• 제목/요약/키워드: 물질의 상태

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QSAR 방법을 이용한 가스 상태의 등온흡착선 예측 (Prediction of Gas Phase Sorption Isotherms on The Basis of QSAR Method)

  • 김종오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.11-18
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    • 1991
  • 휘발성 유기물질(VOC)은 많은 경로를 통해 발생되는데, 독성이 있을뿐 아니라 발암물질을 포함하고 있으므로, 이들 물질 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 휘발성 유기물질 처리를 위해 활성탄을 사용할 경우 처리와 설계를 위해 흡착능력의 연구가 반드시 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 사용할 화합물에 대한 가스 상태의 등온흡착선을 물리적 특성과 액화상태의 등온흡착선으로 부터 예측하였다. 이를 위해 이용된 방법이 quantitative structure-activity relationships(QSAR) 방법이다. 가스 상태의 등온흡착선을 분자연결제수($^2{\chi}$)와 헨리의 계수, 또는 용해도와 가스 상태의 평형농도에 의해서 예측 할 수 있었다. 연구결과, Freundlich 모델을 근거로한 가스 상태의 등온흡착선은 ${\log}\;a_g=0.238\;^2{\chi}+0.573\;{\log}\;H_a+4.330(r^2=0.94)$ 이었다. 결과적으로, 저흡착능력 범위에서 Freundlich 이론을 근거로한 이 방법은 시간소비적 실험을 통하지 않고도 가스 상태의 등온흡착선을 예측할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

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양산에 적합한 구조의 X-ray 검출기 공정에 대한 연구

  • 권준환;오경민;송용근;김지나;노성진;남상희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.265-266
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    • 2012
  • 의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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플라즈마로부터의 이온포격에 의한 표면물질의 유전체 특성 변화 관찰

  • 방진영;유경;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.209-209
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    • 2011
  • 플라즈마 공정에 있어 챔버 및 웨이퍼의 표면 상태변화는 공정 결과에 큰 영향을 끼치게 된다. 챔버 표면에 대한 연구는 많이 진행되어 있지만 대부분의 연구가 챔버 표면에서 일어나는 화학적 반응에 초점을 맞추고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 상태 변화에 따른 챔버 표면물질의 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 프로브 표면에 Al2O3로 코팅을 하고 플라즈마에 삽입 후 AC 하모닉법을 이용하여 실시간으로 표면의 축전용량을 측정하였다. 그 결과 표면의 축전용량은 플라즈마에 인가한 전력과 표면이 플라즈마에 노출된 시간에 따라 변하는 것이 관찰되었다. 플라즈마에 인가된 전력이 증가되면 처음에는 급격이 축전용량이 증가하였고, 그 후 시간이 지날수록 천천히 수렴되었다. 유전물질의 축전용량은 그 물질의 온도와 연관이 있다. 실험 결과로 미루어 보았을 때, 플라즈마에서의 표면의 축전용량의 변화는 플라즈마로부터 표면으로의 열전달에 의한 표면의 온도 변화에 의한 것으로 이해할 수 있다. 특히, 쉬스에서 가속되는 이온의 포격에 의해 표면 격자가 크게 진동하면서서 일반적인 온도 변화에 의한 축전용량의 변화보다 더 큰 변화가 일어난 것으로 추정된다. 공정에 사용되는 많은 챔버의 표면이나 전극의 표면은 유전체로 코팅되어 있다. 이 유전체의 특성이 온도에 의해 변하게 되면 챔버의 전기적인 특성이 변하게 되어 임피던스 매칭 조건에 변화를 가져온다. 그 결과 플라즈마의 특성도 바뀌게 되어 공정 결과에 영향을 미치게 된다. 그러므로 챔버 표면의 유전특성을 관찰하고 제어하는 것이 플라즈마의 특성을 유지시키는데 중요하다고 할 수 있다.

