2단계 열탄소환원법으로 탄화규소 휘스커를 기상-고상, 2단계, 기상-액상-고상 성장기구로 각각 합성하였다. 그리고 휘스커에 있는 적층결합을 X-ray와 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다. 탄화규소 휘스커에 있는 적층결함은 휘스커의 지름과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 즉, 기상-고상, 2단계 성장, 기상-액상-고상 성장기구에 상관없이 지름이 1$\mu\textrm{m}$이하로 작아지는 경우 적층결합이 많아지고, 기상-액상-고상 기구로 성장한 지름이 2$\mu\textrm{m}$보다 큰 경우 적층결함이 거의 없는 것으로 나타났다. 이같은 현상은 휘스커 지름이 작아짐에 따라 휘스커의 비표면적이 증가하는 때문인 것으로 판단되었다.
LCD용 다결정 실리콘 TFT의 제조에 요구되는 고품위의 다결정 실리콘 박막을 60미만의 저온 공정으로 제조하는 기술로 비정질 박막의 고상 결정화(solid phase crystallization) 가 유망하다. 본 연구에서는 고진공 화학증착기를 이용하여 증착된 비정질 실리콘 막의 고상결정거동에 대해 연구하였다. 고상 결정화 속도 및 결정화 후의 결정성(결정립 크기 및 결함 밀도) 화학증착시의 증착가스의 종류(SiH4 혹은 Si2H6), 공정 압력, 증착 온도 등에 민감한 영향을 받으며 Si2H6가스의 사용, 증착 압력의 증가, 증착온도의 감소는 최종 결정립의 크기를 현저히 증가시킨다. 또한 증착전의 기초 진공도를 높임으로써 반응기 잔류 가스에 의한 산소나 탄소 등의 막내 유입이 감소되어 결정화 속도가 증가하고 결정성이 향상되었다.
이원계 박막확산쌍에서 열처리 방법에 의한 고상 비정질화 반응의 경향성을 예측하기 위하여 유효 구동력 개념을 제시하였다. 고상 비정질화 반응은 두 원소의 물리적 혼합물과 비정질상간의 최대 자유에너지차로 주어지는 열역학적 구동력(ΔGmax)과 확산원소의 원자반경에 대한 기지의 유효 침입형자리 반경의 비로 주어지는 구조적 요소(Rm/d)가 충족될 때 일어나는 빠른 확산에 의하여 발생된다고 고찰하고, 유효 구동력 기준을 이용하여 금속/금속계 뿐만 아니라 금속/실리콘 계의 고상반응에 의한 비정질상 생성 경향성을 예측하고 실험결과들과 비교하여 잘 적용됨을 보였다. 또한, 유효 구동력 기준이 금속/실리콘 계에서 비정질상의 임계 성장두께 경향성의 예측에도 잘 적용됨을 보였다.
본 연구에서는 TiAl 금속간 화합물을 자전 고온 반응법을 이용하여 제조시 반응과정을 열시차 분석 방법으로 분석하였다. 합금 조성은 Ti-45at% Al, 53at%Al, 알루미늄 분말 크기, 승온 속도, 성형 밀도 등을 변화시켜 이들이 반응 과정에 미치는 영향을 관찰하였다. 분말이 미세할수록, 승온속도가 느릴수록, 성형 밀도가 낮을수록 반응 점화 온도 및 연소 온도가 감소하였으며, 고상 Ti와 고상 Al간의 반응정도가 증가하는 것이 관찰되었다. 고상 Ti와 고상 Al간의 반응에서 생성되는 것은 XRD 분석 결과 Ti$Al_{3}$상으로 확인되었다. 이에 비하여 반응 점화 온도가 알루미늄의 용융 온도보가 높을 경우에는 생성되는 상이 $Ti_{3}$Al, TiAl상으로 확인되었다. 이러한 상의 생성 원인에 대하여 확산 계수 및 알루미늄의 용해도등의 요인으로 설명하였다.
매년 찾아오는 가축 질병과 강화되는 정부 규제 등 생산기반이 위축되는 상황에서 현 오리사육 농가가 생산성을 높여야 할 필요가 있다고 느낀 청정오리농장 황문주 대표는 고상식 오리사를 도입했다. 고상식 오리사는 깔짚을 사용하지 않아 작업자가 오리사에 들어갈 필요가 없어 작업자로 인한 가축질병 감염 위험이 특히 적다. 또 단위면적당 사육수수 증가로 더 많아 소득에도 도움이 될 것으로 기대된다. 특히 최근 정부에서 가설건축물에 대한 축산업 허가를 불허하고 기존 가설건축물도 5년 이내 건축허가를 받아야만 한다. 청정오리농장은 기존 비닐하우스 축사를 보강해 무창 오리사로 리모델링을 통해 정식 건축허가를 받았다는 점도 주목할만하다. 기존 축사를 리모델링할 경우 신축 대비 비용도 1/3로 절감 가능하다는게 황 대표의 설명이며 축사에 대한 투자 여력이 부족한 오리농가들에게 대안으로 주목받고 있다. 이 뿐만 아니라 황문주 대표는 최근 새로운 도전에 나서고 있다. 축사 1동을 고상식 축사로 개조해 사육실험을 하고 있는 것이다. 고상식 축사는 깔짚이 필요없을 뿐만 아니라 환경개선으로 질병차단은 물론 생산성 향상에도 크게 도움이 되고 있다는 것이 황 대표의 설명이다.
