재래식과 마이크로파 열원으로 알루미나 기판을 PbO-ZnO-$B_2O_3$계 유리로 봉착하였을 때, 봉착용 유리의 결정화 거동 및 알루미나 기판과의 봉착상태를 조사하였다. 재래식 열처리된 시편에 비하여 마이크로파 열처리된 시편은 짧은 시간과 낮은 온도에서 열처리 되었음에도 불구하고 모유리 내에서 $\textrm{PbTiO}_3$ 결정이 잘 성장하였고, 높은 결정화를 보여주었다. 또한, 마이크로파 봉착 시편은 양호한 상태를 보여주었고, 봉착 곡강도는 거의 비슷하였다.
강원도 양양 지역 산불 피해 소나무 목재의 피해 정도에 따른 해부 및 물리적 특성을 조사하였다. 피해 정도에 따라 수피의 탄화 깊이가 깊어지는 경향이 관찰되었으나 목질부까지 탄화가 진행되지는 않았으며 수지의 삼출정도에 차이를 보였다. 산불 피해목 변재의 생재함수율은 건전재보다 다소 낮게 나타났으나 심재의 경우에는 건전재보다 피해목이 다소 높게 나타났다. 생재밀도는 피해재 심재가 건전재 심재보다 다소 높게 나타났으며, 변재에서는 차이를 보이지 않았다. 형성층대를 관찰한 결과, 산불 피해를 강하게 입은 경우 형성층의 활동이 일어나지 않았고, 비교적 피해를 약하게 입은 경우에는 형성층의 활동이 관찰되었으나 세포분열 속도는 건전재보다 느렸다. 산불 피해를 강하게 입은 목재에서는 에피델리움세포와 방사조직의 세포벽이 짙게 염색되고 세포내에 과립형태의 물질이 관찰되었으며, 최외각 연륜 부위의 결정화도는 산불 피해재가 건전재보다 다소 높게 나타났다.
PET 필름의 물성을 연구하기 위하여 PET의 $T_m$ 보다 높은 다양한 온도에서 압출 후, $18^{\circ}C$로 급냉하였고, 종방향(MD)과 횡방향(TD)으로 각기 다른 연신비 및 다양한 열고정 온도로 제조되었다. 압출 온도, 연신비, 열고정 온도에 따른 PET 필름의 열수축 거동, 밀도, 결정화거동, 열적거동 및 광학적 물성 등의 변화에 대하여 고찰한 결과, MD와 TD 방향의 열수축률은 열처리온도와 압출 온도가 감소함에 따라 증가하였고 연신비가 증가함에 따라 증가하였다. 결정화도와 밀도는 열처리온도와 압출 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 융해열(${\Delta}H$)과 예비융점($T_m'$)의 경우 열처리온도와 압출 온도의 증가와 함께 증가하였다. 수평균 분자량과 고유점도는 압출 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 인장강도와 탄성률의 경우 연신비가 증가함에 따라 증가하였으나, 열처리온도를 증가하였을 때에는 감소하는 경향을 보였다. 연신 방향과 두께 방향의 굴절률은 연신비와 열처리온도가 증가함에 따라 증가함을 확인하였다.
본 연구에서는 타겟 제작에 드는 비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 높이기 위해 기존의 소결된 세라믹 타겟 대신 분말 타겟으로 사용하여 알루미늄 도핑된 산화아연(Aluminum doped zinc oxde; AZO)박막을 마그네트론 스퍼터법에 의해 제조하고, 스퍼터 압력에 따른 박막 물성을 조사하였다. 유리 기판에 증착된 AZO 박막은 타깃 종류 및 스퍼터 압력에 관계없이 기판에 수직한 c-축 방향으로 우선 성장방위를 갖는 hexagonal 구조로 성장되었다. 스퍼터 압력이 증가함에 따라 이 면 방향으로의 결정성장이 촉진되었다. AZO 박막의 전기적, 광학적 특성은 스퍼터 압력 증가에 따라 향상되었으며, 15 mTorr에서 $6.5{\times}10^{-1}\;{\Omega}-cm$의 최소의 비저항 값을 나타내었다.
본 연구에서는 아피오스로부터 전분을 추출하여 epichlorohydrin으로 가교결합을 시킨 후 가교결합 아피오스 전분의 이화학적 특성을 분석하였다. 가교결합 아피오스 전분은 치환도가 증가함에 따라 몰가교화도가 0.1225에서 3.5124로 비례적으로 증가하였으며, FT-IR을 측정한 결과, CLAP-2%는 에테르 결합으로 인하여 $1,646cm^{-1}$과 $2,930cm^{-1}$에서 피크의 강도가 강해져 가교결합 반응이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 천연 아피오스 전분의 X-선 회절도는 $2{\theta}$=15.1, 17.1, 17.9, $23.2^{\circ}$에서 피크가 나타나는 전형적인 A형 전분 형태를 나타내었으며, 가교결합 아피오스 전분은 가교화에 의해 회절도와 상대결정화도에 큰 변화를 보이지 않아 무결정 영역에서 가교결합 반응이 일어난 것으로 추정되었다. 아피오스 전분 입자를 SEM으로 관찰한 결과, 전분 입자는 구형 또는 타원형 모양을 나타내었으며, 가교결합 아피오스 전분은 천연 아피오스 전분과 비교하였을 때 전체적인 형태에는 변화가 없는 것이 관찰되었다. 색도는 가교결합이 진행되면서 명도와 청색도가 변화하였으며, 청가는 천연 아피오스 전분과 가교결합 아피오스 전분 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다.
