주기적인 와류화염과 열방출 진동의 연관성에 대한 실험적인 연구가 수행되었다. 난류제트화염은 덤프 연소기에서 재순환 되는 뜨거운 생성물에 의해서 안정화되며, 큰 스케일의 주기적 와류가 음파에 의해서 제트화염에 부가되었다. 실제적인 연소기에서의 불안정 현상을 모사하기 위해 가진주파수와 실험변수들을 조절하였다. 본 연구의 목적은 원치 않는 열방출의 진동을 유도시키는 와류-열방출의 연관성을 분석하여, 연소불안정의 능동제어를 위해 사용될 수 있는 알맞은 연료분사 패턴을 조사하는 것이다. 주기적인 패턴을 측정할 수 있는 슐리렌 기법과 CH* chemiluminescence 기법이 사용되었으며, 실험결과는 와류 생성 사이클의 위상에 따라서 서로 비교되었다.
근원세포의 융합에 관여하는 융합유도물질의 존재를 구명하기 위하여 계배의 근세포를 배양하면서, muscle-conditioned medium (MCM) 이 근원세포의 융합에 미치는 영향을 조사하고, 근원세포로부터 배양액 내로 방출되는 단백질을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) MCM은 뚜렷한 융합촉진 효과를 나타냈으며, 이러한 효과는 첨가된 MCM의 농도가 층가함에 따라 증가하였다. (2) MCM의 융합촉진 효과는 주로 근원세포로부터 방출되는 융합유도물질에 의하여 일어나는 것으로 판단된다. (3) 배양근원세포로부터 분비되는 45,000달톤과 65,000달톤의 단백질이 융합 유도물질일 가능성이 높다.
최근 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 각광받고 있어 이를 개발하기 위한 좀 더 효율적이고 실용적인 OLED 구조의 예측이 필요해지고 있다. 본 연구는 가장 기초적인 OLED dye의 형태인 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 그와 유사한 구조의 발광 물질이 전기화학발광(ECL) 현상을 통해 방출하는 빛의 특성을 계산하는 것을 목적으로 한다. EDISON 화학 서버의 GAMESS 프로그램을 사용하여 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 유도체들의 바닥상태(ground state)와 첫 번째 들뜬 상태(first excited state)를 계산하였다. Basis set으로는 MINI와 3-21G 혹은 SBKJC를 사용하였다. 들뜬 상태 계산은 configuration interaction with single excitation(CIS)을 이용하여 단일항(singlet)과 삼중항(triplet) 상태에서 바닥과 들뜬 상태의 최적 구조에 대한 계산을 수행하였다. 다양한 방법으로 방출 파장을 계산한 결과를 바탕으로 $Ru(bpy){_3}^{2+}$와 다양한 유도체들의 에너지 계산에 어떤 방법이 효율적으로 적용될 수 있을지 탐색하였다. 같은 계산방법들이 중심 금속이 이리듐(Ir)인 분자에도 적용이 될 수 있을지 알아보기 위해 $lr(mppy)_3$에도 적용하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 방식은 시간을 절약하고 더 효율적인 $Ru(bpy){_3}^{2+}$ 유도체 계산에도 사용할 수 있을 것이다.
본 논문에서는 유도 전동기 결함 중 가장 많은 비중을 차지하는 베어링의 복합 결함을 검출하기 위해 음향 방출 신호와 이를 영상화하여 질감 분석을 이용한 결함 검출 방법을 제안한다. 영상화된 결함 신호가 갖는 엔트로피, 픽셀의 동질성 및 에너지 특징을 분석하고, 그레이-레벨 동시발생 행렬을 통해 영상의 에너지, 동질성 및 다양성의 세 가지 질감 특징을 추출한다. 추출된 세 가지 질감 특징을 퍼지-ARTMAP(Fuzzy-ARTMAP)의 입력으로 사용하여 베어링의 외륜-내륜, 내륜-롤러 및 외륜-롤러에 대한 복합 결함을 분류한다. 총 10회에 걸쳐 제안한 방법의 분류 성능을 평가한 결과, 100%의 분류 정확성을 보였다.
본 논문에서는 저속으로 회전하는 유도 전동기의 베어링 결함을 검출하기 위해 음향 방출 신호와 히스토그램 모델링을 이용하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 정규화된 결함 신호가 구성하는 히스토그램의 포락선을 모델링하여, 부분 상관 계수와 DET(Distance Evaluation Technique) 기법을 이용하여 결함 유형별 고유한 특징을 추출 및 선택한다. 추출된 특징을 SVR(Support Vector Regression) 분류기의 입력으로 사용하여 베어링의 내륜, 외륜 및 롤러 결함을 분류한다. 최적의 분류 성능을 위해 SVR 커널함수의 매개변수를 0.01에서 1.0까지 변화시키고, 특징 개수는 2에서 150까지 변화시키면서 실험한 결과, 0.64-0.65의 매개변수와 75개의 특징 개수에서 제안한 방법은 약 91%의 분류 성능을 보였고, 또한 기존의 결함 분류 알고리즘보다 높은 분류 성능을 보였다.
