• 제목/요약/키워드: hydrogen plasma

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마이크로 반응기를 이용한 접촉점화 추진제의 비점화 평가 방법 (Non-ignition Evaluation Method for Hypergolic Propellant Using Microreactor)

  • 이경환;박성현;강홍재;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.20-27
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    • 2022
  • 접촉점화 추진제는 별도의 점화장치 없이 연료와 산화제의 접촉만으로 점화한다. 이러한 특성으로 새로운 추진제 개발에 있어 점화 가능성을 평가하는 것만으로도 사고의 위험이 높다. 사고가 발생할 경우 피해의 규모가 크고 대형 인명사고로 이어질 수 있기 때문에 사고의 방지가 매우 중요하다. 이 연구에서는 추진제 개발에 있어 안전한 평가 장치로 마이크로 반응기를 제작하여 점화 실험을 대체할 수 있는 비점화 실험을 제안하였다. 마이크로 반응기는 MEMS 공정으로 제작되었으며, NaBH4 혼합 농도에 따른 추진제 간의 반응열을 측정하였다. 액적 낙하 실험 결과, 반응열이 가장 높은 조건에서 점화현상이 관찰되었다.

하이퍼골릭 이온성 추진제 연구 개발 동향 (A Review of the Technical Development on Ionic Liquids for Hypergolic Propellants)

  • 강홍재;이경환;김충만;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.74-85
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    • 2022
  • 1990년대부터 기존 맹독성 이원추진제를 대체하기 위해 수행되어 오던 친환경 혹은 저독성 이원추진제 조합에 관한 연구는 최근 우주 추진기술 개발과정에서 경제성, 안정성, 효율성 등이 강조되며 더욱 주목받고 있다. 연구활동은 주로 저독성 하이퍼골릭 연료를 개발하는 것에 집중되어 왔으며 백연질산 혹은 고농도 과산화수소 산화제로 사용하였다. 저독성 하이퍼골릭 연료의 종류는 촉매성 연료, 반응성 연료, 이온성 연료로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 하이퍼골릭 이온성 연료의 연구개발 동향을 소개하고 선행연구에서 보고된 주요 결과들에 대해 분석하고자 한다.

Crystalline Growth Properties of Diamond Thin Film Prepared by MPCVD

  • Park Soo-Gil;Kim Gyu-Sik;Einaga Yasuaki;Fujishima Akira
    • 전기화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.200-203
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    • 2000
  • Microwave plasma chemical vapor deposition을 이용하여 붕소가 도핑된 전도성 다이아몬드 박막을 제조하였다. 탄소원으로는 아세톤과 메탄올을 사용하였으며, 붕소원으로는 $B_2O_3$를 사용하고, 운반가스로는 수소를 사용하였다. 이때 붕소의 도핑농도는 약 $10^2ppm\;(B/C)$이였다. Si 기질 각 부분의 온도와 플라즈마에서의 거리를 다르게 하기 위해서 Si 기질을 배치함에 있어 약$10^{\circ}$를 기울여 다이아몬드 박막을 성장시켰다. 실험결과 모두 동일한 조건 이였으나 같은 Si 기질 위에 높이에 따른 온도구배가 형성되었으며, 그에 따라 다이아몬드의 결정 또한 각기 달랐다. 다이아몬드 박막에 나타난 결정형태의 분포는 약 $3\~4$부분으로 나뉘어 있었다 제조된 다이아몬드 박막의 특성을 확인하기 위해 Raman spectrum을 이용해 다이아몬드의 결정성을 확인하였고, 표면의 형태를 관찰하기 위해 현미경을 사용하였다. 입자의 크기는 각기 다른 Si기질의 높이에 의한 온도구배로 인하여, 기질의 높이에 따라 서서히 달라졌다. 다이아몬드 박막의 Raman spectrum측정결과 $1334cm^{-1}$에서 강한 peak가 발견되었으며, 이것은 결정성 다이아몬드의 일반적인 특성 이였다. Si 기질 중 낮은 곳에 위치한 부분의 Raman spectrum은 비다이아몬드의 peak인 $1550cm^{-1}$ 부근에서 넓게 peak가 상승된 것이 관찰되었다.

