전기영동법을 이용한 초전도 후막의 제작공정은 그 특성상 외부의 물리적 방법으로 입자의 밀도를 향상시킬 수 없는 특징을 가지고 있으며 전착과정에서 수소가스가 발생됨으로 미세기공의 발생원인이되고다. 또한 건조 열처리과정에서 미세크랙의 발생이 되기도 한다. 따라서 공정과정에서 특성저하요인을 근본적으로 차단하고 밀도를 향상시킬 수 있는 공정에 대하여 연구하였으며 전착조건과 첨가제인 폴리머의 상관관계에 의한 최적화 방법에 대하여 연구하였다.
특별히 제작한 영동장치를 써서 여과지 전기영동법에 의한 핵분열 생성물의 분리를 하였다. 일반적으로 루비듐, 스트론늄, 지르코늄, 루테늄, 세슘, 세륨, 모리브덴 그리고 몇가지 단수명 핵분열 생성물의 분리는 0.1몰 가성소오다 전해질보다 0.1몰 염산 전해질 경추 더욱 효과적이다. 넵투늄-239에 더하여 특히 요오드 131∼135등이 단시간 중성자 조사한 질산 우라닐 용액의 여과지 전기영동법 분리에서 얻은 요오드 화학종 들에서 관찰되었다.
본 연구에서는 층류 확산화염내의 매연 분포에 관하여 좀 더 명확히 알아보고 자 화염의 높이방향 뿐만이 아니라 반경 방향으로도 매연을 열영동 포집하여 보았다. 한편, 화염 내에 삽입되는 Fig.1(a)와 같은 프로브에 매연 입자들이 열영동 현상에 의 하여 포집되려면 순간적인 돈도 구배가 필요하다. 따라서 화염내에서의 프로브 체류 시간을 조절할 수 있도록 Fig.1(b)와 같은 공압 장치(pneumatic device)를 만들어 실 험했다.
Mg(NO$_3$)$_2$가 용해된 IPA 용액에서 형광 분말의 전기영동법에 의한 증착 과정을 증착 시간, Mg(NO$_3$)$_2$의 농도 및 열처리 조건에 따라 분석하였다. 전기영동법으로 가장 두께가 균일한 형광막을 얻기 위한 Mg(NO$_3$)$_2$의 최적 농도는 $10^{-3}$~$10^{-4}$ M였다. 형광체의 접착력을 향상시키기 위해 새로운 방법을 고안하였다. 즉 전기영동법으로 증착된 형광막에 B$_2$O$_3$가 용해된 IPA 용액을 분사한 후 열처리를 하였다. 그 결과 기존의 PL 특성을 그대로 유지하면서 접착력을 향상시킬 수 있었다. 그러나 CL 휘도는 약간 감소하였다.
1. 본 연구는 Trichoderma 종간 형태적 분류와 전기영동법을 이용한 가능성에 관하여 연구하였다. 2. 전기영동법을 이용한 Trichoderma의 enzyme patterms에서 각 종의 특징적 band를 갖고 있어 종의 분류에 가능성을 보였으며 개체간 band 형성에 차이가 있는 것은 유전학적 변이가 종내 존재하며 전기영동법을 종내 유전학 연구에 도움이 되리라 간주된다. 3. Trichoderma spp.의 분류는 esterase, protein patterns으로 명확하게 6종간 구별되며 phosphotase, catalase patterns으로는 6종간 부분적 구분이 되었다.
4 ~ 20 nm 범위의 입자들이 갖는 전기적 특성을 이용하기 위하여 이들 입자를 300mm 웨이퍼 위에 균일하게 증착시키는 기술을 개발하고자 하였다. 이를 위하여 나노 임자의 증착 장비 개발에 필요한 증착 장비내 유동장 해석 및 온도 구배장 해석을 수행하였다. 증착 장비 입구의유량이 3 1pm, 4 nm인 경우, 입자의 확산력만을 고려하였을 때, 대부분의 입자들은 웨이퍼 표면이 아닌 벽면으로의 부착이 98% 정도 일어났다. 그러나 입자의 열영동 및 전기영동을 고려한 경우, 100% 웨이퍼 표면에 증착되는 것을 알 수 있었다. 따라서 입자의 확산력 이외의 외력(열영동, 전기영동)을 이용하면 웨이퍼 표면에의 증착 효율을 상승시킬 수 있을 것으로 판단된다.
초전도후막의 제작방법으로 전기영동전착법을 균일하고 치밀한 전착후막을 얻을 수 있는 공정기술로 2층 구조 또는 다층구조의 후막제조기술과 2중 전착기술을 개발 적용하였다. 전기영동전착법을 통한 YBCO초전도 후막제작공정에서 전착 시 발생되는 균열현상과 기공의 발생을 2중 전착을 통하여 최소화 시킬 수 있었으며 Ag보호막을 통한 외부의 물리적 변화에 따른 안정성을 확보하였다. 전기영동전착후막 표면안정화 기술 개선과 확보를 통하여 초전도 후막의 전기적 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단되며 초전도 후막의 특성을 향상시킬 수 있는 여러 파라메터 중 후막표면의 미세균열현상과 기공현상을 억제할 수 있는 기술로 2중 전착 및 다층구조의 공정기술을 적용하여 기존의 공정에 비하여 매우 향상된 후막을 얻을 수 있었다.
