Battery has major drawbacks including its size and life expectancy, and environmental problem. As an alternative, energy harvesting is emerging as a potential solution to replace battery along with more energy-efficient IT devices. The idea of harnessing energy from our living environment is sustainable, semi-permanent, and eco-friendly. Also, unlike battery, energy harvester does not require much space to store energy. Therefore, energy harvesting can provide a better source of power for small, portable, and wireless devices. Among various ways of harvesting energy from our surroundings, triboelectricity is chosen due to its potential to be miniaturized, and efficient. Triboelectric effect occurs as two different materials with different polarity of charge separation come into contact through friction, and then become separated so that electric potential difference is achieved. In this research, such characteristic of triboelectricity is used as a way to convert ambient mechanical energy into electric energy.Series of recent researches have shown promising results that the triboelectric energy harvester can be simple and cost effective. However, sufficient electricity level required to operate mobile devices has not yet been achieved.In this research, our group focuses on the design and optimization of triboelectric energy harvesting device to enhance its output. By using maskless lithography to pattern Kapton film and silicon substrate, which is used as a mold for PDMS thin layer, and sputtering metal electrodes on each side, we fabricate and demonstrate different designs of triboelectric energy harvester that utilizes the contact electrification between a polymer thin film and a metal thin foil. In order to achieve optimized result, the output voltage and current are measured under diverse conditions, which include different surface structure and pattern, material, and the gap between layers.
An anomalous cold-weather period occurred during January 2011 in East Asia, and this study investigates the event by focusing on the blocking phenomena formed at Northeastern Asia. The area of cold weather is determined to represent the characteristic features of abnormal cold temperature. The 2010/11 winter is divided into three periods P1, P2 (cold period), and P3. For the cold area ($30-50^{\circ}N$, $115-135^{\circ}E$) the corresponding cold period P2 is determined to be 39 days from 23 December 2010 through 30 January 2011. During P1 and P3 temperature anomalies from the climatological mean are small with large standard deviation compared to those of P2, which has large negative anomaly and small standard deviation. The period P2 is dominated by blocking, which was determined by distributions of 500-hPa geopotential height and potential temperature on the 2 PVU surface. Correlation-coefficient analyses show that during P2 the temperature in the cold area is related with pressure of Northeastern Asia, while the temperature during P1 and P3 is related with pressure of Northwest of Korea. Also, during P1 and P3 the temperature pattern shows eastward propagation, but during P2, a stationary pattern. All the observations imply that, during the cold period P2, the temperature in the cold area is related with blocking in Northeastern Asia. During P1 and P3 temperature pattern is related with 500-hPa geopotential height in Siberia, and this relationship is also observed in the climatological mean state.
This study aimed to confirm the effect of molecular weight (MW) in solid dispersion of carvedilol with poly-vinylpyrrolidone (PVP) of various MW. Solid dispersion of carvedilol with PVP was prepared by spray-drying method. Scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the surface of solid dispersion samples. Differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD) were used to analyze the crystalline of solid dispersion. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) was used to analyze the change of chemical structure characteristic of solid dispersion. DSC and XRD show that drug crystalline was changed. FT-IR revealed that chemical structure of solid dispersion comparing the chemical structure of drug was changed. The dissolution studies of solid dispersion presented at simulated gastric juice (pH 1.2). The dissolution rate of solid dispersion was dramatically enhanced than pure drug and the MW of PVP has an effect on the release property of carvedilol in solid dispersion. In conclusion, the present study has confirmed the effect of MW of PVP on release property of solid dispersion formulation of carvedilol with PVP.