기판 bias 전압이 a-C:H 박막의 특성에 미치는 영향 (Effect of substrate bias voltage on a-C:H film)

  • 유영조;김효근;장홍규;오재석;김근식
    • 한국진공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.348-353
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    • 1997
  • DC saddle-field plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) 장치를 이용 하여 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 hydrogenated amorphous carbon(a-C:H) 박막을 증 착하고 기판의 bias 전압 변화에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학적 특성을 연구하였다. 본 실험시 CH4 가스의 유량은 5sccm, 진공조의 $CH_4$ 가스압력은 90mtorr로 일정하게 유지 하였으며 기판의 bias 전압($V_s$)은 0V에서 400V까지 변화시켰다. Rutherford backscattering spectroscopy(RBS)와 elastic recoil detection(ERD) 측정결과 증착된 a-C:H박막의 증착율은 $V_s$=0V에서 $V_s$=400V로 증가함에 따라 45$\AA$/min에서 5$\AA$/min으로 크게 감소하였지만 박막 내의 수소 함유량은 15%에서 52%까지 크게 증가하였다. a-C:H박막내의 수소 함유량이 증 가함에 따라 a-C:H박막은 sp3CH3구조의 polymer like carbon(PLC) 구조로 변환되는 것을 FT-IR로 확인하였으며 Raman 측정 결과 $V_s$=100V와 $V_s$=200V에서 증착한 a-C:H 박막에서 만 C-C결합에 의한 disorder 및 graphite peak를 볼 수 있었다. Photoluminescence(PL) 측 정 결과 $V_s$=200V까지는 기판의 bias 전압이 증가함에 따라 PL세기는 증가하였으나 그 이 상의 인가전압에서는 PL세기가 점점 감소하였다. 특히 $V_s$=200V에서 제작한 a-C:H박막의 PL특성은 상온에서도 눈으로 보일 만큼 우수한 발광 특성을 보였으며, 기판 bias전압이 증 가함에 따라 PL peak 위치가 청색으로 편이하는 경향을 보였다. 이러한 발광 세기의 변화 는 $V_s$=0V부터 $V_s$=200V까지는 기판의 bias전압이 증가함에 따라 상대적으로 박막의 표면에 충돌하는 이온에너지의 감소로 인해 a-C:H박막내에 비발광 중심으로 작용하는 dangling bond가 감소하여 발광의 세기가 증가하였으며 $V_s$=300V이상에서는 박막내의 수소 함유량이 증가함에 따라 dangling bond수는 감소하나 발광 중심으로 작용하는 탄소간의 $\pi$결합을 포 함하는 cluster가 줄어들어 PL세기가 감소한 것으로 생각된다.

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A Novel Polyclonal Antiserum against Toxoplasma gondii Sodium Hydrogen Exchanger 1

  • Xiao, Bin;Kuang, Zhenzhan;Zhan, Yanli;Chen, Daxiang;Gao, Yang;Li, Ming;Luo, Shuhong;Hao, Wenbo
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제54권1호
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    • pp.21-29
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    • 2016
  • The sodium hydrogen exchanger 1 (NHE1), which functions in maintaining the ratio of $Na^+$ and $H^+$ ions, is widely distributed in cell plasma membranes. It plays a prominent role in pH balancing, cell proliferation, differentiation, adhesion, and migration. However, its exact subcellular location and biological functions in Toxoplasma gondii are largely unclear. In this study, we cloned the C-terminal sequence of T. gondii NHE1 (TgNHE1) incorporating the C-terminal peptide of NHE1 (C-NHE1) into the pGEX4T-1 expression plasmid. The peptide sequence was predicted to have good antigenicity based on the information obtained from an immune epitope database. After induction of heterologous gene expression with isopropyl-b-D-thiogalactoside, the recombinant C-NHE1 protein successfully expressed in a soluble form was purified by glutathione sepharose beads as an immunogen for production of a rabbit polyclonal antiserum. The specificity of this antiserum was confirmed by western blotting and immunofluorescence. The antiserum could reduce T. gondii invasion into host cells, indicated by the decreased TgNHE1 expression in T. gondii parasites that were pre-incubated with antiserum in the process of cell entry. Furthermore, the antiserum reduced the virulence of T. gondii parasites to host cells in vitro, possibly by blocking the release of $Ca^{2+}$. In this regard, this antiserum has potential to be a valuable tool for further studies of TgNHE1.

