스크램 제트 엔진의 설계에서 초음속으로 유입된 공기의 짧은 잔류시간으로 인한 연료-공기의 혼합은 가장 중요하며 해결하기 힘든 문제이다. 전헝적인 비행 조건에서 흡입 공기가 극초음속 비행기 엔진 내에서 잔류하는 시간의 단위는 1 ms 정도이어서 짧은 시간 동안 연료와 공기는 효율적으로 혼합되어야 하며, 최대의 추진력을 얻기 위하여 과도한 공력저항없이 연소 가능한 연료-공기 혼합기를 생성시킬 수 있는 효율적인 연료-공기의 혼합 방법이 요구된다. 현재까지 가장 많이 연구되어 온 혼합 방법은 엔진 입구로 들어오는 공기 유동에 수직 방향으로 연료를 분사하는 것으로 이 방법은 연료 유동 방향과 공기 유동 방향이 수직이기 때문에 추력 손실이 생기는 단점을 갖고 있지만, 초음속으로 유입되는 공기에 수직으로 연료를 분사하게되면 분사 위치 앞에 궁형 충격파가 생겨서 감속되어 유동이 회전하는 재순환영역이 생기고 연료의 혼합이 잘 이루어지는 장점이 있다.
본 연구는 오존수 제조장치에 인젝터를 이용한 오존 주입방식을 도입하여 소형화, 저전력화를 실현하고자 하였다. 오존발생기, 물-오존 혼합기(인젝터), 오존용해조, 배오존 처리기로 구성된 시스템을 제작하여 인젝터 주입방식에 의한 오존수 제조장치의 오존 용해특성과 그 적용성을 검토하였다. 오존 용해 특성으로 물-공기량에 따른 인젝터 성능, 용해조에서의 오존 용해능 등을 검토하였다. 인젝터 방식은 기존의 가압용해방식에 비하여 저농도 용해능을 보였으나, 인젝터 내부의 물-오존 접촉효율이 높아 평형농도에 도달되는 시간이 단축됨을 확인하였다. 제조된 오존수의 적용 효용성은 용존오존의 잔류시간과 미생물 살균능 검사를 통하여 실시하였다. 횡형식 인젝터 시스템에 의해 용해된 용존오존의 잔류시간이 기존의 가압용해방식에 비하여 다소 짧았으나 미생물의 살균능에는 크게 차이가 나지 않았다.
폴리염화비닐(PVC)을 0∼2M NaOH 수용액 중에서 반응온도 $200∼250^{\circ}C$, 반응시간 0∼5시간으로 수열 처리한 경우 탈염화수소한 PVC 잔류물의 형상과 구조를 조사했다. 잔류물의 형상은 NaOH 농도에 의해 크게 변화하였다. 수중에서는 잔류물이 응집하고, 표면에서는 약 10$mu extrm{m}$이하의 세공이 생성되었다. 또한 잔류물의 내부는 총총한 망상구조로 되어 있었다. 반면에 NaOH 수용액 중에서는 잔류물의 응집이 거의 관찰되지 않았고 비교적 구상이었다. 그리고 $250^{\circ}C$에서 수중과 NaOH 수용액 중에서의 잔류물의 IR Spectrum을 관찰한 결과 C=C 이중결합에 의한 흡수피크 및 방향환의 생성이 나타났다. 폴리염화비닐을 NaOH용액으로 탈염화수소처리시 잔류물에서는 분자 내 및 분자간에서 환화반응 또는 가교반응이 일어나는 것을 알 수가 있었다.
휴대형 전자정보기기의 사용이 보편화되면서 고성능 전지를 개발하는 노력이 활발하게 진행되고 있는 등, 휴대형 장치에 전력공급 시간을 증대시키는 것이 중요한 문제로 대두되었다. 전력공급 시간의 연장을 위한 또 하나의 실용적 방법은 다중전지를 병렬 연결하여 사용하는 것이다. 본 논문에서는 다중전지를 사용하되, 단순한 병렬 연결이 아니라 전지 내부의 잔류 에너지를 재활용하는 새로운 발상을 소개하고자 한다. 이 방식은 전지의 사용에 따라 출력 전압이 기준값 이하로 떨어진 후라 할지라도 일정한 길이의 휴지시간을 경과하고 나면 잔류 에너지에 의하여 전압이 다시 일부분 회복되는 실제적 현상을 이용하려는 것이다. 잔류 에너지를 재활용할 수 있는 구체적인 방법으로서 전지선택형 다중전지 결합 방식을 제안하였다. 제안한 방식에 대하여 전지 방전특성을 실험적으로 측정하였으며, 알카라인 일차전지 한 개당 진력공급 시간을 1~2시간 정도 더 연장시킬 수 있음을 확인하였다.
