탄소섬유보강근을 철근 대체재로 사용하기 위해서 단기 역학적 특성뿐 아니라 장기간 역학적특성에 대한 연구가 필히 수행 되어야 하고 현재도 진행 중이다. 이에 따라 본 연구에서는 CFRP bar의 지속하중에 대한 저항성을 평가하기 위해 ASTM 기준에 따라 약 1,000시간 동안 탄소섬유보강근 인장강도의 40%를 재하하는 크리프 시험을 진행 후 잔류 인장강도 확인을 위한 추가 인장시험을 진행하였다. 크리프 시험 결과, 탄소섬유보강근의 변형률은 지속하중 하에서 1,000시간 경과 후 하중재하 초기 변형률보다 약 4.9% 상 승하였고 크리프 파괴는 발생하지 않았다. 잔류 인장강도는 일반 인장강도의 95% 수준으로 측정되었고 잔류 탄성계수는 일반 탄성계 수의 85 % 수준이었다. 따라서 본 연구에서 진행한 인장강도의 40 %가 1,000시간 동안 재하되었을 때 탄소섬유보강근은 안전한 것으 로 확인되었다.

탄소보강근(Carbon Fiber Reinforced Polymer)은 탄소섬유를 에폭시로 결합한 것으로 높은 인장강 도와 강한 내부식성으로 철근대체재로 각광받고 있다. 하지만 결합재인 에폭시의 특성상 고온에 취약 하다. 따라서 고온에 노출된 탄소보강근의 인장 시험을 통해 인장강도 및 탄성계수의 변화를 관찰하고 온도별 거동특성을 파악하고자 한다. 사용된 탄소보강근의 직경은 10mm이며 나선모양의 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer) 리브로 구성되어있다. 인장 시험체는 ASTM D 7205에 따라 강관으로 구 성된 그립부 700mm, 자유단 500mm 총길이 1,900mm로 제작하였다. 시험체 중앙부를 고온에 노출시 키기 위해 가열부 200mm의 퍼니스를 배치하였으며, 온도범위는 50~550℃이다. 시험결과 유리전이온 도인 150℃까지는 고온에 노출된 시험체가 상온 시험체에 비해 인장강도가 2.7~3.1% 감소하였으며, 탄성계수는 15.7~18.7% 감소하였다. 이후 250~550℃에서는 인장강도가 8.9~54.3% 감소하였고, 탄성 계수는 17.2~20.1% 감소하였다. 따라서 인장강도의 경우 550℃에서 최대 인장강도의 절반 이상으로 감소하는 것을 확인 하였고, 탄성계수는 인장강도에 비해 크게 감소하지 않는 것을 확인하였다.

강섬유 보강 콘크리트(Steel Fiber Reinforced Concrete, SFRC)는 콘크리트의 취성적인 거동을 연성 거동으로 보완해주는 재료로서 사용되고 있다. SFRC는 과거 비 구조체에서 섬유 보강 콘크리트는 균 열을 제어하기 위한 목적으로만 사용되었지만 현재 구조적인 재료로서의 연구가 진행되고 있다. 콘크 리트의 압축강도는 강도계산에 사용되지만 재료의 인성(Toughness)을 평가하기 위해서는 응력-변형률 곡선이 필요하다. 본 연구에서는 섬유의 혼입량을 체적비 0.5%로 두어 나선철근의 유무 및 철근의 피 치를 변수로 두어 압축실험을 통해 인성비(Toughness Ratio)를 측정하였으며, 선행연구에 제안된 예측 식을 통해 실험 값과 해석 값을 비교하였다. 사용한 강섬유는 직경 0.75mm, 길이 60mm 및 인장강도 1,100MPa인 후크형 모양의 섬유를 사용하였으며, SFRC의 압축 실험은 200tonf 용량의 UTM을 사용 하여 응력-변형률 곡선을 확인하기 위해 0.5mm/min의 속도로 변위제어 하였다. Plain 시편의 압축강 도는 19.6MPa로 나타났으며, 52mm간격의 나선철근을 넣은 경우 33.3MPa, 섬유 0.5% 혼입한 경우 29MPa로 각각 70.1% 및 48.0% 높은 압축강도가 나타났다. 52mm 간격의 나선철근을 넣은 시편의 인성비는 0.34로 측정되었으며, 0.5%의 섬유가 혼입된 52mm 및 36mm간격으로 보강된 시편의 경우 각 0.32 및 0.49로 -6.5% 및 44.3%의 증감이 나타났다. 따라서 섬유의 보강으로 인한 SFRC의 인성 거동을 확인하였다. 예측식의 경우 52mm 나선철근으로 보강한 시편의 경우 압축강도 -0.06 및 변형 률 -7.37%의 오차율이 나타났으며, 36mm의 경우 각 11.51% 및 -36.5%의 오차율이 나타났다. 따라 서 예측식을 통해 나선철근으로 보강된 SFRC 강도예측을 확인하였다.

