초전도 코일의 안정성(stability)을 향상시키기 방법으로 초전도 자석의 턴(turn) 사이의 절연을 없애는 무절연 코일(no-insulation coil) 및 금속 테이프를 같이 권선하는 금속절연 코일(metal insulation coil)이 제안되어 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 고온초전도 코일의 열적, 전기적 메카니즘을 분석하기 위한 FEM 모델을 제시하고, 이를 사용하여 �치 시 고온 초전도 코일의 안정성 향상 정도를 해석한다.
본 논문은 냉동상품용 자판기를 구현하는데 가장 핵심적인 상품인출기구에 관한 것으로 자판기의 냉동고에 저장된 상품을 외부로 인출할 때 냉기의 유출을 최소화하여 전력의 효율을 높여 전기에너지를 절감할 수 있도록하고. 냉동고 내부의 이송기구가 결빙에 의한 고장이 발생되지 않도록 이송기구를 구현하는 것이다. 기존 자판기는 상품을 냉동고에서 외부로 인출하려면 여러 기계, 기구 장치를 이용하여 어렵게 이송하여야 하고, 상품을 이동시키는 모터축이나 체인이 저온으로 인하여 결빙되어 작동불능 상태가 되게 된다. 이러한 고장은 자판기가 자판기 고유의 동작을 할 수 없을 뿐 아니라 소비자들에게 불편함을 주게 되는데 고장을 방지하여 신뢰성을 높였다. 그리고 상품을 외부로 인출시 저온 냉장고는 많은 냉기를 유출하게 되어 냉동 자판기로서의 활용을 무색하게 할 뿐 아니라, 다시 저온으로 유지하는데 많은 전력을 소모하게 된다. 이러한 점을 보완하여, 에너지 절약 및 보다 신뢰성 높은 냉동 식품용 자판기를 구현하였다.
알루미나 막이나 바이코 글라스(Vycor glass)같은 다공성 무기재료막은 화학적으로 안정하고 열에 잘 견디므로 고온에서 기체를 분리하는 데에 사용될 수 있다. 미세한 기공을 가지고 있는 알루미나막은 수소를 분리하는데 상대적으로 높은 투과도를 나타내고 고온에 잘 견딘다. 기공이 치밀한 알루미나막에 의하여 분리되는 메카니즘은 기체의 분자량에 의존하는 Knudsen확산이 지배적이 된다. 그러나, 분자량의 차이가 크지 않을때는 Knudsen확산에 의한 분리도는 크지않다. 그래서 분리도의 향상에 대해 많은 사람들이 연구하고 있다. 본연구에서는 Sol-Gel법으로 제조된 막을 개선하여, 높은 압력차에서 조업할 수 있도록 하고자, TEOS와 증류수를 막의 기공내에서 반응시켜 실리카를 기공내에 생성시키고자하는 실험을 수행하였다. 이 연구를 통해 약 25 psi 정도의 압력차하에서도 수소/질소의 분리도가 Knudsen확산의 수준을 보이는 실용적인 막을 생산할 수 있었다.
망지에 대한 새우의 보행운동은 통발이나 자망 등 그물어구에 어획되는 메카니즘을 규명하고 어구를 개량하는데 기본적인 필수요인이 될 것이다. 여기서는 김해 낙동강 지류에서 채집한 갑장 $22{\sim}31mm$ 정도의 징거미 새우를 사용하여 평판과 망목크기가 각각 16, 23, 37mm 인 망지위에서의 보행운동을 비디오카메라로 촬영하고, 직선적인 보행운동을 V.T.R로 분석. 비교하였다. 망지에서의 보행운동은 진행방향으로 내뻗는 다리가 그물코의 망사위에 바로 착지하지 못하고 다리마디가 그물코 사이로 빠져서 그물코위에 다리가 걸리게 되는 경우가 대부분이었다. 따라서 한 다리간, 또는 각 다리간의 보행위치, 이동순서, 시간차이, 연쇄적인 동작 등 보행 형식이 평면에서의 경우보다 매우 불규칙하게 나타났다. 징거미 새우의 보행운동을 분석한 결과 보폭, 각 다리간의 상대위상차, 주기의 변동계수 등은 평판과 망지의 망목 크기에 따라 큰 차이를 보였으나 이동속도, 주기, 뻗기와 오므리기의 시간비 등에서는 별로 차이가 없었다.
