국립천문대 (대장 민영기 박사)는 지난 9월 29일 소백산 연화 제 2봉에 천체 관측설비를 5년만에 준공한 바 있다. 경주 첨성대를 본뜬 첨성관에 20cm 태양망원경, 60cm 반사망원경 돔, 광학험기계들, Mini Computer를 갖춘 각 연구실을 마련한 이 관측소에서 무엇이 이루어 질것인가? 민영기 박사에게 전망을 들어본다.
초음파 의료용 탄성 영상 시스템의 성능을 평가하기 위한 인체 조직 모사 팬텀을 제작하였다. 인체에서 종양이나 암 조직은 주위의 정상조직보다 단단한 특성을 가진다. 이러한 조직의 단단함을 영상화하는 기법이 탄성 영상 기법이다. 인체의 병변 조직의 기계적인 특성을 모사하기 위하여 플라스틱 경화제와 연화제를 이용하여 탄성도가 다른 균일 탄성 팬텀을 제작하였다. 제작된 균일 탄성 팬텀은 시료의 비율에 따라 $11.1{\sim}79.6$ kPa 범위의 탄성계수 값을 얻었다. 이를 바탕으로 외부 매질과 내부 매질의 탄성계수 차이가 5배와 7배 정도인 초음파 병변 모사 팬텀을 제작하여 탄성 영상을 획득하였다. 본 논문에서는 제작된 플라스틱 기반의 탄성 팬텀이 인체의 탄성 특성을 모사하는 탄성 팬텀으로서 유용함을 확인하였다.
합성(合成)고무는 일반적(一般的)으로 천연(天然)고무에 비(比)하여 roll 가황성(加工性)이나 압출특성(押出特性)이 불량(不良)하다. 그러나 적당(適當)한 배합제(配合劑)의 선택(選擇)이나 가공조작(加工操作), 또는 천연(天然)고무와의 blend 등에 따라 이러한 문제(間題)들은 개선(改善)될 수 있다. 압출특성(押出特性)은 천연(天然)고무나 SBR 공(共)히 Polymer의 소연(素練)의 정도(程度), 보강제(補强劑)나 충전제(充塡劑) 기타(其他) 연화제(軟化劑)의 첨가량(添加量)등에 크게 영향(影響)을 받게 되며 그 영향(影響)은 천연(天然)고무는 소연(素練)의 정도(程度)에 SBR은 보강제(補强劑)의 첨가량(添加量)에 크게 좌우(左右)된다.
카본블랙이나 실리카 등으로 보강된 고무 가황체는 순수한 초기상태에서 하중(부하)를 가하고 제거하는 반복과정에서 응력은 점점 연화되어 초기상태에서 얻어진 응력보다 작게 나타난다. 이러한 응력 연화 현상을 Mullins 효과라고 부른다. 이러한 응력 연화 거동을 이론적으로 표현하기 위하여 Ogden-Roxburgh 등이 손상 파라미터를 이용하여 제안한 pseudo-elastic 개념을 적용하여 보강제가 함유된 고무 가황체의 변형률 에너지 함수를 구하였다. 카본블랙으로 보강된 NR 가황체를 이용하여 준정적 반복 부하 시험을 실시하였으며, pseudo-elastic 모델에서의 손상 파라미터가 제하 및 재 부하 시 응력-변형률 곡선에 어떠한 영향을 주는가와 더불어 손상 파라미터의 두 가지 변수인 r과 m의 물리적 의미를 파악하였다. 또한 보강제 함량을 달리하여 제작한 고무 가황체의 응력연화 변형률 에너지 함수를 결정하고 비교하였다.
본 연구는 견사 lousiness와 유전관련성을 구명하여 도태가능성 여부를 조사하는 반면, 그 외 도태가능성이 불완전하였으므로 정련방법의 개량으로 인하여 lousiness의 개선을 기도하였던 바 얻어진 결론은 다음과 같았다. (A) lousiness의 유전관계문제 1. 교잡에 의한 lousiness 감소는 11.0%이었다. 2. lousiness의 유전은 불완전우성으로 유전한다. 3. lousiness를 발생하는 유전은 누적적으로 작용하고2종 이상의 유전자가 lousiness 발생에 작용하는 것으로 고찰된다. 4. 잠견의 실용형질과 lousiness와는 유전상관관계가 없다. 5. 다계량계통의 잠품종에서 반드시 lousiness의 발생이 많다고 할 수 없다. 6. 본 실험에서의 lousiness 검경은 생계의 exforiation 시험결과와 동일하였다. (B) 정련에 의한 lousiness 개선문제 1. 양 ion계 화학연화제 0.2% 용액을 95$^{\circ}C$ 하에서 30분간 처리할 때 lousiness 발생을 억제하면서 정련할 수 있었다. 2. 음 ion계 화학연화제는 생사정련에 불합격하였다. 3. 양 ion계 연화제를 상기조건하에 처리할 때 견사의 물리적성질에 변화가 없었다. 4. 석검정련은 lousiness 발생을 용이하게 시킨다.
본 연구에서는 폐윤활유를 이용하여 아스팔트 포장도로의 균열 보수에 주로 사용하는 아스팔트 실란트를 제조하였다. 아스팔트(AP-5), SBS 삼블록 공중합체(triblock copolymer), 점착제(석유수지) 및 산화방지제를 폐윤활유와 혼합하여 콘 침입도, 연화점, 신도, 흐름성, 인장 접착 신율 및 원상회복률을 측정하였다. 폐윤활유 함량이 증가함에 따라 아스팔트 실란트의 콘 침입도는 증가하였고 연화점, 신도 및 원상회복률은 감소하였다. 증량제로 탈크를 첨가할 경우 함량에 비례하여 연화점 및 원상회복률은 증가하였으나 콘 침입도, 신도 및 인장 접착 신율은 감소하였다. 석유수지 함량을 크게 줄여 ASTM 규격에 적합하면서도 가장 경제적인 균열 보수용 아스팔트 실란트를 제조할 수 있었다.
