• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.211-216
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• 2018

폐니켈수소전지에 함유된 희토류들의 회수는 자원 재활용을 위한 중요한 이슈 중의 하나이다. 본 논문에서는 폐니켈수소전지에 함유된 주요 희토류 성분 중의 하나인 란탄의 회수와 산화물로 전환되는 메커니즘 연구를 위하여, 재활용 공정에서 확보되는 희토류 침전물($NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O$, RE = La, Nd, Ce)과 같은 단일 조성의 $NaLa(SO_4)_2{\cdot}H_2O$ 분말을 합성하였다. 합성된 분말은 $70^{\circ}C$에서 진행된 탄산나트륨과의 이온치환반응을 통해 판상형의 $La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$ 결정상을 나타냈으며, 비교를 위해 상온에서 진행된 치환 반응을 진행하였다. 이후 산화란탄 합성을 위해 TG 분석 결과를 바탕으로, $La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$ 분말을 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$ 및 $1000^{\circ}C$에서 후열처리를 진행하였으며, 이에 따른 결정구조의 변화를 분석하였다. FESEM 결과 본 연구에서 합성된 각각의 분말들은 각기둥($NaLa(SO_4)_2{\cdot}H_2O$), 판상($La_2(CO_3)_3{\cdot}xH_2O$) 및 특정 형상 없이 불규칙적으로 응집된 형태($La_2O_3$)를 나타내었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.273-282
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• 2011

본 연구는 파프리카 GAP 모델의 개발에 있어 기초자료를 제공하기 위해 서부경남에 소재한 파프리카 농장 3곳을 선정하여 파프리카의 재배단계에서 생물학적, 화학적 및 물리적 위해요소를 조사하였다. 생물학적 위해요소는 식물체, 재배환경, 개인위생 및 작업도구를 대상으로 위생지표세균 및 주요 병원성 미생물을 조사하였으며, 화학적 위해요소는 중금속 (재배환경 및 파프리카)과 잔류농약 (파프리카), 물리적 위해요소는 물리적인 위해를 줄 수 있는 요인을 조사하였다. 먼저 재배단계에서 생물학적 위해요소 분석 결과 위생지표에서 균인 일반세균과 대장균군의 경우 가식부인 파프리카에의 오염과 밀접한 관련이 있는 양액 및 원수에 대해서는 오염도가 양호한 것으로 나타났으나, 수확 된 파프리카와 직접적으로 접촉하는 바구니, 천막 및 작업자의 손 등에서는 최대 6.6 및 3.l log CFU의 높은 수준으로 검출되어 교차오염의 가능성이 확인되었다. 또한 병원성 미생물은 B. cereus만 1.5 log CFU 이하의 비교적 낮은 수준으로 검출되었고, 공중낙하균은 1.4 log CFU 이하로 검출되었다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Pb, Cu, Cr, Zn, Ni 및 As)과 잔류농약은 재배환경 및 파프리카에서 모두 국내 허용기준치 이하로 검출되었고, 물리적 위해요소는 유리조각, 캔 등의 일반쓰레기나 경작지 폐기물 등으로 다른 위해요소들에 비해 위험도는 상대적으로 낮으나 경우에 따라서 위해를 일으킬 수 있으므로 관리가 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 파프리카의 재배단계에서 생물학적 위해요소의 경우 작업도구 및 개인위생에서 대장균군이 높은 수준으로 검출됨에 따라 파프리카로의 교차오염을 예방하기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. 또한 화학적 및 물리적 위해요소의 경우 본 연구에서는 허용기준치 이하로 농약과 중금속이 검출되고 위해가 큰 이물이 발견되지 않아 안전한 것으로 나타났으나, 농약안전사용기준의 준수 및 재배환경에 대한 주기적인 검사 등은 필히 요구된다.