A coal dust scattered from storage and transfer facilities of coal power plant is led to a air pollution. It is difficult to reduce some scattered coal dust by used filter system such as bag filter and electric precipitator because of being scattered in the large area. The need to cut down coal dust generation has been increased as being reinforced regulation to reduce dust from coal power plant. So this is a experimental basic study which reduces coal dust generation. This study is to reduce scattering rate of the coal dust by collision and interception between fine fog droplet and coal dust particles. The reducing rate of coal dust is evaluated by droplet size of 10㎛ sprayed. It is evaluated that capture efficiency is lower as a coal dust concentration become higher. And also it is increase as droplet size is decrase and droplet density is increase. It is resulted that coal dust coefficient to optimize the fog system design is 25μg/m3/l/hr and capture efficiency of coal dust is about 80%.

손끝은 최고의 촉각 센서이자 최고의 운동 기관이다. 많은 기술자들은 손끝의 감각에 의존하여 그들의 정확하고 숙련된 솜씨로 결과물을 만들곤 한다. 컴퓨터 게임 역시 섬세한 조작을 요구하는 분야임에도 불구하고 제작과 구현의 어려움 때문에 대부분의 게임 인터페이스들은 촉각이나 손이 나타내는 복잡한 표현들은 고려하지 않는다. 또한 VR이 빠르게 발전하고 있고 여러 종류의 가상 환경 몰입형 입력 장치들이 나타나고 있지만, 그들의 기술 수준은 게임 패드에 각종 센서가 추가된 정도에 머무르고 있다. 본 논문에서는 손가락의 위치를 통한 3D 인터페이스를 설계하는 방법론을 소개한다. 전통적으로 손을 인식하는 입력 방식에서는 주로 몇몇 제스쳐와 간단한 표현들을 인식하는데 그쳤으며, 상대적으로 미소한 손가락 관절의 움직임이나 손과 손 사이의 상호작용 등의 복잡한 제스쳐에 대해서는 전혀 고려하지 못하고 있다. 본 방법론은 이러한 표현들을 어떻게 구현할 것인지 제시하며, 손가락의 위치나 각도 등 복합적인 데이터를 계산하여 의미 있는 정보들을 도출해낼 수 있게 한다. 또한 실험을 위해 구현된 간단한 프로그램에서는 구체적으로 어떻게 작동하는지와 무엇을 표현할 수 있는지 보여준다. 이를 통해 3D와 몰입형 가상 환경에서 손이 나타내는 복잡한 표현들을 구현하는데 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

