본 논문은 정밀 위치결정 시스템의 잔류진동을 효과적으로 제거할 수 있는 입력성형기법을 소개하고, 실시간 입력성형기법을 적용하는 방법을 설명하였다. 또한 두 가지 응용 분야에 대한 실험결과를 바탕으로 입력성형기법의 성능을 고찰하였다. 일반적으로 입력성형기법은 정밀 위치결정 시스템에 대해 동작 완료시간을 단축시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 위치결정 정밀도를 향상시키는 효과가 있다. 그리고 되먹임제어 방법에 비해 적용방법도 간단하며 저렴하게 구성할 수 있다는 장점이 있으므로 많은 정밀 위치결정 시스템에 유용할 것으로 생각된다.
자기저항이란 외부 자기장에 의해 재료의 전기저항이 변화되는 현상을 일컫는다. Au와 같은 비자성도체 및 반도체 재료의 경우 외부에서 자기장이 가해지면 전도 전자가 Lorentz 힘을 받아 궤적이 변하므로 저항이 변화한다. 이러한 저항 변화 를 정상 자기저항(Ordinary Magnetoresistance, OMR)이라 하며 일반적으로 상당히 작은 저항의 변화를 나타낸다. 강자성도체 재료에서는 정상 자기저항 효과 외에도 부가적인 효과가 생긴다. 이는 스핀-궤도 결합에 기인한 효과로써 자기 저항은 강자성체의 자화용이축, 외부자계와 잔류간의 각도에 의존하며 이방성 자기저항(Anisotropic Magnetoresistance, AMR)이라 한다. AMR 비(%)는 일반적 으로 다음과 같이 정의된다. 즉 ${\Delta}{\rho}_{AMR}/{\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/{\rho}_{ave}$로 여기서 $\rho_{\|}$는 자기장의 방향이 전류의 방향과 같을 때의 비저항 이고 $\rho_{T}$는 서로 수직일 때이며 ${\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/3$이다. 기존의 MR 센서나 자기재생헤드(magnetic read head)에 사용되는 퍼머로이계 합금의 AMR 비는 상온에서 약 2% 정도의 저항변화를 보인다.
본 연구는 하천둔치에서 방역약품 deltamethrin을 관행방법으로 살포하였을 때 약제의 수중 잔류수준을 조사하기 위하여 대전광역시 유성구 반석동하천(A)과 죽동 도랑(B)을 대상으로 본 실험을 실시하였다. 방역약품을 살포 시 하천표면 유입량 측정 및 하천둔치에서 방역살포 시 유하거리에 따른 수계 잔류범위조사를 위하여 약제 살포 후 최대 100 m까지 7 지점에서 시료를 채취하였다. 그 결과 A의 경우 5 m 이후부터 수중 잔류량이 검출한계 미만으로 나타났고, B는 최대 14.34 ${\mu}g/L$에서 최소 0.08 ${\mu}g/L$까지 서서히 감소되는 추세를 보였다. A에서의 약제희석효과를 검증하기 위해 A하천수에 deltamethrin 1.0 mg을 직접 유입 했을 때의 잔류량 조사결과도 5 m 이후부터 검출한계미만으로 나타났다. 이러한 잔류량의 차이는 A하천이 B도랑보다 하천변 폭이 넓어 상대적으로 약제가 하천표면까지 도달하기 어렵고, 유수량이 많아 약제의 희석배수도 크기 때문에, A하천둔치에서 방역약품을 살포하면 잔류량이 급속히 낮아짐을 알 수 있었다. 실험지역별 검출된 약제의 최고농도와 문헌상의 독성값을 비교하여 독성영향을 예측한 결과, 모든 장소에서 어류에 대한 급성독성의 영향이 없을 것으로 판단되었으며, 물벼룩에 대해서는 A의 0 m 지점, B의 0 m-20 m 지점 및 1.0 mg deltamethrin을 처리한 0 m 지점의 시료에서 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 농도가 검출 되었지만, 흐르는 물에서는 급속히 검출한계 미만으로 낮아지고, 잔류시간도 미미하여 실제 방역 살포시 하천 수계로 투입되는 방역약품의 잔류량은 어류와 갑각류에 큰 영향을 줄 수 없다고 판단된다.