활성탄소를 양쪽 전극에 사용하는 전기이중층 커패시터는 고출력 특성과 반영구적인 cycle 수명인 장점을 가지고 있는 반면, 단위 중랑 또는 부피 당 용량이 작아 메모리 백업용 보조전원으로서의 활용에 그치고 있다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 앙쪽의 전극에 충방전 메카니즘을 달리하는 비대칭 전극 설계기술을 기반으로 하는 하이브리드 커패시터가 개발되었고, 에너지밀도로서는 유기계 전해액에서 약 15-20 Wh/kg를 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구메서는 양극의 활성탄소에 비용량이 상대적으로 큰 LiCo02 분말을 혼합한 하이브리드 전극의 제조 및 전기화학적 특성을 조사하였다. 이때 $LiCoO_2$ 분말의 혼합 종량비의 영향에 의한 전극 부피 당 용량(mAh/cc)의 변화와 $LiCoO_2$ 분말의 입자 크기에 의한 하이브리드 전극의 출력 특성을 조사하였다. $LiCoO_2$ 분말은 불밀을 이용하여 입자크기를 조절하였고, 각각의 입자크기를 가지는 LiCoO2 분말을 활성탄소와 함께 혼합하여 혼합 활물질 : Carbon black : PTFE의 중량비가 90 : 5 : 5가 되도록 sheet 전극을 제조하였다. 제조한 전극을 양극에, Li foil을 음극에, 전해액을 LiPF6 in EC DMC를 사용하여 코인셀을 제조하고 전기화학적 특성은 MACCOR 충방전기를, AC 저항은 AC impedance를 각각 사용하여 평가하였다. 활성탄소에 $LiCoO_2$ 분말의 첨가 중량비가 증가할수록 전극 부피 당 용량은 증가하였으나, 원료 상태의 $LiCoO_2$ 분말의 첨가에서는 코인셀의 전극 저항은 첨가 중량에 따라 단순 증가하였다. 그러나 미세 $LiCoO_2$ 분말을 첨가할 경우, 20%의 첨가에서 전극 저항은 활성탄소 만을 사용한 전극과 동등한 전극저항을 나타내고 충방전 cycle 특성도 개선되는 것을 확인하였다.
GABA antagonist 를 닭의 열린 눈과 닫힌 눈에 차례로 주입한 후 monocular head와 eye optokinetic nystagmus을 관찰하고 코일 기록에 의해서 연구하였다. 주입전 이 visuomotor reflex를 일으키는데 있어서 닭은 N-T 자극에 대해서 보다 T-N 자극에 대해서 더욱 효과적인 OKN을 나타냈다. 열린눈에 주입한 GABA antagonist는 head와 eye OKN의 감소 또는 소멸을 일으키며, GABA antagonist를 닫힌 눈속에 주입했을 때는 head와 eye OKN은 증가 되었다. 이와 같이 GABA antagonist는 monocular OKN의 N-T 성분을 억제하는데 GABAergic 메카니즘이 관련되고 있다는 것을 지시함으로써 head와 eye OKN의 방향적 불균형성을 제거하였다.
유청 단백질 중에서 $\alpha$-lactalbumin, $\beta$-lactoglobulin를 고성능 막 크로마코그래피를 이용하여 분리하는 것이다. 분리 메카니즘은 음이온 교환작용이며 고정상은 CIM DEAE, QA, So$_3$ disk (16$\times$3 mm)을 사용하였다. 이동상은 buffer A (20 mM Tris-HCI, pH 7.3)와 buffer B (buffer A + 1 M NaCl)를 사용하였으며 $\alpha$-lactalbumin, $\beta$-lactoglobulin를 분리하기 위해서 구배용매 조성법을 사용하였다. 각 이동상의 조성에 따른 최적의 이동상 조성(Buffer A/Buffer B=100/0 - 30/70 vol%, gradient time 1 min, 30/70 - 10/90 vol%, gradient time 2 min)을 실험적으로 얻었고 4 ml/min의 이동상 유속에서 3분내에 $\alpha$-lactalbumin, $\beta$-lactoglobulin를 분리 할 수 있었다. 유청 단백질 중에 $\alpha$-lactalbumin, $\beta$-lactoglobulin을 HPMC을 적용하여 분리하였고, 유청 단백질의 기능적 성질, 분리 방법에 대해 알아보았다.
