본 시험에서는 산란계 사료에 Se과 Cu의 첨가가 산란계 생산성에 미치는 영향과 계란 내 이행에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 67주령의 Lohmann Brown 산란계를 이용하여 동일한 면적의 산란계 2수용 케이지에 모두 7개 처리구 5반복으로, 총 350수를 공시하여 2주간 일반 시판 사료로 예비 사육하였으며, 반복구 별로 산란율이 유사하도록 재배치한 후 시험에 이용하였으며, 5주간 실험을 실시하였다. 사료 섭취량, 산란율, 난중 및 일산란량에서는 처리 간에 큰 차이가 없었으며, 난각 강도, 난각 두께, 난황색 및 Haugh unit 등 난질 및 난각질 관련 지표에서도 처리 간에 큰 차이는 나타나지 않았다. 총 콜레스테롤, GOT 및 GPT 활성에서도 처리 간에 큰 차이가 없었다. Cu는 사료 내 첨가 수준에 따라 증가하는 경향이 관찰되었으나 유의한 차이는 인정되지 않았으며, Se는 사료 내 첨가 수준이 증가함에 따라 계란 내 이행량도 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 유기태 Se과 무기태 Se 처리구에서는 유의한 차이는 없었으나, 유기태 Se 처리구에서 다소 높았다. 기타 관능검사는 유의한 차이를 발견할 수 없었다. 본 시험 결과, Se은 첨가 수준에 따라 비례하여 계란 내로 이행되는 것을 확인하였으며, 유기태 형태로의 공급과 무기태 형태로의 공급 모두 유의하게 이행되는 결과가 관찰되었다. Cu의 첨가 형태와 첨가 수준에 따른 계란 내 Cu의 이행은 Cu를 250 ppm 수준으로 급여하였을 때 계란 내 Cu 함량이 대조구에 비해 30% 정도 증가함으로써 Se에 비해서는 이행 효율이 상대적으로 낮은 경향을 보여 주었다. Se은 항산화 작용과 항암에 효과적임이 증명됨에 따라 소비자의 관심이 높은 미량 광물질로서 산란계를 이용하여 계란 내로 이행시킴으로 계란의 소비 증가와 양계 산업 발전을 위해 기능성 계란으로 활용 가능할 것으로 판단된다.
내산화 특성을 가지는 저가격 도전성 필러 소재로의 적용을 위해 Ag 코팅 Cu 플레이크의 제조를 수행하면서 Cu 플레이크 표면의 산화층 제거를 위한 암모니아수 기반 전처리 용액의 적용법에 따른 영향을 분석해 보았다. 1회 전처리법 적용 시 전처리 시간이 2분을 초과하면서 플레이크 표면에서 홀 형태의 결함들이 생성되었으며, 유지시간에 비례하면서 그 개수와 크기가 점차 증가하였다. 또한 2분간의 전처리 후 Ag 도금 용액을 투입한 결과 도금 반응 중에 결함 발생이 다시 진행되어 플레이크 입자의 손상을 막을 수 없었다. 이에 비해 2분간의 1차 전처리 후 전처리 용액을 제거하고 저농도의 전처리 용액을 투입하여 2차 전처리를 실시하면서 Ag 도금 용액을 투입한 공정법에서는 상기 결함의 발생 빈도를 크게 줄일 수 있었다. 그 결과 1회 전처리법으로 제조된 15 wt% Ag 코팅 Cu 시료의 경우 약 $166^{\circ}C$의 온도부터 산화가 시작되었지만, 2회 전처리법으로 제조된 시료는 약 $224^{\circ}C$에서 산화가 시작되어 월등히 향상된 내산화 특성을 나타내었다.
유사성 원리를 이용하여 매우 높은 Pr 수의 유체를 사용하여 수직 원형관 외부의 자연대류 열전달 현상을 실험적으로 연구하였다. 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 물질전달계로 채택하였으며, 실험은 직경 0.005m~0.035m의 음극을 사용하여 Pr 수 2,094~4,173 그리고 $Ra_H$ 수 $1.4{\times}10^9{\sim}4{\times}10^{13}$에서 열전달계수를 측정하였다. 층류에서 실험한 결과는 King, Jakob와 Linke, McAdams, Bottemanne의 수직 원형관 자연대류의 열전달 상관식에 일치하였고 난류에서는 수직평판 난류 자연대류 상관식인 Fouad의 상관식과 일치하였고 Pr 수에 대한 의존성이 나타났다. 실험을 통하여 도출한 층류 상관식은 $Nu_H=0.55Ra^{0.25}_H$,�㉢�류 상관식은 $Nu_H=0.12Ra^{0.28}_HPr^{0.1}$였다. 층류와 난류사이의 천이는 $Ra_H$ 수 약 $10^{12}$에서 발생하였다.
수직 원형관내 자연대류에 의한 열전달량을 $Gr_H$ 수 2.1x$10^6{\sim}2x10^9$의 범위에 대해 측정하였다. 유사성 원리를 이용하여 열전달계를 물질전달계로 대체하였다. 본 연구에서 채택된 물질전달계는 황산-황산구리 수용액의 전기도금계였다. 본 실험의 결과를 층류 및 난류에 대한 수직평판에 대하여 개발된 자연대류 열전달상관식과 비교한 결과, 일치함을 확인하였다. 다만 $Gr_H$ 수 $10^9$이상의 난류 영역에서는 수직관내에서 경계층간 간섭의 영향으로 인하여 수직관에서의 실험결과가 수직평판보다 높게 나타났다. 이러한 일치는 유사성 실험의 유용성을 증명한다. 3가지 다른 형태의 양극과 6가지 다른 기하구조를 사용하여, 양극의 면적과 위치가 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 예상된 바와 같이 양극의 면적과 위치는 대부분의 경우 한계전류에 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 보다 복잡한 실험에 있어서 양극의 크기와 위치를 지정하는 이론적 근거로 활용될 것이다.
