• 제목/요약/키워드: 코어물질

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내열성 플라스틱 광섬유 코어재료의 열적 및 광학적 성질 (Thermal and Optical Properties of Heat-Resistant Core Materials in Plastic Optical Fiber)

  • 이규호;조원근;박민;이현정
    • 폴리머
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    • 제30권2호
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    • pp.158-161
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    • 2006
  • 본 연구에서는 고온 고압하의 반응기내에서 일차 아민(primary amine)과 PMMA의 이미드화 반응을 유도하여 내열성 플라스틱 광섬유(plastic optical fiber, POF) 재료인 polyglutarimide(PGI)를 제조하였다. 에틸 아민과 이소프로필 아민, 두 종류를 사용하였으며, 반응시 함량을 다르게 하여 합성한 후 PGI의 여러 가지 물성을 비교하였다. $^1H$ NMR과 FTIR을 사용하여 PGI의 이미드 전환율을 비교하였고, DSC와 TGA를 통해 열적 특성을 조사하였다. 에틸 아민을 사용하여 합성된 PGI 화합물들이 높은 이미드 전환율을 보이면서 향상된 내열성을 나타내었다. POF재료로서 필수적인 광학적 성질은 분광광도계와 아베굴절계로 굴절률과 광 투과율을 조사하였다. 대부분의 PGI는 PMMA 수준의 광 투과율을 유지하였으며, 보다 높은 굴절률을 나타내었다. 이것은 합성된 PGI가 POF 코어물질로써 우수한 광 효율 및 내열성 향상에 기여할 수 있음을 의미한다.

원자층증착법으로 형성된 셀형성을 이용한 나노선/나노섬유 화학센서의 감응성 향상 (Improvement of Sensing Properties in Nanowires/Nanofibers by Forming Shells Using Atomic Layer Deposition)

  • 김재훈;박유정;김진영;김상섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.96-96
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    • 2016
  • 나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

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음향여기된 축대칭 충돌제트의 유동 및 열전달 특성 (Flow and Heat Transfer Characteristics of Acoustically Excited Axisymmetric Impinging Jet)

  • 조형희;이창호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.8-9
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    • 1997
  • 산업의 발달과 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 고효율, 저공해인 가스터빈의 응용범위가 넓어지고 있는 추세이다. 가스터빈 기관의 효율을 높이기 위해서는 터빈 입구온도를 높이는 것이 필수적인데 이는 재질에 의해 제한 받게 되고 이 때문에 효과적인 냉각방법의 필요성이 대두되었다 충돌제트는 국소적으로 높은 열/물질 전달 효과를 얻을 수 있어서 터빈 블레이드 냉각과 연소기 벽면 냉각에 효과적으로 응용 될 수 있다. 이러한 충돌제트의 냉각효과는 제트출구의 초기조건에 매우 민감한데 Kelvin-Helmholts 불안정은 불안정한 자유전단층에서 자연적인 와류생성(roll up)과 개개의 와류고리 형성의 원인이 되고 이 고리의 성장과 병합(pairing)은 제트의 유동특성에 상당히 영향을 미친다. 제트주위에 생성되는 이러한 와류에 의해 제트중심에서 속도와 난류강도가 변하게 된다. 이러한 제트초기의 불안정성은 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌 면에의 열 전달 효과 상승을 기대할 수 있다. 이 조절방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 하나는 제트주의 환형관에 이차유동을 가하여 와류를 직접 제어함으로써 자유전단류(free shear layer flow)의 안정성 원리를 이용하여 열 전달을 촉진하는 것이고 다른 하나는 음향여기(acoustic exitation)를 사용하여 제트주위의 와류형성을 조절하는 것인데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)나 부조화 주파수(subharmonic)로 음향여기 시키는 경우 제트 주위 와류는 더욱 증폭되고 그렇지 않은 경우 제트주위 와류의 형성이 억제되어 더 긴 제트코어의 길이 및 제트코어 주위에서 작은 크기의 와류들이 형성된다.

