이온전도도가 높은 상온 이온액을 이용하여 저온, 고온 상분리에 의한 multi-stage phase separation process로 새로운 고정화 이온액 전해질 막(supported ionic liquid electrolyte membranes, SILEMs)을 제조하였다. PVDF와 imidazolium계 이온액을 각각 분리막 소재와 전해액으로 사용하였다. 이온전도도 특성을 알아보기 위해 SILEMs을 LCR meter를 이용 해 $30^{\circ}C$부터 $130^{\circ}C$까지 실험하였다. 가습조건에서 cast Nafion 막의 이온전도도는 $30^{\circ}C$부터 $100^{\circ}C$까지는 직선적으로 증가하였으나 그 이후에는 감소하였다. 그러나 SILEMs의 경우 운전온도의 증가에 따라 이온전도도가 증가하였다. 또한 SILEMs의 이온전도도 거동은 가습과 관계없이 거의 같았다. SILEMs의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $2.7{\times}10^{-3}S/cm$이었고 온도가 $130^{\circ}C$까지 증가함에 따라 $2.2{\times}10^{-2}S/cm$까지 거의 직선적으로 증가하였다. $SiO_2$를 이용하여 SILEMs의 물리적 성질에 대한 무기첨가제의 영향에 관하여 연구하였다. SILEMs에 $SiO_2$의 첨가는 비록 약간의 이온전도도 감소는 있으나 SILEMs의 기계적 강도를 향상시킬 수 있었다.
우리나라 유통상토에 대한 물리적 표준분석법을 설정하기 위한 연구를 실시하였다. 국내 시중에 유통되고 있는 53개 품목의 원예용 상토와 9개 품목의 수도용 상토를 대상으로 설정된 분석법을 적용하여 실험하였다. 입자밀도의 측정은 가스형 피크노메타 (Micromeritics Co. Model 1305)를 사용하면 속도와 정확성 면에서 매우 유리 하였다. 용적밀도는 구미에서 Sandbox법에 의한 용적밀도를 기본으로 하기 때문에 이와 유사한 성적을 얻을 수 있는 다양한 실험을 한 결과, 추다짐법 (Plunger compaction method)이 가장 유의성 있는 측정 방법으로 밝혀졌다. 한편 가스형 피크노메타법에 의한 우리나라 유통상토의 입자밀도는 원예용이 1.93, 수도용이 $2.43Mg\;m^{-3}$로 나타났으며, 추다짐법에 의한 용적밀도는 원예용이 0.22, 수도용이 $1.01Mg\;m^{-3}$로 각각 나타났다.
잠분의 기능성 소재 이용의 기초자료로 활용하고자 일반 건조잠분에 대하여 용매별로 추출방법을 달리하여 얻은 열수, 에탄올, 메탄올 추출물에 대한 일반성분 및 무기질, 아미노산 성분을 분석하였다. 추출용매 별 일반성분 분석 비교 결과, 조단백질과 조회분은 MeOH > EtOH > 열수 추출물 순으로 함량이 높게 나타났으며, 조지방은 EtOH > MeOH > 열수 추출 순으로 함량의 차이를 보였다. 무기질 분석 결과 잠분채취 시기와 상관없이 중요 영양윈소인 K, Fe, Ca, Mg등의 함량이 높게 나와 잠분이 중요 무기질 공급원이 될 수 있음을 알 수 있었다. 아미노산 함량 분석 결과, 용매를 달리한 추출물에 대한 전체 아미노산의 정량치는 열수용매 추출물이 가장 높게 나타났고 EtOH와 MeOH용매 추출물에서는 아미노산 함량 값에 큰 차이를 볼 수 없었다. 18종 아미노산 중 채취시기와 상관없이 열수 추출물에서는 Glu와 Asp의 함량이 가장 높았으며 다음으로 Gly > Ala > Leu > Thr > Ser 등의 함량 순을 나타내었다. 채취시기를 달리한 잠분추출물의 경우 역시 2004년 채취 잠분이나 2007년 당해 채취 잠분에서의 아미노산 함량은 큰 차이 없어 채취시기와 잠분의 성분변화와는 크게 상관이 없음을 알 수 있었다.
