도로면 크랙실링 공법은 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있으므로 도로면 유지보수 공법의 하나로 폭넓게 활용되고 있다. 그러나 재래식 크랙실링 공법은 도로상에서 작업이 수행되므로 매우 위험하고, 노동 집약적이며, 노무자의 숙련도에 의해 작업 품질 및 생산성에 큰 영향을 받는 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 국내외에서는 재래식 크랙실링 공법을 자동화하기 위해 다양한 형태의 자동화 장비를 개발해 오고 있으나 실용화 실적은 매우 제한적인 것으로 조사되었다. 이는 기존에 개발된 크랙실링 자동화 장비의 작업 대상 크랙이 한정적이며, 실작업 영역이 좁아 작업 생산성이 낮고, 말단장치의 성능이 현장 요구수준을 만족시키지 못했기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 재래식 크랙실링 공법 및 기존에 연구 개발된 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발 현황 분석을 통해 국내 건설 환경에 적합한 도로면 크랙실링 자동화 장비 개발을 위한 고려사항을 도출하고, 도로면 크랙실링 자동화 장비 구성 요소 중 크랙실링 작업 공간 이동을 위한 핵심 하드웨어 기술인 본체 프레임(머니퓰레이터)과 공기 분사, 실런트 분사 및 압지 작업을 수행할 수 있는 말단장치에 대해 상세설계 및 하드웨어 제작을 수행하였다. 본 연구를 통해 제안된 도로면 크랙실링 자동화 장비 본체 프레임과 말단장치는 기존 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결할 수 있고, 국내 도로 상황과 규정에 부합되도록 설계 및 제작되어 크랙실링 자동화 장비의 실용화 가능성과 범용성을 제고할 수 있을 것으로 기대된다.
중공 발광 나노 물질은 특유의 구조적 특성(낮은 밀도, 높은 비표면적, 다공성 물질, 낮은 열팽창계수 등)과 광학적 성질을 이용하여 디스플레이 패널, 광결정, 약물전달체, 바이오 이미징 라벨 등의 다양한 적용이 가능하다. 이러한 적용에 있어 균일한 크기와 형태의 중공 입자는 필수 조건으로 여겨진다. 지금까지 합성된 중공 발광 입자에는 BaMgAl10O17 : Eu2+-Nd3+, Gd2O3 : Eu3+, $EuPO_4{\cdot}H_2O$과 같은 것들이 있으나 크기 조절이 어렵고, 그 균일성이 확보되지 못하였다. 균일한 크기의 중공 발광 입자를 만들기 위해 SiO2나 emulsion을 템플릿으로 이용하여 황화카드뮴, 카드뮴 셀레나이드 중공 입자를 합성한 예가 있으나, 양자점의 독성으로 인하여 바이오분야 응용에는 적합하지 않다. YAG는 모체로써 형광체에서 가장 많이 이용되는 물질로, 화학적 안정성과 낮은 독성, 높은 양자 효율 등 많은 장점을 갖고 있다. 특히 세륨이 도핑된 YAG형광체의 경우 WLED, 신틸레이터, 바이오산업에 적용이 가능하다. 그러나 지금까지 중공 YAG:Ce3+형광체를 합성한 예가 없었다. 본 연구에서는 단분산 수화 알루미늄 (Al(OH)3) 입자 위에 세륨이 도핑 된 이트륨 베이직 카보네이트 ($Y(OH)CO_3$)를 균일하게 코팅한 후 열처리를 하여 균일한 크기의 Y3Al5O12:Ce3+(YAG) 중공 입자를 합성하였다. 열처리 온도에 따른 고분해능 투과 전자 현미경(HRTEM), X-선 회절(XRD), 고분해능 에너지 분광법(HREDX) 분석결과, 중공 YAG: Ce3+입자는 Kirkendall 효과에 의해 형성됨을 확인하였다. 전계방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM) 측정을 통해, 열처리 후에도 입자의 크기와 형태가 균일함을 확인하였으며, 공초점 현미경 관찰을 통해 중공 형태를 명확히 확인 할 수 있었다. Photoluminescence (PL) 분광법과 형광 수명 이미징 현미경(FLIM)을 이용한 광 특성 분석결과, 합성된 입자는 400-500 nm에서 흡수 파장 (456 nm에서 최대 강도)과 500-700 nm 범위의 발광 파장(544 nm에서 최대 강도)을 나타냈고, 상용 YAG: Ce3+(70 ns)에 준하는 74 ns의 잔광 시간(decay time)이 측정되었다. 단분산 수화 알루미늄 입자의 크기를 조절하여 최종 합성된 YAG: Ce3+의 크기를 조절할 수 있었다. 지름 약 600 nm의 Al(OH)3를 사용한 경우, $1,300^{\circ}C$에서 열처리를 한 후 평균 지름 590 nm의 중공입자를 합성하였고, 약 170 nm의 Al(OH)3를 이용하여, 더 낮은 온도인 $1,100^{\circ}C$에서의 열처리를 통해 평균지름 140 nm의 중공 YAG: Ce3+입자를 합성하였다. 본 연구를 통하여 합성된 균일한 크기의 YAG 중공입자는 LED와 같은 광전변환 소자 및 다기능성 바이오 이미징 등의 나노바이오 소자 분야에 활용될 수 있음이 기대된다.