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코어/쉘 나노입자를 포함한 고분자 박막을 저항 변화층으로 사용한 전기적 안정성을 가진 메모리 소자의 메커니즘 동작

  • 어상수;윤동열;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.233-233
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    • 2013
  • 유기물/무기물 나노복합체를 이용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자는 간단한 공정과 플렉서블 기기 응용 가능성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 다양한 나노입자를 포함한 고분자 박막에 대한 연구는 많이 진행되었지만, 비휘발성 메모리소자에서 CdSe/InP 나노입자를 사용한 나노복합체의 전기적 안정성과 동작 메커니즘에 대한연구는 미흡하다. 본 연구는 CdSe/InP 코어/쉘 나노입자가 poly (N-vinylcarbazole) (PVK) 박막에 분산되어 있는 나노복합체를 이용하여 메모리 소자를 제작하여 전기적 특성과 안정성을 관찰 하였다. 소자 제작을 위해PVK 고분자를 용매인 클로로벤젠에 용해한 후, 헥산에 안정화 되어있는 CdSe/InP 나노입자를 초음파 교반기를 사용하여 고르게 섞었다. Indium-tin-oxide (ITO)가 증착한 유리 기판을 화학물질로 세척한 후 기판 위에 CdSe/InP 나노입자와 절연성 고분자인 PVK가 혼합된 용액을 스핀코팅 방법으로 도포하여 나노입자가 포함된 고분자 박막층을 형성하여 저항 변화층으로 사용하였다. 형성된 박막 위에 마스크를 사용하여 Al 상부전극을 고진공에서 열 증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 소자의 전류-전압(I-V) 특성을 측정한 결과 동일전압에서 전도도가 좋은 상태 (ON)와 좋지 않은 상태 (OFF)인 두 개의 상태상 존재한다는 것을 확인하였고, CdSe/InP인 나노입자가 포함된 소자와 포함되지 않은 소자의 전기적 특성을 비교 분석하였다. 두 상태의 안정성을 ON 또는OFF 상태의 스트레스를 측정하여 두 상태의 안정성을 확인하였고, 실험결과를 바탕으로 메모리 소자의 동작 메커니즘을 기술하였다.

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16주 저항성 트레이닝이 엘리트 역도선수의 피로물질과 근 손상, 산화적 손상, myokine에 미치 는 영향 (The Effect of 16 Weeks of Resistance Training on the Fatigue Factor, Muscle Soreness, Oxidative Stress, and Myokine in Elite Weightlifters)

  • 김철우;김군도;강성훈;박찬호;김귀백;김영일
    • 생명과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.184-191
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 16주 근력 트레이닝을 동반한 TRX, 코어 훈련이 엘리트 역도 선수의 피로물질과 근 손상, 산화적손상, myokine에 미치는 영향을 규명하기 위함이다. 본 연구 대상자들은 총 10명(남 6명, 여 4명)으로 구성되어 있으며 16주 근력 운동과 더불어 코어 및 TRX 트레이닝을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Ammonia와 Pi는 트레이닝 전에 비해 점차적으로 증가함을 나타냈으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 근 손상 물질인 CK는 트레이닝 전에 비해 8주에 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈으며, LDH는 트레이닝 전에 비해 8주에 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈지만 16주에는 감소하는 경향을 나타냈다. 산화적 손상 지표인 MDA는 트레이닝전과 16주에 비해 트레이닝 8주에서 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈으며, 항산화 지표인 TAS 또한 트레이닝 전에 비해 트레이닝 8주에서 통계적으로 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈다. Myokine인 IL-15는 트레이닝 전에 비하여 트레이닝 8주와 16주에 통계적으로 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈다. 결과적으로 16주 고강도 근력 트레이닝은 엘리트 중학교 역도선수의 피로물질과 근 손상, 산화적 손상, myokine에는 긍정적이 영향을 미친 것으로 나타났다.

전도성 물질 서스펜션을 함유한 마이크로캡슐 (Preparation and Characterization of Functional Microcapsules Containing Suspensions of Conducting Materials)

  • 임대우;권원호
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.40-46
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    • 2015
  • 카본나노튜브(CNT)와 폴리아닐린(PANI)과 같은 도전성물질의 서스펜션을 함유한 마이크로캡슐이 멜라민과 포름알데히드의 in situ 중합법에 의해 제조되었다. 평균직경 $10-20{\mu}m$의 안정된 마이크로캡슐이 관찰되었으며, 이 마이크로 캡슐의 표면 모폴로지와 화학구조, 열적특성을 광학현미경, 주사전자현미경(SEM), 적외선 분광분석(FT-IR), 열중량분석(TGA) 등으로 측정하였다. 테트라클로로에틸렌과 아이소파 G (isopar-G) 및 CNT나 PANI로 구성된 도전성물질 서스펜션을 함유한 마이크로캡슐의 전기전도도를 캡슐벽을 깨뜨린 후 측정하였다. 마이크로캡슐의 심물질인 CNT나 PANI의 양이 증가할수록 측정된 전류는 증가하였다. 분쇄된 캡슐의 심물질의 전도도를 측정한 결과는 CNT나 PANI가 캡슐이 깨졌을 때, 빠져나온 심물질인 전도성 물질이 단락된 서킷을 연결해 줄 수 있는, 자기치유형 전자재료 시스템에 폴리 멜라민 포름알데히드 베이스의 코어 쉘(core shell) 마이크로캡슐이 적용 가능한 것을 보여준다.