아세클로페낙의 경피 제제설계 및 피부투과 특성 (Formulation and Skin Penetration Characteristics of Aceclofenac Plaster for Transdermal Delivery)

  • 정종근;이민석;박정화;이장원;김하형;최영욱;이광표
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제29권1호
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    • pp.29-36
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    • 1999
  • Aceclofenac is an non-steroidal antiinflammatory drug which has been used in the treatment of rheumatoidal rthritis and osteo-arthritis. In order to decrease the gastric ulcerogenic effects and contol the plasma level of aceclofenac, we have developed the transdermal delivery system of aceclofenac plaster, which were formulated employing matrix polymers of acrylates and penetration-enhancers such as $Lauroglycol^{\circledR}$, $Transcutol^{\circledR}$, oleic acid and linoleic acid. Using Franz diffusion cells mounted with a rat skin, transdermal penetration characteristics of the formulations were evaluated by the HPLC assay of aceclofenac and diclofenac, an active metabolite, in the receptor compartment of pH 7.2 phosphate buffered solution. Skin penetration was increased when the content of aceclofenac increased, showing the flux $(J,\;{\mu}g/cm^2/hr)$ of 0.37 and 2.50 for 2% and 6.75% of the content, respectively. The flux$(J,\;{\mu}g/cm^2/hr)$ from plasters made of $Durotak^{\circledR}$ 87-2074, $Durotak^{\circledR}$ 87-2510 and $Durotak^{\circledR}$ 87-2097 were 2.50, 2.77 and 4.39, respectively. $Durotak^{\circledR}$ 87-2074 showed the lowest penetration due to the carboxylic acid group in the polymer, which might form a strong hydrogen bonding with a secondary amine of aceclofenac. Although both $Durotak^{\circledR}$ 87-2510 and $Durotak^{\circledR}$ 87-2097 are amine-resistant adhesives, $Durotak^{\circledR}$ 872510 showed lower penetration than $Durotak^{\circledR}$ 87-2097 because of the hydroxyl group in $Durotak^{\circledR}$ 87-2510, which might form a weak hydrogen bonding with aceclofenac. These results reveal that the functional group in acrylic polymers would greatly affect the release of aceclofenac from the matrix, which is the rate-limiting step in the penetration of aceclofenac through rat skins. The penetration of aceclofenac from plasters using different penetration-enhancers increased in the following order: Transcutol < linoleic acid < oleic acid. And the flux from the plasters containing oleic acid as a penetrationenhancer was 2.22 times greater than that of creams, which suggest that a newly deveolped aceclofenac plaster could be used in the treatment of rheumatoidal arthritis and osteo-arthritis as an advanced transdermal delivery system.