식량증산을 위해 농약사용량이 증가함에 따라, 식품 중 잔류농약의 안전성 문제에 대한 관심은 날로 증가하고 있지만 효율적인 잔류농약 저감화 방법은 보급되지 못하고 있는 것이 현실이다. 최근에 기체 플라즈마에 의한 오염물질 제거는 고효율성과 환경친화성으로 많은 주목을 받고 있다. 특히 플라즈마는 수질 및 고체 표면 중 유기인계살충제, 페놀, 벤조산, 염료, 니트로벤젠과 같은 오염물질의 제거에 큰 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 본 연구는 플라즈마를 이용하여 농식품 중에 잔류되는 농약의 제거 가능성을 알아보고자 대기압 및 감압플라즈마 플라즈마 발생 상태에서 60종의 농약을 대상으로 분해양상을 파악해보고자 시도하였다. 시험용 농약을 유리판에 도포 후 대기압 및 감압 플라즈마 발생기에서 5분간 조사 후 잔류량을 확인 한 결과 대조구의 회수 분석결과가 70% 미만인 18종을 제외한 41종의 농약 분해율이 66.88-100%를 나타내었고, clothianidin은 감압플라즈마하에서 26.9%이 분해율을 보였다.
들깻잎에서 부적합 빈도가 높은 농약성분 중 안전사용 기준이 설정되어 있지 않은 indoxacarb, procymidone과 들깨에 대한 안전사용기준이 설정되어 있는 dimethomorph의 재배 및 저장기간에 따른 잔류량 변화, 세척방법에 따른 제거효과를 실험하였다. 들깻잎에서 dimethomorph의 생물학적 반감기는 표준량 처리시료와 배량 처리시료가 각각 2.91일, 3.11일이었고, indoxacarb는 2.53일과 3.14일, procymidone은 2.62일과 2.92일이었다. 회귀식을 이용하여 MRL이하로 잔류량이 떨어지는 시점을 예측한 결과, 표준량 처리시료와 배량 처리시료가 dimethomorph는 각각 12.2일, 14.6일이였고, indoxacarb는 11.6일과 15.5일, procymidone은 11.7일과 13.9일이었다. 저장기간에 따른 잔류량 감소율이 농약별로 큰 차이를 보이지 않은 반면, 저장온도 별로는 $2.1{\sim}3.8$배의 감소율 차이를 보여 실온 대비 저온 보관에서 농약의 감소가 적었다. 세척방법에 따른 잔류농약의 세척률은 indoxacarb가 $74.1{\sim}91.3%$로 가장 높게 나타났고, 그 다음 procymidone $57.9{\sim}81.6%$, dimethomorph $51.3{\sim}73.3%$ 순으로 나타났다.
본 논문에서는 잔류응력과 초기변형을 고려한 비선형 해석을 실시하여 송전철탑의 극한거동을 분석하였다. 송전철탑 전체 해석 모델링에 주주재, 수평재 및 1차 사재는 보(Beam)요소를 사용하였고, 기타 사재 및 보조재는 트러스(Truss)요소를 사용하였으며 구조해석프로그램 ABAQUS(2004)를 사용하였다. ABAQUS Imperfection 옵션 및 Initial condition 옵션을 사용한 초기변형 및 잔류응력 적용의 적절성을 평가하고자 판(Plate & Shell)요소 부재모델과 보요소 부재모델의 해석결과를 비교분석하였다. 보요소와 트러스 요소를 적용한 송전철탑 전체모델의 비선형 해석결과 ${P-{\triangle}}$효과로 인하여 철탑 하부 각재부 주요 부재에 좌굴파괴가 발생하였다. 본 연구에서는 구조물의 안전성에 영향을 미치는 비선형 해석인자 즉 잔류응력과 초기변형의 정도에 따른 안전성 저하값을 정량적으로 평가하여 제시하고 있다. 그러므로, 본 연구의 결과는 실제 송전철탑의 파괴극한거동에 가까운 설계법, 해석법 및 시공법 정립에 크게 기여할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 마우스에 이미 오염된 방사성스트론들(Sr-85)을 제거하는데 수용성카이토산이 어느정도 효과가 있는지 알아보고자 하였다. Sr-85를 정맥주사한 경우 주사후 1일째의 체내 잔류량은 $72.9{\pm}5.7%$, 5일째는 $57.7{\pm}1.9%$, 7일째는 $54.2{\pm}1.4%$로 서서히 감소하였으며, Sr-85를 복강내 주사한 경우는 주사후 5일째 $54.4{\pm}1.2%$, 15일째 $50.6{\pm}0.8%$로 정맥주사에 비해 낮은 잔류량을 보였다(5일째 잔류량의 비교, P<0.05). 0.3% 수용성카이토산을 1회 정맥주사해준 제2군 및 10% 수용성카이토산을 식이중에 섞어 먹인 제5군은 각각의 대조군에 비해 체내 잔류방사능의 차이가 없었으나(P>0.05), 0.3% 수용성카이토산을 3일간 정맥주사 한 제3군과 3% 수용성카이토산을 이틀 간격으로 15일간 복강내 주사한 계6군에서는 각각의 대조군에 비해 낮은 잔류방사능을 보였다(P<0.01). 결론적으로 수용성카이토산을 연속적으로 정맥투여하거나 복강내 투여하는 경우에는 스트론튬의 골대사촉진 또는 골중의 스트론튬과의 반응등을 통해 그 배출을 촉진시킬 것으로 사료되었다.
