전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.
알미늄이 경제적인 금속으로서 자리를 차지하게 된것은 70년 이내이며 이것이 약 60여년전에 가공전선으로 사용되면서 부터 전기부문에서 매우 중요시되었다. 그리고 매설케이블로서는 약 50년전에 고안되었으며 1909-1913년 사이에 불영간 320km이상이 포설되어 아직도 이들의 대부분이 사용되고 있다. 알미늄의 정상적 이용은 1934년 독일에서 시작하였으며 영국에 있어서는 제2차 세계대전후 전기공업부문에서 위치를 차지하게 되었다. 알미늄 생산 증가율은 발전량 증가율보다 클 뿐더러 다른 일반 비철금속의 생산 증가율은 이에 따르지 못하고 있다. 즉 1930-1953년 사이에 전 세계 전력개발은 160%증가함에 따라 동의 증가는 불과 25%인데 반해서 알미늄은 300%를 나타내고 있다.
제일원리 전자구조 계산을 통하여 현재 활발하게 연구가 진행되고 있는 MoS2 layer에 다양한 전이금속 물질을 치환하여 수소 흡착에너지를 구해보고, 수소 발생 촉매로서 적합한 구조를 구해 보았다. 또한 계산된 density of state의 형태를 분석하여 수소발생반응의 가능성을 알아보았다. 계산 결과, MoS2 layer의 경우 ground states에서 약 2.53eV의 흡착에너지를 가졌고, Ge과 Ir을 치환한 구조에 경우에 대해서는 각각 0.02eV와 -0.12eV로 계산되었다.
목적: 골격계는 전이성 암에 의해 흔히 영향을 받는 부위이다. 본 연구를 통해 하지에서 발생한 전이성 병적 골절에 대한 치료로서 잠김 금속판을 이용한 치료 결과에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2004년부터 2010년까지 하지에 발생한 전이성 암에 의한 병적 골절에 대하여 잠김 금속판을 이용하여 치료받은 12명(13예)의 환자를 대상으로 평가를 시행하였다. 평균 환자 나이는 62.2세(50-81세)였으며, 골절은 각각 근위 대퇴골 2예, 대퇴골 간부 3예, 원위 대퇴골 3예, 근위 경골 4예, 원위 대퇴골 1예에서 발생하였다. 치료 결과로서 휠체어 보행 가능 시기, 통증 완화 정도 및 합병증을 평가하였으며, 또한 수술 시간 및 술 후 실혈량에 대하여 평가하였다. 결과: 수술 후부터 휠체어 보행까지는 평균 3.2일(1-6일)이 소요되었다. 평균 시각 통증 척도는 수술 전 8.1점(7-9점)에서 술 후 1주일째 2.7점(2-4점)으로 호전되었으며, 수술과 연관된 조기 합병증은 발생하지 않았다. 평균 수술 시간은 88.4분(70-105분)이었으며, 술후 평균 실혈량은 246.5 ml (130-320 ml)이었다. 결론: 하지의 전이성 병적 골절에 대한 치료로서, 잠김 금속판을 이용한 내고정술은 심한 골 파괴나 골 결손을 보이는 장골의 골간단부 혹은 골간부 병변에 효과적인 치료 방법이며, 또한 조기 보행을 가능하게 하고, 통증 및 술후 합병증 감소에 도움을 줄 수 있을 것이다.
친환경적 조건에서의 니트릴의 수화 반응은 아미드를 생산하기 위한 가장 경제적이고 매력적인 방법이다. 고체 금속 산화물과 지지체를 이용한 전이 금속 촉매 시스템은 이러한 니트릴 수화 반응을 보다 향상시키기 위한 의미 있는 연구로써 수행되어져 왔다. 이들 촉매들의 중요한 특징은 방향족, 지방족, 이종 원자형, 지방족 고리형 등의 니트릴들을 포함하는 넓은 범위의 다양한 기질들에 적용된다는 것이다. 또한 이들은 높은 촉매적 활성을 유지하면서 여러 번의 재사용성이 가능하고 반응 후 그 혼합물로부터 분리가 용이하다는 장점들을 갖는다. 이 리뷰를 통하여 니트릴 수화반응을 통한 아미드 합성에 적용되는 금속 산화물과 지지체를 가진 금속 촉매들에 대해 알아본다.
Formaldehyde와 resorcinol을 반응시켜 chelating 수지를 제조하였다. 이 수지는 Pb(II)나 Ni(II)와 같은 전이금속에 대해 높은 흡착능을 나타내었다. Pb(II), Ni(II), Co(II), Fe(II)와 Zn(II)의 흡착과 탈착율을 batch법으로 구하였다. 이 수지의 중요한 특성은 금속 이온과 수지의 수소 이온간의 교환과정이다. 금속이온의 흡착과 탈착의 메카니즘은 수지의 작용기인 수소 이온의 탈착과 금속 이온간의 교환반응으로 생각된다. 이 수지를 이용하여 전이금속을 농축시키고, 다른 이온들로부터 Pb(II)를 분리하는데 적용해 보았다.
MIT(Metal-Insulator Transition) 물질은 온도와 전기장과 같은 외부자극에 의해 절연체에서 금속으로 전이할 때 전기적 저항이 급격하게 감소하는 물질을 말한다. 그 감소폭은 약 $10^4{\sim}10^5$배 정도로 이전에 볼 수 없었던 아주 큰 값이다. 또한 이러한 급격한 감소로 인하여 NDR(Negative Difference Resistance) 같은 현상이 발생하며, 외부에서 주어지는 광학적 에너지에 의하여 전이가 일어나기도 한다. 이러한 여러 현상들을 이용하여 전자소자가 개발되고 그에 따른 응용 분야도 활발하게 연구가 진행되고 있다. 이러한 시도는 MIT 물질의 단독으로 제조된 소자뿐만 아니라 기존의 전자소자와 병행하여 더욱 시너지를 발휘할 것으로 예측된다. 본고에서는 MIT 현상의 간략한 설명과 현재 기술의 발전 방향, 간단한 응용소자에 관하여 개괄적으로 기술하고자 한다.
MIT 물질은 절연체에서 금속으로 전이할 때 특정한 온도와 전압에서 전기 저항이 급격하게 감소하는 물질을 말한다. 그 감소폭은 약 $10^4{\sim}10^5$배 정도로 이전에 볼 수 없었던 아주 큰 값이다. 또한 이러한 급격한 감소로 인하여 NDR 같은 현상이 발생하며, 외부에서 주어지는 광학적 에너지에 의하여 전이가 일어나기도 한다. 이러한 여러 현상들을 이용하여 여러 가지 전자소자로의 응용이 시도되고 있다. 이러한 시도는 MIT 물질의 단독으로 뿐만 아니라 기존의 전자소자와 병행하여 더욱 시너지를 발휘할 것으로 예측된다. 본 보고서에서는 MIT 현상의 간략한 설명과 현재 기술의 발전 방향, 간단한 응용소자에 관하여 개괄적으로 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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