최근 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 완충 층으로 삽입하여 광 전환 효율을 향상시킨 많은 연구 결과들이 보고되었다. 그래핀 양자점은 그래핀 단일 층이 여러 겹 쌓여서 구성된 수 나노미터 크기의 물질로, 양자 제한 효과에 의한 밴드갭 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 대부분의 그래핀 양자점을 활용한 연구에서 레이저 분쇄나 수열 처리 등과 같은 복잡하고 접근성이 떨어지는 용액 공정들이 박막 형성에 사용되고 있다. 본 연구에서는 Indium tin oxide(ITO)/$TiO_2$/Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/Al 구조로 구성된 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 단순한 초음파 처리를 통해 용매에 분산시켜 박막 공정에 사용하였음에도 불구하고, 단락 전류를 $1.26{\times}10^{-5}A/cm^2$에서 $7.46{\times}10^{-5}A/cm^2$으로, 곡선인자(Fill factor)를 0.27에서 0.42로 향상된 결과를 확인하였다. 이러한 결과를 트랜지스터 구조의 소자를 활용한 전기적 성질 확인과 순환 전압-전류법을 통한 에너지 레벨 분석 및 가시광 흡수 스펙트럼 분석 등을 통하여 고찰하였다. 본 연구 결과를 통해 그래핀 양자점 용액 공정이 복잡한 처리 공정 없이도, 보다 폭넓게 활용 가능할 것으로 예상된다.
다양한 산업시설에서 배출되는 휘발성유기화합물질(VOCs)은 대기를 오염시키고 인체에 악취 물질로 작용하게 된다. 이를 제어하기 위해 기존의 악취 방지시설을 이용하여 배출가스를 처리하고 있지만 휘발성유기화합물질 제거의 경우 기술적인 한계점이 존재하기 때문에 이를 개선하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선별 실험을 통해 식물정유 물질 및 금속산화물의 종류를 선정하고 최적 혼합 비율을 결정함으로써 분사형 탈취제를 개발하였다. 식물정유물질 및 금속 첨가제의 종류와 혼합비율의 경우 각각 라벤더 45%, 편백나무 45%, 이산화티타늄 10%로 결정하였다. 또한 최적 휘발성유기화합물질 제거 조건을 도출하기 위해 회분식 반응기를 이용하여 희석배수, 분사량, 온도에 따른 실험을 수행하였다. 실험 결과 희석배수의 감소, 분사량 및 온도의 증가에 따라 휘발성유기화합물질 제거 효율이 증가하는 경향을 나타내었으나 경제성을 고려하여 반응가스 25 L에 대한 탈취제 최적 희석배수의 경우 200배, 분사량은 6 mL로 결정하였다. 또한 반응속도 상수 및 활성화 에너지를 예측함으로써 혼합탈취제의 우수성과 현장 적용가능성을 검토하였다. 도출된 반응 속도식을 이용하여 기존의 탈취제와 비교한 결과 활성화에너지가 약 3~4배 낮게 나타났다.
연구목적: 치과용 접착제에서 기저단량체로 사용되는 Bis-GMA를 Bis-M-GMA로 대체한 접착레진이, Bis-GMA/TEGDMA 를 사용한 접착제와 비교할 만한 물성과 접착강도를 가지는지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 다양한 구성비의 Bis-GMA, Bis-M-GMA 및 TEGDMA 를 함유한 접착레진을 제작하여, 점도(${\eta}$), 중합률(DC) 및 굴곡강도(FS)를 측정하고, 상아질에 대한 미세인장접착강도(MTBS)를 측정하였다. 해석을 위해 각 단량체들의 용해도 상수(${\delta}_t$)를 비교하였고, 접착계면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 결과: Bis-M-GMA의 점도는 3.65 Pa s로 크게 감소하였다. Bis-GMA를 함유하지 않는 접착레진은 Bis-GMA를 함유한 접착레진에 비해 낮은 굴곡강도를 보였다(p < 0.05). TEGDMA 함량이 낮은 접착레진은 TEGDMA 함량이 높은 접착레진에 비해 낮은 미세인장접착강도를 보였으며(p < 0.05), 주사전자현미경 사진에서 균열이나 틈이 관찰되었다. 결론: 높은 접착강도를 얻기 위해서는 접착레진의 높은 굴곡강도와 초기 중합률 뿐 아니라, 접착레진과 primer 처리 된 상아질 사이의 용해도 상수의 적합성도 요구되었다.