쌀의 생전분(生澱粉) 상태와 호화전분(糊化澱粉) 상태에 대한 전분분해효소의 작용특성과 이용방법(利用方法)을 조사하기 위하여 생전분과 호화전분에 세균성 ${\alpha}-amylase$ 및 glucoamylase를 처리하고, 생성되는 당의 종류를 정량하였다. 생전분에 ${\alpha}-amylase$를 작용시켰을 때에는 glucose(45%), maltese(33%), maltotriose(19%), maltotetrose 이상의 당류(3%) 등의 순서로 생성되었고, 호화전분에 작용(作用)했을 때에는 maltotriose(31%), maltose(31%), maltotetrose 이상의 고당류 (22%), glucose (15%)의 순서로 생성(生成)되었다. 한편 glucoamylase를 처리하였을 때에는 생전분과 호화전분에서 다같이 주로 glucose가 생성되었다. 전자현미경으로 분해된 상태를 확인한 결과, 생전분은 ${\alpha}-amylase$에 의하여 pinhole이 생성되고 전분입자의 표면침식이 잘되있고, 호화전분은 입자의 중앙부위에 공동(空洞)이 생성(生成)되었다. 이상의 결과(結果)로 보아 세균성 ${\alpha}-amylase$는 생전분 입자의 표면에 작용하여 말단기부터 glucose 및 maltose 단위로 분해하며 호화된 전분입자에는 임의의 장소에서 전분을 가수분해함을 알 수 있었다.
개인용 휴대단말을 이용한 위성 방송통신 서비스에 대한 폭발적인 수요증가로 인해 초대형 안테나를 사용하는 방송통신 위성의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같은 위성 안테나는 여러 가지 타입의 전개형 안테나로 구현되는데, 그 전개방식에 상관없이 각면이 반사면을 이루는 형태를 취한다. 이러한 반사판을 좀더 정확하게 해석하기 위해 기존의 광선추적법을 개선하였다. 이 방법에서는 각 광선이 반사면에서 반사되어 서로 교차하는 특성을 반영할 수 있도록 하였으며 개구면에서 전파의 세기와 위상의 불균일한 점도 반영할 수 있도록 하였다. 또한 개구면에서의 적분도 직각좌표계에서 수행할 수 있도록 광선들을 생성하도록 하였다. 이러한 알고리즘을 이용하여 각면의 배치에 따른 방사특성을 연구하기 위해 각면 형성 알고리즘을 고안하였다. 해석 결과, 반지름 방향의 각면의 수가 지향성 및 부엽파를 결정하는 주요 파라미터이며 원주방향의 각면의 수는 부엽파에만 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
FRP 재료는 높은 부식저항성과 강도에도 불구하고 지난 20여년 동안 심각한 환경적 노출에 의한 재료의 성능저하에 대한 문제가 제기되어 왔다. 본 연구에서는 섬유와 수지로 구성된 이질재료인 FRP보강근이 온도와 화학적 노출을 복합적으로 받는 경우에 대하여 실험적으로 분석하였다. 각기 다른 형상으로 제작된 탄소, 유리 및 하이브리드 FRP 보강근 5종류에 대하여 중량변화, 계면전단강도(ILSS), SEM 및 FT-IR분석을 수행하였으며, 모든 FRP 실험편은 최대 150일까지 알칼리 용액과 증류수에 침지시킨 다음 60, 100, 150 및 300도의 온도에서 30분동안 노출하였다. 실험결과, 또한 FRP 보강근의 성능저하는 섬유의 종류뿐 아니라 수지의 종류와 제조과정에 따라 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 침지 초기에는 ILSS 강도가 약간 증가한 후 시간경과에 따라 강도가 감소하는 것으로 나타났다. 알칼리 용액과 증류수 용액에 의해 손상을 받은 ILSS의 차이는 무시할 수 있는 수준인 것으로 관찰되었다.