녹조 제어를 위하여 수중의 인 제거에 관여하는 CellCaSi의 여러 가지 조건별 인 제거효과를 조사하였다. CellCaSi의 입도에 따른 인 제거효과는 직경 1, 2 그리고 4mm 이하의 3가지 중 1mm 이하의 작은 입자를 사용했을 때 가장 우수하였다. CellCaSi의 인 제거효과는 처리량의 증가에 비례하였다. 수중의 pH 5, 7, 9에서 초기 인 농도 0.20mg/l는 각각 0.09, 0.08및 0.08mg/l로 감소되어 상이한 pH조건에 따른 CellCaSi의 인 제거효과는 큰 차이를 보이지 않았다. CellCaSi에서 용출되는 양이온은 Ca이며, Al과 Fe양이온은 검출되지 않았다. 초기에 급격히 용출된 Ca양이온은 수중의 인과 반응하는 것으로 확인되었다. 초기 인 농도 0.10, 1.0mg/1는 CellCaSi와 Ca, Fe 화합물을 첨가한 처리구에서 8일 후 각각 0.03,0.47mg/l를 기록하며 가장 많이 감소하였다. 이에 따라 인 제거효과는 CellCaSi와 Ca, Fe 화합물을 동시에 처리하였을 때 가장 좋은 것으로 조사되었다. CellCaSi의 처리에 따라 pH가 약간 증가하였고, 전기전도도도 증가되지만 상수원수 기준 허용치 (500${\mu}$S/cm) 이내였다.
$^{68}Ga$ has emerged as a promising candidate for non-invasive diagnostic imaging within Positron Emission Tomography (PET) because of its advantageous radiochemical characteristics ($t_{1/2}=68min$, ${\beta}^+$ yield ~89%). $^{68}Ga$ forms a stable chelation with various ligands and it is possible to be quickly and easily study using a $^{68}Ge/^{68}Ga$ generator. Commercial $^{68}Ge/^{68}Ga$ generators are chromatographic system using the inorganic materials such as alumina and tin dioxide which are employed as column matrixes for $^{68}Ge$. In this study, we tried out to make $^{68}Ge/^{68}Ga$ generator system with the $^{68}GeO_2$ microstructures for column matrix. $^{68}Ge$ tends to have stable bond with oxide as $^{68}GeO_2$ microstructures. The $^{68}GeO_2$ has been synthesized by hydrolysis of $GeCl_4$ (sol-gel method) and characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscope for geometrical analysis. The stability of $GeO_2$ was tested using eluents with diverse solvents(water, ethanol and 0.1 N HCl). The radioactivity of $^{68}Ga^{3+}$ in eluate through $GeO_2$ was measured to prove a function as column material for a generator.
플라스틱은 소비량 증가에 따라 생활계폐기물 중 폐플라스틱의 발생량도 급격히 증가하고 있으나, 분리, 선별 공정 비용 증가 등으로 재활용은 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활계폐기물 발생 복합재질 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 고로슬래그 미분말을 충진한 복합재질 폐플라스틱 잔골재 및 굵은골재의 투입 비율 및 투입량이 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 복합재질 폐플라스틱 굵은골재는 부순 굵은골재 대비 조립률은 유사하나, 입자 크기가 작은 단입도 분포인 반면에, 복합재질 폐플라스틱 잔골재는 부순 잔골재 대비 조립률 및 입자 크기가 큰 단입도 분포인 것으로 나타났으며, 고로슬래그 미분말에 의한 밀도 및 공극 충진에 의한 흡수율 향상 효과는 복합재질 굵은골재 대비 복합재질 잔골재가 큰 것으로 나타났다. 복합재질 폐플라스틱 골재의 투입량이 증가할수록 콘크리트의 슬럼프와 압축강도는 감소하였다. 특히, 동일한 양의 복합재질 폐플라스틱 골재 투입 수준에서 복합재질 폐플라스틱 잔골재의 투입량이 많을수록 슬럼프와 압축강도는 작아지는 것으로 나타났으며, 이는 복합재질 폐플라스틱 잔골재 중 ROD 형상의 골재 하부에 공기가 갇히면서 형성된 공극에 의한 것으로 판단된다. 한편, 혼화제 투입 및 단위 시멘트량 증대는 복합재질 폐플라스틱 골재 투입 콘크리트의 압축강도 향상에는 효과가 있는 것으로 나타났다.