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펨토초 적외선 분광법

  • 김성흔;임만호
    • 광학과기술
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    • 제8권3호
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    • pp.18-25
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    • 2004
  • 왜 펨토초 적외선 분광법인가\ulcorner 분광학이란 빛과 물질의 상호작용을 이용하여 물질에 대한 정보를 얻어내는 학문이다. 평형상태에 있는 물질을 구성하는 분자의 성질을 얻어내기 위해서는 보통의 분광학이 이용되지만 변화하거나 움직이고 있는 분자의 특성을 밝혀내기 위해서는 시분해 분광법이 주로 사용된다. 분자의 변화를 수반하는 화학적 변화는 거시세계에서는 상상을 초월할 정도로 매우 빨리 일어난다. (중략)

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아지드화 나트륨과 여러 가지 고분자 물질의 혼합비에 따른 열 안정성에 관한 연구

  • 박근호;이기철;이경구
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2002년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.213-216
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    • 2002
  • 산소가 없는 상태에서 비교적 낮은 온도에서의 열, 충격 등에 의해 용이하게 발화, 연소하는 불안정한 물질에 의한 사고는 이전부터 많이 알려져 있다. 최근에는 fine chemical 분야의 발전에 따라 그 위험성이 인식되지 않은 채 제조되는 불안정한 물질이 늘고 있다[1-2].(중략)

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충남지역 폐기물문제 현황과 개선방안

  • 이진;송석두;최진하;박석환
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2001년도 춘계 학술대회
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    • pp.6-16
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    • 2001
  • 인간은 생활을 영유하는 과정에서 필연적으로 쓰레기를 배출하게 됩니다. 그러나 우리나라는 60년대까지는 주요산업이 1차 산업에 의존하고 있어 쓰레기 배출이 크게 문제되지 않았었습니다. 왜냐하면 그 당시에는 우리들의 일상 생활용품들이 대부분 인위적으로 개발한 새로운 물질이 아닌 자연에서 그대로 구했기 때문에 배출쓰레기를 일정장소에 적당히 처리하여도 자연의 물질순환계에 의하여 원상태로 돌아갔으며 또한 물질이 귀한 시절이어서 대부분 재사용, 재활용되어 특별히 버릴 것이 없었기 때문일 것입니다. 그러나 우리나라도 70년대 이후 경제발전에 따라 고도산업 사회에 접어들고 인구 도시 집중화 및 자연상태에서 좀처럼 분해되지 않는 새로운 화학물질 소재들이 다량 생산되고 생활수중 향상 등에 의하여 많은 양의 물질이 소모되면서 배출되는 쓰레기도 인간에 치명적인 위해를 줄 수 있는 성분이 함유됨은 물론 배출향도 엄청나게 증가하여 처리에 어려움을 겪게 되었습니다. 이에 우리도의 당면한 생활쓰레기 처리실태 및 문제점과 이에 대한 개선방안을 제시 논의해 보고자 합니다.

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대뇌 활성화 상태 변화와 혈액형간의 상관성 분석 (Correlation analysis between cerebral activation status and blood type)

  • 박연태;신정훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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    • pp.1097-1099
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    • 2017
  • 본 논문은 대뇌 활성화 상태 변화와 혈액형간의 상관성 분석을 목적으로 한다. 혈액은 인체의 혈관을 통하여 몸 전체로 순환하는 액체 성 물질이다. 이 혈액을 구성하는 물질의 이질적 차이를 나타내는 차별적 유형을 혈액형이라 하며, 혈액형은 멘델의 법칙에 따라 부모에서 자식으로 유전된다. [1] 최근 들어 혈액형이 가지는 유전적 특징을 통한 질병 진단 및 치료, 예방을 위한 연구가 진행되고 있으나, 대부분의 연구는 육체적인 질병과 관련되어 있는 실정이다. 그러나, 혈액형의 경우 유전적 특성을 가지고 있으며, 신경 전달 망에 영향을 끼칠 것으로 추정 되는바 육체적 질병뿐만 아닌 정신적인 질환에도 혈액형에 따른 치료 및 예방방법을 차별화 하여, 보다 효율적인 치료 및 예방을 수행 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 논문에서는 이를 위하여, 외부자극에 따른 대뇌 활성화 상태 변화를 분석하며, 특히 혈액형에 따른 상태변화의 상관성을 분석하고자 한다. 본 논문에서 활용하는 외부 자극은 청각 자극을 활용하며, 먼저 혈액형에 따른 피험자 군의 분류를 수행하여 동일 군 내 공통반응 및 상이한 군 간의 특이반응을 분석하여, 혈액형이 대뇌 활성화 상태 변화 및 정신질환에 따른 증상발현 등과 유관함을 검증하고자 한다.