우리나라에 분포하는 모자반류는 모두 28종으로 알려져 있으며 (이와 강 2002) 이 가운데 식용으로 이용되는 것은 모자반 (S. fulvellum)이 대표적이다. 모자반의 양식은 주로 서남해 지역에서 이루어지고 있으며 이들의 종묘생산은 자연에서 생식기탁이 성숙되는 4-5월경에 이루어지는데, 유배의 대량 방출을 위한 성숙 모조의 다량 확보가 어렵고 일시에 유배의 대량 방출을 유도하기 위한 성숙 유도 기법의 연구는 전무한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 모조의 실내 배양을 통하여 유배의 대량 방출을 위한 성숙 유도 기법과 배양 조건별 엽체의 성숙 및 난방출율을 구하여 모자반의 조기채묘에 유용한 자료로 사용하고자 하였다. 또한 채묘된 발아체의 초기생장에 필요한 최적 배양 환경을 구명하고자 하였다. 모자반 모조는 전남 진도군 조도 지역의 수심 3-5m에서 채집하였으며, 채집 즉시 실험실로 운반하여 유수식 사육 수조에 수용하였다. 성숙 유도는 20$\ell$ 플라스틱 bottle을 사용하였으며, 성숙률의 정량화를 위하여 암생식기탁을 절단하여 수차례 멸균해수에서 세척후 멸균된 5cm직경의 petri dish에 멸균해수20$m\ell$와 함께 수용하여 Multi-chamber incubator에서 배양하였다. 배양조건은 5개 온도조건 (5, 10, 15, 20, $25^{\circ}C$)과16:8h의 장일 광주기 조건으로하였으며 조도는 80 $\mu$molm$^{-2}$ s$^{-1}$로 하였다. 모든 실험구는 3반복 실험하였으며 2일 간격으로 생식기탁의 생장 및 성숙 그리고 난방출 여부를 현미경하에서 측정하였다. 난이 방출된 모조로부터 유배를 분리하여 3개 조도 구간 (30, 60, 100 $\mu$molm$^{-2}$ s$^{-1}$)과 5개 온도 구간 (5, 10, 15, 20, $25^{\circ}C$)의 조합인 15개 배양 조건하에서 엽체의 길이생장을 측정하였다. 생식기탁으로부터 난의 방출은 15$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$ 조건에서 배양 2일후부터 방출되기 시작하였으며, 배양 9일후 2$0^{\circ}C$ 조건에서 가장 높은 96.7$\pm$5.8%의 난방출율을 보였다. 또한 15$^{\circ}C$ 조건에서는 배양 9일후 76.7%의 난방출율을 보였다. 1$0^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$ 조건에서는 배양 11일까지 36.7%의 난방출율을 나타내어 온도 조건에 따라 난방출 비율에 차이를 보였다. 따라서 이러한 실내 배양 결과를 다량의 모조를 조기에 성숙시키기 위해 모조 수용 수조의 수온을 자연수온보다 2~5$^{\circ}C$ 높은 12~15$^{\circ}C$ 조건으로 유지하여 15일간의 수조 관리 후 모조의 대량 유배 방출을 유도할 수 있었다. 모조 성숙을 위한 사육 수조의 수온을 2$0^{\circ}C$ 이상으로 가온할 경우 엽체의 끝녹음을 유발하였으며 가온에 따르는 가온 비용이 수반되므로 엽체의 난방출율이 70% 이상에 도달하는 15$^{\circ}C$ 조건으로 유지하는 것이 경제적일 뿐만 아니라 엽체의 건전도 유지에도 바람직하였다. 유배의 초기생장은1$0^{\circ}C$와15$^{\circ}C$의 온도조건에서 길이생장이 빠르게 증가하여, 배양 35일 후 15$^{\circ}C$와 60 $\mu$molm$^{-2}$ s$^{-1}$의 조건에서 3.9$\pm$0.2mm로 가장 높은 값을 나타내었다. 엽체의 초기 길이생장은 15$^{\circ}C$, 60 $\mu$molm$^{-2}$ -s$^{-1}$의 조도 조건에서 가장 우세하였으며, 다음으로 30과 100 $\mu$molm$^{-2}$ s$^{-1}$의 조건 순으로 나타났다. 2$0^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$의 온도 조건에서는 각각 1.8~2.1mm로 길이생장에 있어 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
유도코일을 5회 감고, 외측 석영관 길이를 일반적인 ICP(Inductively Coupled Plasma) 토오치에서 보다 50 mm 더 길게 제작한 수평형 ICP 방출원을 제작한 후, ICP 방출분광분석기를 구성하였다. 신호대 잡음비 및 바탕선의 세기를 고주파 출력, 시료 유량, 알곤가스 유량 그리고 차단가스 유량변화에 대하여 측정하고 최적조건을 구했다. 이들 조건에서,수직형 플라스마와 비교하여 분광분석학적으로 비슷한 정도의 특징을 가진 바탕선 스펙트럼을 파장범위 200~500 nm에서 얻었다. 납(II), 220.35 nm의 방출선에서 검출한계가 11 ppb로 산출되었으며, 수직형과 비교하여 약 5배 낮은 값을 보였다.
