진공부품에 사용되고 있는 재료는 여러 가지 있으나 회주철품은 진동 감쇄 및 흡진성이 우수하여 소음 발생이 적고, 조직 중에 흑연이 존재하므로 주강에 비하여 자기윤활작용이 있으며, 말차계수가 적어 마찰면의 면입이 높은 경우에도 소손 등의 이상 마멸현상이 적어 진공펌프, 내연기관, 공작 기계등과 같이 강인성과 내마멸성을 요구하는 부품에 많이 이용되어 왔다, 이 회주철도 대별하면 여러 종류가 있고, 진공 펌프용 재질은 주로 회주철 중에 ASTM A형으로 도면에 명기되어 있다. 따라서 본 제품을 개발하는 과정중에 연속 주조법으로 제조된 ASTM형이 기존의 재료에 비하여 내기밀성, 내마면성, 내피로성 및 기계적 성질등이 우수함을 확인하여본 재질로 개발하였고, 시험한 연구 결과를 발표하고자 한다. 실험은 ASTM A형으로 주조하기 위하여 용해된 용탕을 사형 주형에서 GC200으로 주조하고, ASTM D형은 D사의 연속 주조기에서 직경 30mm로 주조하였다. 이와 같이 주조된 사료를 일정한 크기로 시험편을 만들어 인장 강도, 경도, 피로한도, 피로성, 절삭성, 내유압성, 소입성과 내마멸성을 시험하였다.
자숙가리비의 shelf-life를 연장하기 위하여 열처리하여 탈각한 가리비를 진공 및 질소가스 포장하여 $5^{\circ}C에$ 저장하면서 여러가지 화학적 및 미생물적 변화를 분석하였다. pH는 저장기간이 증가할수록 감소하였으며 진공 및 질소가스 포장은 저장 18일 이후의 급격 한 pH 감소를 억제하였다. 진공 및 질소가스 포장은 아미노태질소, TMA, VBN, TBA생성 및 미생물 생육 억제효과를 나타내었으며, 두 포장방법 사이에는 뚜렷한 효과 차이는 없었다. 진공 및 질소가스 포장은 $5^{\circ}C에$ 저장된 자숙가리비의 shelf-life를 대조구 30일에 비교하여 약 6일 정도 연장하였다.
랩포장 및 진공포장이 냉장 돈육이 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위해 돈육의 등심부의를 랩포장 및 진공포장한 후 냉장저장하면서 저장기간에 따른 세균수,휘발성 염기질소, pH, 보수력 드립감량, 가열감량 및 경도의 변화를 측정하였다. 랩포장의 경우 일반세균수는 저장 10일에 2.0$\times$$10^{7}$ CGU/㎤의 수준에 달하였고, 휘발성 염기질소 함량은 저장 15d일에 26mg%로서 식육의 부패수준인 20mg%를 초과하였으며 , pH는 저장 7일 이후 급속하게 증가되어 저장 10일에 5.98의 수준이었다. 반면에 진공포장의 경우에는 일반세균수가 저장 30일에 7.7$\times$$10^{6}$ CGU/㎤의수준에 달하였고, 휘발성 염기질소 함량은 저장 30일에 19.8mg%로서 부패수준인 20mg%에 근접하였으며, pH는 저장기간이 경과됨에 따라 매우 완만하게 증가되어 저장 30일에 pH5.75의 수준이었다. 보수력은 저장 1일에는두 시험구가 75.0%의 수준으로 비슷하였으나, 저장기간이 경과됨에 따라 랩포장이 진공포장에 비해 급속하게 증가되었다. 드립감량과 가열감량은 저장초기인 저장 7일까지는 진공포장이 랩포장에 비해 다소 높은 수준이었으나 그 이후에는 랩 포장이 높은 수준이었다. 경도는 두 시험구 모두 저장 1일에 가장 높았고, 저장 기간이 경과됨에 따라 점차 저하되었으며, 랩포장에 비해 전공포장이 비교적 완만하게 저하되었다.
펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마의 전기적 특성과 GaAs의 건식식각을 연구하였다. 공정변수는 펄스 직류 전압 (350~550 V), 펄스 직류 주파수 (100~250 kHz), 리버스 시간 (0.4~1.2 ${\mu}s$)이었다. 전기적 특성은 오실로스코프를 이용하여 분석하였다. 펄스 직류 전원의 경우 평균 전압이 일정하더라도 주파수가 커지거나 리버스 시간이 커지면 peak-to-peak 전압이 증가한다는 사실을 이해하였다. GaAs 식각 실험 후 샘플의 식각률, 식각 선택비, 표면 형상을 비교, 분석하였다. GaAs의 식각 결과는 식각 속도, 식각 선택비, 표면 형상, 잔류 물질 분석을 실시하엿다. 본 실험에서는 1대의 기계적 펌프만을 상ㅇ하여 진공 압력을 유지하였다. GaAs의 식각 속도는 10 sccm $BCl_3$를 사용한 경우 최대 0.4 ${\mu}m$까지 얻을 수 있었다. 감광제에 대한 최대 식각 선택비는 약 2.5 : 1이었다. BCl3 플라즈마의 경우 75 mTorr의 저진공 조건에서는 500 V, 250 kHz, 0.7 ${\mu}s$의 실험에서 가장 좋은 식각 특성을 얻을 수 있엇다. X-레이 광전 분석기 데이터에 의하면, 식각된 GaAs의 표면을 깨끗하였으며, 염소와 관련된 잔류 물질은 거의 발견되지 않았다.