PET병은 프리폼(preform)을 사출성형한 후 이를 블로우 성형기에 이송시켜 블로잉하여 성형된다. 내열을 요구하는 병 즉, 주스나 곡류음료용 PET병은 목 부분(neck 또는 thread 부분)에 내열성을 부여하기 위해 프리폼 성형 후 블로잉하기 전에 목 부분을 결정화시킨다. 그러나 사출성형품에 존재하는 잔류응력이 결정화를 방해하기 때문에 프리폼 목 부분의 충분한 결정화를 위해 사출 후 프리폼을 열처리(annealing)한다. 이 열처리는 잔류응력을 해소시키기 위해서 수행하는데 사출 시 성형조건의 최적화를 통하여 잔류응력을 최소화한다면 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 사출 시 프리폼에 형성되는 잔류응력을 최소화하고 치수정밀도를 유지하기 위한 연구로 CAE 해석을 통하여 최적 사출조건을 제시하였다. 성형조건별 잔류응력 및 수축률의 변화를 관찰하고 이를 최소화시키는 성형조건을 찾기 위해 실험계획법을 적용하였다. 사출온도, 보압크기, 그리고 사출시간을 인자로 하여 최적의 성형조건을 결정하였다. 잔류응력에 영향을 주는 인자는 사출온도와 사출시간 순으로 나타났고 수축률에 영향을 주는 인자는 사출온도로 나타났다. 본 연구에서 결정한 최적 조건에서 최대 잔류응력, 잔류응력의 분포, 그리고 수축률이 기존 조건에 비해 각각 22%, 40%, 그리고 25% 감소하였다.
열무의 안전한 생산을 위한 생산단계에서의 각 농약 잔류량 변화 추이와 최종 소비단계에서의 농산물 안전성 평가자료로 활용하기 위하여 실제 시험포장에 열무를 파종한 후 수확 10일 전에 4 종(diazinon, endosulfan, cypermethrin, cyhalothrin)의 살충제를 각 성분별로 안전사용 기준에 따라 기준량 및 배량의 처리구에 직접 살포하여 열무의 포장상태에서의 잔류량 감소(생물학적 반감기) 변화를 조사하였다. 각 농약별로 2 수준 농도의 표준물질을 첨가하여 실험한 결과 평균회수율은 diazinon 98.7∼99.9%, endosulfan 97.6∼98.5%, cypermethrin 98.3∼99.6%, cyhalothrin 98.4∼99.1%이였고, 검출한계는 diazinon 및 cypermethrin은 0.04 mg/kg, endosulfan은 0.012 mg/kg, cyhalothrin은 0.01 mg/kg 이었다. 약제 살포 후 분해속도가 빠른 성분은 diazinon > endosulfan > cypermethrin >cyhalothrin 순이었다. 작물체(열무)내에서 시간의 경과에 따른 잔류량의 변화를 1차 반응으로 표현하여 농약 4종의 살포농도별 생물학적 반감기를 산출한 결과, 기준량 살포의 경우 diazinon 0.9일, endosulfan 2.0일, cypermethrin 2.2일, cyhalothrin 2.5일 그리고 배량 살포의 경우에는 diazinon 1.1일, endosulfan 2.0일, cypermethrin 2.1일, cyhalothrin 2.2일로 나타났다. 안전한 농산물 생산을 위한 열무 중 약제 살포 후 수확일은 잔류허용기준(MRL)을 적용시킬 경우 기준량으로 볼 때 diazinon은 6일 후, endosulfan은 10일 후에 수확하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며 합성 피레스로이드계인 cypermethrin과 cyhalothrin은 농약살포 후 2 시간 후에 농약 잔류량이 잔류허용기준 미만으로 나타났다.