배추 유기재배 시 녹비작물과 추비방법이 배추의 생육과 질소이용에 미치는 영향을 구명하기 위하여 2012년부터 2014년까지 수원에 있는 국립농업과학원 포장에서 시험을 수행하였다. 녹비작물은 여름철 크로타라리아와 겨울철 헤어리베치를 이용하였다. 녹비처리 방법은 전면경운 토양혼입방법과 부분경운 토양혼입방법, 그리고 무경운 예취피복처리를 비교하였다. 추비방법은 녹비만 처리한 것과 녹비 처리 후 유박과 액비로 추비한 처리를 비교 하였다. 시험결과 녹비 처리 방법은 예취 후에 경운하여 토양혼입 하는 것보다 무경운 피복처리 하는 것이 좋았다. 봄배추재배 시 동계 녹비작물 헤어리베치 재배로 정상적인 생육과 수량이 가능하였고 관행의 화학비료 처리구에 비하여 무름병과 Tip-burn 발생이 적어 수량성도 높았다. 가을재배에서는 녹비 연속재배와 유박 추비로 관행의 화학비료처리구와 비슷한 수량을 보였다. 하지만 하계 단기성 녹비작물 재배 시에는 관행 수량의 70% 내외에 그쳤다. 녹비재배에 이은 액비 활용 양분관리로 관행과 비슷한 수량이 가능하였고 토양중 무기태 질소가 안정적으로 유지되고 질소이용효율도 향상되었다. 결론적으로 배추 유기재배를 위해서는 겨울과 여름 녹비작물을 재배하고 가을 작기를 선택하여 액비로 추비하는 것이 권장된다.
본 연구에서는 정수위 투수시험을 통하여 무기계 치유소재를 사용한 자기치유 모르타르의 치유성능을 평가하였다. 자기치유 모르타르의 제조를 위해 무기계 소재로 고로슬래그 미분말, 황산나트륨, 무수석고를 사용하였으며, 시멘트 클링커 분말과 클링커 잔골재를 시멘트와 잔골재를 각각 대체하여 사용하였다. 정수위 투수시험을 수행하여 균열폭과 치유재령 경과에 따른 단위유출 수량을 측정하였다. 자기치유 모르타르의 치유성능평가 결과 Plain 모르타르와 비교하여 치유재령 28일에서 초기 균열폭이 0.3mm인 경우 치유율이 30%p 이상 증가하여 치유성능이 크게 증진된 것을 확인하였다. 또한, 투수시험결과로부터 얻은 상수(α)를 이용하여 치유재령 경과에 따른 등가균열폭을 산출하였으며, 등가균열폭과 치유율의 상관관계 분석을 통해 치유 목표균열폭을 만족하기 위한 초기 균열폭과 도달시기를 예측하였다.
페로브스카이트 태양전지는 4차 산업혁명으로 사물인터넷, 가상환경 등의 증가에 따른 전력 수요가 급증하면서 점진적으로 고갈되어가는 석유, 석탄, 천연가스 등의 화석연료를 대체할 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 바이오에너지, 수소에너지 등의 신재생 에너지 분야에서 연구가 활발한 부분이다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 구조를 가진 유-무기 하이브리드 물질을 사용하는 태양전지 소자로 고효율, 저가의 용액 및 저온 공정으로 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 장점들이 있다. 기존의 경험적 방법으로 예측한 광흡수층 박막을 최적화하기 위해서 소자 특성 평가를 통해 신뢰도를 검증해야 한다. 그러나 광흡수층 박막 소자 특성 평가 비용이 많이 소요되므로 시험 횟수에 제약이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광흡수층 박막 최적화의 보조 수단으로 머신러닝이나 인공지능 모델을 이용하여 명확하고 타당한 모델의 개발과 적용 가능성이 무한하다고 본다. 이 연구에서는 페로브스카이트 태양전지의 광 흡수층 박막 최적화를 추정하기 위하여 서포트 벡터 머신의 선형 커널, 가우시안 커널, 비선형 다항식 커널, 시그모이드 커널의 회귀분석 모델을 비교하여 커널 함수별 정확도 차이를 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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