미니에멀젼 중합에 의한 파라핀 왁스의 나노캡슐화 및 상변환물질로서의 열적 특성 (Nanoencapsulations of Paraffin Wax by Miniemulsion Polymerization and Their Thermal Properties as Phase Change Materials)

  • 신대철;이 경우;김정수
    • 폴리머
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    • 제37권1호
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    • pp.15-21
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    • 2013
  • 폴리스티렌을 쉘 물질로 하여 상변환물질인 파라핀 왁스 코어 물질을 나노캡슐화하는 방법과 형성된 입자들의 열적 특성을 연구하였다. 나노캡슐화의 방법으로는 미니에멀젼 중합법을 채택하였다. 중합시 사용된 가교제의 성질, 유화제의 양, 상변환 물질과 단량체의 비율, 개시제의 친수성 등이 나노캡슐화된 상변환물질의 열적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 오스왈드 숙성에 의한 입자의 크기 변화, 형태 변화는 캡슐 입자의 열적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 또한 폴리스티렌 쉘의 친수성과 가교밀도도 캡슐 입자의 형태 변화와 이로 인한 열적 특성에 영향을 주는 것으로 나타났다.

동해 남서부 해역의 제4기 후기 퇴적물과 공극수에서의 퇴적학적 및 지화학적 변화의 의미 (Implications on Sedimentological and Geochemical Changes in Late Quaternary Sediments and Pore Water of the Southwestern East Sea)

  • 박명호;김지훈;류병재;이성숙;한상근;길영우
    • 한국석유지질학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.20-26
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    • 2006
  • 동해 남서부해역에서 채취한 4개의 코어퇴적물과 공극수를 이용하여 제4기 후기의 층서와 퇴적환경변화를 연구하였다. 이를 위하여 테프라층서, 탄소연대측정, 퇴적상, 퇴적물의 암질, 퇴적물과 공극수의 원소성분 등을 분석하였다. 테프라층서와 탄소연대측정 결과, 코어의 층서는 MIS 3의 중반 시기부터 최상부의 MIS 1 (홀로세)까지 구성되어 있음을 보여준다. 코어의 평균퇴적률은 대부분 $10{\sim}20\;cm/kyr$의 값을 보여주고 있으나, 구간별로 퇴적률은 크게 변동을 한다. 특히 퇴적률은 MIS 2 시기에 상대적으로 높은 값을 보여주고 있는데, 이는 해수면 변동과 관련이 있는 것으로 추정된다. 반면, 측정된 ${\delta}^{13}C_{org}$과 C/N 비를 도식한 결과, 코어의 유기물질은 대부분 해성조류 기원임을 가리킨다. 또한 메탄가스의 ${\delta}^{13}C_{CH4}$ 값을 고려할 때, 메탄가스가 이산화탄소 환원작용의 경로를 따르는 박테리아기원으로 형성되었음을 보여준다.

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비틀림 스트레인 하에서 전기도금으로 만든 Cu 코어/Ni80Fe20 쉘 복합 와이어에서 비대각 자기임피던스(Off-diagonal Magneto-Impedance) 효과의 증대 (The Enhanced Off-Diagonal Magneto-Impedance Effect in Cu/Ni80Fe20 Core-Shell Composite Wires Fabricated by Electrodeposition under Torsional Strain)

