$Bi_{12}(Si,Ge)O_{20}$ 단결정의 전기 및 광학적 특성을 규명하기 위하여 Czochralski법으로 단결정을 성장시켜, 직류전기전도도와 교류전기전도도 그리고 광투과도를 측정하였다. 직류전기전도도에 대한 활성화 에너지 $E_g$는 1.12 eV 이고, 광학적 갭 $E_{opt}$는 2.3 eV였다. $Bi_{12}(Si,Ge)O_{20}$ 단결정의 교류전기전도도는 측정온도 범위는 290 K에서 570 K까지 였으며 측정주파수는 50 kHz에서 30 MHz 까지 였다. 교류전기전도도는 ${\omega}^s$에 비례하는 hopping 전도 가구를 나타내었으며, 고주파수영역에서 지수값은 s=2로 구해졌다. 유전상수는 $Bi_{12}(Si,Ge)O_{20}$ 단결정의 경우 54이고 $Bi_{12}(Si,Ge)O_{20}$ 단결정의 경우 41정도의 크기를 보였다.
항균제내성(抗菌劑耐性)인 Salmonella typhi를 공시(供試)하여 chloramphenicol(Cm), tetracycline(Tc), ampicillin(Ap), kanamycin(Km) 및 rifampicin(Rif)의 항균작용(抗菌作用)을 한천평판희석법(寒天平板稀釋法)(평판법(平板法))과 broth 희석법(稀釋法)(broth법(法))으로 비교(比較)하였다. 공시균(供試菌)의 최소발육저지농도(最少發育沮止濃度)(MIC)를 보면 Cm, Tc 및 Rif에 있어서는 평판법(平板法)과 broth법(法) 사이에 유의(留意)할만한 차이(差異)는 없었으나 Km에 있어서는 broth법(法)의 MIC가 평판법(平板法)보다 높은 것이 약(約) 반수(半數)있었고 Ap에 있어서도 소수(少數) 있었다. Cm과 Rif는 대부분(大部分)의 공시균(供試菌)에 대(對)하여 정균적(靜菌的)으로 작용(作用)하였으나 Tc, Ap 및 Km은 살균적(殺菌的)으로 작용(作用)하였고 그 작용(作用)은 균주(菌株)에 따라 차이(差異)가 있었다.
그래핀(graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집 모양 배열의 격자구조를 가지는 원자 한층 두께의 이차원 물질이다. 그래핀은 전도띠(conduction band)와 가전자띠(valence band)가 한 점에서 만나고 에너지와 역격자의 k 벡터가 선형적으로 비례하는 에너지 구조를 가진다. 이로 인해 그래핀은 매우 빠른 전하 이동도를 가지며 원자 한 층의 두께임에도 불구하고 약 2.3%의 빛을 흡수할 수 있으며 자외선 영역부터 적외선 영역까지의 넓은 파장대의 빛을 흡수 할 수 있다. 이와 같은 그래핀의 우월한 성질을 이용하면 광 응답에 고속으로 반응하고 높은 주파수의 광통신에서도 작동 할 수 있는 그래핀 광소자를 제작할 수 있게 된다. 하지만 미래의 고속 그래핀 광소자를 실현하기에 앞서 그래핀의 광응답에 대한 정확한 이해가 필요하다. 그리하여 본 연구에서는 그래핀 광소자를 제작하고 광소자의 광응답 전기적 성질을 분석하여 그래핀의 광응답 특성을 얻어내고자 실험을 진행하였다. 그래핀을 채널 물질로 하고 소스, 드레인, 후면 게이트를 가지는 일반적인 그래핀 전계효과 트랜지스터(field-effect transistor)를 제작하고 채널에 빛을 비추고 비추지 않은 상태에서의 전기적 성질을 측정하고 그 때 얻어진 그래프의 광응답의 원인을 조사하였다. 이 때 얻어지는 $I_D-V_G$ 그래프가 광 조사 시 왼쪽으로 이동하게 되는데 이의 원인을 각 게이트 전압 구간별로 $I_D$-t 그래프를 획득하여 분석하였다. 또한 광원에 펄스를 인가하여 펄스 형태의 광원을 그래핀 전계효과 트랜지스터에 조사시키고 이에 따른 전기적 성질 변화를 관찰하였다 이 때 다양한 게이트 전압이 인가된 상태에서 레이저 펄스 광원에 의한 광전류를 검출하였으며 이를 분석하였다.
백색광 주사간섭계는 다양한 시료의 표면 특성을 분석하기 위하여 널리 활용되고 있다. 이 기법은 재료공학 분야에서 오래 전부터 이용되었으며 정성적인 형상 이미지 이외에도 정량적인 3차원 결과를 제공한다. 이 기법에서는 백색광을 광원으로 이용하는데, 기준면과 측정면에서의 반사광을 합쳐서 형성되는 간섭신호를 형태 정보로 활용한다. z축 결과인 고도는 회색수준으로 구분되어 제시된다. 이 기법을 통하여 대영역으로 생물 시료를 신속하고 비파괴적으로 형태를 계측할 수 있다. 연골세포, 치아 법랑질, 식물 잎을 대상으로 적용한 사례가 있다. 특히 표면 구조물의 폭, 길이, 경사각과 같은 특성도 이 기법을 통하여 정량화할 수 있다. 이 기법을 적용하기 위하여 일정 수준의 반사도가 필요한데, 식물 잎에서의 반사도는 그 요건을 충족하였다. 전도성 금속의 코팅 등 부가적인 시료 전처리가 필요 없으므로 이 기법을 통한 생물 시료의 정량적 측정이 더욱 증가할 것으로 예상한다.
