• Title/Summary/Keyword: Energy density

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펄스 레이저 증착기술에 의한 $Y_{3}Fe_{5)O_{12}$ 에피택셜 박막제조 (Magnetic Properties of Heteroepitaxial $Y_{3}Fe_{5)O_{12}$ Films Grown by a Pulsed Laser Ablation Technique)

  • 양충진;김상원
    • 한국자기학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.128-133
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    • 1995
  • YIG 단결정 소재가 주로 circulator, isolator, filter 및 resonator 등의 고주파 협대역 이동통신용 소자에 사용되고 있으나, 최근 소형/경량화에 따른 YIG 박막의 소요가 예상되면서 에피택셜 박막성장 기술이 많이 연구되고 있다. 본 연구에서 KrF excimer laser 를 사용하고, 산소분압을 20~500 mTorr로 조절하면서 박막을 제조하여 산소분압과 박막두께가 박막의 조직, 조성 및 자기특성에 미치는 영향을 조사하였다. 기판으로는 GGG(111)을 사용하였고 $700^{\circ}C$에서 증착을 실시하였다. 사용한 laser beam의 에너지 밀도는 $7.75\;J/cm_{2}$였다. 20 mTorr 산소분압 하에서 증착한 박막은 항상 에피택셜 성장을 보이고, $2.75\;{\mu}$ 두께의 시편은 $800\;^{\circ}C/20분$ 열처리 후에 $4{\pi}M_{s}$가 1500 Gauss, $H_{c}$는 3 Oe의 값을 보였고, 특히 $0.8\;\mu\textrm{m}$ 두께의 시편은 열처리 없이 $4{\pi}M_{s}$ 값이 1730 Gauss, $H_{c}$는 7 Oe의 우수한 특성을 보여, YIG 단결정의 자기특성에 육박하는 값을 보였다.

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컴팩트한 Spot형 UV 경화기 광학계를 구현하기 위한 TIR 렌즈 설계 및 응용에 관한 연구 (A study on the Design and Application of a TIR Lens for Realizing A Compact Spot-Type UV Curing Machine Optical System)

  • 김유림;허승예;이상욱;김완진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.255-264
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    • 2022
  • 종래의 spot형 UV경화기는 복수의 렌즈를 이용한 collimator 광학계를 구성하여 광속을 광케이블로 입사하도록 하고 있다. 전달 광 효율을 높이기 위해 3매 이상의 렌즈로 구성된 collimator 광학계가 필요하며 이에 따라 광학계 정렬에 어려움이 있고, 시스템을 컴팩트하게 구현하기 어렵다. 본 연구에서는 3매 렌즈로 구성된 collimator 광학계와 동등한 수준의 스폿 직경 및 광 효율을 구현할 수 있는 단일 TIR 렌즈 collimator 설계하였다. 이를 통해 최소 조도 편차를 갖는 경화 위치에서의 광 효율이 33.2 % 수준으로 참조 collimator 광학계의 성능과 유사한 수준을 확보하였고, 경화면에서의 조도 편차는 18.8 % 수준으로 양호한 성능을 확보하였다. 또한, 이미지 면에서의 조도 평탄화 기능을 갖는 fly-eye lens를 condensing 렌즈 앞단에 배치함으로써, TIR 렌즈만 적용한 경화 광학계와 비교할 때, 유효 경화영역 직경이 5.0 mm에서 3.0 mm 로 줄어 보다 높은 경화 에너지 밀도를 구현할 수 있었으며, 조도 편차는 14.4 % 수준으로 현격히 개선할 수 있음을 확인하였다.

Leptin 유전자 결핍 동물모델에서 단호박분말 투여가 지방대사변화에 미치는 영향 (Effect of sweet pumpkin powder on lipid metabolism in leptin-deficient mice)

  • 정인애;손태상;전상명;정현정;김옥경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권5호
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    • pp.469-482
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    • 2023
  • 본 연구에서는 ob/ob 마우스를 이용한 비만유발 동물모델에서 단호박분말 투여가 체지방 감소에 효과적인지 확인하기 위하여 6주간 식이를 통해 10% 단호박분말을 투여하였다. 그 결과, 단호박분말과 열처리 단호박분말을 섭취한 ob/ob 마우스에서 식이섭취량이 증가하였음에도 불구하고 체중과 지방조직 무게가 감소되었음을 확인하였으며 비만에 의한 인슐린 저항성과 이상지질혈증을 예방할 수 있음을 확인하였다. 체중 감소 효능의 기전을 확인하기 위해 지방합성과 지방분해에 관여하는 인자들의 mRNA와 단백질 발현을 관찰한 결과, 단호박 분말과 열처리 단호박분말을 섭취한 ob/ob 마우스에서 지방합성 인자들의 활성이 감소되었고, 지방분해에 관련하는 효소의 활성이 증가되었음을 확인하였다 (Fig. 6). 따라서 본 연구의 결과를 통해 단호박분말 섭취는 비만이 유도된 ob/ob 마우스에서 지방조직의 지방분해 증가와 지방합성 감소를 통해 체중 감소 효능 및 비만에 의한 대사질환 발생을 예방할 수 있다고 제안한다.

