This study was conducted to determine the effects of dietary protein level and supplementation of protease on growth performance, nutrient digestibility, gut microflora, intestinal morphology and fecal noxious gas emission in weanling pigs. A total of 240 weaned pigs (Landrace×Yorkshire×Duroc, 5.82±0.3 kg) were used during 4 weeks in 2 phases (days 0-14, phase 1; and days 15-28, phase 2) feeding program based on age and initial body weight. Pigs were allocated to 2×2 factorial arrangement, including 2 protein levels (HP, high protein; LP, low protein) and 2 protease levels (with or without protease). The average daily gain in the LP treatment (357 g/d) was increased rather than the HP treatment (339 g/d). A greater avarage daily gain was observed in dietary suppiemented protease treatment (358 vs 339 g/d). Average feed intake was greater in the LP treatment (544 g/d) rather than the HP treatment (530 g/d). A greater average daily feed intake was observed in dietary supplemented protease treatment (552 vs 523 g/d). Dry matter and crude protein digestibility were increased in dietary supplemented protease treatment (82.62% and 76.08%, respectively) rather than non-supplemented treatment (81.74% and 75.13%, respectively). Ileal Lactobacillus spp. count increased in dietary supplemented protease treatment (7.42 vs 7.32 log10CFU/g). Emission of H2S was decreased in the LP treatment (4.41 ppm) rather than HP treatment (4.78 ppm). Emission of NH3 was decreased in dietary supplemented protease treatment (10.43 ppm vs 11.76 ppm). In conclusion, the decrease of dietary protein level and supplementation of protease had beneficial effects on growth performance, nutrient digestibility, gut microflora, and noxious gas emission in weanling pigs.
This study aimed to assess the pollution level in 13 crowded subway stations in an effort to understand the spatial and seasonal factors of Indoor Air Quality. The main measured items were particulate pollutants such as PM10 and PM2.5 and gaseous pollutants such as CO2, HCHO, Rn, TVOC, BTEX, and Styrene at concourses and platforms in the summer and winter periods. The influence of the draught created by the movement of the train was classified into lateral and island platforms, and the concentrations of PM by location (entrance, middle, and end) were statistically compared and analyzed. As a result, the concentrations of PM were confirmed high in the order of Platform > Concourse > Ambient air. In particular, in the case of platform PM10, the frequency exceeding the standard value (100 μg/m3) was 38.5% and the maximum concentration was 196.2 μg/m3. All gaseous pollutants were at lower levels than the standard, and the factors affecting CO2 and Rn were identified as the number of users and geological characteristics, respectively. The principal component analysis (PCA) demonstrated that PM was found to be a major indicator of the air quality management of subway stations. In particular, the concentrations at entrance and end areas in the lateral platform were about 1.4 times higher with regard to PM10 than in the middle area, and about 1.9 times higher with regard to PM2.5 due to the effect created by the draught produced by the movement of the train. Therefore, in order to manage PM in the platform area, a specialized management plan for places with particularly high PM concentration within the platform area is required. In addition, it is necessary to evaluate the effect created by the draught produced by train movement when selecting locations for measuring indoor air quality.
High concentrations of PM2.5 were generated in new apartments before moving in, and PM2.5 reduction efficiencies using air cleaners and ventilation systems were evaluated. The experimental results for different air cleaner capacities showed that the PM2.5 reduction efficiencies for 46.2 m2, 66 m2, and 105.6 m2 areas were 81.7%, 92.9%, and 92.5%, respectively. Thus, the larger the air cleaning application area, the higher the PM2.5 reduction efficiency. However, there was no difference in the efficiency of overcapacity air cleaners above a certain capacity. The efficiencies of air cleaners located at the living room center, interior wall, and edge were 81.7%, 79.2%, and 75.8%, respectively. There was, therefore, no significant difference in the PM2.5 reduction efficiencies of air cleaners in different locations. Furthermore, the PM2.5 reduction efficiencies at distances of 1 m, 2 m, and 3 m were 81.7%, 81.3%, and 81.7%, respectively. Therefore, there was also no significant difference in efficiency with distance. The PM2.5 concentration decreases rapidly during natural ventilation. Therefore, when the indoor PM2.5 is higher than the outdoor PM2.5, the air cleaner should be used after natural ventilation. The efficiency of PM2.5 reduction using an air supply-type ventilation system in apartments was 35%, which is not high. The simultaneous operation of the ventilation system and kitchen range hood was effective, showing a PM2.5 reduction efficiency of 69.1%. However, a water sprayer was not effective, showing a PM2.5 reduction efficiency of 24.3%. The results of this study suggest that PM2.5 reduction performance should be standardized by evaluating the efficiency of different ventilation systems. Effective usage and maintenance standards for ventilation systems need to be disseminated, and ventilation systems and air cleaners should be used effectively.