인류의 역사에서 "제2의불"의 발견이라고 하는 것이 화약의 발명이다. 이 화약은 활용성과 기능성 및 안전성에 따라 흑색화약으로부터 에멀젼(Emulsion)폭약에 이르기까지, 그리고 공업 뇌관에서부터 비전기식 뇌관에 이르기까지 부단히 개발 발전되어 왔고, 그 응용범위도 다양해졌다. 또한 "불의 예술"이라고도 하고 "밤하늘의 서사시"라고도 일컬어지는 연화를 사용한 불꽃놀이가 각종 기념행사 때 볼거리로 모든 이를 즐겁게 하여준다. 이에 화약류의 올바른 이해와 사용을 위해 연화를 포함한 화약류의 역사를 살펴보고 화약기술의 발전방향을 전망해 보고자 한다.를 살펴보고 화약기술의 발전방향을 전망해 보고자 한다.
가유 고무에 대변형의 반복왜를 외부자극으로서 부여하면 초기에는 대폭의 응력의 변화현상이 보여져 서서히 일정응력치에 접근하여 파단에 이른다. 이 응력의 변화현상과 피로수명(파단하기까지의 회수)이 여하한 기계적 화학적 인자의 영향을 받는가를 천연고무의 순고무 가유물로 검토했다. 그 결과 실온으로 고무에 반복신장피로를 부여하면 가교구조, 망목밀도 및 신장률이 응력변화의 대소, 피로수명의 증감에 영향을 주었다. 고온으로 고무에 반복신장피로를 주면 열산화에 의하여 어느 온도로부터 현저한 응력연화(화학응력연화) 현상이 보였다. 연이나 고무에 열화방지제를 첨가하면 고온에 있어서의 산화반응이 억제되기 때문에 무첨가의 경우와 달라서 파단이나 현저한 응력연화가 일어나지 않았다. 피로수명(F)와 파괴신장(εb),반복신장률(ε)사이에 F=A(εb-ε)n 의 관계가 성립함이 인정되었다. An은 고유의 파라메에터어이며 천연고무의 순고무가유물로서 n은 4.0~4.5의 거의 일정치를 표시했다.
본 연구는 폐식용유를 이용하여 아스팔트계 봉함재(sealant)를 제조하는 것이다. 아스팔트계 봉함재는 포장도로의 균열 봉함재 및 교량 조인트용 봉함재로 사용되는 재료이다. 아스팔트(AP-5), 열가소성 고무(SBS triblock copolymer), 점착제(tackifier) 및 안정제를 기본 성분으로 하여 연화제로 방향족계 또는 파라핀계 공정유, DOP(dioctyl phthalate), 벙커 C유 또는 폐식용유와 혼합하여 침입도, 연화점, 신도 및 인장 접착 신율(상온 및 저온)을 측정하였다. 연화제의 종류 및 함량에 따라 봉함재의 물성이 크게 변화하였다. 폐식용유 또는 DOP를 사용한 경우가 저온 인장 접착 특성이 가장 우수하였다. 폐식용유 함량이 증가함에 따라 아스팔트 봉함재의 침입도는 및 인장 접착 신율은 증가하였고 증량제로 탈크를 첨가할 경우 함량에 비례하여 침입도 및 저온 인장 신율은 감소하였다. 배합비를 최적화하여 침입도가 낮으면서도 저온 인장 접착성이 우수한 아스팔트 봉함재를 제조할 수 있었다.
본 실험에서는 기능성이 풍부한 우렁이를 가공하여 중간 수분식품으로 개발하기 위하여 일반적인 건조제품의 특성인 단단한 조직감을 개선하고자 먼저 우렁이를 천연조직 연화제들을 첨가한 침지액에 침지한 후 냉풍건조를 이용해 반건조 우렁이를 제조하고 이들의 특성을 조사하였다. Glycerol을 연화제로 첨가한 경우 전단력의 감소와 더불어 수분함량 및 수분활성도의 감소 효과를 가져 올 수 있었던 반면, 키위나 파인애플을 첨가한 경우는 전단력은 감소한 반면 수분함량과 수분활성도는 증가하는 것을 확인하였다. SDS-PAGE 분석 결과, 키위나 파인애플의 단백질 분해효소들이 근원섬유단백질 구조를 붕괴시킴으로 결과적으로 전단력이 낮아지는 결과를 가져왔음을 확인하였다. 기호도면에서는 glycerol의 경우 첨가하지 않은 것보다 다소 향상되었으나 키위나 파인애플에 비하여 그 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 키위와 파인애플의 경우는 과일이 지니는 독특한 맛과 향이 전반적인 제품의 풍미에 크게 영향을 주는 것으로 판단되며 이들이 함유하는 효소에 의한 근원단백질 붕괴에 의한 조직감 향상은 이들 연화제가 가지는 또 다른 이점이라 할 수 있겠다. 우렁이를 이용한 중간수분 식품 제조시 파인애플을 5%수준으로 사용하는 경우 상당한 기호도를 가지는 제품을 제조할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 중간수분식품의 일반적 특성인 단단한 조직감도 효과적으로 개선할 수 있음을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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