직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 점화 시기와 공기과잉률의 변경에 따른 연소 및 배기, 효율 특성 비교 (Comparison of Combustion, Emissions and Efficiency Characteristics as Varying Spark Timings and Excess air ratios in an Ammonia-fueled Direct Injection Spark Ignition Engine)

  • 장용훈;박철웅;김용래;최영;민찬기;이승우;백홍길;이정우
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 산업혁명의 발달로 인해 급격하게 증가된 온실가스 배출량을 저감하기 위해 배기 배출물 규제가 계속해서 강화되고 있다. 이를 만족시키기 위해선 친환경 연료의 사용은 필수적이다. 미래의 친환경 연료로서 수소가 주목받고 있지만, 물질적 특성으로 인해 취급과 보관에 큰 어려움을 겪고 있어, 이에 대안으로 암모니아가 제안되었다. 암모니아는 수소 대비 상온 조건에서 쉽게 액화가 가능하며, 에너지밀도가 높다. 이에 엔진의 연료로서 암모니아의 적용성을 검토하기 위해 직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 연소제어인자의 변경에 따른 실험을 진행하였다. 본 실험은 점화시기(Spark Timing)와 공기과잉률(Excess Air Ratio) 두 개의 변수를 변경하여 실험을 진행하였다.엔진 속도 1,500 RPM 및 중부하 이상(제동 토크 200 Nm)의 조건에서 암모니아 전소를 하였을 때, 연소 안정성과 질소산화물, 미연 암모니아 등의 배기 배출물의 경향을 관찰하였다. 연소제어인자의 최적화를 통해 암모니아만을 연료로 사용한 경우에도 안정적인 연소가 가능한 조건을 찾을 수 있었고, 향후 운전영역 확장을 위한 전략을 적용할 계획이다.

제주시 공영 주차장 내 여름철 인간 열환경 분석 및 저감 방안 제안 (Analysis of The Human Thermal Environment in Jeju's Public Parking Lots in Summer and Suggestion for Its Modification)

  • 최유리;박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.18-32
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    • 2024
  • 본 연구는 구성 요소가 다른 제주시 주차장 6곳에서 실측한 미기후 자료와 포장 알베도·수목 요소를 달리한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여름철 인간 열환경을 분석하고 저감 방안을 제안하는 데 목적을 둔다. 실측한 경우, 알베도로 인한 결과는 유의성이 없었으나 양지와 음지의 차이는 유의성을 보였다. 양지는 PET가 '매우 더움' 단계였으나, 음지는 2단계 낮은 '따뜻함' 단계로 나타났고, UTCI 역시 양지가 '매우 강한 열 스트레스' 단계인 반면 음지는 1단계 낮은 '강한 열 스트레스' 단계를 보이며, 태양 복사에너지의 유입을 줄이는 교목의 역할을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과도 실측된 알베도 값을 사용했기 때문에 실측 결과와 유사하게 시나리오 간 차이는 크지 않았다. 수목의 경우, 수관폭이 넓고, 엽면적지수가 높으며, 식재 간격이 좁은 시나리오가 인간 열환경을 저감하는 데 효과적이었고, 수고에 따른 차이는 각 시나리오별 상이한 결과를 보였다. 가장 낮은 PET 값을 보인 시나리오는 H9W9L3D8(수고 9m, 수관폭 9m, 엽면적지수 3.0, 식재 간격 8m)로, 현재 조성된 시나리오와 비교했을 때 PET 0.7단계 하락한 것으로 나타났다. 이로써 조경 요소 중 바닥 포장보다는 교목이 여름철 인간 열환경에 주는 영향이 크다는 점을 확인할 수 있었다.