양파 수확작업은 양파 재배 작업의 전체 노동 투하시간 중 39%, 81.2hr/10a를 소모하며 이 중 줄기절단작업에 20.7hr/10a가 소요된다. 특히 수확작업은 76%가 인력에 의존하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 굴취와 수거작업에 대한 기계화가 연구되고 있으나 줄기절단기계의 경우, 비닐 멀칭상태에서의 원활한 작업이 가능한 장비가 개발되지 않았으며, 농업용 멀칭비닐로 사용하는 저밀도 폴리에틸렌 필름은 양파재배 기간에 비닐이 부식되어 비닐 인장력이 원재료의 90% 수준으로 저하되므로 비닐제거시 찢어짐이 생겨서 비닐수거에 애로사항이 있었다. 따라서 본 연구에서는 국내 환경에서 줄기절단작업 및 비닐회수작업이 원활하게 가능한 양파수확전처리기 개발을 위한 양파 수분함유량에 따른 줄기절단 높이, 칼날형태, 칼날각도, 비닐 인장력, 가이드의 토양내 전진저항시험 등의 기초실험을 실시하였다. 양파줄기의 수분함유량에 따른 줄기절단높이 시험결과, 수분이 많을수록, 줄기절단 높이가 높을수록 절단저항은 낮게 나타났으며 줄기절단저항 시험에서는 칼날 각도 및 기움각에 따른 절단 저항력 시험에서는 칼날 기움각 30°, 칼날각도 20°에서 절단저항력이 가장 낮게 나타나 왕복식 예취칼날이 적절한 것으로 판단되었다. 비닐 인장시험에서는 0.025mm 비닐이 27.99N의 인장력에서도 찢어짐이 거의 없어 양파 재배 시 사용하는 경우 비닐회수 작업이 원활하게 진행될 것으로 판단되며 또한 가이드의 토양 내 전진저항에서 가이드 각도 40°일때 평균저항은 2.26N으로 적정한 것으로 판단되었다.

최근 정삼투 기술 연구는 정삼투막 물질이동, 다양한 분야 적용과 관련된 연구가 주로 수행되었다. 정삼투 공정 실용화를 위해서는 공정설계와 관련 된 파일럿 규모 연구가 추가적으로 필요하다. 본 연구에서는 평판형 정삼투 모듈을 이용하여 운전조건(유도용액 및 유입수 유량과 농도, 모듈 개수)에 따른 모듈 성 능을 분석하고, 이를 바탕으로 정삼투 공정 설계 방안을 제시하고자 하였다. 직렬로 연결된 평막 모듈의 개수가 증가함에 따라 운전압력이 증가하였으나, 나권 형 모듈에 비해 압력 증가량이 낮아 평막 모듈 형태가 정삼투 공정 스케일 업에 적합하다고 판단된다. 유입수 유량대비 막면적은 삼투압차를 근거로 예측한 회수율을 얻는 주요 인자임을 제시하였고, 이를 바탕으로 정삼투 공정설계 연구 결과를 나타내었다.

셰일가스전 폐수는 총용존고형물이 10에서 200g/L로 높아 기존의 역삼투 공정으로 처리하기에 기술적 한계가 있다. 본 연구에서는 정삼투막을 이용한 고염폐수(TDS 70g/L) 농축을 다루고 있다. NH3-CO2 기반의 유도용액을 사용하여, 8인치 나권형 정삼투 모듈의 배열에 따른 농축 효율을 연구하였다. 유도용액 공급이 원활하면서 공급수 농축율을 높이기 위한 조건을 파악하기 위해 공급수 및 유도용액의 흐름을 직렬 및 병렬 연결을 적용하였다. 정삼투 모듈 개수 증가에 따른 성능 영향을 실험함으로써 정삼투 시스템 디자인에 활용 가능한 결과를 도출하고자 하였다. 정삼투 모듈에서 NH3-CO2 유도용액 염 역확산과 공급수염 제거율을 측정함으로써 정삼투 시스템 운영상 문제점 및 해결방안을 제시하고자 한다.

폐수는 농도 및 성상에 따라 처리 방법이 다양하지만, 증발식과 역삼투식이 고농도 폐수 농축시 적용되고 있다. 물론, 역삼투식으로 처리한 후에도 배출되는 브라인은 증발식으로 최종 처리하고 있다. 결국, 증발식이 적용되기 전에 최대한 폐수의 부피를 줄이는 것이 에너지 소비 측면에서는 유리하다. 따라서, 본 연구에서는 고농도 폐수 농축에 정삼투 기술을 적용하였다. 특히, 나권형 막모듈의 경우 구조적인 문제로 인해 직렬 연결시 압력강하가 심하게 커지는 단점이 있어, 본 연구에서는 평판형 막모듈을 사용하였다. 실험 결과는 유도용액과 원수의 농도, 두 용액간의 삼투압차, 두 용액의 유량, 막 면적 등이 농축에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 결국, 이런 파라미터들의 최적화가 정삼투 공정에서는 절대적으로 중요하였다.

