Concrete filled steel tube (CFT) columns have been widely used in moment resisting frame structures both in seismic zones. This paper discusses the design of such members based on the advanced methods introduced in the 2005 AISC Specification and the 2005 Seismic Provisions. This study focuses particularly on design following both linear and nonlinear methods utilizing equivalent static and dynamic loads for low-rise moment frames. The paper begins with an examination of the significance of pseudo-elastic design interaction equations and the plastic ductility demand ratios due to combined axial compressive force and bending moment in CFT members. Based on advanced computational simulations for a series of five-story composite moment frames, this paper then investigates both building performance and new techniques to evaluate building damage during a strong earthquake. It is shown that 2D equivalent static analyses can provide good design approximations to the force distributions in moment frames subjected to large inelastic lateral loads. Dynamic analyses utilizing strong ground motions generally produce higher strength ratios than those from equivalent static analyses, but on more localized basis. In addition, ductility ratios obtained from the nonlinear dynamic analysis are sufficient to detect which CFT columns undergo significant deformations.

High Pressure High Temperature (HPHT) treatment can significantly change the color of diamonds. We studied the variation of the optical properties according to the nitrogen arrangement in natural brown diamonds of various types (type IaAB, type IaB, type IaA > B, type IaA< B, IaA = B) after HPHT treatment. The diamonds with different arrangements of nitrogen were annealed at temperatures in the range 1700-1800˚C under a stabilizing pressure of 5 GPa. HPHT treated samples were analyzed using UV-Vis-NIR, FT-IR, and PL spectroscopy. The absorption and luminescence spectra were measured to compare the variations of nitrogen arrangement in the natural brown diamonds before and after HPHT treatment. After HPHT treatment, the brown coloration in all types of diamonds was reduced and a decrease in the peaks related to the A-aggregate of nitrogen was more predominant than the B-aggregate. Furthermore, the peaks related to N3 (415.4 nm), H4 (496.4 nm), and platelet decreased and the peaks related to H3 (503.2 nm) and G-band increased after HPHT treatment. In conclusion, spectroscopic analysis of natural brown diamonds after HPHT treatment showed that a yellow color was produced by absorption in the H3 centers and a green color was generated by interaction between absorptions of the H3 and H2 centers.

본 실험에서는 리튬 이차 박막전지의 음극물질로 주석 산화물 박막을 RF magnetron sputter을 이용하여 증착하였다. RF power를 2.5w/cm2로 고정시키고, 공정압력을 5mtorr에서 30mtorr까지 변화시키면서 막의 결정성 및 응력 변화, 굴절률 등을 측정하여 주석 산화물 박막의 음극 특성을 조사하였다. 분석한 결과, 압력이 증가함에 따라 증착 속도는 125Å/min에서 58Å/min까지 감소하였으며, 결정 구조는 (110)면에서 (101)면과 (211)면으로 천이됨을 보였다. 또한 막응력은 공정압력 20mtorr를 기준으로 압축응력에서 인장응력으로 바뀌었고, 굴절률도 1.93에서 1.79로 감소하였다. 공정압력변화에 따른 충방 전 시험결과 공정압력 5mtorr에서 가장 큰 가역적 용량(483.91μAh/cm2-μm을 보였으나, 사이클이 진행될수록 사이클 퇴화가 점차 증가하였고, 10mtorr에서는 가역적 용량 및 사이클 특성 모두 좋은 것으로 나타났다. 이는 공정 압력이 감소함에 따라 막의 밀도의 증가로 전기 화학적으로 반응할 수 있는 활물질의 양이 증가한 것으로 생각되며 또한, 사이클 특성은 막응력에 의해 크게 영향을 받는다고 생각된다.

본 연구에서는 생물반응장치를 이용하여 조직 배양된 라울리아 신초에 대하여 화장품 성분으로써 응용가치를 평가하였다. 조직 배양한 라울리아 신초에 대한 항산화 및 항염 활성 효과를 연구하였다. 라울리아는 뉴질랜드나 호주에서 자생하는 국화과의 야생초본식물이다. 이미 몇몇 보고 된 논문에서 라울리아는 기관지염, 수막염 그리고 호흡기 질병 등을 유발하는 바이러스에 대한 증식 억제 활성이 있다고 보고되었다. 실험 결과 조직배양된 라울리아 신초 추출물은 자연 상태의 라울리아 추출물과 비교하여 항산화 활성 및 항염 활성 효과가 우수하였다. 조직 배양된 라울리아 신초 추출물은 자연에서 자란 라울리아 추출물보다 50μL/mL 농도에서 10~25% 항산화 활성을 증가시켰다. 또한 조직 배양된 라울리아 신초 추출물은 LPS로 유도된 대식세포에서 iNOS와 COX-2의 단백질 발현이 자연에서 자란 라울리아 추출물보다 억제되었다. 본 연구의 결과들로, 조직배양 한 라울리아 신초 추출물은 피부 보호를 위한 천연 화장품 성분으로써 우수한 가능성을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