도시 건조환경 유형에 따른 서울시 주간 지표면 온도 변동성 분석: ECOSTRESS 데이터의 활용 (Examining Diurnal Thermal Variations by Urban Built Environment Type with ECOSTRESS Land Surface Temperature Data: Evidence from Seoul, Korea)

  • 전규원;박유진
    • 지역연구
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    • 제40권2호
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    • pp.107-130
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    • 2024
  • 도시의 지표면 기온 변화는 도시민의 열 쾌적성, 에너지 소비, 나아가 건강에 영향을 미치는 주요한 환경요인이다. 많은 연구가 도시 지표면 기온과 도시 건조환경(built-environment) 형태 간의 관계를 탐색해 왔으나 대부분 극궤도위성 자료를 사용해 정오 시간대 기온만을 분석하였다. 본 연구는 다양한 시간대 지표면 기온을 관측하는 ECOSTRESS 위성 자료를 활용하여 서울시 여름철 지표면 기온의 주간 변동을 탐색하였으며 기온 변동이 건조환경 유형별로 차별적으로 나타나는지 분석하였다. ECOSTRESS는 2018년 발사된 NASA 위성으로 점진 변화 궤도를 운항하며 다양한 시간대 지표면 온도를 70m 고해상도로 관찰한다. 본 연구는 2019~2022년 이른 오전(6:25AM)과 늦은 오후(5:26PM)에 걸친 자료를 수집하여 서울시 지표면 온도의 시계열 자료를 구축하였다. 환경 특성을 반영하는 녹지, 수면, 건축 형태(건폐율, 용적률, 높이) 데이터를 기반으로 계층적 군집분석을 실시해 8가지 건조환경 유형을 도출하였으며, 유형별 온도변동 특성을 비교하였다. 각 유형은 저층고밀거주지(low-rise compact), 저밀아파트단지(low-BCR Apt.), 강변 중고층 주거단지(Riverside Mid-rise Apt.), 중고층 용도혼합지역(mid-to-high-rise mixed use), 고층고밀지역(high-rise compact), 초고층빌딩(skyscrapers), 산림, 수면(하천)을 나타내었다. 분석 결과, 지표 기온의 공간적 격차는 새벽 이후 증가하여 정오(12:04)에 극대화된 뒤 다시 감소하였으며, 기온 변화가 급격한 지역과 안정적인 지역이 구분되었다. 저층 고밀 거주지와 고층 고밀지역의 경우 기온이 빠르고 높게 증가하여 기온변동성이 높았고, 저밀 아파트단지는 기온이 온화하고 완만하게 증가하며 기온 변동성이 낮았다. 건조환경 유형 간 평균기온의 서열은 시간별로 변화하지 않고 유지되었다. 이러한 결과는 폭염과 일교차 증가에 적응할 수 있는 도시형태에 시사점을 제공한다.

Influence of Ga Content on the Ionic Conductivity of Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 Solid-State Electrolyte Synthesized by the Sol-Gel Method

  • Seong-Jin Cho;Jeong-Hwan Song
    • 한국재료학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.185-193
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    • 2024
  • In this study, NASICON-type Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 (x = 0.1, 0.3 and 0.4) solid-state electrolytes for all-solid-state batteries were synthesized through the sol-gel method. In addition, the influence on the ion conductivity of solid-state electrolytes when partially substituted for Ti4+ (0.61Å) site to Ga3+ (0.62Å) of trivalent cations was investigated. The obtained precursor was heat treated at 450 ℃, and a single crystalline phase of Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 systems was obtained at a calcination temperature above 650 ℃. Additionally, the calcinated powders were pelletized and sintered at temperatures from 800 ℃ to 1,000 ℃ at 100 ℃ intervals. The synthesized powder and sintered bodies of Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 were characterized using TG-DTA, XRD, XPS and FE-SEM. The ionic conduction properties as solid-state electrolytes were investigated by AC impedance. As a result, Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 was successfully produced in all cases. However, a GaPO4 impurity was formed due to the high sintering temperatures and high Ga content. The crystallinity of Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 increased with the sintering temperature as evidenced by FE-SEM observations, which demonstrated that the edges of the larger cube-shaped grains become sharper with increases in the sintering temperature. In samples with high sintering temperatures at 1,000 ℃ and high Ga content above 0.3, coarsening of grains occurred. This resulted in the formation of many grain boundaries, leading to low sinterability. These two factors, the impurity and grain boundary, have an enormous impact on the properties of Li1+XGaXTi2-X(PO4)3. The Li1.3Ga0.3Ti1.7(PO4)3 pellet sintered at 900 ℃ was denser than those sintered at other conditions, showing the highest total ion conductivity of 7.66 × 10-5 S/cm at room temperature. The total activation energy of Li-ion transport for the Li1.3Ga0.3Ti1.7(PO4)3 solid-state electrolyte was estimated to be as low as 0.36 eV. Although the Li1+XGaXTi2-X(PO4)3 sintered at 1,000 ℃ had a relatively high apparent density, it had less total ionic conductivity due to an increase in the grain-boundary resistance with coarse grains.

