As you know, boron compounds, borax ($Na_2B_4O_5(OH)_4{\cdot}8H_2O$) etc. were known thousands of years ago. As for natural boron, it has two naturally occurring and stable isotopes, boron 11 ($^{11}B$) and boron 10 ($^{10}B$). The neutron absorption $^{10}B$ is included about 19~20% with 80~81% $^{11}B$. Boron is similar to carbon in its capability to form stable covalently bonded molecular networks. The mass difference results in a wide range of ${\beta}$ values between the $^{11}B$ and $^{10}B$. The $^{10}B$ isotope, stable with 5 neutrons is excellent at capturing thermal neutrons. For example, it is possible to decrease a thermal neutron required for the nuclear reaction of uranium 235 ($^{235}U$). If $^{10}B$ absorbs a neutron ($^1n$), it will change to $^7Li+^1{\alpha}$ (${\alpha}$ ray, like $^4He$) with prompt ${\gamma}$ ray from $^{11}B$$^{11}B$ (equation 1). $$^{10}B+^1n\;{\rightarrow}\;^{11}B\;{\rightarrow}\; prompt \;{\gamma}\;ray (478 keV), \;^7Li+4{\alpha}\;(4He)\;\;\;\;{\cdots}\; (1)$$ If about 1% boron is added to stainless steel, it is known that a neutron shielding effect will be 3 times the boron free steel. Enriched boron or $^{10}B$ is used in both radiation shielding and in boron neutron capture therapy. Then, $^{10}B$ is used for reactivity control and in emergency shutdown systems in nuclear reactors. Furthermore, boron carbide, $B_4C$, is used as the charge of a nuclear fission reaction control rod material and neutron cover material for nuclear reactors. The $B_4C$ powder of natural B composition is used as a charge of a control material of a boiling water reactor (BWR) which occupies commercial power reactors in nuclear power generation. The $B_4C$ sintered body which adjusted $^{10}B$ concentration is used as a charge of a control material of the fast breeder reactor (FBR) currently developed aiming at establishment of a nuclear fuel cycle. In this study for new boron compound, silicon boride ceramics for capturing thermal neutrons, preparation and characterization of both silicon tetraboride ($SiB_4$) and silicon hexaboride ($SiB_6$) and ceramics produced by sintering were investigated in order to determine the suitability of this material for nuclear power generation. The relative density increased with increasing sintering temperature. With a sintering temperature of 1,923 K, a sintered body having a relative density of more than 99% was obtained. The Vickers hardness increased with increasing sintering temperature. The best result was a Vickers hardness of 28 GPa for the $SiB_6$ sintered at 1,923K for 1 h. The high temperature Vickers hardness of the $SiB_6$ sintered body changed from 28 to 12 GPa in the temperature range of room temperature to 1,273 K. The thermal conductivity of the SiB6 sintered body changed from 9.1 to 2.4 W/mK in the range of room temperature to 1,273 K.
피리딘, ${\beta}$-피코린 및 3,5-루티딘과 요오드사이에 형성되는 전하이동착물을 사염화탄소 용액에서 자외선분광광도법을 사용하여 연구한 결과 $C_5H_5N{\cdot}I_2$, ${\beta}-C_5H_4(CH_3)N{\cdot}I_2$ 및 3,5-$C_5H_3(CH_3)_2N{\cdot}I_2$ 형의 1:1 분자착물이 형성됨을 알았다. 이들 착물생성에 대한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift되므로 이를 고려하여 각 온도에서의 평형상수를 구했다. 이 값으로부터 이들 착물생성에 대한 ${\Delta}H$, ${\Delta}G$및 ${\Delta}S$ 이 열역학적 파라미터를 산출하였다. 이 결과 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알수가 있었다. Pyridine < ${\beta}$-Picoline < 3,5-Lutidine. 이러한 결과는 dipole moment, steric hindrance effect 및 positive inductive effect에 의한 electron density의 증가 때문인 것으로 설명할 수 있었다. 그리고 polymethylbenzene-iodine CT-complex와도 비교 검토하였다.
