젤 추진제는 젤 추진 시스템에서 액체 추진 시스템과 같이 제어의 용이성, 저장성, 취급성, 비누설성 등과 같은 장점을 포함한다. 또한, 젤 추진제는 액체 추진제와 비교했을 때 보다 높은 발열량 특성을 나타내며, 금속 입자(알루미늄, 보론)의 첨가로 높은 비추력을 얻을 수 있다. 미립화 특성과 관련하여 젤 추진제는 젤화제의 다양한 점도와 금속 입자의 첨가 정도에 따라 저조한 미립화 특성을 나타낸다. 젤 추진제의 미립화 특성 향상과 연소 효율을 증대 시키기 위해 젤화제의 함유량 변화와 금속 입자의 첨가 정도에 따른 젤 추진제 제조 기술을 바탕으로 동적 분무 특성, 연소 특성 연구를 수행하고 있으며, 이에 대한 연구동향을 소개한다.
최근 디지털 컨버젼스에 의해서 정보 단말기 network가 디지털 기술을 기반으로 유기적으로 융 복합화 되고 있으며 BT, NT, ET, IT의 융합 기술의 필요성이 점차적으로 증대되고 있다. 이러한 환경 하에서 다양한 정보 및 서비스의 송신 및 수신이 가능한 휴대 단말기의 필요성에 부응하여 기존의 전화 기능, 카메라, DMB 이외에도 홈 네트워크, mobile internet 등 더욱 다양한 기능들이 요구되고 있다. 종래에는 수동 부품과 능동 부품의 실장을 별개로 추진했으나 최근에는 수동 및 능동 부품을 하나의 패키지 내에 실장 가능하도록 하는 3-D Integration을 추진하고 있다. 지금까지 여러 부품들을 실장 시키기 위한 공정들의 대부분은 높은 온도에서 공정이 이루어졌으나 여러 부품들을 손상 없이 집적화하고 실장하기 위해서는 저온화 공정이 필요하다. 최근 많은 저온 공정 중에서 Aerosol Deposition Method는 상온에서 세라믹 후막을 성막할 수 있어 가장 주목받고 있는 공정중의 하나이다. 본 연구에서는 3-D Integration을 실현하기 위해 이종 접합에 유리하고 상온에서 성막 공정이 이루어지는 Aerosol Deposition Method를 이용하여 금속 기판 위에 금속, 폴리머, 세라믹 후막을 성막시켰다. 기판 재료로는 Cu 기판을 사용하였으며 출발 파우더로는 Polyimide 파우더와 $Al_2O_3$ 파우더, Ag 파우더를 사용하였으며 이종 접합간의 메커니즘의 양상을 보기 위해 같은 조건에서 이종 접합간의 성막률을 비교하였으며 FE-SEM으로 미세 구조를 관찰하였다. 또한 기판의 표면 거칠기에 따른 메커니즘의 양상을 연구하였다.
금속광물자원은 특정한 소수국가에 편재되어 있어 공급제한, 고가판매 등 자원의 무기화 전략이 확산되고 있으며 국제 금속가격이 급등하고 수급이 불안한 가운데 95% 이상의 금속을 수입하고 있는 우리나라로서는 지속적으로 발생량이 증가하고 있는 폐금속자원에 대한 재활용 대책이 수립되어야 한다. 이를 위해 환경부에서는 국내 금속 자급률을 제고하고 국가경쟁력 강화 및 녹색성장 달성을 견인하는 동력으로 재활용 산업을 육성하기 위해 범정부 차원의 종합대책을 추진하게 되었으며, 지난 '09년 9월 22일(화) 국무회의에서 지식경제부 등 관계부처(기획재정부교육과학기술부국방부지식경제부국토해양부) 합동으로 "폐금속자원 재활용 대책(일명 "숨은 금속자원 찾기 프로젝트")"을 수립하고 확정발표하였다. 본 대책은 10년 계획의 장기적인 종합대책으로서 1단계와 2단계로 구분한 후, 단계별 정책목표를 설정하여 추진함으로써 '20년까지 재활용 기술 및 산업의 선진화, 폐금속 재활용율 75% 달성, 무역역조 연간 12.5억불 이상 개선을 목표로 하고 있다.