투명한 발틱 호박을 300℃에서 10분 동안 열처리할 때 썬 스팽글(sun spangle)을 생성하는 호박과 생성하지 않는 호박의 구분이 뚜렷하여 이러한 변화의 원인을 호박 매질의 성숙도와 내포물 분석을 통하여 밝히고자 하였다. 현미경으로 관찰한 결과, 두 종류의 시료 내에 함유된 내포물의 색상에서 차이를 보였으며 열처리 후 나타난 썬 스팽글에서는 미세한 틈(fissure)과 굴절률 차이를 나타내는 내포물을 확인할 수 있었다. 각 시편의 DR방식의 적외선 분광분석 스펙트럼은 열처리 전과 후에 뚜렷한 변화가 일어나지 않아 열처리 전후 화학 성분에는 변화가 없을 것으로 판단되고 원 시료들의 1000~600 cm-1 영역에서 스펙트라 차이를 나타내고 있어 이로 인한 성분 차이가 있을 것으로 추측된다. 이차이온질량분석(TOF-SIMS)을 통한 표면 분석에서는 썬 스팽글이 생성하지 않는 원 시료(PA)에 탄소 관련된 peak의 세기가 강하고 산소 peak이 약해 성숙 정도가 썬 스팽글을 생성하는 원 시료(SPA)보다 더 클 것으로 판단되었다. 또한 열중량분석-시차주사열용량분석(TG-DSC)의 열적 거동이 달라 두 시편의 화학성분에 차이가 있을 것으로 판단되는데, 이는 두 시료가 산지는 같을지라도 지질 연령이 달라 화학성분에 차이가 나타나는 것으로 보이며 이에 대해서 자세한 조사가 필요하다. 한편, 썬 스팽글을 생성하는 호박에서는 내포물의 열처리에 의한 물리적인 부피 팽창이 일어났으나 썬 스팽글이 생성되지 않은 호박은 상대적으로 미미한 팽창만 보였다. 그 원인을 조사하기 위하여 Attenuated Total Reflectance (ATR) 방식의 FTIR 분석을 수행한 결과, 썬 스팽글을 생성하는 호박은 1019 cm-1의 peak을 나타내고 887 cm-1의 세기가 강하게 나타나는 반면 썬 스팽글을 생성하지 않은 호박에서는 887 cm-1의 세기가 상대적으로 약하고 1019 cm-1의 peak은 존재하지 않았으며 1000~600 cm-1에서 흡수밴드의 차이를 보였다. 열처리 후 썬 스팽글의 생성은 이들 흡수 스펙트럼의 차이를 나타내는 성분과 호박의 성숙도에서 기인된 매질 중합체의 열팽창률의 차이에서 비롯된 것으로 판단된다.

마다가스카르 산 투어말린의 보석광물학적 특징들을 알기 위해 물리적 특성, 원소분석, 내포물 분석, 그리고 분광분석(UV-VIS 분광기, FTIR 분광기)을 하여 다른 산지와 비교 연구하였다. 물리적 특성은 다른 산지의 것과 큰 차이를 보이지 않았다. 자외선-가시광선 분광분석 결과 녹색과 청색의 시료는 Fe 성분이 많아 Fe3+에 의한 714~743 nm 영역에서 높은 흡수 밴드가 나타났고 분홍색은 Mn3+에 의해 510~530 nm에서 높은 흡수를 보였다. 갈색 시편은 Mn이 많아 Mn2+-Ti4+ 전하전이에 의해서 325 nm의 자외선 영역에서 나타난 높은 흡수에 기인하였다. 또한 무색 시편에서는 Mn2+에 의한 406~413 nm 사이의 밴드가 매우 미약하거나 Mn의 양이 적어 Mn2+의 영향이 거의 없어 발색이 되지 않았다고 본다. 적외선 분광분석에서는 4300~4500 cm-1 영역에서 금속-OH의 스트레칭과 밴딩이 조합된 모드에 의한 여러 개의 흡수 밴드가 나타났다. 내포물에서는 평행한 관상 속에 적철석이 녹아있는 형태가 나타났다. 연구 결과 마다가스카르 산의 투어말린은 Cu는 검출되지 않았으나 Fe과 Mn이 모두 검출되었고 이들의 양에 따라 다양한 색상이 나타남을 확인할 수 있었고 물리적 특성과 적외선 영역의 흡수 밴드, 그리고 내포물들은 다른 산지와 큰 차이를 보이지 않았음을 확인할 수 있었다.