압력지연삼투(pressure retarded osmosis; PRO) 공정은 염도차가 있는 두 종류의 물과 에너지 변환을 위한 멤브레인과 터빈을 이용하여 에너지를 생산하는 공정이다. PRO용 멤브레인의 전력밀도(W/m2)가 에너지 생산을 위해 가장 중요 하지만, PRO공정에는 멤브레인 외에도 여러 핵심 장비가 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 시스템의 경계를 펌프와 터빈 등을 포함하는 영역으로 확장하여 여러 영향 요소들에 따른 순 에너지의 크기를 비교 분석하였다. 결과에 따르면 멤 브레인을 통한 저염도수의 투과율, 저염도수의 유량 분율, 멤브레인 양측의 압력차, 멤브레인 모듈에서 저염도수 측의 압력강하, 모듈의 멤브레인 면적, 에너 지회수장치의 효율 등의 변화에 따라 PRO공정의 순 에너지가 크게 영향을 받았다.

최근 셰일가스 산업의 호황과 더불어 셰일가스전에서 배출되는 폐수처리가 중요한 환경문제로 부각되고 있다. 셰일가스전 폐수는 총 용존고형물의 농도가 10에서 200g/L로 높기 때문에 역삼투 담수공정을 적용하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 셰일가스전 폐수를 처리하기 위해 저압에서 운전 가능한 정삼투 공정(FO)의 적용 가능성을 연구하였다. 특히 대표적으로 널리 활용되고 있는 유도용액인 NaCl과 NH3-CO2를 사용하여 셰일가스전 폐수에 포함되어 있는 2가 양이온이 FO공정에 미치는 영향을 알아보았다. FO공정 유도용액의 역확산은 막의 플럭스와 스케일로 인한 막오염에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 이를 통해 FO공정의 폐수 성상에 따라 유도용액 종류 선택 및 공정 디자인의 중요성이 입증되었다.

Identification of specific marker proteins in cells is useful for isolating cells and determining their cellular characteristics and functions. Based on our previous study showing that matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) can be used as a marker for porcine spermatogonia, the expression pattern of MMP-9 was determined in both pre- (5-month old) and post-pubertal (11–month old) bovine testes. Histological analysis revealed that spermatogonia were located near the basement membrane in both testes, while spermatozoa were not detected in the 5-month old pre-pubertal bovine testes and epididymides. Mature spermatozoa were observed in the 11-month bovine testes and epididymides, and MMP-9 expression in 11-month old bovine testes was lower than 5-month old testes, according to reverse transcription-PCR and real-time-PCR data. To determine the specific expression sites of MMP-9 in the bovine testes, immunohistochemistry was performed. Expression of MMP-9 was observed in cells near the basement membrane of seminiferous tubules in both 5- and 11-month old testes. Furthermore, MMP-9 positive cells expressed protein gene product 9.5 (PGP9.5) and deleted in azoospermia (DAZL) that are already known as bovine spermatogonial stem cells markers. In the present study, MMP-9 expression was identified in both pre- and post-pubertal bovine spermatogonia expressing PGP9.5 and DAZL, and located near the basement membrane of seminiferous tubules. Thus, MMP-9 can be used as a marker for bovine spermatogonia, and may provide useful platforms for understanding the interaction between germ cells and extracellular matrix during spermatogenesis in the seminiferous tubules.