본 연구는 치과용 수복재료의 연마유무에 따라 여러 가지 착색용액에서 색의 안정성을 보기 위해 유동성 레진, 하이브리드 레진, 컴포머, 레진강화형 글라스 아이오노머를 이용하여 평가하였다. 치과용 수복재료인 컴포짓트 레진을 테플론 몰드로 직경10 mm, 두께 2 mm 시편을 제작하였으며, 두 군으로 나누어 한 군은 연마지를 이용하여 20초간 연마하였고, 다른 한 군은 연마하지 않고 평가하였다. 실험 결과 기간과 재료별 착색시료 간에는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 간장과 고추장에서는 레진 강화형 글라스 아이오노머 Fuji II LC와 하이브리드 레진 중 Prodigy에서 2일째 수용도 역치 이상의 색 변화가 나타났으며, 연마지를 사용한 군에서는 간장용액에서는 레진 강화형 글라스 아이오노머 Fuji II LC가 2일째에 색변화가 있었으며, 고추장용액에서는 유동성레진과 하이브리드 레진 중 Prodigy에서 7일째 색변화가 나타났다. 와인용액에서는 컴포머와 하이브리드 레진 중 Prodigy에서 2일째 색 변화가 나타났으며, 연마지를 사용한 군에서는 컴포머에서 2일째 수용도 역치 이상의 색 변화를 볼 수 있었다. 향후 레진 표면의 활택도에 따라 착색에 영향을 줄 수 있으므로 향후 다양한 연마방법을 통한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
칩사이즈가 작아짐에 따라 선폭 또한 미세화되면서 인터커넥션의 밀집정도가 증가하고 있다. 그로 인해 캐패시터 층과 전기전도층의 저항 차이로 인해 RC delay가 문제되고 있다. 이를 해결하기 위해서는 높은 전기전도도의 전극과 낮은 유전율의 유전체 개발이 요구된다. 본 연구에서는 PCB (Print Circuit Board)의 회로를 외부요인으로부터 보호하는 상용 PSR (photo solder resist)과 우수한 내열 및 저유전 특성을 보유한 PI (polyimide)를 혼합하여 저유전체 잉크 개발을 진행하였다. 그 결과 PSR과 PI를 10:3으로 혼합한 잉크가 가장 우수한 결과를 보였으며 20 GHz와 28 GHz에서 각각 유전 상수 약 2.6, 2.37을 보였고, 유전손실은 약 0.022, 0.016으로 측정되었다. 차후 어플리케이션 적용 가능성 검증을 위해 테프론에 제작된 다양한 선폭의 전송선로에 평가하였으며 그 결과, PSR만 사용했을 때보다 PI와 혼합한 저유전체 잉크를 사용한 전송선로의 손실이 S21에서 평균 0.12 dB 덜 감소한 결과를 보였다.
기존의 인공위성은 다기능·높은 성능을 가진 대형위성을 국가 단위에서 운용하는 것이 일반적이었으나 최근의 전기·전자 및 광학 기술의 경량 소형화 발전에 따라 점차 소형위성이 주목받고 있다. 크기와 무게가 감소됨에 따라 적은 비용으로 개발 및 발사가 가능하여 위성 개발에 진입장벽이 낮아지고 있으나, 인공위성의 전력공급에 필수적인 태양전지 패널의 경우 태양광에 효율적으로 노출되기 위해 넓은 표면적이 필요하여 소형화 및 경량화가 제한적이다. 우주용 태양전지는 우주선과 태양열, 온도와 같은 다양한 우주환경을 고려하여 제작되어야하고, 부피를 최적화하기 위해 전개 매커니즘을 적용하며 경량화 및 고효율화를 위하여 태양전지 셀의 구조적 재료적인 연구개발이 필요하다. 현재 태양전지 패널로 개발되어 운용되고 있는 제품들은 고효율화를 위하여 주로 InGaP/GaAs/Ge 소재의 3중구조를 적용하고 있다. 최근에는 초고효율 다층구조 태양전지를 위하여 4중접합 이상의 구조가 연구되고 있으며, 나아가 소재적으로 경량화에 유리한 유연박막 태양전지, 유기 및 유무기 하이브리드 태양전지 등이 차세대 소형위성용 태양전지로 주목받고 있다.
선박용 엔진에서 배출되는 배기가스에는 다량의 수분과 미세먼지를 포함하고 있다. 미세먼지에는 여과성 미세먼지와 배기 배출 후 액상으로 변화하는 응축성 미세먼지가 포함되어 있으며 배출 전에 걸러지는 고체상 미세먼지보다 응축성 미세먼지가 더 많은 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 배기가스의 배기열과 수분을 회수하고 응축성 미세먼지를 제거하기 위한 실험장치를 실험실 내의 가스보일러 배기가스를 이용하여 테스트 하였다. 배기가스는 1차적으로 냉각방식으로 수분과 응축성 미세먼지가 제거되고 2차적으로 흡수제 방식에 의해 추가적으로 수분이 제거되었다. 상대습도 측정에 의한 배기가스 수분 제거율을 계산하면 1단계 배기냉각 방식으로 73%, 2단계 흡수제 방식으로 90% 제거되는 것으로 측정되었다. 이 과정에서 응축성 미세먼지는 80~90% 제거되는 것으로 측정되었다. 개발 시스템에 의해 회수된 열은 공정열로 활용할 수 있으며, 회수된 물은 수처리 과정을 통해 공정수로 활용할 수 있다. 또한 현재 관리 규제가 되고 있지 않지만 미세먼지의 주요 원인인 응축성 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다.