• 한국균학회지
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• 제6권2호
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• pp.1-10
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• 1978

검정곰팡이(Aspergillus niger)의 액침배양과 액체표면배양을 통한 동조적 형태분화에 있어서 체외효소인 단백질분해효소, 알파 및 굴루크아밀라제의 신생적 생합성 상황을 연구하였다. 굴루크아미라제는 경자(phialide)가 성숙하는 단계 즉 포자 형성의 전단계에서만 그 활성이 왕성하였다. 단백질분해효소(산성, 중성 및 알칼리성)들은 분생자병의 성장단계에서 활성이 약간 증가하였으나, 경자의 성숙단계에서는 활성이 극히 활발하였다. 알파아밀라제는 경자의 성숙시기와 포자형성기에서 활성이 활발하였으며 그 활성은 장기간 지속 되었다. 알파아밀라제의 활성은 포자형성 기간중 계속 증가하였으므로 신생적으로 생합성된다고 할 수 있으며, 포도당배지에서 많은 량이 생합성되었고, 또 포도당량의 고갈에 즈음하여 그 생합성이 개시되었으므로 이 효소는 구성적 효소이며 이화 대사물의 억제작용(catabolite repression)을 받는 효소라고 할 수 있다. 포리아크릴아미드 젤(polyacrylamide gel)을 이용한 전기영동으로서 포자형성기와 그 전단계의 균체로부터 다양하고 선명한 세포외성 단백질을 분리할 수 있었다. 균사형성기나 포자발아기의 균체로부터는 극소수의 선명치 못한 분리상을 얻었다. C-14 우라실이 균체의 RNA핵산으로 섭취되어 들어가는 비율과 C-14 굴루탐산이 균체 단백질으로 섭취되어 들어가는 비율은 포자형성전기에서 왕성하였으며 포자형성 기간중에는 극히 저조하였다. 알파아밀라제의 신생적 생합성과 포자형성이 일치하는 현상은 유전인자의 표현과정이 내포되는 분화(포자형성)라는 점에서 볼 때 의의와 인과관계가 있을 것으로 사료된다.(1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권5호
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• pp.479-485
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• 1997

동맥전환술에 있어 대혈관문합 및 관상동맥이식은 가장 중요한 수술과정이나 영아기에 시행한 동맥전환술 후에 신생대동맥판륜, 신생대동맥근부, 및 대동맥문합부위의 성장에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구는 1986년 5월부터 1995년 12월까지 서울대학교 어린이병원 흉부외과에서 동맥전환술을 시행받은 122명의 환아중에서 영아기 환자로서 술전, 술후 심혈관조영술 기록이 남 아있는 23명의 환아를 대상으로 하였다. 환아들의 수술당시 연령은 6일에서 153일이었고, 평균체 중은 3.9+0.8 kg이었으며, 남녀비는 17:6이었다. 술전 및 술후 심혈관조영술 당시의 체표면적은 각 각 0.24$\pm$0.03, 0.50$\pm$0.09 Ma이었다. 진단별 분포는 심실중격이 온전한 완전대혈관전위증이 13명, 심실중격결손증을 동반한 경우가 10명이었으며 수술후 평균 17.2$\pm$9.4개월(중앙값 15.6개월)후에 심 혈관조영술을 재시행하였다. 심혈관조영술상을 이용하여 술전.후의 대동맥판륜, 대동맥근부, 및 대 동맥문합부위의 크기를 측정하고 횡격막 높이에서의 대동맥 직경으로 보정하였다. 신생대동맥판륜 및 신생대동맥 근부는 술후 의미있는 확장을 보였으나(신생대동맥판륜긱.4$\pm$0 31에서 1.8$\pm$0.22 (n=23, p<0.01)로, 신생대동맥근부=2.1 $\pm$0.54에서 2.64$\pm$0.31로(n=23, p<0.01)), 대동맥문합부위는 술전 .후 각각 1.66$\pm$0.41에서 1.49$\pm$0.26으로 통계적으로 의미없는 변화를 보였다(nr23, p=0.06). 술후 대 동맥판막폐쇄부전증이 관찰되었던 군(n:8)과 그렇지 않은 군(n긱5)사이의 술전후 각부위별 화장의 정도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(판륜: p=0.32, 근부; p=0.29, 문합부위: p=0.86). 또 한 술전 심실중격결손증이 동반되었던 군(n긱0)과 심실중격이 온전했던 군(n긱3)사이에서는 판륜 및 근부의 팽창정도는 통계적으로 의미가 얼었으나(판륜: p=0.09, 근부: p=0.07), 문합부위는 심실중 격결손증을 동반한 군이 온전했던 군(n긱3)에 비하여 술후에 의미있는 감소를 보였다(p=0.04). 요약하여, 저자등은 본연구를 통하여 영아기에 발견된 완전대혈관전위증 출사에서 시행한 동맥 전환술후 대동맥문합부위는 비교적 체성장에 비례하여 성장하지만 신생대동맥판륜 및 대동맥근 위부는 술후 의미있게 확장되어 있다는 소견을 발견하였으며, 비록 본연구에서는 신생대동맥의 부 위별 확장정도와 대동맥판막폐쇄부전의 발현 및 진행간\ulcorner 상관관계를 발견하지는 못하였지만, 동 맥전환술후 장기적으로 수술 결과가 양호하려면, 신생대동맥판막 기능의 완벽여부가 무엇보다 중 요하고 대동맥근위부 확장의 진행이 대동맥판막폐쇄부전의 개시기전과 연관이 있을 가능성이 있 다는 점에서, 보다 장기 적이고 계속적인 외래추적 및 자료의 축적을 통한 신생대동맥근위부 확쏭 진행여부에 주의를 기울여야하겠다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권6호
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• pp.839-846
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• 2006

