한국산 백운풀속 5분류군의 화분을 광학현미경과 주사전자현미경으로 관찰하였다. 본 속의 화분은 모두 단립이며, 극축의 길이는 $20.7-36.0 {\mu}m$, 적도면의 너비는 $21.0-38.4{\mu}m$으로 세립 또는 중립이다. 화분의 형태는 P/E가 0.93-1.00로서 약단구형 내지 구형이다. 발아구의 수는 3-7개, 발아구의 형태는 공구형이며, 구구의 길이는 $14.2-20.4{\mu}m$, 너비는 $2.6-3.4{\mu}m$이다. 외표벽의 두께는 $0.9-2.4{\mu}m$이며, 표면무늬는 모두 망상으로 미립돌기가 있거나 없었다. 본 속의 화분형질 중 화분의 크기, 발아구의 수, 표면무늬에 미립돌기의 유무는 속내 종간 식별형질로서 매우 유용한 것으로 확인되었다. 또한 화분형질에 의해 설정된 Neanotis속은 형질의 연속적인 변이에 의해 속의 실체에 대하여 재검토되어야 할 것으로 판단되었다.
한국산 향유속 분류군의 분류학적 개정을 위해 영양기관과 생식기관 형질 [외부형태학, 미세형태학, 해부학(엽신, 엽병, 줄기), 화분, 소견과]의 상세한 비교연구를 수행하였다. 한국산 향유속의 화서는 원통형으로 배열되는 분류군도 있으나 대개 꽃이 한쪽으로 치우쳐서 배열하고, 길이는 0.5-10 cm이다. 잎은 난형 혹은 선형으로 길이는 0.2-10 cm이고, 너비는 0.2-6 cm이다. 화서와 잎의 종마다 다른 크기와 모양 등은 종간 구별에 유용한 형질로 나타났다. 식물체의 잎과 포에는 불규칙형(anomocytic)과 교차형(diacytic)의 기공복합체가 관찰되었으며, 소견과의 형태는 난형으로 표면무늬는 다공형이고, 과피는 모두 점액성과피(myxocarpy)의 특징을 가졌다. 화분의 크기는 대부분 중립, 모양은 아장구형, 발아구는 6구형이고, 표면무늬는 전형적인 이중 망상형(bireticulate)이었다. 한국산 향유속 식물에 대한 분류학적 개정을 하였다. 4개의 종이 구별되었고, 각 분류군의 기재문과 검색표를 제시하였다.
고압증기멸균을 통해서 변형된 키토산을 FT-IR로 분석해 봤을 때, 기존의 키토산의 형태를 유지하고 있음을 알수가 있었고 분자량을 변화 시킨 키토산을 기존의 키토산과 납 흡착실험을 통해서 제거능 비교해 볼 때 15 min > 30 min > 10 min > 5min > 60 min > 0 min 순으로 나타났다 이로써 시간별로 autoclaving처리하여 분자량을 변화시킨 키토산의 제거율이 높음을 알 수가 있었다. 그 중에서도 15 min 동안 autoclaving처리하는 것이 가장 적당한 것으로 알 수가 있었다. 중금속 제거 전후의 키토산을 SAM과 TEM을 통해서 관찰해 보았다. SAM의 경우 autoclaving처리하지 않은 키토산의 표면보다는 autoclaving처리한 키토산의 표면에 보다 많은 기공이 생겨났음을 알 수 있었으며 그로 인해서 납 중금속이 보다 많이 흡착되어 있음을 알 수가 있었다. TEM의 결과로 봤을 때 높은 고압과 온도에 의해서 키토산 고유의 물결무늬가 사라졌음을 알 수가 있었다. 납 중금속이 내부에는 흡착이 이루어지지 않고 외부에 흡착이 이루어 진 것을 볼 수가 있었다.
단결정 표면 및 에피 증착증 표면에 대한 연구가 많아지면서 고에너지전자회절 및 반사전자현미겨의 이용도 늘고 있다. 국내에서는 아직 보편화 되지 않은 이들 두 기술을 위한 시편분비 과정을 요약하였고, 고에너지전자회절 연구시 매우 유용하게 쓰이는 연속 고에너지전자회절 패턴 지도 작성법에 대해 설명하고 그 예를 제시하였다.
본 연구에서는 초정밀 경면의 표면형상을 비접촉식으로 측정하기 위한 광위상 간섭법(phase shifting interferometry)에 관한 연구결과를 기술하였다. 리닉(lin- nik) 광학계를 이용한 광위상간섭에 대한 기본 측정원리를 정립하고 표면측정을 위한 간섭무늬처리 영상해석 알고리즘을 개발하였다. 그리고 실제적인 경면의 측정을 통 하여 개발한 광학계 및 측정 알고리즘의 타당성을 검증하였다.
그라핀 나노리본은 독특한 전기적 특성으로 인하여 차세대 나노 소자용 신소재로 주목을 받고 있으며 리본의 폭과 가장자리 구조에 따라 여러 가지 다른 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 우리는 Scanning Tunneling Microscopy(STM) 실험을 통하여 기울어진 6H-SiC(0001) 면 위에서 그라핀 나노리본의 성장 가능성을 조사하고 성장된 그라핀 나노구조의 가장자리에서 나타나는 구조에 대하여 연구하였다. 그라핀 성장의 초기 단계에서는 리본 형태의 그라핀 나노 구조를 볼 수 있었으나 그라핀 성장 과정을 거치면서 SiC 기판의 잘 정렬된 계단 구조가 망가져서 그라핀 나노리본 배열의 형성에는 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 원자 수준의 STM 이미지를 통해서 그라핀 나노 구조의 가장자리에서 큰 육각형 형태의 양자 간섭 무늬를 관찰하였는데 이러한 형태는 흑연 위의 그라핀 나노 조각에 대한 연구에서 관찰된 것과 동일한 것으로 Armchair 형태의 가장자리 구조의 경우에 형성된다고 알려져 있다.[1] 이로부터 SiC(0001) 표면위에 형성된 그라핀 나노 구조의 경우에도 Armchair 형태의 가장자리 구조가 더 안정적임을 알 수 있었다. 이러한 구조의 국소 전자 구조에 대하여 알아보기 위하여 Scanning Tunneling Spectroscopy 측정도 함께 수행하였다.
