Radon is a radioactive gas produced from the uranium-238 series. Radon gas affects public health and is the second cause of lung cancer. The study samples were collected from one area of the city of Jazan, southwest of the Kingdom of Saudi Arabia. The influence of engineering and physical parameters on the emanation coefficient of gas and other gas parameters was studied. Parameters for radon were measured using a CR-39 Solid-State Nuclear Track Detector (SSNTD) through a sealed emission container. The results showed that the emanation coefficient was affected directly by the change in the grain size of the soil. All parameters of measured radon gas have the same behavior as the emanation coefficient. The relationship between particle size and emanation coefficient showed a good correlation. The values of the emanation coefficient were inversely affected by the mass of the sample, and the rest of the parameters showed an inverse behavior. The results showed that increasing the volume of the container increases the accumulation of radon sons on the wall of the container, which increases the emission factor. The rest of the parameters of radon gas showed an inverse behavior with increasing container size. The results concluded that changing the engineering and physical parameters has a significant impact on both the emanation coefficient and all radon parameters. The emanation coefficient affects the values of the radiation dose of an alpha particle.
라듐 및 라돈과 같은 환경 방사성 핵종의 분석 방법 중 HPGe 검출기를 이용한 감마선 분광 분석법은 대부분 플라스틱 용기를 많이 이용하고 있다. 그러나 플라스틱 용기는 대기 중 라돈 딸 핵종의 흡착에 의해 백그라운드가 증가할 뿐만 아니라 방사 평형 과정에서 생성된 기체 상의 라돈의 손실에 의하여 완전한 방사 평형에 도달하지 않는다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 알루미늄 재질의 측정 용기를 제작하였고, 그 특성을 조사하였다. 알루미늄 용기를 이용하여 방사 평형 과정을 조사한 결과, 고체 및 액체 시료 모두 기체 상태의 라돈 손실 없이 라듐과 그 딸핵종들이 측정 용기 안에서 완전한 방사 평형에 도달하는 것을 알았다. 또한 감마선 분광 분석법을 이용한 고체 및 액체 시료 중의 라듐 및 라돈의 비파괴 분석이 가능함을 확인하였다.
Thermochemical sulfate reduction (TSR) was conducted in autoclave on the system of crude oil and $MgSO_4$ at different temperatures. Gas chromatography pulsed flame photometric detector (GC-PFPD) was used to detected the composition of organic sulfur compounds in oil phase products. The results of the analysis indicate that with increased temperature, the contents of organic sulfur compounds with high molecular weight and thermal stability, such as benzothiophenes and dibenzothiophenes, gradually became dominated. In order to gain greater insight into the formation and distribution of organic sulphur compounds from TSR, positive ion electrospray Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) was used in detecting the detailed elemental composition and distribution of them. The mass spectra showed that the mass range of sulfur compounds was 200-550 Da. Four sulfur class species, $S_1$, $N_1S_1$, $O_1S_1$ and $O_2S_1$, were assigned in the positive-ion spectrum. Among the identified sulfur compounds, the $S_1$ class species was dominant. The most abundant $S_1$ class species increase associated with the DBE value and carbon number increasing which also indicates the evolution of organic sulfur compounds in TSR is from the labile series to the stable one. In pure blank pyrolysis experiments with crude oil cracking without TSR, different composition and distribution of organic sulfur compounds in oil phase products were seen from mass spectra in order to evaluate their pyrolysis behaviors without $MgSO_4$. FT-IR and XRD were used in analyzing the products of solid phases. Two distinct crystallographic phases MgO and $MgSO_4$ are found to coexist in the products which demonstrated the transformation of inorganic sulfur compounds into organosulfur compounds exist in TSR.