본 연구는 분만 전후 40두의 젖소에 무첨가, sucrose, sucrose+PG 및 sucrose+PG+NIS 복합제 첨가의 4 처리로 급여 시 사료섭취량, 산유량 혈중대사물질 및 대사성 질병 발생에 미치는 영향을 구명하기 위하여 사양시험을 수행하였는데, 주요 연구결과는 다음과 같다.분만전 건물섭취량은 처리 간에 차이가 없었지만 sucrose+PG+NIS 복합제를 투여하였을 때 대조구 보다 높았으며(P<0.05), sucrose 급여시 분만 후 3주 동안의 건물섭취량이 대조구에 비하여 유의있게 높았다(P<0.05). 혈중 glucose 함량은 처리 간에 유의적인 차이가 없었으나, 분만 전 21일 평균 NEFA 함량은 대조구에 비하여 sucrose+PG 혼합제를 투여한 처리구에서 유의있게 낮은 수준을 보여주었다 (P<0.05). 그러나 분만 당일 및 분만 후 21일 동안에는 처리 간에 유의적인 차이를 보여주지는 않았다. 처리구별 산유량에 있어서는 첨가제의 급여에 의한 차이를 보여주지 않았으나, 유지율에 있어서는 sucrose 급여구와 sucrose+PG+NIS 복합제를 급여한 구에서 대조구에 비하여 유의있게 높은 수준을 보여주었다. 그리고 4 % FCM에서는 대조구에 비하여 모든 처리구에서 유의있게 높았으며 (P<0.05), 대사성질병 발생은 대조구에서 첨가제 급여구에 비하여 다소 많은 개체에서 후산정체, ketosis 및 유방염이 발생하였다.본 시험의 결과에서 sucrose와 같이 단맛으로 기호성을 증진시켜주는 것과 에너지원으로 이용될 수 있는 PG와 함께 사료의 이용성을 높여줄 수 있는 NIS를 첨가하여 급여할 경우에 생산성을 높이고 대사성질병의 발생을 줄여 낙농농가의 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제27권2호
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• pp.152-160
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• 2012