아세트산아연으로부터 ITO유리전극위에 열분무법을 이용한 산화아연의 박막을 만들고, 박막 표면의 형태는 SEM으로 조사하였다. 산화아연 박막의 두께는 온도를 증가시키면 약 833 nm까지 증가하다가, 480$^{\circ}C$ 부터는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 분광 흡광도는 365 nm에서 관측되었고 형광 특성은 475 nm, 505 nm에서 최대의 세기를 나타내었다. 산화아연의 생성은 X선 광전자 분광 스펙트럼으로 확인하였으며, X선 회절 무늬로부터 (002) 면이 기질온도에 따라 우세한 방향으로 성장함을 알 수 있었다. 산화아연의 합성 최적의 온도는 X선 회절 무늬와 광전류의 측정값으로부터 460$^{\circ}C$ 부근임을 확인하였다. 또한 산화아연의 입자의 크기가 균일할수록 광전류가 증가함을 알 수 있있다.
Generally almost all fatigue crack growth is affected by model. For this reason a study on model has concentrated in the field of fracture mechanics. However the fatigue crack initiation and growth in machines and structures usually occur in mixed mode loading. If there is any relationship between the cause of fracture in mixed mode loading and fracture surface, fracture surface pattern will be the main mean explaining reasons of fatigue fracture and obtaining further information about fracture process. In this paper four point shear-fatigue test with Aluminum alloy Al 5083-O is carried out from this prospect and then the mixed mode distribution of fracture surface is examined from the result after identifying the generation of fatigue crack surface pattern. It was found from the experimental results that the fatigue crack surface pattern and the fatigue crack shear direction are remarkably consistent. Furthermore It is possible that the analysis of distribution of mixed mode through the fatigue crack surface pattern.
PZT 박막은 강유전 특성과 압전소자 특성을 나타내는 물질로 DRAM (dynamic random acess memory)과 FRAM (ferroelectric RAM) 등의 기억소자용 capacitor와 MEMS (micro electro mechanical system) 소자의 압전 물질로 사용하기 위한 연구가 진행중에 있다. 하지만 이러한 연구에서는 PZT 박막의 전기적 특성 향상을 주목적으로 연구가 진행되어 왔다. 특히, 박막 공정중 발생하는 plasma에 의한 PZT의 전기적 특성 변화가 박막 표면의 물리적 변화에 기인할 것으로 추정하고 있지만 이에 대한 구체적인 연구는 미비하다. 이 연구에서는 plasma에 의한 PZT 박막 표면의 물리적 특성 변화를 연구하기 위하여 PZT 박막을 sol-gel을 이용하여 Si 기판위에 약 100 nm의 두께로 증착하였으며, 이후 최대 300 W의 Ar plasma로 plasma power을 증가시켜 각각 10분간 plasma처리를 실시하였다. PZT 박막 표면의 nano-mechanics 특성을 분석하기 위하여 Nano-indenter와 Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM)을 사용하여 surface hardness, surface morphology를 확인하였고 특히, surface potential 분석을 통하여 PZT 박막 표면의 plasma에 의한 박막 극 표면의 전기적 특성 변화를 연구하였다. 이 연구로 plasma에 의한 PZT 박막은 표면으로부터 최대 43 nm 깊이에서의 hardness는 최대 5.1 GPa에서 최소 4.3 GPa의 분포로 plasma power 변화에 의한 특성은 측정 불가능하였다. 이는 plasma에 의한 영향이 시료 극 표면에 국한되어 나타나기 때문으로 추정되며 이를 보완하기 위하여 surface potential을 분석하였다. 결과에 의하면 plasma power가 0 W에서 300 W로 증가함에 따라 potential이 30 mV에서 -20 mV로 감소하였으나 potential의 분산은 100 W에서 최대인 17 mV로 측정되었으며, 이때 RMS roughness역시 가장 높은 20.145 nm로 측정되었다. 특히, 100 W에서 potential에서는 물결 모양과 같은 일정한 패턴의 potential 무늬가 확인되었다.
거친 표면의 형상을 측정하기 위해서 큰 등가파장 회절격자간섭계를 구성하였다. 제안된 시스템은 두 개의 투과회적격자를 사용해서 두 광을 측정물체에 각각 다른 각으로 경사지게 입사시켜서, 그 입사각에 따른 큰 등가파장의 간섭무늬를 얻는다. 이런 등가파장 간섭계는 기존의 광학 간섭계보다 넓은 영역에 걸쳐서 거친 표면을 빠른 시간에 측정할 수 있다. 제안된 시스템은 편광광속분할기와, 광속분할기, 프리즘을 사용해서, 불필요한 광을 제거하는 부분을 설계하여, 회절격자의 불필요한 회절광을 최소화하고, 회절격자의 형상으로 인한 시스템 오차를 줄였다. 뿐만 아니라, 큰 작동거리를 가지며 정렬이 쉽다. 측정정밀도를 향상시키기 위하여 위상편이법을 도입하였고, 등가파장보정법을 제안하였다. 실험을 통해서 측정시스템을 평가해보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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