본 연구에서는 용융법에 의한 저밀도폴리에틸렌 나노복합재료를 제조하였으며, 구조변화, organo-clay의 분산정도, 열적 특성 및 난연 특성을 조사하였다. LDPE/PE-g-MA/organo-clay의 조성비가 90/10/1~10 (w/w/w)일 때, XRD 분석 결과 clay 층간간격이 증가함을 알 수 있었으며, TEM을 이용하여 organo-clay의 분산을 관찰하였는데, 대체적으로 organo-clay가 일정한 방향성을 가지며 잘 분산되어 있음을, 즉 삽입형(intercalation) 나노복합체가 형성되었음을 확인할 수 있었다. 또한 LDPE 나노복합재료의 분해온도가 순수한 LDPE에 비해 약 $80^{\circ}C$ 정도 상승함으로써 열적특성이 현저히 증가함을 알 수 있었고, organo-clay 5.0 wt% 범위 내에서 organo-clay의 함량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을, 그 이상에서는 더 이상의 LOI 증가를 보이지 않음을 알 수 있었다.
$N_2O$ and $CH_4$, Greenhouse gas emission, Forest soil, Closed chamber technique, Soil uptake $N_2O$ and $CH_4$ are important greenhouse gases (GHG) along with $CO_2$ influencing greatly on climate change. Their soil emission rates are highly affected by bio-geo-chemical processes in C and N through the land-atmosphere interface. The forest ecosystems are generally considered to be net emission for $N_2O$; however, net sinks for $CH_4$ by soil uptake. Soil $N_2O$ and $CH_4$ emissions were measured at Mt. Taewha in Gwangju, Kyeonggi, Korea. Closed chamber technique was used for surface gas emissions from forest soil during period from May to October 2012. Gas emission measurement was conducted mostly on daytime (from 09:00 to 18:00 LST) during field experiment period (total 25 days). The gas samples collected from chamber for $N_2O$ and $CH_4$ were analyzed by gas chromatography. Soil parameters were also measured at the sampling plot. GHG averages emissions during the experimental period were $3.11{\pm}16.26{\mu}g m^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$, $-1.36{\pm}11.3{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$, respectively. The results indicated that forest soil acted as a source of $N_2O$, while it acted like a sink of $CH_4$ on average. On monthly base, means of $N_2O$ and $CH_4$ flux during May (spring) were $8.38{\pm}48.7{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, and $-3.21{\pm}31.39{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. During August (summer) both GHG emissions were found to be positive (averages of $2.45{\pm}20.11{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$ and $1.36{\pm}9.09{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$); which they were generally released from soil. During September (fall) $N_2O$ and $CH_4$ soil uptakes were observed and their means were $-1.35{\pm}12.78{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ and $-2.56{\pm}11.73{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. $N_2O$ emission was relatively higher in spring rather than other seasons. This could be due to dry soil condition during spring experimental period. It seems that soil moisture and temperature mostly influence gas production and consumption, and then emission rate in subsoil environment. Other soil parameters like soil pH and chemical composition were also discussed with respect to GHG emissions.
고온 야금 핵연료 재활용 공정이라고 불리는 파이로 프로세싱은 전망 있는 핵연료 재활용 기술로써 잘 알려져 왔다. 파이로 프로세싱은 증가된 핵확산저항성과 경제적 효율 때문에 미래 원자력 시스템에 있어서 중요하다. 파이로 프로세싱의 기본적인 개념은 핵확산저항성을 향상시키는 악티나이드 그룹의 회수로 볼 수 있다. 파이로 프로세싱에서 중요한 공정 중 하나인 전해제련공정은 사용후핵연료로부터 우라늄과 악타나이드를 같이 회수하는 공정이다. 본 연구에서는 수직형 카드뮴 증류장치를 제작하였다. 773~923K, 0.01torr 이하의 압력조건에서 카드뮴의 증류속도는 $12.3{\sim}40.8g/cm^2-h$를 나타내었다. 고순도 아르곤 분위기의 글러브 박스에서 LCC 전해법으로 우라늄-카드뮴 합금을 제작하였다. 순수한 카드뮴과 우라늄-카드뮴 합금중의 카드뮴 증류거동을 조사하였다. 본 연구에서 얻을 수 있었던 카드뮴 증류거동 연구결과를 카드뮴 증류 공정의 개발에 이용할 수 있을 것이다.