초고 진공영역에서 배기특성 개선을 위하여 재질 및 구조가 다른 세가지 형태의 60(l/s) 형이온 펌프를 제작하여 그 배기특성을 측정하였다. 그 결과 음극판에 Ta 선을 전기용접한 펌프와 양극 cell의 구조에 변화를 준 펌프의 배기속도가 상용으로 이용되고 있는 펌프에 비해 약 50% 이상 개선되었다.
한국진공연구조합의 회원으로 등록 활동하고 있는 당사는 각종 반도체 공정에서 화학적으로 인정하고 불활성인 이태리 AUSIMONT사의 FOMBLIN oil, 진공 그리이스, 환경 친화적인 불소계 용제(FOMBLIN PFS-1), PTFE sheet와 gasket(Italy GUARNIFLON), 비석면 재질로서 내마모성 및 내구성이 뛰어난 로타리 베인 펌프용 vane을 공급하고 있다.
차세대 가속기용 언듈레이터 진공용기는 In-vacuum 또는 out-vacuum 형태로 제작되며 out-vacuum 언듈레이터 진공용기는 얇고 길이가 긴 모양을 가진다. 이 진공용기는 완전한 비자성체가 요구되므로 주로 알루미늄 합금재로 제작된다. 또한 언듈레이터의 자석 간극은 그 중심에서 자기장의 세기가 극대화 되도록 최대한 근접하게 제작하기 때문에 진공용기의 단면도 이에 따라 매우 작고 또 진공용기의 두께도 매우 얇아야 만 한다. 현재 설계하고 있는 PAL-xFEL x-선 언듈레이터 용 진공용기는 내부 단면의 최대 크기가 5.2 mm, 두께는 $0.5mm{\pm}0.05mm$ 이고 길이 6,000 mm에서 그 평탄도가 0.1 mm 이하가 되어야 한다. 이 같은 진공용기를 제작하기 위하여서는 초정밀 압출, 후 평탄화 공정, 내표면 경면 처리, 초정밀 기계가공, 진공용접이 핵심공정이다. 본 논문에서는 알루미늄 6063-T5을 재료로 이 같은 초정밀 진공용기를 제작하는 전체 공정에 대한 국외 기술 동향과 국내 적용 가능한 공정을 조사하여 보고하고자 한다.
Schottky Emitter (SE)는 미국 FEI의 L. W. Swanson 그룹이 개발하여 상용화시킨 전자원이며, 고분해능 전자현미경용 전자원 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있다. 상온에서 작동하는 cold field emitter (CFE)에 비해 휘도(brightness)가 10~100배 정도 낮으나, 10-10 Torr 영역의 초고진공에서도 수시간 미만의 방출전류 안정성을 가진 CFE에 비해 수개월이상 안정된 방출전류를 전자현미경에 제공하므로, 반도체 측정, 검사 등과 같이 고분해능과 안정성이 동시에 요구되는 분야에서는 SE전자원은 필수 요소가 되어있다. 현재 SE 전자원은 일본, 미국, 영국의 4개사가 과점하고 있는 상태이다. SE 전자원이 안정되게 작동하기 위해서는 10~10 Torr 영역의 초고진공 환경이 요구된다. 한국 전자현미경 업체는 국책과제 등을 통해 SE 전자총을 개발해 왔으나, 진공기술과 광학계 설계기술이 부족하여 안정된 SE 전자총의 개발에 성공하지 못하였다. 본 발표에서는 10~10 Torr 영역에서 200 microA 이상의 전류를 안정되게 방출하는 SE 전자총의 전자빔 방출 및 진공특성을 보고한다. 시뮬레이션을 통해 구한 전차총의 전자원 위치 변화, 건렌즈 초점거리, 수차 등의 광학특성을 보여준다. 전자총을 전자현미경 경통에 탑재하고 제어하기 위해서는 전자총뿐만 아니라 전자현미경 전체의 광학특성을 이해할 필요가 있다. 전자총을 현미경에 통합 제어하기 위한 기술과제에 대해서도 간략히 보고한다.
최근 지구온난화 및 원유 공급 감소 또는 고갈로 에너지 효율성 높고 저탄소 녹색성장을 주도할 수 있는 철도산업에 대한 관심이 고조되고 있다. 초고속 자기부상철도는 에너지 효율이 높은 경제적인 교통수단으로써, 단위 수송당(인-km) 온실가스 배출량이 자동차의 38%, 항공기의 17%에 불과하고, 같은 궤도운송시스템인 고속철도에 비해서도 77%에 불과하고 단위수송당 에너지 소비율이 항공기의 80% 수준에 불과하므로, 화석에너지의 고갈이 예상되는 미래에 장거리 고속 이동 수단으로써 중요성이 확대되고 있다. 또한, 비접촉 추진 방식이므로 바퀴 접촉식 고속철도에 비해서 유지보수 비용이 저렴하고(34%에 불과) 고속철도에 비해 10dB 이상 소음 발생이 적은 수명주기 비용 및 환경측면에서 기존 철도시스템에 비해서 경쟁력이 있으므로 시급한 개발과 활용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 초고속 자기부상철도 연구와 관련된 국내외 연구동향과 함께, 국가연구개발사업으로 추진중인 초고속 자기부상철도 핵심기술개발사업에 대해 살펴보았다. 또한, 미래기술로 각광을 받고 있는 튜브트레인 기술에 대해서도 알아보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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