Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권5호
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pp.691-698
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2004
레이저빔과 아크를 하나의 용접 프로세스로 병합하는 기술에 관해서는 이미 70년대부터 알려져 왔으나 별다른 개발로 이어지지 못하다가 최근에서야 다시 눈을 돌리게 되었다. 이 기술의 핵심과제는 아크의 장점과 레이저의 장점을 어떻게 단일 혼합 프로세스로 조합하느냐 하는 것이다. 과거 레이저빔을 처음 사용할 때 만해도 산업용으로서 적합성을 증명해야 했으나 지금은 이미 자동차 산업에서 재래기술로 치부되고 있다.(중략)
본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이와 혼합부의 길이를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.
난류혼합층에서 속도비 변화에 따른 입자의 운동형태에 대하여 수치해석적 연구를 수행하였다. Turbulent closure를 목적으로 Subgrid모델을 바탕으로 한 LES를 적용하여고 입자 운동을 해석하기 위해 Lagrangian 방법을 적용하였다. 입자의 직경이 10, 50, 100, 150, 200${\mu}m$인 입자들이 분리판 끝단에서 정지한 상태로 혼합층에 유입이 되고, 큰-크기 와류구조에 영향을 받아 혼합층 내로 확산이 되어진다. 혼합층의 성장특성은 속도비 변화에 매루 민감하여, 입자의 확산은 혼합층의 속도비와 입자 직경의 변화에 따라 거동을 달리함을 알 수 있었다. 또한 Stokes 수와 입자확산의 관계를 나타내었다. 그 결과로 St~1인 경우 입자의 확산이 유동장의 확산보다 빠르게 일어나나, St<<1과 St>>1인 경우는 입자의 확산이 잘 일어나지 않음을 알 수 있다.
최근 a-CH:N (hydrogenated amorphous carbon nitride)가 a-CH 보다 팡학적, 기계객성 질이 우수하므로 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 실험에선 원료 가스의 유량 은 5 sccm으로 고정시킨 채 원료가스내의 질소 대 메탄 혼합비 (N2ICHa)훌 O 에서 4 까지 변 화시 키 띤서 DC saddle-field PECVD (plasma enhanced chemical vapour d야Xlsition)훌 이 용하여 a-CH:N 박막융 제작하여, 가스 혼합비가 박막의 미세구조와 광학척 성질에 미치는 영향올 연구하였다. 박막 성장시 진공조 내의 압력온 throttle valve롤 사용하여 90 mTorr로 일정하게 유지하였으며 양극 전압과 기판전업은 각각 500 V, 200 V로 고청하고 상온에서 중 착하였다. a a -step으로 측정 한 a-C:H:N 박막의 두께는 혼합가스내의 질소의 양이 증가할수륙 4800 A에서 2000 A로 두께가 감소하였지만 표면 rot핑비less는 혼합가스내의 질소의 양이 중가할 수록 중가함을 AFM (atomic force mi$\alpha$'0 scopy) 으로 관찰하였다. 박막내의 C와 N의 정량 분석은 RES (Rutherford back scattering s야ctroscopy) 핵공명법을 이용하여 분석하였다. X XPS (X -ray photoelectron spec$\sigma$oscopy) 와 FT-IR (Fo삐er transform-infrared s spectrometry)로 미세구조률 측정한 결과 혼합가스내의 질소의 양이 충가할수록 C-H기는 감 소하였지 만 C르N, N-H기 는 늘어 났다. 또한 PL (photoluminescence) 측정 결과 웬료가스 내 메탄과 질소의 비율이 1:1일 때 최대의 발광올 보였고 UVS (비없 vi이et spec$\sigma$orne$\sigma$y)으 로 측정한 광학쩍 에너지 캡은 혼합비내의 질소의 양이 증가할수록 2.53 eV에서 2.3 eV로 감 소하였다. 이를 결과로부터 원료가스내의 N2ICHa의 중가에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학척 생 질의 상관 관계가 고찰될 것이다.