본 연구는 마늘의 물추출물(AGE)의 E. coli O157:H7,S. typhimurium, 그리고 S. aureus에 대한 항균효과를 조사하였다. AGE의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S.aureus에 대한 최소억제농도(MIC)는 각각 24, 48 그리고 24 mg/mL이었으며, 최소살균농도(MBC)는 모든 균에 대하여 96 mg/mL이었다. AGE 24 mg/mL을 E. coli O157:H7에 투여하고 배양 24시간 후에, 균의 증식이 무처리 대조군과 비교하여 유의성 있게 감소하였다(p < 0.01). 그러나 AGE 24 mg/mL을 S. aureus에 투여하고 배양 24시간 후에, 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타나지 않았으나, AGE 96 mg/mL을 투여한 경우에서는 배양 24시간 후에 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제가 나타났다(p < 0.01). AGE 48 (p < 0.05)과 96 mg/mL (p < 0.001)을 S. typhimurim에 투여하고 24시간배양 후에, 대조군과 비교하여 통계적으로 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타났다. 본 연구의 결과로부터, 마늘의 물추출물은 항생제와 화학적 식품보존제의 대체제로서 사용이 가능할 것으로 사료된다.

염도차가 있는 두 용액을 멤브레인을 통해 혼합시 염도차에너지를 생산할 수 있다. 특히, 삼투현상을 기본으로 하는 압력지연삼투(PRO) 공정을 사용하면 염도차에너지를 수력에너지로 변환할 수 있다. 이 압력지연삼투 기술의 핵심은 PRO 멤브레인으로, 이 멤브레인의 성능에 따라 생산되는 전력량이 결정된다. 본 연구에서는 개발중인 PRO 멤브레인 모듈의 성능인 물플럭스 기반의 전력밀도(W/m2)를 분석하여 평가를 수행하였다. PRO 멤브레인 모듈의 성능은 삼투압차가 클수록 커지지만, 삼투압차에 비례하지는 않았다. 이론적으로는 삼투압차의 절반 정도에서 최고의 전력밀도를 보이지만, 실제로는 멤브레인의 특성에 따라 최적 압력은 영향을 받는 것으로 보였다. 삼투압차와 압력차외에도 두 용액의 유량은 성능에 영향을 미쳤다.

최근 셰일가스전 산업이 발전함에 따라 시추 용수 공급 및 폐수처리가 셰일가스전 개발의 중요한 과제로 부각되고 있다. 셰일가스전 폐수는 총용존고형물의 농도가 10에서 200g/L로 높아 기존의 폐수처리 공정으로 처리하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 정삼투막을 이용하여 셰일가스전 폐수를 농축하는 공정을 다루고 있다. 260g/L의 NaCl을 유도용액으로 사용하고, 폐수 및 유도용액의 농도 변화에 따른 정삼투막의 플럭스를 측정하였다. 정삼투막 내,외부 농도 분극 현상을 감안한 모델식은 실측된 정삼투 플럭스와 유사함을 확인하였으며, 이를 바탕으로 정삼투 모듈의 성능을 예측하였다. 정삼투 공정은 유도용액을 희석시켜 시추 용수로 재이용하며, 발생폐수의 부피를 줄여 폐수 운반비용을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

W에 소량의 Ti를 첨가하여 그 함량 변화에 따른 X-선 마스크 흡수체용 W-Ti 박막의 물성을 연구하였다. W-Ti 박막은 DC magnetron sputtering system을 이용하여 증착하였다. Sputtering 증착시 증착압력의 증가에 따라 박막의 밀도는 감소하였으며 박막의 응력은 압축응력으로 바뀌었다. Ti 함량이 증가함에 따라 천이 압력 근방에서의 응력곡선의 기울기가 감소하였으며 천이 압력도 점차 낮아지는 경향을 보였다. Pure-W 시편의 경우 천이 압력이 약 6.5mTorr로 비교적 높았으며, 이 때 박막의 밀도는 17.8g/cm3이었고 함량 6.5%에서 가장 낮은 천이 압력(4.3mTorr)을 보였으며, 이때의 박막 밀도는 17.7g/cm3로 pure-W과 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. SEM을 이용한 미세구조 분석결과 pure-W 박막은 원형의 주상정 조직을 보이고 있으며, Ti가 첨가된 W-Ti 박막의 경우에는 가늘고 긴 침상 모양을 가지는 주상정 조직을 형성하고 있다. 또한 이러한 침상조직은 Ti함량이 증가할수록 더욱 발달하고 있으며, AFM 분석결과 Ti 첨가 시편 모두 18Å이하의 우수한 평균 표면 평활도를 나타내었다. 나타내었다.

