본 연구는 점화제와 지연제에 대한 시차 주사 열량 측정법을 통하여 반응 속도식 및 발열량을 추출하여 노화에 따른 반응 특성을 분석하기 위한 정밀 수치계산을 수행하였다. 연소 실험을 수행하여 수분이 관여된 노화에서 점화제와 지연제에서 명확한 연소 중단을 확인하였다. 이 결과를 수치계산과 비교하여 노화가 점화제와 지연제 전반에 성능 감소 및 오작동 요인으로 작용됨을 확인하였다.
국소적, 전신적 요인을 동반하지 않는 제1대구치의 맹출 지연은 해당 치아의 발육 지연을 동반한다. 본 연구의 목적은 제1대구치의 발육지연의 임상적 양상 및 동반하는 다른 치아의 발달 이상에 관하여 고찰하는 것이다. 국소적 요인이 없이 제1대구치 맹출 지연을 보이는 건강한 어린이 40명의 파노라마방사선 사진 분석을 시행하였다. 2명의 평가자가 Nolla 방법을 이용하여 해당 치아의 발육지연 여부, 해당 분악의 제2대구치 발육 이상 여부 및 제3대구치를 제외한 다른 치아의 선천적 결손 여부에 관하여 조사하였다. 제1대구치의 발육지연은 상악에서 호발하였고, 여성에게서 양측성 이환, 남성에게서 편측성 이환이 많이 관찰되었다. 제1대구치의 발육지연이 있는 환아는 유의하게 높은 선천적 결손치의 유병률을 보였으며, 이환된 분악의 제2대구치는 모두 발육 지연 혹은 선천적 결손의 이상을 보였다. 본 연구결과 제1대구치의 발육지연은 다른 치아의 선천적 결손과 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다.
제1대구치는 악안면 부위의 발달과 교합에 중요한 기능을 갖는다. 이번 연구의 목적은 맹출 지연된 제1대구치의 유형에 따른 특징에 대해 조사하고 치아의 발육 상태 및 선천적 결손과의 연관성에 대해 알아보고자 하는 것이다. 맹출 지연된 제1대구치를 가진 만 8세 환자를 물리적 장애가 있는 75명과 없는 77명으로 구분하였다. 파노라마 방사선 사진에서 맹출 지연된 영역의 제1대구치 및 제2대구치의 발육 상태를 Nolla 방법을 이용하여 분석하였다. 선천적 결손과 제1대구치 맹출 지연 영역과의 연관성도 알아보았다. 제1대구치 맹출 지연은 상악 단독으로 많이 존재했다. 물리적 장애로 인한 맹출 지연은 남자에서 편측성으로 많이 나타났고, 물리적 장애가 없는 경우에는 여자에서 양측성으로 더 많이 나타났다. 맹출 지연된 제1대구치에서 발육 지연이 나타났고, 물리적 장애가 없는 경우에는 인접한 제2대구치의 발육 지연과 해당 영역의 높은 선천적 결손치 비율을 보였다. 제1대구치의 맹출 지연이 관찰된다면, 치아의 발육 상태와 선천적 결손치에 대한 주기적인 임상적, 방사선학적 평가가 필요할 것이다.
탄약내의 화약류 특히, 지연제의 지연시간에 대한 온도의 영향은 우리나라와 같이 연평균 최고최저 온도차가 뚜렷한 환경에서 충분히 존재할 수 있음에도 불구하고 이와 관련한 연구는 아직까지 국내에 보고된 바가 없다. 이에 본 연구는 우리나라 탄약류에 주로 사용되는 Zr/Ni계 지연제에 대해 주변 온도에 따른 연소속도 변화를 실험적으로 확인하였다. 이를 위해, K413 수류탄용 K414 신관에 Zr/Ni계 지연제를 충전하고 우리나라 기상환경을 고려한 주변 온도구간(-40 ℃ ~ 50 ℃)에서 온도변화에 따른 K414 신관의 지연시간 변화를 확인 및 분석하였다. K414 신관의 지연시간은 상기 시험 온도구간 내에서 시험온도를 10 ℃ 씩 변화시켜가며 측정하였고, 측정된 지연시간은 Zr/Ni계 지연제 충전 시에 기록한 지연제의 높이를 이용하여 연소속도로 환산되었다. 시험결과, Zr/Ni계 지연제의 지연시간은 주변 온도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하는 경향이 있으며, Zr/Ni계 지연제 온도가 1 ℃ 상승할 때 마다 지연시간이 4.18 ms 감소하고, 연소속도는 2.73 mm/ms 로 빨라진 것으로 분석되었다. 즉, 연평균 최고최저 온도차이가 20 ℃ 이상인 주변 온도 환경에서는 약 80 ms 의 지연시간 차이가 발생하므로, Zr/Ni계 지연제의 시험평가 기준수립 시, 지연제가 노출된 주변 온도 조건을 반영한 지연시간이 고려되어야 할 것으로 사료된다.