통발과 자망 등에 어획되는 게류의 측면적인 보행운동은 매우 특이하여 어획 메카니즘을 밝히는데 매우 중요한 요소가 된다. 여기서는 해운대 동백섬의 조간대에서 채집한 풀게를 사용하여 망지위에서의 직선적인 운동과 회전 운동 등을 관찰하고 다리의 보행위치와 시간적인 변화를 분석하였다. 그 결과 망지위에서의 보행운동은 착지위치에 따라 그물코 사이로 다리가 빠지게 되는 불규칙적인 움직임이 대부분이므로 여러가지 보행 요인들의 편차가 게의 크기에 관계 없이 크게 나타났다. 풀게의 망지위에서의 보폭, 보행속도, 다리간의 위상차 등은 평면에서 보다 훨씬 작았으나, 보행주기, 다리마디간의 각도 등은 평면에서 보다 양간 증가하였다. 따라서 게가 자망에 걸리는 현상은 게의 크기에 따른 다리의 보행운동과 망지의 망목크기 등을 고려하여 세밀하게 조사되어야 할 것이다.
본 연구에서는 자켓앵커와 일반앵커에 대한 현장시험을 통해 자켓앵커의 인발력 발휘 메카니즘을 분석하고 자켓앵커의 지층별 단위주면마찰력을 산정하였다. 6개현장에서 실시된 총 12회의 인발적성시험결과 자켓앵커의 극한인발력이 일반앵커의 극한인발력에 비해 약 $15.38{\sim}295.02%$ 정도 큰 것으로 나타났으며, 동일한 하중단계에서 자켓앵커의 소성변위가 일반앵커의 소성변위보다 약 $20.78{\sim}l,496.45%$ 정도 작은 것으로 나타났다. 특히, 자갈층에서는 250% 이상의 극한인발력 증가와 600% 이상의 소성변위 감소가 발생하여 자켓앵커는 그라우트액의 손실이 발생할 수 있는 지반에 적용성이 우수한 것으로 나타났다. 시험에서 산정된 극한인발력을 이용하여 실트 및 점토지반과 모래, 자갈 및 전석층에서의 지반강도별 단위주면마찰력을 제안하였다. 또한 섬유정착보강재 파열압력시험과 최적주입압력 확인시험을 수행하여 적절한 정착지지체를 형성시킬 수 있는 주입압력 추정 도표를 제시하였다.
GABA antagonist인 SR 95531이 닭의 pretectum nuclei (nucleus Superficialis Synencephali nSS) 또는 nBOR (nucleus Ectomammilaris nEM)속에 미량 주입되었다. 단안의 optokinetic nystagmus는 한쪽 뇌의 내부에 약품을 주입하기 전후에 탐색 코일 테크닉에 의해서 기록되었다. 한쪽 nSS 또는 nEM 속에 SR 95531를 미량 주입하면 자극의 양방향에 대하여 반대쪽 눈에 의해서 유도된 단안의 OKN속도 게인이 가역적으로 증가하였다. 이때 nSS속에 주입하면 N-T 성분의 속도 게인보다 T-N 성분의 속도 게인을 더욱 강하게 증가시킴으로써 방향적 불균형성이 더욱 증가되었다. 한편 nEM 속에 약품을 주입하게 되면 T-N 성분의 속도 게인보다 N-T 성분의 속조 게인이 더욱 강하게 증가함으로써 방향적 불균형성을 제거했다. 이것으로부터 우리는 nSS 특히 N-T 자극에 방응에 단안의 OKN이 관련되어 있고, nEM은 N-T 자극에 대한 OKN 반응에 더욱 관련되어 있는 것으로 유추할 수 있었다. 이 결과는 그 약품이 중뇌 수준에서 OKN에 관련된 GABAergic 메카니즘의 억제작용을 제거한다는 것을 암시한다. 미량 주입된 핵에 대하여 같은쪽 눈에 의해서 유도된 OKN의 게인의 증가는 수평적 OKN에 관련된 이들 중뇌 구조들 사이에 강한 상호작용이 존재한다는 것으로 설명된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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