박과채소류의 접목에 사용되는 대목의 종류 및 접목오이와 참외의 목부분비액의 양, 무기성분 및 식물호르몬 함량에 관하여 실험을 실시하였던 바 그 주요결과는 다음과 같이 요약된다. 100g 식물 생체중당 m1로 표현괸 목부분비량은 '흑종'대목이 다른 매복에 비하여 놓았으며 분비액내의 선기 전도도와 산도는 대복에 따라 큰 영향을 받지 않았다. 접목오이의 목부분비액의 양은 '흑종'호박 접목묘가 자근묘나 '키토라'접목보다 높았고, 무기성분 함량에 있어서는 전질고, 인산 및 K은 접목에 의해 증가되었고 Ca와 Mg은 자근묘보다 감소하였다. 접목참외에 있어서는 목부분비액의 양은 '금보라'참외에서는 적토좌 접목묘에서, '신은천'참외에서는 '신토좌'점목묘에서 높았다. 무기성분함량은 '신은천'참외에서는 전질소는 대 간에 차이가 없고 K와 Mg은 접목에 의해 증가되었다. '금보라'참외에서는 전실소, Ca 및 Mg은 증가하였고 K은 감소하였다. 점복참외의 목부분비액내 cytokinin 유사물질의 함량은 자근묘와 '신토좌'접목묘에서 높았다.에서 높았다.
Oxyfluorfen에 내성차이가 있는 것으로 기히 선발된 수도 두 품종(내성 : Chokoto, 감수성 : Weld Pally)을 공시하여 약해반응차이의 근거를 찾을 목적으로 ethylene 발생과 엽록소 함량변화 및 전해질 누출에 의한 세포막 삼투성 차이를 조사하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Oxyfluorfen $10^{-5}$M 처리의 경우, 감수성 품종은 내성보다 신속하고 않은 ethylene 방출현상을 보였구 $10^{-4}$ M 처리에서는 두 품종간의 ethylene 방출량에 차이가 감소하는 경향이었다. 2. Oxyfluorfen $10^{-6}$ M에서는 두 품종 모두 chorophyll함량차이가 없었으나 $10^{-5}$~$10^{-4}$ M에서는 감수성품종이 내성품종에 비하여 반감하였고, $10^{-3}$ M에서는 품종 차이없이 chlorophyll의 완전분해가 일어나는 양상이었다. 3. Oxyfluorfen 처리에 따른 전도도 증가 반응 및 품종간 차이는 $10^{-4}$ ~$10^{-3}$ M에서 일어났으며 , 감수성 품종이 내성품종보다 무처리대비하여 약 10% 정도 전해질 누출이 높은 경향이었다.
기체확산층은 유로에서 전극으로 반응물을 전달하고, 반응으로 생성되는 물을 배출하는 통로이며 열 배출과 전극 지지대 등의 역할을 하는 고분자전해질 연료전지의 핵심 구성요소이다. 본 연구에서는 국내외 기체확산층 상용 제품인 39BC와 JNT30-A3에 대한 연료전지의 성능 평가를 수행하였다. 25 ㎠ 단위 전지를 이용하여 유량, 상대습도 조건에 대한 분극 곡선을 측정하였고, empirical equation을 이용하여 운전 조건에 대한 성능 인자를 도출하였다. 기체확산층의 PTFE 함량이 높을수록 저항이 증가하였고, 미세다공층의 크랙은 물의 이동 통로로서 농도 손실에 영향을 미쳤다. 또한 상대습도가 낮을수록 Ohmic 저항이 증가하였지만, 전류밀도가 증가할수록 이온전도도가 증가하여 Ohmic 저항이 감소하였다. Empirical equation을 이용한 fitting curve을 통하여 기체확산층의 운전 조건에 대한 성능 인자 경향을 해석할 수 있었다.
국내에서 운행중인 프랑스 알스톰에서 도입된 고속철도차량인 KTX의 승강문 접이식 발판이 유럽 표준 규격인 EN14752를 따르고 있으나 접이식 스텝 동작 시 발판 형성 폭이 200mm가 되어 국내 20세에서 60세의 발평균 사이즈인 253mm에 미치지 못하고 있다. 신체구조 상 신체 하중은 발 뒤축에 대부분 걸리므로 현재의 발판은 승하차 시 전도나 미끄러짐이 발생 할 수 있는 위험이 존재하고 있으며, 실제 발생을 하고 있다. 이에 기존 차량 조건 내에서 발판의 폭을 확대하여 스텝 개념설계(안)의 구조해석을 수행하고 이의 안전성을 검토하였다.
본 연구에서는 돌출된 단일 모듈이 부착된 수직 채널내의 3차원 자연대류 특성을 실험적으로 조사하였으며, 특히 모듈로부터 대류에 의한 열에너지 제거에 초점을 두었다. 채널내의 유동장은 smoke-method를 이용하여 가시화 하였다. 또한 채널내부, 수직벽면 및 모듈표면의 국소온도를 열전대와 열플럭스 센서를 이용하여 측정하여 복사와 전도에의한 열손실량을 계산하였다. 실험결과 대류열전달은 모듈 하부의 모서리 부근에서 가장 활발히 일어나고, 모듈 상부에서의 재순환영역은 열전달을 감소시킴을 알 수 있으며 임계 채널간격비를 예측할 수 있는 상관식을 레일리히수의 함수로 구하였다. 또한 $8.28{\times}10^3<Ra^*_c<3.48{\times}10^6$의 범위에서 수정 채널 레일리히수의 함수로써 평균 누셀트수와의 상관식을 구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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