PECVD방법으로 증착된 비정질 실리콘(a-Si)박막이 고상결정화되고 x-선 회절 (XRD)방법으로 조사되었다. a-Si박막들은 기판 온도 120-$380^{\circ}C$사이에서 Si(100)웨이퍼 위에 $SiH_4$가스 혹은 수소희석된 $SiH_4$가스로 증착되고, $600^{\circ}C$로 가열되어 결정화되었다. 고상화 되었을 때(111), (220), (311)XRD피크들이 나타났고 (111) 우선방위가 두드러졌다. 고상결정 화된 다결정 실리콘(poly-Si)박막들의 XRD피크의 세기는 기판온도가 낮아짐에 따라 증가되 었고, 수소희석은 고상화 효과를 감소시켰다. XRD로 측정된(111)결정립의 평균크기는 기판 온도가 낮아짐에 따라 약 10nm로 증가하였다. 기판온도가 낮아질수록 증착속도는 증가하였 으며, 결정의 크기는 증착속도와 밀접한 관계가 있었다. Si계의 구조적 무질서도가 클수록 고상화에 의한 결정립의 크기도 커지는 것으로 생각된다.
본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였으며, 고상 캡슐 혼합에 따른 자기치유 모르타르의 품질 및 역학적 치유 특성을 평가하였다. 고상 캡슐은 시멘트 질량에 대하여 5% 혼합하였다. 압축하중 재부하 실험결과 Plain의 자연 치유 효과에 대하여 평균적으로 약 20% 수준을 향상시키는 것으로 나타났으며, 탄성범위의 경우 치유재령 7일에 약 79% 및 치유재령 28일에 98%의 치유율이 나타났다. 휨하중 재부하 실험결과, 탄성범위의 경우 치유재령 7일에 약 79% 및 치유재령 28일에 98%의 치유율이 나타났다. 이러한 결과를 통하여, 고상 캡슐의 치유성능은 투수시험에 의한 내구적 특성 외에도 강도와 같은 역학적 치유 특성에도 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라 강도가 감소하는 경향이 있으므로 이에 대한 보완이 필요하다고 판단된다.
본 연구에서는 PCBs 함유 고상폐기물의 효율적 관리를 위해 현행 폐기물 공정시험방법의 용출 시험방법을 고상폐기물 종류별 표면채취법, 부재시험방법, 세정시험방법 등의 함량시험방법과 비교검토하여 PCBs 함유 고상폐기물의 시험방법(안) 및 기준(안)을 마련하였다. 우리나라의 표면채취법에 의한 비함침성 고상폐기물의 규제기준은 미국 및 일본과 같은 수준으로 각 국의 액상폐기물인 절연유 기준과 표면채취법에 의한 처리기준의 수치적 관계를 이용하여 산출하는 것이 타당한 것으로 판단되어진다. 이에 PCBs 함유 고상폐기물 중 규소강판 등 표면채취가 가능한 평면형 비함침성 부재는 표면채취법으로 시료를 채취하여 함량분석법으로 분석하는 경우, 비함침성 고상폐기물의 규제기준(안)을 $0.4 {\mu}g/100cm^2$으로 설정하였다. 또한, 표면채취가 어려운 시료를 일정한 크기로 잘라 부재를 채취한 후 함량분석법으로 분석하는 경우에는 규제기준을 0.04 mg/kg을 제안하였다.
일반 간선열차에서 주로 사용하는 저상승강장과 수도권 전동차에서 주로 사용하는 고상승강장을 동시에 안전운행하기 위한 니즈기술로서, 저상/고상 승강장에 상관없이 승하차할 수 있는 철도차량 승강문 스텝장치가 필요하다. 본 연구에서는 이를 대비하여 저상/고상 승강장 겸용 승강문 스탭의 기능 및 제작 요구사항을 검토하였다. 세밀히 검토한 결과, 합리적 설계안은 자체 언더프레임의 손상 및 철도승강장의 이격거리 변동성을 최소화 할 수 있는 텔레스코픽 슬라이딩 스텝방식이라고 판단된다. 또한 다양한 요구조건을 고려하여 각 단계별 스텝 동작 과정 및 제어 흐름도를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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