N'-(2-hydroxybenzyl)-2-(phenylamino)acetohydrazide ($H_2L^1$, 1) 및 N'-((3-hydroxy-naphthalen-2-yl)methylene)-2-(phenylamino)acetohydrazide ($H_2L^2$, 13)에 대한 VO(II), ZrO(II), Hf(IV), $UO_2$(II), Sn(II), V(V)$O_3$, Ru(III), Cd(II), Ho(III) 및 Yb(III) 착물을 합성하여 원소분석, $^1H$ NMR, IR, UV-Vis, 전기전도도 및 열분석 (DTA 및 TG)을 통해 특성을 조사하였다. 이들 리간드는 분광학적 결과에 의하면 중성 이배위, 일염기성 이배위, 일열기성 삼배위 또는 이염기성 삼배위 리간드로 행동한다. 그 결과 azomethine 질소원자, 양성자화 되어있거나 또는 탈양성자화 된 형태의 페놀 하이드록시 그룹 그리고 에놀 또는 케톤형 카드보닐 그룹을 통해 금속이온에 결합한다. 이들 리간드와 그 금속 착물들은 모체 리간드 및 금속이온 용액에 비해 높은 항균 및 항박테리아 저해효과를 보인다. 대부분의 금속 착물은 표준 항균성 시약 (amphotricene B) 보다 더 높은 항균 활동성을 보인다. 또한 이들 리간드와 착물은 항박테리아 활성도보다는 항균활성도에서 더 높은 수치를 보인다.
본 연구는 보수성 그라우팅제를 사용하여 제조된 반강성포장의 성능과 보수성에 대한 평가를 실시한 결과이다. 실내 성능 시험 평가에는 2종류의 그라우팅제를 사용하였다. 시험 방법으로는 P로트 흐름치를 변화시키면서 압축강도(3시간 및 7일)와 휨 강도(7일)의 변화를 관찰하였다. 관찰결과 P로트 흐름치의 변화는 강도의 변화에 큰 영향을 미치지 않았으나 다소 영향이 있는 것으로 나타났으며, 그라우팅제의 종류에 따라서는 강도의 변화가 발생하는 것으로 나타났다. 반강성포장체에 대한 성능 시험은 모체 아스팔트포장의 공극률은 변화시키면서 실시하였다. 시험결과 아스팔트포장의 공극이 클수록 반강성포장체의 휨 강도가 크게 나타나서 휨 강도는 공극의 크기와 관련이 있는 것으로 발견되었다. 보수 성능 시험은 현장에 시공된 일반 아스팔트, 살수된 반강성포장 및 살수하지 않은 반강성포장을 비교하여 시험을 실시하였다. 시험결과 살수된 반강성포장은 일반 아스팔트포장의 최고 온도와 약 $11^{\circ}C$, 살수하지 않은 반강성포장과는 $4^{\circ}C$의 차이가 발생하여 반강성포장의 보수성으로 인한 포장체의 온도 상승 억제 효과를 확인할 수 있었다.
DTO (dimethyl ether to olefin) 반응에서 촉매 성능을 향상하기 위하여 염산에 의한 SAPO-34 시료의 산 처리 영향을 연구했다. 먼저 TEAOH (tetraethylammonium hydroxide)와 DEA (diethylamine)를 구조유도제로 사용하여 정육면체 형태를 갖는 균일한 크기의 SAPO-34 시료를 수열 합성했다. 제조된 촉매는 염산의 농도 및 처리 시간을 변수로 하여 개조되었다. 그 결과, 우수하게 개조된 시료는 외부 표면의 침식과 함께 총 비표면적 및 마이크로 세공부피가 증가하였으며, 산점량이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 개조된 SAPO-0.2 M (3 h) 시료 상에서의 DTO 반응에서 촉매 수명과 경질 올레핀 선택성은 모체 SAPO-34 시료와 비교하여 크게 향상되었다. 이것은 코크 형성에 의한 비활성화가 주로 결정 외부 표면의 기공 입구에서 상대적으로 빠르게 진행된다는 것을 의미한다. 따라서 산 처리는 SAPO-34 촉매의 외부 표면을 개조함으로써 촉매의 성능을 향상할 수 있는 단순한 방법임을 확인했다.