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Optimal Incorporation Level of Dietary Alternative Phosphate (MgHPO4) and Requirement for Phosphorus in Juvenile Far Eastern Catfish (Silurus asotus)

  • Yoon, Tae-Hyun;Lee, Dong-Hoon;Won, Seung-Gun;Ra, Chang-Six;Kim, Jeong-Dae
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권1호
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    • pp.111-119
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    • 2015
  • A growth trial was conducted to determine the optimal incorporation level of dietary magnesium hydrogen phosphate (MHP, $MgHPO_4$), which was manufactured from swine manure and phosphorus (P), required by juvenile far eastern catfish (Silurus asotus). Graded MHP of 0.5%, 1.0%, 1.5%, and 2.0%, and 2.0% monocalcium phosphate (MCP) each was added to the basal diet (control) in lieu of cellulose to become the range of available P (AP) from 0.4% to 0.8% of which diets were designated as control, MHP0.5, MHP1.0, MHP1.5, MHP2.0, and MCP, respectively. Control diet contained fish meal (20%), soybean meal (40%), wheat flour (27%), corn gluten meal (5%), fish oil (2%) and soy oil (2%) as main ingredients. Following a 24 h fasting, 540 fish with a mean body weight of 11.8 g were randomly allotted to 6 groups in triplicate, whereby 18 tanks ($0.4{\times}0.6{\times}0.36cm$, water volume of 66 L) were prepared. The feeding experiment lasted for 8 weeks. Fish group fed the control diet showed the lowest weight gain (WG) and feed efficiency (FE) among treatments. The WG was, however, not significantly different (p>0.05) from that of fish group fed MHP0.5. Fish group fed MHP2.0 showed the highest WG and FE of which values were not significantly different from those of fish groups fed diets MHP1.0 and MHP1.5 as well as MCP (p>0.05) except fish groups fed control and MHP0.5. Aspartate aminotransferase was significantly decreased with an increase in available P, while alanine aminotransferase did not show a significant difference among treatment. The highest inorganic P in plasma was observed in fish fed MHP2.0. From the present results, a second-order regression analysis revealed that the optimal dietary MHP level and the AP requirement were found to be 1.62% and 0.7%, respectively.

GTA 용접에서 아크 길이와 수소 혼합에 따른 에너지분포 특성 (The Characteristics of Energy Distribution to Arc Length and Hydrogen Mixing in GTA Welding)

  • 오동수;백상엽;이칠순;황동수;함효식;박경도;정연호;조상명
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.30-30
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    • 2009
  • GTA 용접에서 용입, 용접부의 크기와 형상이 형성되는 아크 물리학적 현상을 이해함에 있어서 에너지 분포특성은 매우 중요한 인자이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 사용된 실드 가스 종류에 따라 음극인 텅스텐 전극 팁의 아크 루트 직경에 큰 변화를 주며, 양극인 모재 쪽의 에너지 분포에 영향을 미치며 된다. 기존의 연구자들은 저전류나 중전류 영역의 GTA 용접에서 텅스텐 전극의 선단각과 용입 형태와 의 관계를 plasma 기류 등에 의해 고찰하거나, 최대 아크압력에 미치는 전극형상의 영향에 대하여 연구하였다. 용접부에 작용하는 아크 압력의 분포는 결국 운동 에너지의 분포이다. 기존의 연구자들에 비하여 보다 간편한 실험을 통하여 양극 모재위의 아크 압력에 의한 에너지 분포특성을 규명하는 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 GTA 용접의 용접전류 100A~200A 영역에서 아크 길이 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합에 따른 측정된 아크 압력으로부터 기존연구자들의 아크 물리학적 결과들을 활용하여 양극 모재 위에 작용하는 전류밀도 분포를 유도하는 것이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합은 아크 압력분포에 큰 영향을 미치며, 이에 따라 에너지 분포특성에 많은 영향을 미친다. 아크 길이가 증가함에 따라 Ar가스와 $H_2$ 혼합가스의 에너지 분포는 감소하였고, Ar가스에 $H_2$ 혼합에 의해 아크 에너지가 증가하여 용입형상에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다. 이에 대한 연구는 향후 GTA 용접 응용분야 확대 적용될 것이며, 아크 물리학 연구에 기초적이고 아주 중요한 과학적인 자료가 될 것으로 판단된다.