본 연구에서는 경남에 소재한 토마토 토경재배농장 3곳 (A, B, C)과 양액재배농장 3곳 (D, E, F)을 대상으로 토마토 재배단계의 재배환경과 개인위생에 대하여 생물학적 및 화학적 (중금속) 위해요소를 분석하였다. 생물학적 위해요소를 분석한 결과 재배환경에서 위생지표세균의 경우 토경재배농장의 토양에서 일반세균과 대장균군이 최대7.2 및 6.1 log CFU/g 검출되었고, 관개용수에서는 1.7 log CFU/mL 이하로 검출되었으며, E. coli의 경우 B농장의 토양에서만 1건 검출되었다. 양액재배농장의 양액과 관개용수에서는 일반세균만 최대 1.4 및 1.8 log CFU/mL수준으로 검출되었다. 개인위생의 경우 일반세균과 대장균군이 토경재배농장에서는 0.4-4.6 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로, 양액재배농장에서는 0.4-5.4 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로 검출되었다. 병원성 미생물은 B. cereus만 토경재배농장의 토양에서 최대 4.4 log CFU/g, 관개용수에서 0.5 log CFU/mL, 개인위생에서 1.0-2.9 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 검출되었고, 양액재배농장의 개인위생에서 0.5-2.8 log CFU/hand, 100 $cm^2$ 수준으로 검출되었다. 화학적 위해요소인 중금속(Cd, Cu, As, Hg, Pb, Cr, Zn 및 Ni)은 분석 결과 모두 허용기준치 이하 또는 불검출로 나타났다. 따라서 토마토의 재배단계에서 미생물의 오염으로 인한 위해를 확인할 수 있었으며, 안전성을 확보하기 위해서는 최종산물로까지 발생할 수 있는 모든 위해요소를 파악하고 이를 효율적으로 차단시키기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.2-4
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• 1998

Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권1호
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• pp.50-57
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• 2015

This study was conducted to investigate the effect of soybean meal (SM) and soluble starch (SS) on biogenic amine production and microbial diversity using in vitro ruminal fermentation. Treatments comprised of incubation of 2 g of mixture (expressed as 10 parts) containing different ratios of SM to SS as: 0:0, 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, or 0:10. In vitro ruminal fermentation parameters were determined at 0, 12, 24, and 48 h of incubation while the biogenic amine and microbial diversity were determined at 48 h of incubation. Treatment with highest proportion of SM had higher (p<0.05) gas production than those with higher proportions of SS. Samples with higher proportion of SS resulted in lower pH than those with higher proportion of SM after 48 h of incubation. The largest change in $NH_3$-N concentration from 0 to 48 h was observed on all SM while the smallest was observed on exclusive SS. Similarly, exclusive SS had the lowest $NH_3$-N concentration among all groups after 24 h of incubation. Increasing methane ($CH_4$) concentrations were observed with time, and $CH_4$ concentrations were higher (p<0.05) with greater proportions of SM than SS. Balanced proportion of SM and SS had the highest (p<0.05) total volatile fatty acid (TVFA) while propionate was found highest in higher proportion of SS. Moreover, biogenic amine (BA) was higher (p<0.05) in samples containing greater proportions of SM. Histamines, amine index and total amines were highest in exclusive SM followed in sequence mixtures with increasing proportion of SS (and lowered proportion of SM) at 48 h of incubation. Nine dominant bands were identified by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and their identity ranged from 87% to 100% which were mostly isolated from rumen and feces. Bands R2 (uncultured bacterium clone RB-5E1) and R4 (uncultured rumen bacterium clone L7A_C10) bands were found in samples with higher proportions of SM while R3 (uncultured Firmicutes bacterium clone NI_52), R7 (Selenomonas sp. MCB2), R8 (Selenomonas ruminantium gene) and R9 (Selenomonas ruminantium strain LongY6) were found in samples with higher proportions of SS. Different feed ratios affect rumen fermentation in terms of pH, $NH_3$-N, $CH_4$, BA, volatile fatty acid and other metabolite concentrations and microbial diversity. Balanced protein and carbohydrate ratios are needed for rumen fermentation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제42권2호
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• pp.121-131
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• 2009

폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$와 $7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다.