Azoxystrobin과 kresoxim-methyl의 참외 중 반감기와 잔류양상을 조사하였다. Azoxystrobin의 참외 중 0일차 잔류량은 기준량 및 배량 처리구에서 각각 0.09 및 0.14 mg/kg으로 나타났으며 농약의 반감기 소실곡선식은 y=0.0766e$^{-0.138x}$ ($r^2$=0.9424) 및 y=0.1143e$^{-0.0890x}$ ($r^2$=0.9310) 이었으며 생물학적 반감기는 각각 5.0일 및 7.8일 이었다. Kresoxim-methyl의 참외 중 0일차 잔류량은 기준량 및 배량 처리구에서 각각 0.10 및 0.23 mg/kg으로 나타났으며 농약의 소실곡선식은 y=0.0896e$^{-0.1672x}$ ($r^2$=0.9428) 및 y=0.1504e$^{-0.1446x}$ ($r^2$=0.9040) 이었고 생물학적인 반감기는 각각 4.1일 및 4.8일 이었다. 재배기간 중 참외의 무게증가에 농약희석효과를 배제한 절대잔류농도는 약제 살포 후 14일 경과시 azoxystrobin은 기준량 및 배량에서 0.01 및 0.05 mg/kg으로서 각각 83.6 및 67%의 농약이 분해되었다. Kresoxim-methyl은 각각 0.01 및 0.03 mg/kg 으로서 86.2 및 87.8% 정도의 농약 분해율을 보였다.
인천시내에 유통되는 오렌지, 키위 등 215건의 과일에 대하여 분석대상 농약 259종에 대한 잔류농약 모니터링을 실시하였다. 전체 수거 과일의 56.3%에서 기준이내 농약이 검출되었으며, 이중 수입과일은 60.8%, 국내산 과일은 45.1%의 검출률을 나타내었으나 농약잔류허용기준을 초과한 품목은 없었다. 그 중 감귤류의 농약 검출률은 83.9%로 상당히 높은 수준으로 나타났다. 농약성분별 검출빈도는 carbendazim(13.1%), imazalil(11.7%), thiabendazole(10.7%), fludioxonil(9.8%) 순으로, 검출된 농약의 위해성 평가결과 해당 농산물섭취에 따른 인체 유입 농약의 일일섭취추정량 ADI%는 0.00011~0.98795% 수준으로 위해성은 낮은 것으로 추정된다. 또한, 감귤류와 같은 과피를 제거 하고 섭취하는 과일은 과피 제거로 91.6%의 잔류농약 경감 효과를 나타내었으며, 세척 후 섭취하는 형태인 포도나 체리 등은 수돗물 침지 후 세척법에 의해서 평균 43.1%의 잔류농약 감소를 보여, 과일섭취에 따른 위해성 역시 상당부분 감소할 것으로 보인다.
본 연구는 살충제인 acetamiprid 5% 액제(SL)의 광분해 문제를 해결하고자 화학적 및 생물학적 시험방법을 통하여 효과적인 보조제를 선발하고 선발된 보조제의 최적함량을 규명하고자 수행되었다. 시험에 사용된 보조제는 KS1과 KS2 2종이었으며, 화학적 평가를 위하여 광분해 시험을 실시하였고, 생물학적 평가를 위하여 고추를 대상으로 목화진딧물(Aphis gossypii)에 대한 살충 활성과 잎에서의 잔류량을 측정하였다. 보조제 첨가에 따라 acetamiprid 5% 액제의 광분해율은 감소되었으나 보조제의 종류에 따른 차이는 그다지 크지 않았다. 그러나 고추 목화진딧물에 대한 살충 활성과 옆에서의 잔류량 측정결과로는 보조제 KS1보다는 KS2가 우수한 생물활성과 높은 잔류량을 나타내어 KS2를 보조제로 선발하였다. 선발된 보조제 KS2를 0, 0.1, 0.5, 1% 함유한 함량별 시험에서는 함량이 가장 적은 시료에서 가장 낮은 광분해율을 보였으며, 고추 목화 진딧물에 대한 살충 활성과 잎에서의 잔류량 측정 결과에서도 보조제 KS2의 함량이 감소할수록 보다 우수한 생물활성과 높은 잔류량을 나타내는 것으로 측정되었다. 이에 따라 선발된 보조제 KS2의 최적 함량은 0.1%인 것으로 판단되었다. 이상의 결과는 적절한 보조제의 선발에 의하여 살충제의 광분해를 막을 수 있으며 이를 통하여 살충제의 활성을 증가시키고 살충제의 처리량을 줄일 수 있음을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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