Wetland has been known as a major biogenic source of $CH_4$ in globe. In a global scale, the amounts of 55~150 Tg $CH_4$ are released into the atmosphere annually from wetlands; and it accounts for about 21% of total $CH_4$ annual global emission. From August 2010 to August 2011, measurements of major greenhouse gas ($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$) emissions were conducted from a freshwater wetland at Kunsan ($35^{\circ}56^{\prime}38.94^{\prime\prime}N$, $126^{\circ}43^{\prime}16.62^{\prime\prime}E$), Korea by using floating closed static chamber method. Flux measurements for these gases from western coastal tidal flat at Seocheon ($36^{\circ}07^{\prime}13.85^{\prime\prime}N$, $126^{\circ}35^{\prime}43.18^{\prime\prime}E$), Korea were managed from July 2011 to February 2012 by using closed static chamber method. The average gas fluxes and ranges from freshwater wetland experiment were $0.155{\pm}0.29\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-0.054~0.942 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $CH_4$, $17.30{\pm}73.27\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-52.44~261.66 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $CO_2$, and $0.004{\pm}0.01\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-0.02~0.07 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $N_2O$, respectively. Monthly base flux measurement results revealed that $CH_4$ fluxes during summer months in high water temperature were significantly high, and at least order of one higher than those during other months. The average fluxes and ranges of these greenhouse gases from tidal flat during the experimental period were $0.002{\pm}0.08\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-0.16~0.22 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $CH_4$, $-31.18{\pm}75.33\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-298.87~101.93 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $CO_2$, and $0.001{\pm}0.01\;mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$ (-0.017~0.03 $mg\;m^{-2}\;hr^{-1}$) for $N_2O$, respectively. Comparing the results of gas emissions from tidal flat to those from freshwater wetland, we found significantly lower emissions from tidal flat based on the experiment. Physicochemical parameters of water and soil at these experimental plots were also sampled and analyzed for understanding their correlation with these gas emissions.
본 연구에서는 장기간 동안 양수리 용늪에서의 총 수은(TM)과 용존가스상 수은(DGM; $Hg^0$) 농도를 측정하였다. 평균 TM 및 DGM의 농도는 각각 $2.0{\pm}2.0$ ng/L와 $15.0{\pm}2.8$ pg/L로 나타나, TM의 약 2.6%만이 DGM의 형태로 존재하였다. 연구기간동안 TM 농도는 뚜렷한 계절적 변이를 보이지 않았으나 DGM 농도는 여름철에 통계적으로 유의하게 높은 농도가 나타났다. 이는, DGM이 강한 태양광과 높은 수온에 의해서 효과적으로 생성된다는 것을 의미한다. 또한 양수리 용늪에서 측정한 TM과 DGM 농도 사이에는 유의한 상관관계가 관측되지 않았다. 양수리 용늪에서 측정한 DGM은 대부분의 연구 기간 동안 과포화 상태로 존재하였으며, 이는 수표면의 $Hg^0$가 대기로 쉽게 휘발될 수 있다는 사실을 나타낸다.
포유동물의 최기형성을 연구하는데 가장 많이 사용되는 동물인 설치류중 랫트의 배자를 이용하여, egg-cylinder기를 지나 head-fold가 이루어지는 초기체절기인 9.5일경부터 뇌, 눈, 귀, 심혈관계가 형성되는 시기인 11,5일까지 2일(48시간) 동안, 체외에서 배양하였다. 그 배양의 최적조건은 실험실마다 다르기 때문에 최적조건확립을 목적으로 이 실험을 행하였다. 온도는 37$^{\circ}C$$\pm$0.2$^{\circ}C$로 유지시키고 가스는 배양초기인 9.5일~10.5일 동안을 50%$O_2$, 5% $CO_2$, 90% $N_2$가스를 공급하여 10.5일부터 6시간 동안은 20% $O_2$, 5% $CO_2$, 75% $N_2$로 하며 나머지 18시간 동안은 40% $O_2$, 5% $CO_2$, 55% $N_2$가스를 배양계에 공급했을 때 가장 좋은 결과가 나왔다. 배양배지로서는 랫트 IC 혈청을 분리하여 열비동화시켜서 사용하였다. 이종혈청이나 합성배지를 첨가해서 배양할 경우는 랫트 혈청에 비해 성장이 좋지 않은 것으로 관찰되었다. 동물실험법의 대체법으로서 배자배양법의 기본조건을 확립하여 최기형성 평가 방법으로서의 가능성을 제시하였다.
