TiN 박막은 음극 아크 증착(Cathodic Arc Deposition) 방법을 이용하여 단층과 빗각 증착(Oblique Angle Deposition; OAD)으로 다층 박막 제조하여 잔류응력 변화에 대해서 확인하였다. 타겟은 99.5% Ti이고, 기판은 Si wafer를 사용하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 29cm이며, 기판을 진공챔버에 장착하고 ${\sim}2.0{\times}10^{-5}Torr$까지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 Ar 가스를 주입한 후 약 800V 의 전압을 인가하여 약 30분간 청정을 실시하였다. TiN 박막은 Ar와 $N_2$ 가스를 주입하여 코팅하였으며 모든 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 고정 하였다. 공정 변수는 기판 인가 전압 이었다. 음극 아크를 이용하여 제조된 TiN 박막은 공정 조건에 따라 잔류응력 변화가 확인되었다. 바이어스를 인가한 단층 박막이 인가하지 않는 박막 보다 잔류응력이 약 1 GPa 증가하였다. 빗각 증착으로 코팅한 다층 박막의 잔류응력은 약 3.4 GPa로 빗각을 적용하지 않은 단층의 코팅 박막 보다 약 2~3 GPa의 잔류응력 감소가 있었다. 이는 빗각구조가 박막의 잔류응력을 감소시키는데 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 얻어진 결과를 바탕으로 빗각 증착을 활용하여 박막의 잔류응력 제어가 가능할 것으로 보인다.
정부에서는 축산물의 안전성 확보를 위하여 축산물가공처리법 및 식육중잔류물질 검사요령에 의거하여 항생물질 등 유해잔류물질이 들어있는 육류의 생산, 유통을 방지하기 위해 1991년에 국가잔류검사프로그램을 도입하여 식육에 대한 잔류물질 검사를 실시해 오고 있다. 서울시 보건환경연구원을 비롯한 전국 16개 시ㆍ도 축산물위생검사기관에서 년간 약 10만건 이상의 가축에 의하여 잔류물질 검사를 실시하고 있다.
국책사업이나 SOC의 확충을 위한 도로 및 철도의 건설에서 적용되는 터널의 단면크기를 보면, $50m^2$에서부터 $100m^2$이상의 중 대단면 터널이 주를 이루고 있으나, 전력구, 통신구, 소규모로 운영되는 광산의 채광용 터널, 용수를 위한 도수로터널 등 특수한 용도로 설계, 시공되고 있는 터널에서는 $20m^2$이하의 단면크기를 갖는 경우가 있다. 이러한 소단면 터널의 경우에는 협소한 작업공간으로 인하여 적용공법 뿐만 아니라 장비의 사용 또한 제약을 받게 되어 작업효율이 저하되고 공사기간이 늘어나게 되는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특히, 에멀젼 폭약을 사용하는 발파에서 먼저 기폭된 발파공의 충격압력에 의해 인접공의 폭약이 예비압축(Precompression)되어 사압현상을 일으키고 잔류약을 발생시키는 사례가 종종 발생하고 있다. 사압현상은 당해 발파의 실패와 함께 2차적인 사고의 위험요인이 될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 대책을 수립하여야 한다. 이를 위해 기존 문헌을 통하여 사압현상의 원인과 발생 가능성을 검토하였고, 국내에서 주로 사용되는 에멀전폭약의 수중 내충격성시험과 충격압력 전달시험을 실시하여 사압현상의 발생정도를 측정하였으며, 사압현상이 발생한 소단면 터널현장을 대상으로 대책을 수립하여 적용하였다. 심발방법을 변경하여 전단의 충격압력을 견딜 수 있는 공간격을 확보하고 뇌관의 초시간격을 적절하게 배치한 발파패턴을 적용한결과, 사압현상을 억제하고 잔류약의 발생을 감소시켜 계획 굴진장을 확보하고 파쇄석의 크기를 감소시키는 등 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
플럭 형성 비소 오염토양에 대한 토양세척기법의 적용성 실험결과, 세척용액 100 mM과 500 mM의 농도에서 대상 토양에 대한 비소 용출량은 수산화나트륨이 염산보다 높은 효율을 보였으며, 농도 1000 mM의 경우에는 염산이 비교적 우세한 세척효율을 보였다. 토양오염공정시험법에 의한 세척후 토양내 잔류비소 농도의 경우, 염산이 수산화나트륨과 비슷하거나 다소 우세함을 알 수 있었다. 세척 대상 토양의 Cut-off size limit을 선정하여 토양세척시 생성되는 플럭을 제거하지 않고 반복 세척한 결과, 수산화나트륨의 농도 200 mM은 1000 mM에 비하여 잔류된 비소량이 비슷하거나 비교적 높았으며, 2가지 농도에 대하여 총 5회 반복 세척한 토양의 비소 농도는 토양환경보전법의 가지역 우려기준 농도인 6 mg/kg에 근접한 결과를 보였으나, 염산의 경우 총 5회 세척시 비소의 농도가 약 9 mg/kg으로 비소 잔류량이 보다 큼을 알 수 있었다. 플럭을 제거한 후 반복 세척시 수산화나트륨의 농도 1000 mM이 200 mM에 비하여 토양 세척효율이 증가하였으며, 1000 mM로 5회 세척시 잔류비소 농도가 가지역 우려기준 농도에 근접한 약 6.7 mg/kg이었고 염산을 이용하여 세척한 경우에는 3회 세척시 약 6.7 mg/kg 4, 5회 반복 세척시 각각 약 3.9, 3.3 mg/kg으로 가지역 우려기준에 적합한 농도조건이 됨을 알 수 있었다.