PEMFC를 구성하는 여러 부품 중 핵심부품은 MEA(Membrane Electrode Assembly)으로서 실제 연료전지 반응이 일어나며 연료전지의 성능을 결정하는 부품이다. 그러나 PEMFC의 특성 상 촉매로 귀금속인 Pt가 사용됨에 따라 경제성이 확보된 MEA의 성능을 얻기 위해선 현재 Pt 담지량을 0.3mg/$cm^2$ 이하로 크게 감소시키면서 Pt촉매의 고분산화와 미반응 사이트의 감소가 필요하다. 본 연구에서는 Pt 촉매의 미반응 사이트를 줄이고자 전기영동법에 의해 카본전극(carbon black + GDL) 상에 Pt 나노입자를 직접 석출시켜 Pt/C 촉매 전극을 제조 하였다. 본 실험에서는 가장 좋은 Pt 나노입자의 석출거동을 나타낸 30mA/$cm^2$, pH 2, duty cycle 25% 조건을 기준으로 하여 electro-deposition time을 통한 석출량 제어와 carbon paper의 wet proofing 정도에 따른 Pt의 석출거동을 조사하였으며, 종래의 방법으로 제조한 Pt/C 촉매전극의 전기화학적 특성과 비교 분석하였다. 전기영동 석출법에 사용된 Pt나노입자는 $H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O$로부터 화학적 환원법으로 합성한 2~3nm 입경을 갖는 Pt콜로이드를 사용하였으며, magnetic stirring과 항온 ($20^{\circ}C$)을 유지하여 실험하였다. 전기영동 석출량 제어는 electro-deposition time을 5~25분까지 5분 간격으로 나누어 실험하였고 카본전극을 구성하는 carbon paper의 wet proofing 정도가 Pt 나노입자 석출거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 20, 40, 60%의 서로 다른 wet proofing 값을 갖는 carbon paper를 사용하여 Pt/C 촉매 전극을 제조하였다. 전기영동법으로 석출된 카본블랙 전극 상 Pt나노입자의 분산도와 담지량는 각각 FE-SEM과 TGA 장비를 사용하여 측정하였고, 제조된 Pt/C 촉매 전극의 전기화학적 촉매 특성은 cyclic voltammetry(CV)법으로 측정하였다.
Cytokinin과 단백질의 결합을 간단하게 결정하는 방법으로서 전기 영동법을 시도하고, 대두의 잎단백질과 cytokinin의 결합여부, cytokinin에 대한 affinity가 있는 단백질의 종류와 상대적 affinity를 조사하였다. 검토된 전기 영동법은 cytokinin과 단백질의 결합뿐만 아니라, cytokinin에 대한 상대적 affinity를 동시에 검정할 수 있는 장점을 가지고 있었다. Ammonium sulfate 침전법, Sephadex G-25 chromatography, paper chromatography, 그리고 전기영동법으로 대두의 잎단백질 중에 BA와 결합하는 단백질이 있음을 확인할 수 있었다. 전기영동법으로 검정한 결과 BA와 결함하는 것이 3 group이 있고, 이중에서 전기영동 이동도로보아 분자량이 작은 단백질 분획과 전기영동 이동도 0.4부근의 분획은 BA에 대한 affinity가 비교적 낮은 반면, 이동도 $0.0{\sim}0.2$의 분획은 affinity가 큰 것으로 생각되었다.
한국산 초파리(Drosophila melanogaster)의 starch gel 영동상을 조사하기 위하여 춘천, 진주, 신촌(서울), 대전의 초파리 4계통을 starch gel media를 사용하여 벤드의 분포, 염색강도 및 이동도를 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 1) 춘천, 진주, 신촌(서울)의 3계통은 벤드의 수와 분포, 염색강도, 이동도가 다 같이 심한 변이를 나타내고 있는데 반하여 대전계통은 변이가 거의 없다. 2) 이러한 전기영동상의 차이는 대전 계통의 초파리 집단이 ADH구성에 관하여 동질적(homogeneous)이고 다른 3계통의 집단은 이질적(heterogeneous)이라는 것을 암시하고 있다. 3) 전기영동상이 4계통의 초파리에서 다 같이 암$\\cdot$수에 따라 차이를 보이고 있는데 이것은 설명하기 매우 어려운 문제로서 장차 분석 검토할 필요가 있다고 본다. 4) Starch gel media가 cellulose acetate media보다 해상력이 월등하다는 것이 재확인 되고 있다. 5) Agar gel이나 acrylamide gel 같은 다른 영동 media를 써서 ADH의 전기영동 실험을 하여 starch gel media를 사용한 본 실험의 결과와 비교하는 것과 ADH에 관한 유전적 분석이 시급히 요구되는 앞으로의 과제이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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