골다공증 여성에서 요추골 밑 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계 (Correlations of Lumbar and Femoral Bone Mineral Densities with Calcaneal Speed of Sound in Osteoporotic Woman)

  • 이강일;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.542-547
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    • 2009
  • 본 in vivo 연구에서는 36명의 골다공증 여성을 대상으로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계를 조사하였다 2-4번 요추골 및 우측 대퇴골 경부의 단위면적당 골밀도는 이중에너지 X-선 흡수계측법을 이용하여 측정되었다. 우측 종골의 음속은 초음파 골밀도 측정기를 이용하여 측정되었다. 각 측정값 사이의 상관관계를 분석하기 위하여 Pearson 상관계수 (r) 및 유의수준 (p)이 이용되었다. 요추골 골밀도와 대퇴골 골밀도 사이에는 매우 높은 양의 상관관계가 나타났다 (r=0.81). 요추골 및 대퇴골 골밀도는 연령과 음의 상관관계를 보였다 (r=-0.52 및 r=-0.55). 종골 음속과 연령 사이에도 음의 상관관계가 나타나는 것을 알 수 있었다 (r=-0.45). 종골 음속은 요추골 및 대퇴골 골밀도와 비교적 높은양의 상관관계를 보였으며, 요추골 골밀도보다 대퇴골 골밀도와 더 높은 상관관계를 나타냈다 (r=0.54 및 r=0.62). 그러나 이는 종골 음속이 종골 골밀도와 갖는 상관관계에 비하여 낮으므로 종골 음속은 골절률이 가장 높은 요추골 및 대퇴골부위의 골밀도를 평가하기에 최적의 지표가 아님을 알 수 있었다. 그러므로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도를 보다 정확히 평가하기 위하여 이 부위의 음향특성을 직접 측정할 수 있는 정량적 초음파 기술을 개발할 필요가 있다.

강유기산을 이용한 폐LiFePO4 양극분말로부터 리튬의 선침출에 대한 연구 (A Study on the Prior Leaching and Recovery of Lithium from the Spent LiFePO4 Cathode Powder Using Strong Organic Acid)

  • 김대원;반수현;김희선;안준모
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.105-112
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    • 2024
  • 전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO4)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH3SO3H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

감마선 조사된 미역귀(Undaria pinnatifida Sporophyll) 열수추출물을 첨가한 쿠키의 품질 특성 (Quality Characteristics of Cookies with Hot Water Extract of Seamustad (Undaria pinnatifida) Sporophylls and Treated with Gamma Irradiation)

  • 김다미;김경희;윤영식;김재훈;이주운;육홍선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1604-1611
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    • 2011
  • 미역귀를 이용한 가공식품개발을 위해 비조사구와 감마선 조사구의 미역귀 열수추출 분말을 첨가(1, 3, 5, 7%)한 쿠키를 제조하여 품질 특성을 알아보았다. 쿠키 반죽의 pH는 미역귀 열수추출 분말 첨가에 의해 감소하였으나, 밀도에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 쿠키의 퍼짐성은 분말 첨가량의 증가에 따라 점차 증가하였으며 같은 첨가량에서 비조사구에 비해 조사구의 퍼짐성이 높음이 나타났다. 손실률은 대조구 및 실험구 사이에 유의성이 없었으며, 팽창률은 첨가량이 높을수록 증가함을 보였고 비조사구와 조사구를 비교하였을 때는 조사구의 팽창률이 더 높음을 보였다. 쿠키의 색도 측정 결과 중 L값(lightness)은 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, b값(yellowness)은 비조사구에서는 첨가구간 유의차를 나타내지 않았으나 조사구에서는 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. a값(redness)은 비조사구에서 첨가구간의 유의차를 보이지 않은 반면, 조사구에서는 첨가량이 증가할수록 증가함을 보였다. 쿠키의 경도는 미역귀 열수추출 분말 첨가량이 증가할수록 증가하였으며, 항산화 활성 또한 7% 첨가구에서 가장 높은 값을 보였으며, 같은 첨가량에서 비조사구에 비해 감마선 조사한 첨가구에서 높은 항산화 활성을 보였다. 쿠키의 관능검사 결과 미역귀 열수추출 분말 첨가는 색, 냄새, 맛, 질감 및 전체적인 기호도를 향상시키는 긍정적인 영향을 미치나 너무 많은 미역귀 열수추출 분말 첨가는 관능적인 기호도를 오히려 떨어 뜨리는 것으로 나타남에 따라 선호도 결과 비조사 3% 첨가구와 조사 1% 첨가구의 선호도가 가장 좋게 나타났다. 이에 미역귀의 항산화 활성은 첨가량의 증가에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 항산화 활성의 유의적인 증가 지점에서 쿠키의 관능 선호도가 감소되므로, 적은 첨가량으로 쿠키의 품질 및 관능 특성, 기능성에서 우수하며 산업적으로도 활용 가능한 조사 1% 첨가구가 최적 조건일 것으로 판단되었다.