열CVD법에 의하여 아세틸렌 가스를 탄소 원으로 사용한 탄소 나노튜브의 성장거동을 조사하였다. 닉켈 분말의 직경을 15nm 내지 90nm 범위로 조정하여 기판 에 촉매로 배열하였다. 탄소 나노튜브는 질소, 수소, 알곤, 암모니아 등 여러가지의 가스 분위기에서 증착되었으며 이들 가스의 혼합 분위기가 탄소나 노튜브의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 증착은 대기압 압력하에서 85 의 온도에서 이루어졌다. 순수한 질소 분위기에서는 탄소 나노튜브의 성장이 이루
50/50 vol% LSM-YSZ의 복합공기극(LSM=La1-xSrxMnO3(0≤x≤0.5))이 콜로이드 증착법에 의해 준비으며 주사전자현미경과 임피던스 분석기에 의해 연구되어졌다. 재현성있는 임피던스 스펙트럼들이 LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ로 구성된 향상된 셀을 사용함으로써 얻어졌다. 이러한 셀들의 임피던스 스펙트럼들은 작동온도에 강하게 영향을 받았으며, 가장 안정된 조건은 900˚C에서 도달되어졌다. 900˚C에서 공기//공기 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호(depressed arc)로 구성되었다. LSM전극에 대한 YSZ의 첨가는 LSM-YSZ 공기극의 저항 감소를 가져왔으며, 전해질 표면의 불순물의 영향을 제거하기 위한 연마는 공기극 저항을 더욱 감소시켰다. 또한 촉매층(Ni 혹은 Sr)을 가진 LSM-YSZ 전극은 촉매층이 없는 경우에 비해 공기극 저항의 감소를 가져왔다. LSM-YSZ 공기극 저항은 전극조성, 전해질의 형태, 인가 전류에 의해 영향을 받았다.
고체 산화물 연료전지의 전해질로 주로 사용되는 8mol.%Y2O3-ZrO2는 전기 전도성은 우수하나 기계적 특성이 좋지 못하므로, 전기적 특성과 기계적 특성이 동시에 우수한 고체산화물 연료전지의 전해질의 개발이 요구되고 있다. 본 연구는 이러한 두 가지 요구조건을 충족시키기 위해서 수행되어졌다. 단위전지의 공기극 재료인 LSM(La(sub)0.75Sr(sub)0.25MnO3) 기판과 Si wafer를 기판으로 기계적 성질이 우수한 3mol.%의 YSZ(3-YSZ)와 전기 전도성이 우수한 8mol.%의 YSZ(8-YSZ)를 각각 단층 및 다층 박막의 네 가지 형태로 전자빔 코팅에 의해 전해질 막을 제작하였다. 박막층의 분석결과, 결정조직은 증착된 3-YSZ 박막의 정방정 및 일부 단사정 구조, 8-YSZ 박막은 입방정 구조의 결정성이 나타났다. 단층막 보다 다층막이 낮은 내부 응력을 보였으며, 다층막이 기존의 8-YSZ 단층막의 열처리 전, 후와 비슷한 미세 경도 값을 보였다.
저유전율 층간절연물질인 불소첨가 SiO2박막을 ECR(electron cyclotron resonance) Plasma chemical vapor deposition 법으로 성막하였다. SiOF박막의 증착은 SiF4/O2의 가스유량비를 변수로하여 0.2에서 1.6까지 변화시켜 증착하였고, 이때 마이크로파 전력은 700W, 기판온도는 300˚C에서 행하였다. 증착된 SiOF박막의 흡습특성을 알아보기 위하여 Fourier transformed infrared spectroscopy(FTIR)을 이용하여 분석한 결과, 가스유량비 (SiF4O2)가 0.2 에서 1.6으로 증가하였을 때 Si-Ostretching피크의 위치는 1072cm-1 /에서 1088cm-1 /로 증가하였으며, Si-F2피크는 가스유량비가 1.0이상에서 나타나기 시작하였다. 또한 가스유량비가 0.2에서 0.8까지 변화하여 증착한 시편은 Si-OH 피크가 관찰되지 않았지만 가스유량비가 1.0이상(11.8at.% F함유)의 시편의 경우 Si-OH 피크가 관찰되어 내흡습성이 저하되고 있음을 확인할 수 있었다.