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Development of liquid target for beam-target neutron source & two-channel prototype ITER vacuum ultraviolet spectrometer

  • Ahn, B.N.;Lee, Y.M.;Dang, J.J.;Hwang, Y.S.;Seon, C.R.;Lee, H.G.;Biel, W.;Barnsley, R.;Kim, D.E.;Kim, J.G.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.421-422
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    • 2011
  • The first part is about development of a liquid target for a neutron source, which is designed to overcome many of the limitations of traditional beam-target neutron generators by utilizing a liquid target neutron source. One of the most critical aspects of the beam-target neutron generator is the target integrity under the beam exposure. A liquid target can be a good solution to overcome damage to the target such as target erosion and depletion of hydrogen isotopes in the active layer, especially for the one operating at high neutron fluxes with no need for water cooling. There is no inherent target lifetime for the liquid target neutron generator when used with continuous refreshment of the target surface exposed to the energetic beam. In this work, liquid target containing hydrogen has been developed and tested in vacuum environment. Potentially, liquid targets could allow a point neutron source whose spatial extension is on the order of 1 to $10{\mu}m$. And the second is about the vacuum ultraviolet (VUV) spectrometer which is designed as a five-channel spectral system for ITER main plasma measurement. To develop and verify the design, a two-channel prototype system was fabricated with No. 3 (14.4 nm~31.8 nm) and No. 4 (29.0 nm~60.0 nm) among the five channels. For test of the prototype system, a hollow cathode lamp is used as a light source. The system is composed of a collimating mirror to collect the light from source to slit, and two holographic diffraction gratings with toroidal geometry to diffract and also to collimate the light from the common slit to detectors. The two gratings are positioned at different optical distances and heights as designed. To study the appropriate detector for ITER VUV system, two different electronic detectors of the back-illuminated charge coupled device and the micro-channel plate electron multiplier were installed and the performance has been investigated and compared in the same experimental conditions. The overall system performance was verified by measuring the spectrums.

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자장강화된 유도결합형 플라즈마를 이용한 산화막 식각에 대한 연구 (A study on the oxide etching using multi-dipole type magnetically enhanced inductively coupled plasmas)

  • 안경준;김현수;우형철;유지범;염근영
    • 한국진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.403-409
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    • 1998
  • 본 연구에서는 자장강화된 유도결합형 플라즈마를 사용하여 이 플라즈마의 특성을 조사하고 또한 산화막 식각에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 자장 강화를 위해 4쌍의 영구자석이 사용되었고, 산화막 식각을 위해 $C_2F_6, CHF_3, C_4F_8$ 가스 및 이들 혼합가스가 사 용되었으며 첨가가스로 $H_2$를 사용하였다. 자장강화된 유도결합형 플라즈마 특성 분석을 위 해 Langmuir probe와 optical emission spectrometer를 이용하여 산화막 식각 속도 및 photoresist에 대한 식각 선택비를 stylus profilometer를 이용하여 측정하였다. 이온 밀도에 있어서 자장 유무에 따른 큰 변화는 관찰되지 않았으나 이온전류밀도의 균일도는 자장을 가 한 경우 웨이퍼가 놓이는 기판 부분에서 상당히 증가된 것을 알 수 있었다. 또한 자장이 가 해진 경우, 자장을 가하지 않은 경우에 비해 플라즈마 전위가 감소된 반면 전자온도 및 라 디칼 밀도는 크게 증가되는 것을 알 수 있었으며 산화막 식각시에도 높은 식각 속도와 식각 균일도를 보였다. 산화막 식각을 위해 수소가스를 사용한 가스조합중에서 C4F8/H2가스조합 이 가장 우수한 식각 속도 및 photoresist에 대한 식각 선택비를 나타내었으며 공정변수를 최적화 함으로써 순수 C4F8에서 4이상의 선택비와 함께 8000$\AA$/min의 가장 높은 식각속도 를 얻을 수 있었으며, 50%C4F8/50%H2에서 4000$\AA$/min의 산화막 식각 속도와 함께 15이상 의 식각 선택비를 얻을 수 있었다.

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