플라즈마 처리를 통하여 수직 합성된 다중벽 탄소나노튜브가 원뿔형 다발이 될 수 있으며 원뿔형 탄소나노튜브 다발은 기존의 구조적, 기계적 성질의 향상과 더불어 향상된 전계방출 능력을 가질 것으로 기대되어 이를 X-선원, 전계방출디스플레이(FED), 유기발광다이오드(OLED) 백라이트 등의 전자빔 원으로 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어를 통하여 전계방출특성을 향상시킬 수 있으며 이를 위해 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성되는 메커니즘과 조사되는 플라즈마의 역할에 대해서 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 플라즈마 생성부와 조사부를 분리한 유도결합형 플라즈마 원을 사용하여 입사되는 이온의 에너지, 조사량, 입자 종을 독립적으로 제어하였고 이를 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되는 메커니즘과 플라즈마의 역할을 밝혀내었다. 알곤 및 수소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되지 않았으나 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되었다. 특히 산소 플라즈마 처리가 원뿔형 탄소나노튜브 다발 형성에 효과적이었다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형성 메커니즘은 탄소나노튜브의 분극과 쉬스 전기장의 상호작용을 이용한 모델을 사용하여 설명하였다. 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 탄소나노튜브 끝단에 생성되는 C-N, C-O 결합에 의해 향상된 유도 쌍극자와 쉬스 전기장에 의해 탄소나노튜브 끝단이 모여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성됨을 밝혀내었다. 산소 플라즈마 처리에서 입사되는 이온의 에너지 조절에 의한 쉬스 전기장 조절과 조사량 조절을 독립적으로 수행하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 직경 및 높이가 쉬스 전기장 및 조사량에 따라 조절 가능함을 보였다. 이로부터 입사되는 이온의 입자 종, 쉬스 전기장 및 조사량 조절 등의 플라즈마 인자 조절을 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어가 가능함을 보였다. 탄소나노튜브의 형상 제어와 더불어 세슘 입자 삽입을 통한 탄소나노튜브의 일함수 감소를 통하여 향상된 전계 방출 특성을 갖는 탄소나노튜브 팁의 제조 가능성을 확인하였다.
한국의 차세대 원자로 (Korean Next Generation Reactor; KNGR)에 처음 적용되는 격납건물내에 설치된 재장전수조 (In-Containment Refueling Water Storage Tank; IRWST)는 기존 재장전수조의 기능외에 주입모드에서 재순환 모드를 전환생략, 일차계통으로 방출된 고온, 고압 냉각수의 응축 및 냉각 격납용기 방사능 오염방지, 원자로 동공층수 등 여러 가지 추가 기능을 가진 한층 진보된 설계개념이다. 발전소 천이사고 시 발생하는 Pipe Clearing, 응축진동 현상(Condensation Oscillations), Chugging 등의 열수력 현상들이 방출증기의 유동 및 가속도와 관련해 항력과 응력, 압력진동 등을 일으켜 IRWST 구조물에 영향을 미칠 수 있기 때문에 IRWST를 처음으로 시도하는 우리 나라로서는 이와 관련된 제반현상에 대한 심도 깊은 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 원자력 발전소 과도로 인한 가압기 안전밸브(Pressurizer Safety Valve) 또는 안전감압밸브(Safety Depressurization Valve) 작동시 IRWST로 방출되는 유체로 야기되는 하중 예측 모델을 기존의 BWR의 응축수조(suppression Pool)에서 일어나는 각종 현상을 토대로 이론적으로 체계적으로 유도하여 이를 비교, 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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