작물 생육에 끼치는 토양 잔류 Paraquat의 영향을 검토하고, 더불어 작물 재배 전후의 paraquat 토양 잔류량 변화와 작물체 중 잔류량을 조사하였다. 1996년도 우리나라 과원 paraquat 토양 잔류량 조사에서 최고 수준인 30.2 ppm을 나타낸 사과원 토양에서 생육시킨 콩(품종: 알천콩)과 보리(품종: 사천6호)의 약해, 입모수 및 초장에 대한 paraquat의 영향은 없었다. 토양 잔류량은 파종일에 약 $9{\sim}9.8$ ppm 수준이었으며, 90일간의 재배기간 중 약간 더 감소되었다. 또한 작물체내 paraquat 잔류량은 모두 0.5 ppm 검출한계 미만이었다. 한편 파종일에 토양잔류량을 약 $27{\sim}32$ ppm으로 강화시켰던 토양에서의 콩(품종: 단엽콩)과 보리(품종: 탑골보리)의 생육도 paraquat에 의하여 영향을 받지 않았으며, 작물체내 잔류량도 0.5 ppm 검출한께 미만이었다. Paraquat 토양 잔류량은 파종후 30일 동안 크게 변하지 않았다. 이상의 실험 결과는 paraquat 토양 잔류량 30 ppm 수은 후 작물 생육에 영향을 끼치지 않으며, 또한 현재 우리나라 과원 토양에서의 작물이 재배될 경우 작물 생육 및 잔류에 있어서 문제가 없음을 시사하여 주었다.
도로 및 철도 건설에서 적용되는 터널의 단면크기는 $50m^2$에서부터 $200m^2$의 중 대단면 터널이 주를 이루고 있으나, 전력구, 통신구, 광산용 터널, 용수를 위한 도수로터널 등 특수한 용도로 설계, 시공되고 있는 터널에서는 $20m^2$이하의 단면크기를 갖는 경우가 많다. 소단면 터널의 경우에는 협소한 작업공간으로 인하여 적용공법 뿐만 아니라 장비의 사용 또한 제약을 받게 되어 작업효율이 저하되고 공사기간이 늘어나게 되는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특히, 에멀젼 폭약을 사용하는 발파에서 먼저 기폭된 발파공의 충격압력에 의해 인접공의 폭약이 예비압축되어 사압현상을 일으키고 잔류약을 발생시키는 사례가 종종 발생하고 있다. 사압현상은 발파의 실패와 함께 2차적인 사고의 위험요인이 될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 대책을 수립하여야 한다. 기존 문헌을 통하여 사압현상의 원인과 발생 가능성을 검토하였고, 사압현상이 발생한 소단면 터널현장을 대상으로 그 대책을 수립하여 적용하였다. 심발방법을 변경하여 전단의 충격압력을 견딜 수 있는 공간격을 확보하고 뇌관의 초시간격을 적절하게 배치한 발파패턴을 적용한 결과, 사암현상을 억제하고 잔류약의 발생을 감소시켜 계획 굴진장을 확보하였으며 파쇄석의 크기를 감소시키는 등 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다.
농약의 특성 및 과일별 농약의 잔류특성을 구명하기 위하여 복숭아, 포도 및 배 등 과수를 시험작물로 하여 침투성 살균제인 hexaconazole 2% SC와 비침투성 살균제인 chlorothalonil 53% SC를 혼용 희석하여 시험과수의 지상부에 1회 살포한 후 2시간, 3, 7, 14, 21일 째에 과일을 시료로 채취하였고, 시험기간 중 과일의 증체량을 조사하였다. 또한 경시적으로 농약 잔류량과 과육 및 과피 중 잔류농약의 분포비율을 조사하였다. 과일의 증체량은 털이 있는 복숭아는 약제 살포 21일 후에 약 57%, 털이 없는 천도복숭아는 약 40% 증가되었고, 포도와 배는 변화가 거의 없었다. 농약살포 직후와 대비한 21일 후의 잔류량을 비교한 결과 hexaconazole의 경우 복숭아에서는 13%, 포도에서는 24%, 배에서는 36% 농약이 잔류하였고, chlorothalonil의 경우에는 각각 11%, 27% 및 44%의 농약이 잔류하였다. 과일의 과피와 과육 등 부위별 잔류량을 조사한 결과 과육에서는 모든 시험구에서 검출한계 미만으로 검출되지 않았다.
김치 숙성 중 chlorpyrifos농약 잔류량의 변화를 조사코저, 가정에서 담그는 방법과 동일하게 담근 통배추 김치와, 모델실험으로서 0.025% chlorpyrifos용액에 10초간 침지한 배추로 담근 통배추김치를 각각 $4^{\circ}C$에서 4주간 숙성시키면서 chlorpyrifos 잔류량을 정량한 결과, 1. 농약을 살포하여 재배한 배추로 김치를 담갔을 때, 배추원료에 0.1614ppm의 chlorpyrifos가 잔류되어 있었으나 김치담금시 4회 물세척에 의해 약 57%(0.0938ppm)만이 잔류하였다. 김치를 4주 숙성시킨 결과 원료 배추 잔류량의 6%(0.0099ppm)만이 잔류되었다. 2. 모델실험 결과 김치숙성에 의한 chlorpyrifos의 변화는 1자 감소곡선을 나타내있고 반감기는 약 1.8주였다. 산류 chlorpyrifos는 김치숙성시 효과적으로 분해됨을 알았다. 3. 현재 사용하고 있는 chlorpyrifos의 살포방법에 의한 배추의 잔류농약은 식품안전성에 크게 문제되지 않는 것으로 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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