Monobenzo-15-crown-5와 Dibenzo-18-crown-6을 모체로 아조(-N=N-)기가 치환된 두가지 새로운 crown ether dye-Ⅰ과 dye-Ⅱ를 합성하여 스펙트럼을 조사한바 ${\lambda}_{max}$는 377nm 와 383nm에서 나타났고. 이 crown ether dye 화합물과 알칼리 금속(Na, K, Cs)과의 착물 스펙트럼에서 ${\lambda}_{max}$는 390~400nm의 띠 이동과 세기가 증가함을 보였다. 또한 추출상수값(Kex)은 음이온을 고정한 뒤 추출상수의 크기는 Crown ether dye-Ⅰ에서는$K^+$ < $Cs^+$ < $Na^+$의 순위를 얻었으며 crown ether dye-Ⅱ에서는 $Cs^+$ < $Na^+$ < $K^+$의 순서를 얻었다. 이러한 결과는 알칼리 금속의 이온반지름과 crown ether dye의 동공의 크기 관계와 알칼리 금속 이온의 전하밀도로 설명될 수 있고 도한 음이온의 변화에 따른 추출 상수의 크기는 두가지 crown ether dye에서 똑같이 $Cl^-$ < $Br^-$ < $I^-$ < picrate의 순위를 얻었다. 이는 음이온의 용매화효과 순서와 일치함을 보여주고 있다. 그리고 각각 합성된 crown ether dye화합물의 추출계수 비를 구하여 비교 고찰하였고, 알칼리 금속 이온들의 회수율은 약 90%의 양호한 실험값을 얻었다.
The purpose of this study was to evaluate the decreasing effects of Korean garlic against the accumulation of mercury levels in maternal and fetal organs in pregnant Fischer 344 rats, based on the theory and information that neutral amino acids have protective effects against mercury poisoning and garlic contains a large of neutral amino acids. The results obtained are as follows: 1. On the 20th day of gestation, the maternal body weight in 20 mg/wt$\cdot$kg methyl mercuric chloride groups was 76.1% of those in control group, but those recovered to be 81.2% and 93.6% by treating with garlic (0.5 g/wt$\cdot$kg and 1.0 g/wt$\cdot$kg). 2. The mercury levels in maternal organs were reduced 6.2% and 47.2% (p<0.05) in kidney, 8.2% and 42.1% (p<0.05) in spleen, 9.7% and 40.9% (p<0.05) in blood, 35.6% (p<0.05) and 67.2% (p<0.05) in liver, 38.0% (p<0.05) and 57.6% (p<0.05) in brain, by treating with garlic (0.5 g/wt$\cdot$kg and 1.0 g/wt$\cdot$kg). 3. The mercury levels were reduced 22.4% and 44.3% (p<0.05) in placenta, and 34.7% (p<0.05) and 54.9% (p<0.05) in fetal body, by treating with garlic (0.5 g/wt$\cdot$kg and 1.0 g/wt$\cdot$kg). 4. The mercury levels in fetal organs were reduced 17.5% and 46.7% (p<0.05) in kidney, 15.1% and 37.0% (p<0.05) in brain, 30.2% (p<0.05) and 46.7% (p<0.05) in liver, by treating with garlic (0.5 g/wt$\cdot$kg and 1.0 g/wt$\cdot$kg). 5. Mercury levels in maternal kidney were 6.73~7.71 times higher than those in fetal kidney, but those in fetal liver and brain were 1.67~2.25 times and 1.98~2.93 times higher than those in maternal liver and brain, respectively. In conclusion, Korean garlic decrease the accumulation of mercury levels in maternal and fetal organs in pregnant Fischer 344 rats as increasing the dose.