SSD (Solid-state Drive), 더 나아가 SSS (Solid-state Storage System)와 같은 고성능 스토리지 요구 사항을 지원하기 위해 최근 낸드 플래시 메모리도 DRAM에서와 같이 SDR (Single Data Rate)에서 고속 DDR (Double Data Rate) 신호구조로 진화하고 있다. 이에 따라 PHY (Physical layer) 회로 기술을 적용하여 협소 타이밍 윈도우 내에서 유효 데이터를 안정적으로 래치하고, 핀 간 데이터 스큐를 최소화하는 것 등이 새로운 이슈로 부각되고 있다. 또한, 낸드 플래시 동작 속도의 증가는 낸드 플래시 컨트롤러의 동작 주파수 상승으로 이어지고 동작 모드에 따라 컨트롤러 내부 소모 전력 변동성이 급격히 증가한다. 공정 미세화와 저전력 요구에 의해 컨트롤러 내부 동작 전압이 1.5V 이하로 낮아지면서 낸드 플래시 컨트롤러 내부 전압 변화 마진폭도 좁아지므로 이러한 소모 전력 변동성 증가는 내부 회로의 정상 동작 범위를 제한한다. 컨트롤러의 전원전압 변동성은 미세공정으로 인한 OCV (On Chip Variation)의 영향이 증가함에 따라 더 심화되는 추세이고, 이러한 변동성의 증가는 순간적으로 컨트롤러의 보장된 정상 동작 범위를 벗어나게 되어 내부 로직의 오류를 초래한다. 이런 불량은 기능적 오류에 의한 것이 아니므로 문제의 원인 규명 및 해결이 매우 어렵게 된다. 본 논문에서는 낸드플래시 컨트롤러 내부의 비정상적 전원 전압 변동하에서도 유효 타이밍 윈도우를 경제적인 방법으로 유지할 수 있는 회로 구조를 제안하였다. 실험 결과 기존 PHY회로 대비 면적은 20% 감소한 반면 최대 데이터 스큐를 379% 감소시켜 동등한 효과를 보였다.
황철석에 대한 압축성 연구를 다이아몬드 앤빌 기기 및 방사광을 이용하고 에너지분산 X-선회절법을 적용하여 상온에서 시행하였다. 황철석의 체적탄성률은 실험조건과 실험기기에 따라 매우 큰 변이를 보이고 있는데 이는 압력전달매체의 특성에 따른 것으로 알려져 있다. $FeS_{2}#1$(황철석+NaCl)과 $FeS_{2}#2$(황철석+MgO)에 대해 압력전달 매체로 각각 NaCl과 유체를 이용하여 체적탄성률 138.9 GPa와 198.2 GPa를 각각 얻었다. 이러한 값은 시료방의 압력상태에 따른 예측 결과치에 대치되는 것으로 그 원인은 압력전달액체의 상변이에 따른 것으로 추정되며 이외에 고상검출기의 차이, E*d값의 차이 등도 영향을 미친 것으로 판단된다. 모든 실험은 포항가속기연구소 1B2 빔라인에서 시행되었다.
Citrate Iyase(CL)와 oxaloacetate decarboxylase(OD)를 고정화하여 효소 반응기를 제작하고 효소반응으로 생성된 carbonate ion을 ion selective electrode를 이용한 전위차법 FIA system으로 식품에함유된 구연산의 농도를 측정하였다. 최적 센서 시스템의 조건은 CL과 OD을 같이 고정화시키는 방법으로 CL과 OD의 양이 각각 10 units, 60 units, 담체량은 0.3 g, carrier buffer 1(0.1 MTris buffer)은 pH 7.5, carrier buffer의 유속은 12 mL/hr으로 결정되었다. 최적 상태에서의 표준검량곡선은 $10^{-1}\;M-10^{-3}\;M$ 범위에서 직선적인 상관관계$(r^2=0.9986)$를 나타내었다. 당류와 유기산류에 대한 센서 시스템에 대한 방해효과를 측정한 결과 당류는 거의 저해효과를 보이지 않았으며 유기산의 경우도 저해 효과가 5% 미만으로 이들 물질에 의해 감응도가 크게 방해받지 않은 것으로 나타났다. 구연산 바이오센서와 GC를 사용하여 식품 시료에 함유된 구연산의 농도를 분석한 결과 두 방법간에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나 본 연구에서 구축한 구연산 바이오센서 시스템은 식품에 함유된 구연산 분석시 신뢰성 있는 결과를 주는 것으로 보여졌다.
Gallium Nitride(GaN) attracts great attention due to their wide band gap energy (3.4eV), high thermal stability to the solid state lighting devices like LED, Laser diode, UV photo detector, spintronic devices, solar cells, sensors etc. Recently, researchers are interested in synthesis of polycrystalline and amorphous GaN which has also attracted towards optoelectronic device applications significantly. One of the alternatives to deposit GaN at low temperature is to use Single Source Molecular Percursor (SSP) which provides preformed Ga-N bonding. Moreover, our group succeeds in hybridization of SSP synthesized GaN with Single wall carbon nanotube which could be applicable in field emitting devices, hybrid LEDs and sensors. In this work, the GaN thin films were deposited on c-axis oriented sapphire substrate by MBE (Molecular Beam Epitaxy) using novel single source precursor of dimethyl gallium azido-tert-butylamine($Me_2Ga(N_3)NH_2C(CH_3)_3$) with additional source of ammonia. The surface morphology, structural and optical properties of GaN thin films were analyzed for the deposition in the temperature range of $600^{\circ}C$ to $750^{\circ}C$. Electrical properties of deposited thin films were carried out by four point probe technique and home made Hall effect measurement. The effect of ammonia on the crystallinity, microstructure and optical properties of as-deposited thin films are discussed briefly. The crystalline quality of GaN thin film was improved with substrate temperature as indicated by XRD rocking curve measurement. Photoluminescence measurement shows broad emission around 350nm-650nm which could be related to impurities or defects.