1999년 여름동안 동해안의 7개 석호와, 내륙의 5개 인공호를 대상으로 autotrophic picoplankton (APP)의풍부도와 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 기여도를 평가하였다. 석호에서는 부영양화가 심한 호수에서 주로 나타나는 phycocyanin-rich APP가 우점한 반면 인공호에서는 주로 phycoerythrin-rich APP가 우점하였다. 동해안 석호에서 APP의 세포밀도와 생물량은 각각 $3.6{\times}10^3{\sim} 5.0{\times}10^6\;cells/ml$와 $1.0{\sim}1,385.0\;{\mu}gC/L$의 범위를 나타냈고 인공호에서는 각각 $3.8{\times}10^4{\sim}3.6{\times}10^5\;cells/ml$와 $15.3{\sim}128.2\;{\mu}gC/L$의 범위로 동해안석호에서 더 높은 APP의 풍부도를 나타냈다. 특히 경포호에서는 3회조사 모두 $10^6\;cells/ml$이상의 높은 세포밀도를 보였는데 이는 세계적으로 보고된 가장 높은 밀도 수준이다. 소양호에서 APP의 수직분포를 조사한 결과 수온약층에서 최대 세포밀도를 나타냈는데 이는 APP가 낮은 광도에서도 성장이 가능하며 심층의 높은 영양염류를 이용할 수 있었기 때문으로 사료된다. APP세포밀도는TN/TP비와 음의 상관관계,TP와는 양의 상관관계를 나타내어 APP의 풍부도가 호수의 부영양화와 함께 증가하는 경향을 나타내었다. 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 APP의 기여도는 $0.1{\sim}85.0%$로 호수간의 큰 차이를 보였다. 본 연구결과는 지금까지 식물플랑크톤 연구에서 소외되어져 왔던 APP가 호수 생태계의 일차생산자로써 중요한 부분을 차지하고 있음을 보여주고 있다.
국내에서 생산되는 현미겨는 약 8.4~14.7 wt %의 지질을 포함하고 있으나 지방산의 양이나 조성은 현미겨의 형태, 토질 상태, 도정과 같은 전처리나 정미도에 영향을 받는다. 현미겨에 포함되어 있는 지질은 보통 palmitic acid, linolenic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, tocopherol, squalene 등과 같은 지방산으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 초임계유체를 이용하여 현미겨에서 squalene을 함유한 지방산을 추출하였으며, 각각의 공정에 ethanol을 첨가하여 초임계유체 추출을 시행하였다. 추출물은 GC-MSD로 분석을 하였고, 추출된 현미유의 양은 공정 온도, 압력에 따라 달랐으며, 조성은 초임계 이산화탄소의 환산밀도 (${\rho}_{\gamma}$ reduced density)에 영향을 받았다. 4시간의 공정시간에 약 70~80%의 현미유가 추출되었으며, ethanol을 첨가한 초임계유체 추출은 일반 초임계유체 추출에 비해 추출시간이 단축되며 동시에 추출량이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 용매추출 공정에서 검출되지 않았던 squalene이 초임계유체 추출과 ethanol올 첨가한 초임계유체 추출에서 추출됨이 확인되었다.
본 연구는 생물학적 질소제거공정에서 국내 하수의 저C/N비로 인한 총질소 저하현상을 최소화 하기위한 방안으로 SBR 공정에서 유입수 주입방식의 변화를 포함한 세가지 운전모드에 대한 질소제거 효율을 평가하였다. 검토된 운전방식은 CO-SBR, IA-SBR, SF-SBR이며 lab-scale운전과 pilot-scale($2\;m^3/day$) 운전을 통해 검증하였다. 또한 질소제거를 위한 SBR공정에서 유입수량과 반응조의 비율과 유입수 간헐 주입비를 고려할 때 질소제거효율을 효과적으로 예측할 수 있는 방정식을 개발하여 질소제거율을 실제 운전결과와 비교 검토하였다. 유입수 주입방식의 변화가 탈질효율에 미치는 영향은 운전결과 SF-SBR이 90% 탈질율로서 가장 높은 탈질율을 나타냈고 IA-SBR이 61% 그리고 CO-SBR이 19%를 나타내었다. 또한 비 포기 유입시간의 길이가 슬러지 플럭에 미치는 영향은 비 포기 유입시간이 1시간 및 2시간의 경우의 플록의 밀도가 3시간의 경우보다 높아졌고 양호한 침강성을 나타냈으며 플록의 입도분포는 1시간 및 2시간의 경우가 $100{\sim}300\;{\mu}m$이고 3시간의 경우 $200{\sim}400\;{\mu}m$를 나타내었다.