최근에 $Eu^{3+}$ 이온이 첨가된 적색 형광체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 상업적으로 이용 가능한 적색 형광체와 비교하여 $GdVO_4$를 모체로 갖는 적색 형광체는 우수한 열적 안정성과 광학적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 고효율의 적색 형광체를 개발하기 위하여 고상 반응법을 사용하여 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체를 합성하였다. $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체 분말 시료는 활성체인 $Eu^{3+}$의 함량을 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키며, 초기 물질 $Gd_2O_3$ (99.99%), $H_3BO_3$ (99.99%), $Eu_2O_3$ (99.9%)를 화학 적량으로 준비하였다. 분말은 볼밀과 건조 작업을 거친 후, 500$^{\circ}C$ 전기로에서 5시간 동안 하소 공정, 1,100$^{\circ}C$에서 6시간 동안 소성시켰다. 합성된 형광체 분말의 XRD 측정한 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비에 관계없이 모든 분말 시료들에서 주 피크는 24.7$^{\circ}$와 33.2$^{\circ}$에 최대값을 갖는 (200)와 (112)면의 회절 신호들이 관측되었고, 상대적으로 약한 회절 세기를 갖는 (101), (211), (301), (103), (312)와 (420)면의 회절 신호들은 각각 18.6$^{\circ}$, 31.1$^{\circ}$, 40.1$^{\circ}$, 44.6$^{\circ}$, 49.2$^{\circ}$와 57.1$^{\circ}$에서 나타났다(Fig. 1). 이결과를 JCPDS(86-0996)와 비교함으로써, 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 정방정계임을 확인할 수 있었다. $Eu^{3+}$의 함량비가 0.05 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주 피크인 (200)면의 회절 신호의 세기는 증가한 반면, 0.20 mol에서는 급격하게 감소하였으며, 이 경우에 반치폭의 크기는 0.16$^{\circ}$이었다. 결정 입자의 크기를 결정하기 위하여 (200)면의 회절 피크에 대한 정보를 잘 알려진 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결과, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol인 경우에, 평균 크기는 48 nm이었다. $Eu^{3+}$ 함량비를 증가함에 따라 결정 입자의 크기도 비례하여 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대값을 나타내었으나, 농도 억제 효과로 인하여 0.20 mol 에서는 현저히 감소하였다. 표면 형상의 변화를 관측한 SEM 측정 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 결정 입자의 모양은 사다리꼴 형태에서 모서리가 둥글게 깎인 구형으로 변형되는 것을 관측할 수 있었으며 평균 크기는 500 nm이었다(Fig. 2). $Eu^{3+}$의 함량이 0.20 mol인 경우에 결정 입자의 형상은 더욱 구형에 접근하였으나, 평균 크기는 최소값을 나타내었다. 실험 결과로부터, 적절한 함량비를 갖는 $Eu^{3+}$ 이온을 첨가함으로써 적색 형광체 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu^{3+}$ 분말의 결정 크기와 발광 세기를 제어할 수 있음을 제안한다.
본 논문은 매립장 복토재로 사용될 열분해 차르의 중금속 및 VOCs의 흡착거동을 조사하였다. 열분해 과정에서 슬러지에 함유된 휘발분이 가스화 됨으로서 모체에 세공이 형성되었다. 휘발분의 가스화로 인해 형성된 세공을 확인하기 위하여 질소 흡착/탈착 실험을 한 결과, 열분해 차르($14.56\;m^2/g$)가 유기성 폐슬러지($6.68\;m^2/g$)보다 비표면적이 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 열분해 차르는 BDDT 분류의 Type II와 V의 중간 형태의 흡착특성을 나타냈으며, 약간의 미세공이 형성되었음을 보여주었다. 에틸벤젠과 톨루엔의 흡착실험 결과를 Freundlich 흡착등온선에 적용한 결과, 열분해 차르는 화강토나 유기성 폐슬러지보다 이들 물질에 대해 흡착능이 우수하였다. 또한 열분해 차르의 중금속 흡착실험에서도 어느 정도 중금속 흡착능력을 보여주었다. 이것은 열분해 차르가 매립장 복토재로 사용될 경우, 매립장으로부터 유해물질을 흡착/흡수하여 지하수와 토양이 오염되는 것을 막아주는 효과를 가지고 있음을 말해준다.
본 연구는 임신한 생쥐에 DEHP의 투여가 분만 후 생쥐의 번식기능과 태아의 성비에 미치는 영향을 검토하였다. 임신한 자성 생쥐에 DEHP을 투여한 후 임신 19일째에 임신한 자성의 체중, 태아의 체중, 태아수 및 태아성비를 조사한 결과, 실험개시시와 실험종료시 임신한 자성의 체중은 각 투여구간에 차이가 없었으며, 자${\cdot}$웅성태아의 체중, 평균 태아수 및 태아의 자${\cdot}$웅성 성비는 투여구간에 커다란 차이가 없었다. 임신기에 DEHP의 투여가 분만한 후 어미의 번식기관무게와 혈구화학치에 미치는 효과를 검사한 결과, 각 투여구간에 커다란 차이는 없었다. 임신기에 DEHP의 투여가 분만한 후 난소와 자궁의 조직에 미치는 영향을 조사한 결과, 난소에서는 모든 투여구간에 커다란 차이는 없었으나, 자궁에서는 0.5mg 투여구가 대조구에 비해 자궁내막층과 부종이 감소했으며, 1.0mg 투여구와 10.0mg 투여구는 일부에서 자궁내막층이 감소했지만 0.5mg 투여구에서의 감소보다는 적었다. 임신중인 생쥐에 저농도의 DEHP의 투여는 임신중인 모체와 태어난 자손의 번식 특성과 혈구화학치에 영향을 미치지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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