$La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_{3-{\delta}}$(LSMCu)에서 Sr 함량에 따른 구조적 변화와 전기전도도에 대해 연구, 고찰하였다. EDTA citric complexing process(ECCP)로 페로브스카이트 구조를 갖는 $La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3$(LSM)와 $La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_3$($0.1{\leq}x{\leq}0.4$)을 제조하였다. Sr 함량이 증가할수록 격자상수와 격자부피는 감소하는 경향을 나타내었으며, 이는 Sr 함량이 증가함에 따라 B-site에서 증가하는 $Mn^{4+}$ 이온과 $Cu^{3+}$ 이온의 영향인 것으로 판단하였다. $0.1{\leq}x{\leq}0.3$ 범위의 조성에서 Sr 함량이 증가할수록 $500{\sim}1000^{\circ}C$에서 측정된 전기전도도는 증가하였고, x = 0.3 조성에서는 $750^{\circ}C$와 $950^{\circ}C$에서 각각 172.6 S/cm와 177.7 S/cm (최고값)를 나타내었다. 반면, x = 0.4 조성에서는 전기전도도가 감소하였는데 이는 입계에 발생한 산화물에 의한 영향으로 판단하였다. Sr 함량이 증가함에 따라 B-site에 존재하는 $Mn^{4+}$ 이온과 $Cu^{3+}$ 이온의 증가로 인해 격자수축이 발생하고, hopping mechanism에 관여하는 charge carrier들이 늘어나 전기전도도가 증가한 것으로 판단하였다.
본 연구에서는 knitted glass fabric 강화 레진에 대한 치과보철소재로서의 적용가능성을 평가하기 위한 목적으로, 가장 높은 수준의 교합하중이 작용하게 되는 구치부 3본 고정성국소의치에 이 재료를 사용하는 경우에 대해 해석을 수행하였다. 우선 구치부3본 고정성국소의치에 대해 knitted glass fabric 강화 레진을 적용한 두 가지 설계 개념을 상정하였고, 각 설계형상에 대한 유한요소해석을 하였다. 강도 평가를 위해서75N의 생리적인 반복 수직 교합 하중 조건을 부여, 보철물에 유도되는 국소응력을 피로강도측면에서 고찰하였다. 각각의 설계에는 knitted glass fabric을 모재로 하고 보강재로 unidirectional 형의 glass 복합재가 사용되었다. 본 연구에서 개념설계 된 두 가지의 3본 고정성국소의치는 수직 교합 하중 75N 에 대해 충분한 강성과 강도를 가진 것으로 분석되었다. 가공치와 knitted caps사이의 연결 부위에서 국소적인 응력 집중이 관찰되었으나 그 크기는 재료의 피로강도 범위 이내였으며 국소적인 설계변경을 통하여 응력분포를 더욱 개선할 수 있을 것으로 추정하였다. 본 연구를 통해 knitted glass fabric 은 새로운 치과 보철 소재로서의 그 가능성이 기대된다.
본 연구에서는 비스페놀 A를 사용하여 바다 송사리 Oryzias dancena와 자바 송사리 O. javanicus의 잡종군(ODJ)의 성전환을 유도하였다. 부화 직후의 ODJ에 비스페놀 A를 2.5 mg/L, 5.0 mg/L와 10.0 mg/L의 농도로 56일간 처리한 결과 대조군의 경우 평균 전장이 $18.0{\pm}1.2$ mm로 나타났고 비스페놀 A 처리군에서는 2.5 mg/L로 처리한 경우 $15.0{\pm}2.0$ mm, 5.0 mg/L 처리군은 $13.7{\pm}2.5$ mm, 10.0 mg/L 처리군에서는 $12.8{\pm}2.5$ mm로 나타나 대조군과 비스페놀 A 처리군에서 성장 차이가 관찰되었다. 또한, 처리군 간에서도 비스페놀 A의 농도가 높을수록 성장이 느린 것으로 나타났다. 기형률을 조사한 결과 대조군은 13.6%였고, 비스페놀 A 처리군의 경우 2.5 mg/L는 65.4%로 대조군에 비해 매우 높게 나타났으며, 이보다 농도가 높은 5.0 mg/L와 10.0 mg/L에서는 각각 81.3%와 98.1%로 처리 농도가 높아질수록 기형률이 높게 나타났다. 성전환율을 분석하기 위하여 조직학적 분석을 한 결과 대조군에서 사용된 ODJ 50마리 중 정상 수컷이 47마리였으나, 3마리가 간성(intersex)을 나타내었으며, 비스페놀 A 농도가 2.5 mg/L인 그룹에서 76.9%인 40마리가 간성으로 나타났으며, 23.1%인 12마리가 수컷으로 나타났다. 비스페놀 A 농도 5.0 mg/L와 10.0 mg/L인 그룹에서는 52마리 중 수컷은 한 마리도 나타나지 않았으며, 모든 개체에서 간성이 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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