다이아몬드 형성에 미치는 MPECVD 증착조건에 관하여 연구하였다. 증착 실험 기판은 Si p-type (100)wafer를 사용하였으며 다이아몬드 박막은 다음과 같은 조건하에서 증착되었다. 메탄 농도:0.75%(3scm)-3%(12scm),산소 농도:0%-0.5%(2scm), 반응 압력:20torr-80torr, 반응 온도:600˚C-900˚C. 낮은 증착온도(600˚C)에서는 (100)의 우선성장면을 보였고 온도가 증가함에 따라 (100)과 (111)이 혼재된 cubo-octahedron이 형성되었고 900˚C에서는 (111)의 우선성장면을 가징 octahedron이 형성되었다. 산소가 첨가됨에 따라 높은 메탄농도에서도 양질의 다이아몬드가 형성되었다. 낮은 압력하(200torr)에서는 비정질탄소가, 높은 압력하(80torr)에서는 양질의 다이아몬드가 형성되었다.
SOFC용 L a0.68Ca/ sub 0.32/C r0.97 O3분말은 수산염법에 의해 제조되었고, 이 합성된 분말을 이용한 슬러리의 최적제조조건과 그린 필름의 최적 소성조건을 얻었으며,이 제조 조건에서 소결 시간과 온도에 따라 제조된 연결재료의 결정구조, 미세구조 및 소결거동을 각각X-선 회절, 주사전자현미경 그리고 에너지 분산 분광계를 이용하여 조사하였다. L a0.68C a0.32C r0.97 O3의 저온소결은 Cam (Cr O4)n에 의해 이루어졌음이 관찰되었고, 이때 Cam (Cr O4)n은 불규칙하게 녹아서 L a1-xC axCr O3-δ/와 반응하고 이 현상이 질량 이동을 증가시켜 시편의 급격한 결정립 성장과 조밀화를 야기시켰다. 이러한 결정립 성장과 조밀화는 소결온도 1400˚C부터 일어났다.X>부터 일어났다.
평판형 고체산화물 연료전지용 연결재료로 사용되는 La0.68Ca0.32Cr0.97O3박막의 소결조건을 변화시키며 곡강도, 상대밀도 및 전기전도도를 측정하였다. 그 결과 La0.68Ca0.32Cr0.97O3의 곡강도는 소결온도와 소결시간이 증가할수록 증가하였고, 상대밀도는 1400˚C, 5시간이상 소결한 시편에서 94%이상을 얻었다. La0.68Ca0.32Cr0.97O3의 저온소결은 Cam(CrO4)n에 의해 이루어졌음이 관찰되었다. 또한 La0.68Ca0.32Cr0.97O3의 전기전도도는 1400˚C, 7시간 소결한 시편의 경우 1000˚C에서 약 100/cm이상을 얻었다.
무전해도금법에 의한 퍼멀로이 박막의 도금 최적조건 규명 및 자기적 특성 향상을 위하여 퍼멀로이 박막의 미세구조 및 자기적 특성 등을 연구하였다. 소지는 알루미나를 사용하였으며, 환원제는 boron을 포함하는 Ni-Fe-B도금막이 형성되는 DMAB(dimethylamine borane)를 사용하였다. 도금시 인가된 도금막이 무자장하에서 도금된 도금막과 비교하여 기공이 적고, 조밀한 막이 형성됨을 SEM을 통하여 확인하였다. 도금속도는 온도, pH, DMAB 농도가 증가할수록 증가하였다. 도금막에 함유되는 boron의 함량은 pH가 감소할수록, 온도와 DMAB농도가 증가할수록 증가하였다. 도금막 보자력값은 300˚C에서 1시간 열처리하였을 때 약 4.5Oe로 감소하였고, 포화자기유도값은 3-5kG 정도 증가하였다. 이때 포화자기유도값은 자장하에서 도금된 후 열처리한 도금막이 무자장하에서 도금된 후 열처리한 도금막에 비하여 1.7kG 정도 높았다. 또한 열처리 후의 도금막이 열처리 전의 도금막에 비하여 기공이 적고 조밀한 도금막을 형성함을 볼 수 있었다.