우리나라에서 사용하는 수입원맥에 잔류하는 알루미늄포스 파이드에 대해 모니터링을 실시하였으며 원맥과 함께 밀가루에 대하여도 포스파인의 잔류량을 모니터링하였다. 묽은 황산과 시료 중의 잔류 포스파인을 반응시켜 발생된 포스파인가스를 GC-NPD를 이용하여 측정하였다. 호주산 밀의 경우 전체 27건의 시료 중 95% 이상이 1 ppb 이하로 검출되었다. 그러나 미국산 밀의 경우 58건중 70% 정도가 1-10ppb 범위에서 검출되었으며, 10ppb가 넘는 시료도 4건이나 되는 등 상대적은 높은 수준의 알루미늄포스파이드 잔류량을 나타내었다. 원료에서 제품으로 포스파인이 이행되는 정도는 14-22%인 것으로 나타났으며 모의실험을 통하여 제분 중에 제거되는 포스파인의 양에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 같은 산지의 밀이라도 다양한 농도 범위에서 불규칙한 잔류량을 보이고 있었으며 동일 물량이라 하더라도 포스파인의 잔류량은 균질하지 않음을 확인하여 알루미늄포스파이드제제를 사용하여 훈증소독을 실시할 경우, 훈증방법이나 훈증시간 이외에도 훈증 후의 개방시간, 주위환경 등이 매우 중요함을 알 수 있었다.
대장통과시간은 소화기관 질환의 병태생리에 따른 유형분류와 치료계획을 설정하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. 사람에게는 만성변비환자나 장운동에 문제가 있는 환자를 분류하기도 한다. 본 연구는 국내에서 개발된 비투과 표지자 Kolomark를 이용한 개에서 대장의 통과시간을 측정하여 정상범위에 대한 기준을 제시하고자 한다. 건강한 Beagle 11마리(암컷 10마리, 수컷 1마리)를 대상으로 콜로마크를 이용하여 2, 4, 8, 12, 24, 48시간마다 대장에 대한 잔류 개수와 통과 개수를 측정하였다. 대장에서 시간에 따른 콜로마크의 잔류량은 유의하였다. 콜로마크는 투여 후 4시간 후에 대장에 나타나기 시작하였고 8시간 후부터 잔류량의 유의한 차이가 확인되었다. 12시간 경과 후 대장내 콜로마크가 평균적으로 가장 많이 관찰되었다. 투여 후 24시간 후에는 약간의 잔류량이 확인 되었지만 48시간이 지난 후에는 대장 밖으로 모두 배출되었다. 콜로마크를 섭취후 배출까지 평균배출시간은 28.36시간이었다. 이번 연구를 통하여 콜로마크를 통한 개에서 대장통과시간의 정상 값을 확립하였으며 이러한 결과를 바탕으로 향후 변비환자의 치료 및 생리학적 검사를 보다 적극적으로 이용하는데 기초자료가 되리라 판단된다.
파프리카 잎에서 chlorfenapyr의 잔류기간 및 응애에 대한 약효 지속효과를 알아보기 위해 chlorfenapyr를 기준량, 배량으로 살포하여 농약 잔류량 및 점박이응애의 사충율을 조사하였다. 기준량과 배량처리 모두 chlorfenapyr의 잎에서 반감기는 8일이였으며, 초기 잔류 농도는 기준량처리 시 22.22 ${\mu}g\;g^{-1}$이었고 배량 처리 시에는 37.75 ${\mu}g\;g^{-1}$으로 29일째 분석 시 1.56 ${\mu}g\;g^{-1}$, 배량은 3.62 ${\mu}g\;g^{-1}$로 나타났다. 열매에 대한 반감기는 5일로 잎에서 보다 짧았으며 잔류량은 MRL 수준을 초과하지 않았다. 점박이응애를 접종하여 24시간, 48시간 후 사충율을 조사한 결과 24시간 처리구의 방제효과는 7일까지 지속되었다. 48시간 처리구는 농약 처리 후 15일 경과한 잎에서도 방제 효과가 지속되었다. 이 결과로 작물체내에서 농약의 잔류량과 방제효과는 해충이 섭취하여 치사하는 농도에 도달하는 점과 일치하는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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