물질의 개념과 예에 대한 초등학생들의 이해 (Elementary School Students' Understanding of Matter and its Examples)

  • 임희준
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권1호
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    • pp.150-161
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    • 2022
  • 물질은 대표적인 과학의 기본 개념이지만 추상성으로 인해 학생들이 이해하는 데 어려움을 겪는 개념 중 하나이다. 본 연구에서는 초등학생들의 물질에 대한 개념과 물질 및 물질이 아닌 것의 예에 대한 이해를 학년에 걸쳐 조사하고 비교하여 그 특징을 살펴보았다. 연구 대상은 3학년부터 6학년 학생 총 418명이었으며, 자유응답식 설문을 통하여 자료를 수집하였다. 연구 결과 첫째, 물질에 대한 초등학생들의 주요 개념은 '물체를 이루는 재료', '보고 만질 수 있는 것', '고체, 액체, 기체에 해당하는 것'이었다. 학년이 올라감에 따라 재료 관점의 설명 비율은 줄어들고, 상태 관점의 설명 비율이 높아지는 경향이 있었으며, 물질을 무게와 부피를 가진 것으로 설명하는 학생은 거의 없었다. 둘째, 학생들이 제시한 물질의 예는 대부분 고체였으며, 고학년으로 갈수록 액체와 기체 상태의 예도 늘어났다. 그러나 오히려 고학년에서 물체와 물질을 구분하지 않는 경우들이 늘어나는 특징이 있었다. 셋째, 물질이 아닌 것의 예로 물체, 액체, 기체가 언급되는 가운데 다른 학년에 비해서 6학년 학생들은 물질이 아닌 것의 예를 더 잘 제시하였다. 마지막으로, 학생들의 물질에 대한 개념은 그들이 제시하는 물질 및 비물질의 예에 영향을 미침을 알 수 있었다.

하천에서 독성물질의 혼합거동모의를 위한 2차원 수치모형의 매개변수 민감도 분석 (Analysis of Parameter Sensitivity of 2D Numerical Model for Simulation of Toxic Contaminants Transport in Stream)

  • 신동빈;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.106-106
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    • 2019
  • 많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

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월성원전 부지의 가을철 방사성 물질의 대기확산인자 분포 특성

  • 이갑복;이명찬;송영일
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.665-670
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    • 1998
  • 삼차원 해륙풍 모델과 라그랑지안 입자확산모델을 이용하여 해안지역에 위치한 원전으로부터 정상운전시 장기적으로 연속 방출되는 방사성 물질의 대기확산 평가방법론을 개발하였다. 개발된 방법론을 적용하여 월성원전 부지를 대상으로 풍향, 풍속 및 운량에 따라 범주화된 각 종관기상 상태에 대해 가을철 방사성 물질 대기확산 특성을 분석하였다. 분석 결과, 방사성 물질의 계절 또는 연중 핑균적인 대기확산인자의 분포는 종관바람 둥과 같은 주풍의 발생빈도에 영향을 받을 뿐만 아니라, 해륙풍 등과 같은 국지 대기순환의 특성에 따라서도 그 분포특성이 결정됨을 알 수 있었다.

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