There are many factors to influence the amount of terpene at the forest. However, it is poorly understood whether the amount is altered by meteorological factors. In order to study correlation analysis between terpene amount and meteorological(i.e., temperature, humidity, wind speed, solar radiation) and environmental factors(i.e., oxygen, carbonb dioxide) at the artificial coniferous forest of Chamaecyparis obtusa (site 1) and Cryptomeria japonica (site 2) nearby the $1^{st}$ reservoir at Mt. Moodeung, the research was executed during April to November in 2011. Forest density at site 1 was 1,692 trees/ha, being occupied with 87.2% of Chamaecyparis obtusa, higher than 925 trees/ha at site 2. Carbon dioxide at site 1 was in the range of 385~410 ppm in June, similar to at Anmyundo(395 ppm in 2010). Solar radiation has positive correlation with ambient temperature and inversely negative with relative humidity. Main species of terpene released were ${\alpha}$-pinene, camphene, ${\beta}$-pinene, cymene, ${\delta}$-limonene and camphor at two sites and terpene was more effluent at spring and summer than at fall. The large amount of terpene was emitted in the afternoon than in the morning under the influence of the wind speed and the topographical property. The terpene amount has positive correlation with relative humidity and oxygen, and negative with wind speed and soil temperature. Because correlations of ${\alpha}$-pinene and other terpene materials showed statistically significant within p=0.01. ${\alpha}$-pinene could be suggested as the basic material in explaining the amount of other terpene materials.
원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition)을 이용하여 PES (poly (ether sulfon)) 기판위에 증착 온도, 플라즈마 파워에 따라 $Al_2O_3$와 $TiO_2$ 박막을 증착했다. 공정 조건에 따라 $Al_2O_3$와 $TiO_2$ 박막의 밀도, 탄소의 함유량이 달라지는 것을 알 수 있었으며, 공정 조건을 변화시켜 고밀도의 박막을 얻을 수 있었다. 플라즈마에 의한 PES 기판 손상을 막기 위해 buffer layer를 도입했으며, 또한 박막 내부 결함에 의한 수분 투과를 지연 또는 막기 위해 다층 구조를 증착했다. 이를 분석하기 위해 MOCON test를 이용해 투습률을 조사하였다. 플라스틱 기판에 다층 구조의 무기물 보호막을 적용했을 시 플라스틱 기판의 투습률 특성이 개선되었으며, 수분 투과에 대한 activation energy 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 강원도 강릉시 강릉국유림 관리소 관할의 국유림 내에 위치한 27년생 잣나무 조림지를 대상으로 하여 바이오매스 및 바이오매스 구성비, 바이오매스 추정식, 순생산량, 줄기밀도 및 바이오매스 확장계수 등을 조사 분석하는데 있다. 선정된 표준지에 대하여 $20m{\times}20m$ 조사구를 설치한 후 매목조사를 실시하고, 직경급 분포를 고려하여 총 5주의 표본목을 벌채하였으며, 이 중 3주는 뿌리까지 전량 굴취하였다. 27년생 잣나무에 대한 임목 전체 건중량은 117.6 kg/tree로 나타났으며, 잣나무 임분의 지상부 건중량은 59.9 ton/ha, 지하부를 포함한 임목 전체 건중량은 82.4 ton/ha로 나타났다. 뿌리 대 지상부 비율은 0.38이였으며, 순생산량은 지상부 건중량 9.4 ton/ha, 지하부를 포함한 임목 전체 건중량 11.3 ton/ha로 나타났다. 줄기밀도는 $0.49g/cm^{3}$, 지상부 바이오매스 확장계수는1.78, 지상부와 지하부를 포함한 임목 전체 바이오매스 확장계수는 2.19로 나타났다. 이와 같은 자료는 잣나무 조림지에 대하여 바이오매스 및 탄소축적량을 추정하는데 활용될 수가 있다.
석면 건축자재 최종 처리 방법은 폐기물 관리법에 의하여 지정폐기물 매립장에 매립 처리 하여야 한다. 그러나 2044년까지 연간 40만 톤 이상 배출이 예상되는 석면 폐기물을 전량 매립 처리하기에는 국내 지정폐기물 매립장 확보가 어려운 상황이다. 본 연구는 백석면을 3~7% 함유한 밀도 1.0~1.2g/cm3의 천장재를 대상으로 무해화 처리를 실시하고 이를 압출성형 패널의 보강섬유로 활용한 것이다. 옥살산 30%와 이산화탄소를 이용한 반응 공정을 통하여 무해화 처리가 된 것을 확인하였으며, 압출성형 후에도 이러한 무해화 성질은 유지하는 것으로 확인되었다. 다만, 석면 섬유의 완전한 무해화 처리를 위하여 초기 1mm 미만으로 분쇄를 실시함에 따라 섬유에 따른 보강성능 역할이 높지 않은 것으로 나타났다. 따라서 압출성형 공정에서 무해화 석면 섬유를 활용할 경우에는 보강성능 보완이 가능한 5mm 길이 이상의 섬유를 보완하여 사용하여야 할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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