해양광물자원은 크게 해저면에 부존되어 있는 해저광물자원과 해수 중에 녹아 있는 해수광물자원으로 대별된다. 해수에는 막대한 양의 유용광물이 녹아 있어 회수기술 개발이 완료되면 상업화 가능성이 큰 것으로 알려져 있다. 21세기에 들어 육상금속자원의 저품위화 및 매장량 고갈에 따라 자원 보유국들이 자원을 무기화 하는 경향이 심화되고 있다. 따라서 대부분의 금속자원을 수입에 의존하는 우리나라는 삼면이 바다인 지리적 특성을 살려 해수로부터 희유금속 회수기술 개발에 적극적으로 나설 필요가 있다. 본 연구에서 해수로부터 희유금속 회수관련 논문분석 결과, 미국이 495편의 논문을 게재하여 양적 질적으로 가장 우수한 것으로 나타났다. 연구기관별로 보면 Chinese Acad. Sci.가 152편의 논문을 게재하여 양적으로 많은 연구가 이루어졌으며, 31편의 논문을 게재한 Univ. Oxford는 질적으로 가장 우수한 것으로 나타났다.
폴리실록산/금속 복합체 내에서의 금속입자의 분산성에 영향을 파악하기 위하여 금속산화물을 배위결합으로 가지고 있는 불록공중합체 형태의 변성 폴리실록산을 합성하였다. 합성된 폴리실록산과 금속입자와의 복합체 제조를 통하여 금속입자의 고분자상 분산상태를 확인하였으며 그 결과 금속산화물의 도입이 복합체 내 금속입자의 분산성에 영향을 미침을 확인하였다. 입자의 분산성과 변성폴리실록산에 도입된 금속산화물의 양적 관계 해석을 위하여 다양한 몰분율을 가지는 변성폴리실록산을 합성하였으며 복합체를 제조하였으며, 몰분율 변화에 따른 복합체에서의 분산성 향상을 파악하기 위하여 복합체의 전기전도성을 측정하여 그 결과를 percolation threshold 이론에 따라 해석하였다. 그 결과 금속산화물의 도입된 양이 많을수록 전도성의 임계농도가 낮아짐을 확인할 수 있으며 이를 통해 변성실록산 내 금속산화물의 몰분율의 증가가 입자의 분산성에 미치는 영향을 해석하였다.
본 연구에서는 고온의 LiCl-Ll$_2$O 용융염계에서 우라늄 산화물의 금속전환과 Li$_2$O의 전해반응이 동시에 진행되는 통합 반응 메카니즘을 기초로 한 전기화학적 금속전환기술을 제안하였다. 본 실험에서는 전기화학적 환원반응에 의해 생성된 Li 금속이온이 음극에 전착과 동시에 우라늄 산화물과 반응하여 금속전환율 99 % 이상의 우라늄 감속을 생성하는 통합 반응 메카니즘을 확인할 수 있었다. 또한 전기화학적 금속전환기술의 공정 적용성 평가 일환으로 우라늄 산화물의 금속전환성, 반응 메카니즘 규명, Li$_2$O의 closed recycle rate 및 물질전달 특성 등의 기초 데이터를 확보하였다 향후 전기화학적 금속전환기술은 LiCl-Li 용융염계의 금속전환공정의 반응조건 제한성 해소, 금속전환율 향상 및 공정의 단순화 등의 기술성과 경제성 향상 측면에서 획기적인 방안으로 고려될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 진동에너지를 흡수하기 위한 진동 금속 댐퍼의 구조 해석과 최적 설계를 수행한다. 고무 베어링, 마찰 또는 점성 댐퍼와 같은 다른 댐퍼와는 달리 이 금속제진장는 금속의 소성 변형과 그에 따른 히스테리시스 현상을 이용하여 구조물의 진동을 감소시킨다. 이 금속제진장치를 최적화 하려면 댐퍼를 통해 소성 변형을 얻는 것이 중요하다. 금속제진장치의 최적화된 형상을 찾기 위해 형상 최적화 방법을 적용하였다. 또한 매개 변수화 체계에 따라 일부 최적의 모양을 찾을 수 있다.
비금속성 이성화효소로 추정되는 Staphylococcus aureus의 tagatose-6-phosphate isomerase(E.C. 5.3.1.26)의 기질다 양성을 조사하기 위해서 그 구조유전자(lacB;510bp와 lacA;430bp)를 대장균에서 동시발현하였다. 알려진 기질 이외에 D-ribose와 D-allose에 대해 이성화활성이 새롭게 관찰되었다. EDTA 1 mM 존재하에서도 D-ribose와 D-allose에 대하여 각각 EDTA 비존재 조건에 대비하여 $95\%,\;75\%$의 이성화활성을 나타내는 것으로 미루어 tagatose-6-phosphate isomerase가 비금속성 이성화효소임을 밝혔다. 이때 lacA 또는 lacB의 단독발현시에는 이성화활성이 전혀 밝견되지 않았다. D-Ribose와 D-allose에 대한 기질친화상수 ($K_m$)은 각각 26 mM와 142 mM였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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