지용성 토코페롤(${\alpha}$-tocopherol)의 산화 안정성을 높이기 위하여 nanostructured lipid carrier (NLC)에 봉입을 시도하였다. 먼저 구성 성분과 혼합 비율을 달리한 여러 NLC를 만들고 각각의 특성을 살펴보았다. 고체 지질로 세틸 팔미테이트 또는 글리세릴 모노스테아레이트를 사용했을 때는 안정한 상태의 NLC 입자가 만들어지지만 스테아린 산으로 만든 NLC에서는 상분리가 일어났다. NLC 입자는 수백 나노미터 크기로 만들어지는데 지질대비 용매의 비율이 높을수록 입자크기가 작게 나타났다. 고급 지방알콜인 옥틸도데칸올을 고체 지질에 첨가하면 결정화도가 감소하면서 지질 매트릭스의 배열규칙성 이 약해짐을 DSC (Differential Scanning Calorimetry) 열차트와 anisotropy 측정을 통해서 확인하였다. 고온($45^{\circ}C$) 또는 UV 빛이 조사되는 조건에서 토코페롤이 NLC에 봉입되어 있으면 용액이나 에멀젼 상태로 있는 것에 비해 산화 안정성이 크게 향상됨을 DPPH 테스트와 과산화물가 측정으로 확인하였다.
RF 마그네트론 스퍼터링법으로 투명 PI 기판 위에 상온 증착된 ITO(indium tin oxide) 박막을 여러 온도(50, 100, 150 그리고 200℃)에서 열처리하였다. 열처리 온도에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성과 결정성의 변화를 조사하였다. 상온 증착된 ITO 박막은 비정질 구조를 가지며 열처리 온도가 증가할수록 결정성과 결정립 크기가 증가하였다. 이러한 구조적 변화와 더불어 전하 캐리어 농도와 이동도가 증가함으로써 비저항은 열처리 온도가 50℃에서 200℃로 증가함에 따라 2.93 × 10-3 Ω·cm에서 1.21 × 10-4 Ω·cm로 감소하였다. ITO가 증착된 PI 기판의 투과도는 열처리함으로써 감소하였다. 50~150℃ 온도에서는 81 % 이상이었고 200℃에서는 78 %로 상당히 감소하였다.
여러 조건에서 제조된 poly(ethylene terephthalate) 필름 시편들로부터 열처리 및 냉연신 조건이 시편의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 상온에서 만능시험기을 사용하여 미열처리 및 열처리된 시편들을 0.5에서 500 mm/min의 cross-head 속도로 단계적 연신을 행한 결과, 약 50, 72 및 $129^{\circ}C$에서 열처리된 시편들의 응력-변형 곡선에서는 응력 진동이 발생되지만, 약 $83^{\circ}C$에서 30분 동안 열처리된 시편의 응력-변형 곡선에서는 응력 진동이 발생되지 않음을 알 수 있었다. 시차 주사 열량기를 사용하여 $10^{\circ}C$/min의 승온 속도에서 열분석을 행하였고, 시편들의 유리전이온도, 결정화 피크, 용융 잠열, 결정화도를 측정하였다. 1 Hz의 주파수대에서 $1.5^{\circ}C$/min의 승온 속도로 multiple-function internal friction pendulum으로 시편들의 동적 기계분석도 수행하였으며, 미열처리, 열처리 및 연신 시편들의 순서대로 탄성계수 값이 증가함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 다양한 환경에서 방사선 조사된 불소고분자 필름(PTFE, FEP, PFA, PVDF 및 ETFE)들의 화학 구조 및 물성 변화를 관찰하였다. 방사선은 $Co^{60}$ 감마선을 사용하였으며, 공기 분위기와 질소 분위기 및 진공 상태에서 조사하였다. 방사선 조사된 불소고분자 필름의 FTIR 분석을 통하여 방사선에 의해 생성된 라디칼이 공기 중 산소와 반응하여 산화반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한 DSC를 이용하여 방사선 조사에 의해 변화되는 불소고 분자의 용융열 및 결정화도를 관찰하여 고분자 구조에 따른 절단 및 가교반응을 확인하였다. 인장 강도 실험을 통하여 방사선 조사 환경에 따른 불소고분자의 물성 변화를 관찰한 결과 공기 분위기에서 조사된 불소고분자 필름들의 기계적 물성이 현저히 떨어지는 것을 관찰하였다.
$SnO_2$ 박막의 결정성과 화학적인 결합구조의 변화가 전기적인 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 증착한 $SnO_2$은 결정질 특성을 가지며 열처리온도가 증가함에 따라 비정질 특성으로 변하였으며, 산소공공의 함량변화는 열처리 온도가 증가할수록 증가하였다가 감소하였다. 산소공공이 증가하면 결정성이 증가하다가 산소공공이 감소하기 시작하면 비정질특성이 우세하게 나타났다. 이러한 결정성에서 비정질로 변화하는 특성의 차이는 PL 분석에 의한 광학적 특성에서 뚜렷하게 나타났으며, 100도와 150도 열처리를 한 박막에서 가장 큰 차이가 나는 것을 보여주었다. XRD 분석보다는 $SnO_2$ 결정구조의 변화에 대하여 광학적인 특성변화에서 더 뚜렷하게 나타난 이유는 케리어의 이온화에 의한 광학적 여기량이 150도 열처리에서 크게 증가하였기 때문이며, 더 높은 온도에서는 광학적 여기량이 감소한 이유는 산소공공에 의한 케리어가 많지 않았기 때문으로 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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