양송이버섯을 열풍건조, 진공건조, 동결건조를 이용하여 건조하고 건조조건 및 방법에 따른 물리적 특성을 비교 분석하였다. 양송이버섯은 초기수분함량이 90%(w.b.) 이상의 높은 수분함량을 가진 농산물이며, 건조방법에 따른 건조시간을 비교 분석한 결과 열풍건조시 가장 빠른 건조시간(12 h)을 나타내었으며, 동결건조의 경우 열풍건조에 비하여 약 8시간정도 오래 걸리는 것으로 나타났다. 색차를 나타내는 ${\Delta}E$값은 높은 온도와 빠른 풍속, 그리고 낮은 진공도에서 점차 증가하는 경향을 나타내었다. 전체적인 색도변화는 동결건조된 양송이버섯이 생버섯과 비교할 때 변화가 가장 적었으며, 열풍건조된 양송이버섯은 색차가 크게 나타났다. 갈변도 변화는 열풍건조에서 높은 값을 나타내었고 동결건조에서 갈변도 변화가 가장 적었으며, 건조풍속 및 진공도의 영향보다 건조온도의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 표면 경도의 경우 열풍건조에서 가장 높은 값을 나타내었으며 반면에 동결건조에서 경도변화가 가장 적었다. 재수화 특성을 분석한 결과 동결건조의 경우 조직사이의 공극이 크기 때문에 열풍건조 및 진공건조의 경우보다 흡수량이 많았으며 흡수되는 시간도 초기에 급격히 증가하는 경향을 보였다.
음향작동기의 응용으로, CNT, ITO와 xGnP로 코팅된 PVDF 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. CNT, ITO와 xGnP의 고유 전기적 특성으로 인하여 xGnP로 코팅된 나노복합재료가 CNT, ITO 경우보다 다소 낮은 전기저항을 나타내었으나, 모두 양호한 음향특성을 보여주었다. 나노복합재료의 계면 내구성은 정적 접촉각 시험을 통해 미처리 CNT 와 플라즈마 처리된 CNT 그리고 플라즈마 처리된 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과의 상호 관련성을 확인하였다. 음향 작동기로서 xGnP 나노복합재료의 최적의 작동성은 시편의 곡률반경, 코팅정도를 달리 하여 음향 측정기를 사용하여 음향특성을 측정하였다. 나노재료의 고유의 전기적 특성으로 인하여 xGnP가 CNT나 ITO보다 음향작동기로서 더 적합함을 알 수 있었다. 곡률반경이 약 15도일 때 가장 적합하며, 코팅두께에 따라 음향특성이 차이가 나지만 투명도도 좋으면서 음향특성도 우수한 음향 작동기를 제작할 수 있었다.
High porous AlO(OH) gel is used in precursor of ceramic material, coating material and porous catalyst. For use of these, not only physiochemical control for particle morphology, pore characteristic and peptization but also studies of synthetic method for preparation of high porous AlO(OH) gel were required. In this study, high porous AlO(OH) gel was prepared through the aging and filtration process of aluminum hydroxides gel precipitated by the hydrolysis reaction of $Na_2CO_3$ solution and $Al_2(SO_4)_3$ and $Na_2SO_4$ mixed solution. In this process, optimum synthetic condition of AlO(OH) gel having excellent pore volume as studying the effect of hydrolysis pH on gel precipitates has been studied. Hydrolysis pH brought about numerous changes on crystal morphology, surface area, pore volume and pore size. Physiochemical properties of gel were investigated as using XRD, TEM, TG/DTA, FT-IR and $N_2$ BET method.
이 연구에서는 한반도 전체의 수치고도모델 분석을 통해 평탄지의 공간적 분포를 살펴보고, 평탄지의 유형을 분류한 뒤, 그 결과를 토대로 평탄지의 형성과정에 관한 일반모델을 제시하였다. 한반도에서는 산지와 뚜렷하게 대비되는 평탄지가 존재하고 있으며, 그 형태적 특성과 위치를 종합적으로 고려할 경우, 용암대지와 하해혼성평탄지, 구릉성평탄지, 산간분지, 고위평탄지, 하천주변평탄지 등으로 분류가 가능하다. 평탄지의 특성은 융기 및 해수면 변화와 관련된 기준면의 변동과 지질단위들의 위상관계에 의해 결정되며, 이들 평탄지들이 독립적으로 존재하는 것은 아니가 하천을 따른 삭박환경의 변화에 따라 동적으로 연계되어 있다. 이 연구에서 제시하는 평탄지 형성의 일반모델은 과거 개별적으로 이루어져 왔던 한반도의 평탄면과 각종 침식지형, 그리고 단구지형에 대한 연구들이 평탄지의 분포와 특성을 통해 통합될 수 있는 가능성을 제시해 준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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