폐플라스틱은 조성뿐만 아니라 다양한 플라스틱의 종류로 인하여 열분해 및 연소 속도가 달라진다. 본 연구는 폐플라스틱 고체 연료 (Refused Plastic Fuel)의 열분해 및 연소 시 설계요소 도출을 위한 열중량 분석 및 동역학 특성을 규명하였다. 열중량 분석기 (Thermogravimetric analysis)의 결과을 이용하여 동력학 특성 중 가장 일반적인 방법인 Kissinger 방법을 통하여 활성화 에너지를 구하였다. TGA의 실험 조건은 다음과 같이 설정하였다. 질소 가스유량 20 ml/min, 승온 속도 $5{\sim}50^{\circ}C/min$ 및 최대온도는 $800^{\circ}C$로 하였다. 본 연구의 폐플라스틱 열분해 특성 연구를 위하여 적용된 방법은 실제의 반응기에서 반응기의 성능, 설계 및 최적 운전조건을 결정할 때 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
3,3'-dihydroxybenzidine 과 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoro-propane을 포함하는 두가지 타입의 bis(o-aminophenol)s 과 imide-diacids 를 직접 축 중합하여 imide 고리를 포함한 새로운 방향족 polyhydroxyamides(PHAs)을 합성하였다. 모든 중합체들은 FT-IR, FT-NMR, DSC 및 TGA를 이용하여 조사하였다. 중합체들의 고유점도는 $35^{\circ}C$의 DMAc 용액에서 측정하였으며, 0.49-1.13 dL/g 을 보였다. PHA 1을 제외한 PHA 2 와 3은 DMF, DMAc, NMP 등 극성 용매에 잘 용해되었으며, 6F 그룹이 포함된 PHA 4, 5, 및 6은 극성이 낮은 용매에 대해서도 좋은 용해도를 보였다. 반면에 polybenzoxazoles(PBOs)은 황산에 일부 용해되는 것 외에 다양한 용매에도 용해되지 않았다. 질소분위기 하에서 PBO 1, 2, 3의 최대 열분해온도는 $650-656^{\circ}C$ 범위의 값들을 보였고, char 수득율도 57.4-61.9 %로 비교적 높은 값을 보였다. 이로부터 고분자 주 사슬에 imide 혹은 diimide 고리의 도입은 PHA 혹은 PBO의 열안정성을 높이는데 효과적임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 전계 방출소자로 사용하기 위한 탄소나노튜브의 합성 방법으로, pin to plate type의 대기압 플라즈마 소스를 사용한 AP-PECVD(Atmosphere pressure plasma enhanced chemical vapor deposition)를 이용하였으며, 이를 통하여 대기압에서 성장된 탄소나노튜브의 구조적 및 전기적 특성을 연구하였다. 유리 / 크롬 / 니켈을 기판으로 사용하여 $400{\sim}500^{\circ}C$ 변화 영역에서 탄소나노튜브를 성장시킨 결과 다중벽 탄소나노튜브가 얻어짐을 알 수 있었다. $500^{\circ}C$에서 성장시킨 탄소나노튜브의 경우 FT-Raman을 이용한 분석 결과 $I_D / I_G$ ratio 가 0.772 임을 관찰하였으며 TEM으로 분석결과, 내부의 그래파이트층은 15 - 20 층, 내부 직경은 10-15nm, 외부 직경은 30 - 40nm 이고, 각 층간의 간격은 0.3nm 임을 알 수 있었다. 또한 전계 방출 문턱전압은 $2.92V/{\mu}m$ 이고, FED 에서 요구되는 $1mA/cm^2$의 방출전류밀도는 $5.325V /{\mu}m$의 문턱전압 값을 가지는 것을 관찰하였다.
이 연구는 음나무의 생장에 대한 생리 생태적 특성을 측정하여 조림목의 적지환경을 구명하고자 하는 일련의 연구이다. 본 측정에서는 잎의 기공증산속도의 일변화, 수분이용효율의 일변화, 수분포텐셜의 일변화, 그리고 세포간극의 $CO_2$ 농도 일변화 등을 측정, 고찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 기공증산속도의 일변화는 오전 10시경이 가장 높았으며, 16시를 기점으로 기공증산속도는 빠르게 감소하였다. 2) 수분이용효율의 일변화는 오전 8시경에 최대치를 보였고, 그 후 수분포텐셜의 감소와 함께 정오까지 빠르게 감소하였다가 회복한 후 17시 이후부터는 급격한 감소를 보였다. 3) 세포간극의 $CO_2$ 농도($C_i/C_a$ 비율)의 일변화는 오전 9시까지 빠르게 감소하였고, 그 후 16시까지는 큰 변화 없이 안정한 값을 유지하였으며, 16시 이후부터는 다시 빠르게 증가하였다. $C_i/C_a$ 비율의 일변화는 수분포텐셜의 일변화와 거의 유사한 경향을 보였다. 결과적으로 산지에 식재된 음나무 잎의 기공증산, 수분이용효율, 수분포텐셜이 높은 오전에 가장 증가하고, 오후부터 급격한 감소를 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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