금속 배선 공정에서 응용되고 있는 reflow에 관한 이론올 살펴보고, 금속 박막 reflow에 영향을 미치는 인자 및 re­flow와 grain growth의 관계를 고찰하였다. 금속 박막 reflow의 구동력은 표연 위치에 따른 chemical potential의 차이이며, 이러 한 구동력에 의하여 원자가 이동하게 된다. 반도체 소자의 금속 배선을 제작하는 조건에서 원자의 이동은 주로 surface diffusion에 의하여 이루어진다. 금속 박막의 reflow에 영향율 미치는 인자로는 reflow 온도, reflow 시간, reflow 분위기, 박막 두께, 박막 재료, underlayer 재료, 패턴 size, aspect ratio가 있으며, 박막을 reflow시키는 동안에 발생하는 grain growth에 의하여 reflow 특성이 변할 것으로 예상되므로 reflow 시 grain growth의 영향을 고려하여야 하리라 생각된다.

본 연구에서는 LPCVD, PECVD, ECR plasma CVD방법을 이용하여 x선 노광 공정용 마스크의 투과막재료로써의 실리콘질화막의 증착과 그의 물성에 관하여 실험하였다. X선 노광 마스크용 투과막의 재질로써 요구되는 적정인장응력에 가지는 증착조건으로 실리콘질화막을 1μm정도의 두께로 증착하였으며 이 조건에서의 물성을 SIMS, XPS, ESR, AFM, spectrophoto-metry를 이용하여 비교 분석하였다. ECR plasma CVD방법으로 얻은 실리콘 질화막은 화학양론적 조성(Si/N=0.75)에 근접하는 막을 얻을 수 있었으며 표면 평활도와 가시광투과도가 가장 우수한 결과를 얻었다. 저온 증착법인 PECVD로 얻은 막은 Si/N비가 약 0.86정도이고 산소와 수소의 불순물함량이 가장 높게 나타났다. SiH2CI2를 이용한 LPCVD막의 경우는 Si-rich조성을 가지지만 수소 불순물의 함량이 가장 작게 나타났고 표면거칠기는 가장 나쁘게 나타났다. 그러나 위의 방법으로 얻은 실리콘 질화막의 최대 가시광투과도는 633nm파장에서 모두 90%이상의 값을 나타내었고, 또한 표면 평활도도 0.64-2.6nm(rms)로 현재 연구되고 있는 다른 X선 투과막재료보다 월등히 우수한 결과를 보였다.

Si3N4가 추진기관 연소조건 하에서 흑연의 산화와 마모를 효과적으로 방지하는 다층 코팅재료로 쓰일 수 있도록 하기 위하여 저압화학기상증착법(LPCVD)으로 Si3N4를 코팅할 때의 증착특성에 대해 연구하였다. 흑연 위에 pack cementation방법으로 SiC를 코팅하고 그 위에 저압화학기상증착법으로 Si3N4를 코팅 하였으며, 증착온도와 반응기체입력비를 변화시키면서 이에 따른 증착속도와 표면형상의 변화를 관찰하였다. 증착속도는 증착온도가 높아짐에 따라 처음에는 증가하다가 최대값을 나타낸 후 감소하는 경향을 나타냈으며, 그레인의 크기는 증착온도가 높아짐에 따라 작아지는 경향을 보였다. 한편, 반응기체의 입력비가 20≤NH3/SiH4≤40인 조건에서는 증착속도의 변화나 표면형상의 변화를 관찰할 수 없었다. 증착온도 800~1300˚C 범위에서 증착된 Si3N4가 비정질상인 것을 XRD로 확인할 수 있었으며 1300˚C, 질소 분위기에서 2시간 동안 열처리하여 결정상인 Si3N4를 인을 수 있었다.