  • 김동영;윤석수;이상훈
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.135-139
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    • 2017
  • 직경 $190{\mu}m$ Cu 와이어에 $Ni_{80}Fe_{20}$ 연자성 물질을 전기도금법으로 증착하여 금속 코어/연자성 쉘 구조의 복합 와이어를 제작하고 이 와이어에서 자기임피던스 효과(MI 효과)를 연구하였다. 원통 좌표계에서 복합 와이어의 임피던스 텐서의 두 대각 성분 $Z_{{\theta}{\theta}}$$Z_{zz}$는 z 방향으로 가한 자기장에 대해 큰 MI 효과를 나타낸 반면, 비대각 임피던스 $Z_{{\theta}z}$의 MI 효과는 매우 약하게 나타났다. 비대각 자기임피던스 효과가 큰 복합 와이어를 만들기 위해 비틀림 스트레인 하에서 전기도금하는 방법을 시도하였다. Cu 와이어의 한쪽 끝을 약 $270^{\circ}$ 이상 회전한 상태에서 전기도금 된 복합 와이어는 뚜렷하게 증대된 비대각 MI 효과를 보였으며 $360^{\circ}$ 회전한 상태에서 도금 된 와이어에서 최대의 비대각 MI 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 비대각 MI 효과가 큰 복합와이어를 제작하는 방법을 개발한 것은 금속 코어/자성 쉘 복합 와이어의 자기센서 소재로써의 응용가능성을 높일 것으로 기대된다.

하구둑이 낙동강 하구 표층 퇴적물 생규소(BSi) 분포에 미치는 영향 (The Impact of Nakdong Estuarine Barrage on Distribution of Biogenic Silica (BSi) in Surface Sediment)

  • 김윤지;안순모
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제22권4호
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    • pp.172-186
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    • 2017
  • 본 연구는 하구둑으로 인한 육상으로 부터의 규소(Si) 플럭스의 변화가 하구 및 연안생태계에 미치는 영향을 알아보기 위한 사전연구로, 하구둑이 존재하지 않는 섬진강 하구와 하구둑이 존재하는 낙동강 하구 표층퇴적물 및 퇴적물 코어 분석을 통해 하구둑이 입도와 유기물, 그리고 BSi 분포에 어떠한 영향을 미쳤는지 알아보았다. 2014년 11월과 2015년 3월 낙동강과 섬진강 표층 퇴적물의 입도, 유기물, BSi 분포를 조사하였고, 퇴적물 코어를 이용하여 낙동강 하구둑 건설 전 후의 퇴적상의 변화를 알아보았다. 전반적으로 BSi 농도 변화는 퇴적환경에 따른 입도 변화와 좋은 상관관계를 보였다. 자연하구인 섬진강 하구 표층 퇴적물은 상류에서 하류로 갈수록 니질(실트질과 점토질), 유기물, BSi 함량이 점진적으로 증가하였으며, 특히 조석의 영향이 미치는 중부하구 정점부터 그 변화가 뚜렷하게 나타났다. 낙동강 하구 표층 퇴적물은 하구둑을 기준으로 내측과 외측의 입도와 유기물 분포가 뚜렷한 차이를 보였다. 하구둑 내측은 정점 간 차이가 크지 않았으나, 우안배수문 내측은 높은 니질, 유기물, BSi 함량을 보여 하구둑에 의한 물질 정체 현상이 두드러지게 나타났다. 하구둑 외측은 전체적으로 사주 쪽으로 갈수록 표층 퇴적물 내 니질과 유기물, BSi 함량이 감소하는 경향을 보였다. 낙동강 퇴적물 코어 분석 결과, 하구둑 건설 이후 입도와 유기물, BSi 함량이 급격히 감소하였으며, 대규모 공사에 의한 퇴적물 교란 및 하구둑에 의한 물질 유입량 감소가 원인으로 보인다. 우안배수문 인근 정점(ND2) 코어는 을숙도 대교 건설과 우안배수문 증설의 영향으로 약 38 cm 부근에서 퇴적상이 한 번 더 급격히 변하였다. 하구둑으로 인한 물리적 환경의 변화가 BSi 분포에 미치는 영향을 제거하고 정체효과를 보기 위하여 $BSi_{exc}$를 구한 결과, 자연하구인 섬진강 하구는 연구지역의 상류에서 하류로 갈수록 $BSi_{exc}$가 점차 감소하였으며, 중부하구 정점부터 음의 값을 보였다. 낙동강 하구는 하구둑을 기준으로 내측은 양의 값을, 외측은 음의 값을 보였다. 이는 하구둑에 의한 외측의 규소 플럭스 감소와 내측과 외측의 규조 종조성의 급격한 변화 등을 원인으로 볼 수 있다. 우안배수문 외측 정점(ND2) 코어의 $BSi_{exc}$는 하구둑 건설 이후 일정한 음의 값을 보였으며, 이는 낮은 유속으로 인한 니질 퇴적의 증가가 원인으로 판단된다. 그러나 하구둑 건설 이후 $BSi_{exc}$가 크게 변동하였으며, 이는 을숙도 대교 및 우안배수문 건설로 인한 것으로 추정된다.