy levels of Co$^{2+}$ ion sited a the T$_{d}$ symmetry point in the $\alpha$-Ga$_2$S$_3$;Co$^{2+}$ thin film. film.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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