국립수의과학검역원과의 공동연구과제(소 아까바네병, 츄잔병, 아이노 바이러스혼합불활화 예방약 산업화)에 의해 실시한 시험을 통하여 소 아까바네병, 츄잔병, 아이노 바이러스병에 대한 예방약인(소 츄잔병, 아까바네병, 아이노병 불활화 혼합오일백신) 면역원성 시험 및 야외에서의 적용시험 등을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 혼합오일백신의 기니픽에 대한 면역원성 시험에서 아까바네 바이러스, 아이노 바이러스 및 츄잔 바이러스에 대한 중화항체가는 시험백신을 3주 간격 2회 접종한 시험구가 무접종 대조구에 비하여 높게 나타났다. 2. 혼합오일백신의 야외농장 3곳의 육성우에 대한 면역원성 시험에서 시험백신을 2회 접종 후 아까바네 바이러스의 항체가는 평균 102배, 115배 및 134배이였으며, 아이노 바이러스의 항체가는 평균 8배, 24배 및 27배로 나타났고, 츄잔 바이러스의 경우에는 3곳의 농장에서 평균 30배, 46배 및 172배로 나타났다. 3. 야외농장 2곳에서 혼합오일백신을 임신우에 2회 접종하였을 때, 중화항체가는 아까바네 바이러스가 평균 64배와 93배를 나타내었고, 아이노 바이러스의 중화항체가는 평균 70배와 96배, 츄잔 바이러스의 중화항체가는 평균 20배와 20배로 나타났다. 4. 혼합오일백신은 임신우에 대한 공격접종시험에서 시험백신을 3주 간격으로 2회 접종 후 3주째의 중화항체가는 아까바네 바이러스가 128$\sim$256배이었고, 아이노 바이러스는 64$\sim$256배로 나타났고, 츄잔 바이러스는 8$\sim$32배이었다. 공격 접종 후 부검 전의 중화항체가는 아까바네 바이러스가 16$\sim$128배로 나타났고, 아이노 바이러스는 32$\sim$128배였으며, 츄잔 바이러스는 4$\sim$16배였다. 혼합오일백신을 임신우에 3주 간격 2회 접종한 뒤 공격접종하여 채혈한 혈청의 면역원성이 무접종 대조군에 비하여 방어효과가 우수하였다. 5. 3롯트의 시험백신을 선정하여 2$\sim$7$^{\circ}C$의 냉암소에 보존하면서 보존 기간별(제조당시, 6개월, 12개월, 15개월, 18개월)로 특성시험, 무균시험 및 안전시험을 실시한 결과, 전 보존기간에 마우스 및 기니픽에 대한 안전성이 인정되었으며, 보존기간별로 시험백신의 기니픽에 대한 면역원성 시험을 실시한 결과, 기니픽의 중화항체가는 15개월까지 지속되는 것으로 나타났다.
불포화 폴리에스터(unsaturated polyester, UP)와 저수축제(low profile agent, LPA), 폴리스틸렌(polystyrene, PS)과의 compatibility가 불포화 폴리에스터와 저수축제의 비율, 혼합시간, 혼합온도 그리고 추가로 투입되는 불포화 폴리에스터 수지량과 같은 다양한 조건하에서 확인되었다. 1단계로 1700 rpm의 교반속도에서 제조된 수지 혼합액의 경우, 불포화 폴리에스터 수지(unsaturated polyester resin, UPR) 투입량 25 g, 약 $30^{\circ}C$의 반응온도에서 상대적으로 작은 입자 크기 및 상분리율을 나타내었다. 2단계 수지 혼합액의 경우, 2차로 투입된 45 g의 불포화 폴리에스터 수지 혼합액에서 향상된 compatibility를 보였다. 이러한 결과는 혼합조건이 불포화 폴리에스터 수지와 저수축제 혼합액의 compatibility에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 또한, 상기조건을 통해 제조된 sheet molding compound (SMC)를 사용해서 만든 샘플은 흡수율, 수축율 및 광택도에서 향상된 결과를 나타내었다.
본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이(800~1800)와 혼합부의 길이(470, 550, 870 mm)를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.
White noise 가 혼합된 음향은 듣는 사람에게 감성 조절 효과에 대한 보고가 있다. 그러나 White noise 의 어떤 요소가 감성을 조절하는지는 명확하지 않다. 본 연구는 White noise 와 음향을 혼합할 때 마스킹(Masking) 정도에 따른 이완 감성 변화를 밝혀보고자 하였다. White noise 의 마스킹 효과를 다르게 한 2 곡의 음악을 제작하고, 20 대 남녀 40 명을 대상으로 음악을 들려주는 실험을 실시하였다. 음악 효과에 대한 반응인 자율신경계(PPG, GSR, SKT)와 중추신경계(8ch EEG)의 생리신호를 측정하고 음악을 듣기 전후의 주관적 응답을 수집하였다. 음악을 듣지 않았을 때, 원본 음향 들었을 때 그리고 White noise 혼합한 음향을 들었을 때의 반응에 대해 ANOVA(Analysis of Variance)를 실시하였다. 생리신호는 개인간 편차를 고려해 평준화(Normalization) 한 뒤 생리신호 변화 패턴에 따라 분석하였다. 결과적으로, 주관적 응답과 생리신호 모두 White noise 의 마스킹 효과를 작게한 음향에서 이완의 정도가 더 큰 것을 확인하였다. 따라서 White noise 와 원본 음향간에 마스킹 효과가 작은 음향일수록 White noise 의 혼합으로 인한 이완효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 도파관 대 마이크로스트립 모드 변환기를 설계하고 이를 바탕으로 도파관 혼합기 모듈을 제작 측정하였다. 설계된 모드 변환기는 반사손실을 최소화하기 위하여 50 $\Omega$ 마이크로스트립 라인의 패턴을 변화시킴으로서 도파관 내 릿지와 마이크로스트립 사이의 불연속부분의 영향을 보상하였다. 이렇게 제작된 모드 변환기를 사용함으로써 밀리미터파 대역에서 개발된 MMIC 칩을 저 손실 guiding이 가능하도록 도파관 내에 장착시켜 시스템으로의 적용이 가능하도록 하였다. 제작된 도파관 혼합기 모듈의 측정 결과, 제공된 MMIC에서 얻어진 혼합기의 사양의 성능저하가 거의 없음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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