Wedge filter를 사용할 때 $^{60}Co\;\gamma$선과 10MV X-선의 주변선량분포를 반자동식 물팬톰장치에 의해 제어되는 고체 방사선검출기로 측정하였다. wedge filter의 날과 등의 방향을 잇는 주단면상에서 주변선량을 측정하였다. 방사선의 투과력과 wedge 각, wedge에 대한 방향, 조사면의 변화에 대하여 주변선량의 면화를 고찰하였다. 선축에 수직인 방향의 측정은 깊이 dm, 5cm, 10cm, 15cm에서 선측과 평행인 방향에서는 조사면 경계에서 3cm, 5cm, 10cm 떨어진 위치에서 측정이 이루어졌다. 측정으로부터 wedge가 사용되는 조사면에 대한 주변선량분포가 아래와 같음을 볼 수 있었다. 1. wedge filter의 날의 방향의 주변선량이 등의 방향의 주변선량보다 높았다. 2. 표면근처에서는 깊이가 깊어짐에 따라 선량이 감소하였다. 3. $^{60}Co\;\gamma$선의 경우 어떤 깊이에서는 조사면의 경계로부터 거리가 떨어짐에 따라 주변선량이 단조감소하지 않고 다시 증가하는 영역이 있었다. 4. wedge를 사용하는 경우 주변선량은 방사선의 투과력이나 조사면의 크기뿐만 아니라 wedge의 각과 방향에도 영향을 받는다.
본 연구에서는 탄소이온을 이용한 고LET 방사선 치료시 CR-39 고체비적검출기(SSNTD)를 선량계로 사용하기 위하여 일본 중입자가속기연구소(HIMAC)의 400 MeV/u 탄소 이온을 이용한 교정실험을 수행하였다. 탄소 이온을 조사한 CR-39 검출기는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 고체비적검출기 전처리 프로토콜에 따라 화학적 에칭을 하였고, 에칭된 CR-39 검출기의 표면에 형성된 트랙은 디지털 카메라로 촬영한 후 Image J를 이용하여 분석하였다. 분석결과 400 MeV/u 탄소 이온의 ${\bar{y_F}}$와 ${\bar{y_D}}$는 각각 $8.5keV/{\mu}m$ 및 $10.1keV/{\mu}m$이었으며, 이 결과는 한국천문연구원의 조직등가비례계수기(TEPC)로 측정한 값 및 GEANT4 몬테칼로 시뮬레이션으로 계산한 값과 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 CR-39의 선량 및 LET 교정인자를 결정할 수 있었으며, 고LET 방사선 치료시 CR-39를 이용한 선량평가의 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 fluorescence derivatization 기법과 HPLC를 이용하여 수중에 nanograms per liter로 존재하는 극미량 N-nitrosodimethylamine(NDMA)를 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저 다양한 조건 하에서의 fluorescence intensity를 측정함으로써 derivatization 기법을 최적화하였는데, fluorescence detector의 excitation/emission wavelength는 340 nm(excitation)과 530 nm(emission)에서, denitrosation 후 용액의 pH는 9-12의 범위에서, 그리고 dansyl chloride의 농도는 330-500 mg/L 범위에서, 최대 fluorescence intensity를 보여주였다. 용매추출을 통한 수질 시료의 분석에서, 표준농도와 검출농도의 차이는, 저농도(10-200 ng/L) 범위에서 12-162%, 고농도(100-1000 ng/L) 범위에서 6-23%를 보여, 저농도 범위에서 더 많은 차이가 나는 것으로 나타났으나, 두 농도 범위 모두 표준농도와 검출농도의 평균 대비율이 1에 매우 근접해 있어, 수십에서 수백 nanograms NDMA per liter의 분석이 가능함을 보여주었다. 하수처리장 처리수에 주입한 NDMA의 분석에서도 다른 물질에 의한 간섭없이 정확한 농도 검출이 가능했는데, 이는 목적물질을 선별적으로 분석해내는 derivatization 과정에 의한 것으로 나타났다. HPLC와 fluorescence derivatization 기법을 이용한 NDMA의 분석은 상수 및 하수를 사용하는 다양한 실험 연구에서 NDMA를 분석하는 방법으로 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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