시멘트계 재료의 응결시간 제어는 초기 콘크리트 성능 확보를 위한 중요한 평가 요소 중 하나이다. 최근 평균 기온 상승으로 특정 수화물 생성 억제 및 응결시간 제어를 위한 지연제의 사용이 권장되고 있다. 비카트 침 등 관입저항 측정 시험법의 한계를 극복하기 위해 응결시점 평가를 위한 다양한 비파괴 평가 기법이 제안되고 있지만, 지연제 사용에 따른 비파괴 평가법 사용 가능성 확보를 위해서는 여전히 실험적 연구 수행이 요구되고 있다. 본 연구에서는 타타르산 지연제를 사용하여 시멘트 페이스트의 응결 지연을 유도하고, 비카트 침 시험과 함께 전기비저항과 초음파 속도 모니터링을 수행하였다. 두 비파괴 측정 결과의 상승시점 결정을 통해 시멘트 페이스트의 응결시점을 평가하고, 비카트 침 측정을 통한 초결 및 종결 시점과의 분석으로 지연제 사용에 따른 응결 지연 현상 평가 가능성을 확인하였다. 또한 전기비저항 상승시점에 대한 X선 회절 분석을 통해 타타르산 지연제 사용에 따른 수화반응 변화를 측정하고 전기비저항 측정의 응결 지연 평가에 영향을 주는 주요 수화물을 확인하였다.
반응속도면(反應速度面)에서의 동력학적(動力學的) 연구결과(硏究結果)에 의(依)하면 2-메르캅토벤쪼티아졸(MBT)은 N-t-부틸-벤쪼티아졸썰펜아미드(BBTS) 또는 2-(4-몰폴리노티오) 벤쪼티아졸(OBTS)과 같은 가황촉진제(加黃促進劑)들 보다는 N-(싸이클로헥실티오)프탈이미드(CPT)가 훨신 더 빨리 반응(反應)한다는 사실(事實)을 탐지(探知)하였다. 또한 우수(優秀)한 가황지연제(加黃遲延劑)는 MBT와 급속(急速)히 반응(反應)하여야 하지마는 실소(室素)와 황(黃)과의 화학결합(化學結合)이 너무 약(弱)하여 내열안정성(耐熱安定性)이 없음으로 아무리 MBT와 빠른 속도(速度)로 반응(反應)하여도 좋은 가황(加黃)지연제가 될 수는 없다. 예를들면 N-(싸이클로헥실티오-O-벤쪼의 썰펜이미드(CTBS))는 CTP보다 더 빨리 MBT와 반응(反應)하지만 열안정성(熱安定性)이 부족(不足)하여 가황(加黃)지연제로서는 CTB 보다 좋지 못하다.
지연제는 수화열 저감에 이용될 수 있다. 대표적 지연제로는 설탕 및 포도당이 존재하는데, 이들은 응결시간의 지연효과가 너무 강해 조심하여 사용해야만 한다. 이러한 지연제의 효과적인 사용을 위해서는 지연효과를 상쇄시킬만한 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 촉진제로 물시멘트비 5의 수화시멘트 분말을 사용하였으며, 이를 지연제와 함께 사용하면 시멘트 페이스트의 최고 수화온도를 저감하면서 수화반응을 촉진할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 열매를 수확한 후 폐기되는 손바닥 선인장 줄기를 재활용하기 위하여 선인장 줄기 분말을 시멘트계 재료의 혼화제로 적용하고자 하였다. 이를 위해 선인장 줄기 분말을 혼입한 모르타르의 굳지 않은 특성과 강도에 대한 연구를 수행하였다. 또한 그 결과를 기존의 당류계 혼화제인 지연제 설탕과 증점제 메틸셀룰로오스를 혼입한 모르타르의 특성과 비교하였다. 연구 결과, 선인장 줄기 분말은 지연제로서 효과를 뚜렷하게 보여주지 못하였다. 반면, 선인장 줄기 분말 혼입율이 증가할수록 플로 및 공기량이 메틸셀룰로오스를 혼입한 모르타르와 유사한 경향을 나타내어 증점제로서 활용 가능성을 확인하였다. 또한 선인장 줄기 분말의 혼입율이 0.3% 이내일 때에는 모르타르의 강도가 증가하는 것으로 나타났다.
기존 독성 접촉점화성 추진제를 대체할 수 있는 과산화수소 기반 저독성 접촉점화성 추진제에 대한 연구를 수행하였다. Amine 계열 용매와 반응성 첨가제를 이용한 연료 후보군을 선정하고 이들에 대해 CEA code를 이용한 성능해석을 통한 이론적 비추력을 산출하였으며, Drop test를 통해 점화지연을 측정하였다. 해석 결과 산화제 농도 95 wt% 기준 NTO/UDMH 대비 96% 수준의 비추력이 확인되었으며 3종의 연료 후보 모두 10ms 이내의 짧은 점화지연이 확인되었다. 이를 통해 고응답 저독성 접촉점화성 추진제의 개발 가능성이 확인되었으며 향후 비추력과 점화지연 관점의 첨가제 농도 최적화에 대한 연구 필요성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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