박막 공정 및 마이크로머시닝(micromachining)기술에 의해 제작되는 마이크로 가스 센서는 고온 동작이 필수불가결하며 이 때 안정된 출력을 얻기 위해서 센서 저항 변화에 영향을 줄 수 있는 응집화 현상이 발생하지 말아야 한다. 본 연구에서는 고온 동작시 응집화의 구동력으로 작용하는 여러 요소중의 하나인 응력(stress)을 줄이기 위해서 인가 전력 밀도, 기판온도, 증착 압력 등을 증착 변수로 하여 증착 조건이 (AI, SI)1-xOx박막과 Pt 박막의 제반 물성 및 응력변화에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. (AI, SI)1-xOx박막의 증착 속도와 굴절율 값은 O2분압과 기판 온도가 증가할수록 감소하였으며 응력은 O2분압이 증가함에 따라 인장에서 압축으로 전환된 후 증가하였다. Pt 박막의 경우, 인가 전력이 증가할수록 공정 압력이 감소할수록, 기판 온도가 감소할수록 증착 속도는 증가하였으며 전기 비저항은 감소하였다. Pt 박막의 응력은 인가 전력이 증가할수록, 공정 압력이 증가할수록, 기판 온도가 증가할수록 압축에서 인장의 방향으로 전환된 후 증가하였으며 박막의 전기비저항 및 증착속도에 크게 의존하는 것으로 분석되었다.
MPECVD법을 이용하여 다이아몬드 박막을 p형 Si(100)기판 위에 증착하였다. 증착하기에 앞서, 핵생성 밀도를 향상시키기 위하여 40-60μm 크기의 다이아몬드 분말을 사용하여 6분간 초음파 전처리를 행하였다. 이런 전처리 과정 후, 다이아몬드 박막을 900˚C, 40Torr, 1000W microwave power에서 CH4와 h2사용하여 증착하였다. 이렇게 형성된 다이아몬드 박막의 순수도는 Raman spectroscopy로 측정하였으며 박막의 표면은 SEM으로 , 그리고 미세구조와 미세결함은 TEM으로 조사하였다. 반응기체 중 CH4의 농도가 증가함에 따라 다이아몬드의 정형적인 Raman peak와 더불어 다이아몬드가 아닌 제 2상의 peak가 증가하였다. SEM에 의한 박막의 표면은 CH4가 증가함에 따라 박막의 표면이 뚜렷한 결정형상에서 cauliflower 형태로 변화하였다. 다이아몬드 박막의 결함밀도는 CH4농도가 증가함에 따라 증가하였으며 결함 중 대부분은 111twin이였다. 그리고 MTP(Mulitply Twinned Particle)는 5개의 (111)면으로 형성된 결정으로, 5개의 (111)면은 각각에 대해서 Twin되어 있으며 five-fold symmetry를 나타내었다. 계면에서는 다이아몬드내의 결함들이 핵생성 site를 함유한 작은 지역에서부터 V형재로 퍼져 나갔다.
Flip chip bonding에 무전해도금기술을 적용하여 solder bumper형성의 최적 조건을 규명하였다. 시편은 AI 패턴된 4 inch Si 웨이퍼를 사용하고, 활성화 처리시 zincate 용액을 사용하였으며, 무전해 도금은 Ni-P 도금액고 Au immersion 용액을 사용하였다. 활성화 물질의 AI 침식정도 및 Zn 석출 정도를 알아보기 위하여 EDS측정을 하였고, 각 공전에서의 표면형상을 알아보기 위해 SEM 분석을 하였다. 열처리 후 금도금층의 주 결정성장 방향은 XRD를 이용하여 측정하였다. 산처리에서 질산과 황산 중 질산에 의한 산화막제거 정도가 더 우수하게 나타났다. 활성화 처리시 zincate 용액을 희석시킬수록 입자 크기가 미세해 지고, 활성화 물질은 pH 13-13.5, 상온, 농도 15-25%의조건에서 크기가 작은 Zn 활성화 물질이 균일하게 분포하였다. Ni과 Auan전해도금 속도는 온도와 pH가 증가할수록 증가하였다. Ni 무전해 도금 조건은 pH 4.5, 온도 90˚C, 시간 20분이며, Au 무전해 도금조건은 pH7, 온도 80˚C, 시간 10분이었다. 상온에서 400˚C까지 30분동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7, 온도 80˚C, 시간 10분이었다. 상온에서 400˚C까지 30분 동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7에서 (111), pH 9에서는 (200)과 (111)이 주 peak로 나타났으며, 열처리에 의한 결정 방향의 변화는 없었다. 전체 공정에서 최종적인 표면 형상에 영향을 주는 단계는 활성화 처리로서 flip chip의 bonding layer형성에 가장 중요한 요소임을 알 수 있었다.