천연 자수정을 열처리 하면 황수정으로 변색하는 것으로 알려져 왔다. 그러나 잠비아산 천연 자수정 시료를 350~380℃에서 1시간 열처리한 결과 총 8개의 시료 중 5개의 시료가 황수정으로 변화하였고 3개는 백수정으로 변화하였다. 이들의 발색의 차이는 열처리 전 본래의 자수정이 가지고 있던 색상에 의해 영향을 받는 것 같다. 열처리 전 황색을 함유한 자수정은 열처리 후에 황수정으로 변하였고, 황색을 함유하지 않은 자수정은 백수정으로 변하였다. 색상 변화의 차이를 분석하여 비교한 결과, 적외선 분광분석에서 3,400 cm-1의 피크의 세기와, 5,200~5,400 cm-1의 영역에서 피크의 존재 유무에 차이점을 나타냈으며, WD-XRF에서 미량원소인 Cr의 양에 차이가 나타났다. 열처리 전과 후의 FT-IR 스펙트라의 동일한 결과는 열처리가 주 구성성분이나 결정구조의 변화를 일으키지 않는 것으로 사료된다.

마다가스카르산 사파이어를 수평 알루미나 튜브의 전기로에서 대기중의 산화분위기 하에 1650℃, 50시간의 조건으로 Be2+의 확산 처리를 하였다. 자외선-가시광선 분광분석 결과는 각 시료 마다 차이는 있으나 전체적으로 Fe2+에서 Fe3+로 산화의 원인으로 청색이 옅어졌고 청자색 사파이어는 Cr3+에 의한 분홍색이 나타났다. Be2+의 확산 처리로 부분적인 갈색이 나타난 청색 사파이어에서는 진한 주황색 부분이 나타났고, 옥화메틸렌에 의한 침적실험 관찰 결과로 시료들의 가장자리에 주황색의 집중현상이 나타났음을 확인하였다. 또한 기존에 있던 내포물도 변화가 나타났다. 그러나 확산 처리 온도의 한계로 더 많은 양의 Be2+의 확산이 이루어 지지는 못했다.

변색 효과를 보이는 6종의 보석들을 대상으로 UV-Vis 분광분석과 Photoluminescence에 의한 발광 및 형광 특성을 조사하였다. 514 nm Ar이온 source로 PL을 측정한 결과 발광 피크의 모양이 다르게 나타났고 같은 천연과 합성 보석에서는 동일한 피크가 나타났다. 이들 발광 및 형광 특성은 보석들의 결정 구조와 관련이 있음을 관찰할 수 있었다. 325 nm He-Cd source에 의한 형광 조사에서는 합성 알렉산드라이트와 합성 칼라체인지 사파이어 그리고 천연 알렉산드라이트에서 강한 형광이 나타났고 이를 PL 피크로 확인하였다.

본 조사는 진해시 일대에 분포하는 식물상을 체계적으로 조사 및 분석함으로써 환경보전의 기초자료 제공과 더불어 자원식물적 접근을 통해 차후 생물자원 확보 방안 마련을 위한 틀을 제시하기 위한 것이다. 장복산, 안민고개, 화산 일대에 분포하는 전체 식물현황은 98과 286속 394종 49변종 4품종 등 447분류군이 관찰되었다. 지역별로는 장복산이 80과 210속 261종 35변종 4품종 등 300분류군, 안민고개가 66과 152속 178종 27변종 1품종 등 206분류군, 화산 일대가 90과 232속 294종 34변종 3품종 등 331분류군이 조사되었다. 한국특산식물은 뻐꾹나리, 호랑버들, 소사나무, 가는장구채, 할미밀망, 자주꿩의다리, 매화말발도리, 조팝나무, 해변싸리, 개나리, 병꽃나무 등 10과 11속 10종 1품종 등 11분류군이 확인되었다. 산림청 지정 희귀식물은 보존순위 97번인 뻐꾹나리와 202번인 태백제비꽃이 화산 일대 계곡에서 발견되었으며, 이에 대한 보전대책이 필요할 것이다. 귀화식물은 오리새, 애기수영, 소리쟁이, 방가지똥, 서양민들레, 토끼풀 등 11과 18속 21종 1변종 등 22분류군이 확인되었고 자연파괴도는 약 8.3%, 귀화율은 약 4.9%로 산출되었다. 자원식물 분포를 살펴보면, 장복산 일대는 관상용 147종, 약용 218종, 식용 182종, 기타용 151종이고 안민고개는 관상용 91종, 약용 155종, 식용 129종, 기타용 100종으로 나타났으며, 화산 일대는 관상용 167종, 약용 236종, 식용 195종, 기타용 155종이었다.