최근 고품질의 수돗물에 대한 소비자의 요구가 상승함에 따라 상수도 배급수관의 내부 부식에 의한 수질악화 및 부식제어 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 노후 관 교체 사업을 대신하여 수질 관리를 위한 부식 제어 수단을 강구하지 않고서는 근본적인 문제 해결이 이루어질 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 수질안정화 약품 주입에 의한 상수도관 내부 부식제어 효율을 평가하기 위해 Pilot Plant 실험을 실시하였으며, 부식성제어 효율은 물의 부식성을 나타내는 LSI(Langelier Saturation Index)값에 의해 평가되었다. 실험결과, Pilot Plant에 의해 제조된 반응수는 수질안정화 약품인 액상소석회($Ca(OH)_2$, liquid lime)의 주입으로 부식성이 개선되어 철 용출이 억제되는 효과가 확인되었다. 강관과 동관을 절단하여 제작한 시편의 부식도 측정을 통해 각각 35.4, 44.5%의 부식제어 효과가 있음을 확인하였고 수질안정화 약품이 주입된 Sample관이 더 두터운 부식 생성물 층을 갖고 있는 것으로 밝혀졌으며, 결과적으로 수질안정화 약품을 투입한 배관이 부식 방지 측면에서 안정한 수질을 갖고 있음을 알 수 있었다.
(hfac)Cu(1, 5-DMCOD)(1, 1, 1, 5, 5, 5-Hexafluoro-2, 4-pentanedionato Cu(I) 1, 5-dimethyl-cyclooctadine) 전구체와 He 운반기체를 이용하여 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법으로 Cu 박막을 형성하였으며, He 운반기체와 함께 $H_2$ gas 및 H(hfac) Ligand의 첨가가 Cu 박막 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. He운반기체만을 사용한 경우, Cu 박막의 증착율은 기판온도 180~$230^{\circ}C$에서 20~$125{\AA}/min$ 정도로 낮은 값을 보였으며, 특히 기판온도 $190^{\circ}C$에서는 매우 얇은 두께 ($700{\AA}$)이면서 낮은 비저항($2.8{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 Cu 박막이 형성됨을 알 수 있었다 He 운반기체와 함께 환원가스(H$_2$) 및 화학첨가제 (H (hfac) ligand)의 첨가 실험에서는 낮은 기판온도 ($180~190^{\circ}C$) 구간에서 현저하게 증착율이 증가하였으며 얇은 두께 (~$500{\AA}$)의 Cu 박막이 낮은 비저항(3.6~$2.86{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 것으로 나타났다. 또한 얇은 두께의 MOCVD Cu박막들의 표면 반사도(reflectance)는 $300^{\circ}C$에서 열처리한 sputter Cu의 반사도에 근접하는 우수한 surface morphology를 보였다 결국, (hfac)Cu(1,6-DMCOD) 전구체를 이용하여 얻어진 MOCVD Cu박막은 얇은 두께에서 낮은 비저항을 갖는 우수한 막질을 보였으며, Electrochemical deposition공정에서 conformal seed layer로써의 적용이 가능할 것으로 기대된다.
국내산 주요 침엽수 소경목의 활용 방안으로 리기다소나무를 이용한 목재 모형 옹벽을 제작하여 강도 성능을 평가하였다. 목재 모형 옹벽은 가로, 세로 11 cm의 CUAZ-2 처리한 리기다소나무 방부 정각재를 사용하여 3개의 Type으로 제작하였다. 각 Type별 옹벽은 횡목 4층 종목 3층 총 7층의 높이 86 cm, 길이 300 cm, 폭 93 cm로 제작 하였으며 기본형인 Type I과 목재 사용량을 줄이기 위해 중간에 긴 종목과 짧은 종목을 번갈아 사용한 Type II, Type II와 동일하게 제작한 후 횡목의 연결부위를 보강목으로 보강한 Type III으로 제작하였다. 각 Type별 옹벽은 수평 재하 시험을 통한 강도 성능 평가와 화상처리를 통한 구조물의 변형을 검토하였다. 수평 재하 시험 결과 최대 하중을 비교해 보았을 때 Type I은 63.17 kN/m, Type II는 57.80 kN/m, Type III은 60.97 kN/m으로 나타났다. 화상 처리를 통해 측정된 전면부의 최상층 변형을 비교해 보았을 때 Type I에 비해 Type II의 변형이 약 1.5배 많은 변형을 보였으며 Type I과 Type III은 비슷한 변형을 보이는 것을 알 수 있었다. 실험 결과 Type III의 경우 목재 사용량을 절감하면서도 양호한 강도성능을 확인 할 수 있었다.
Sputter Cu(1-4.5at.%Mg) alloy를 100mTorr이하의 산소압력에서 온도를 증가시키며 열처리하였을 때 표연과 계면에서 형성된 MgO의 확산방지막 특성을 살펴보았다 먼저, $Cu(Mg)/SiO_2/Si$ 구조의 샘플을 열처리했을 때 계면에서는 $2Mg+SiO_2{\rightarrow}2MgO+Si$의 화학반응에 의해 MgO가 형성되는데 이 MgO충에 의해 Cu가 $SiO_2$로 확산되는 것이 현저하게 감소하였다. TiN/Si 기판 위에서도 Cu(Mg)과 TiN 계면에 MgO가 형성되어 Cu(4.5at.%Mg)의 경우 $800^{\circ}C$까지 Cu와 Si의 확산을 방지할 수 있었다. 표면에 형성된 MgO위에 Si을 증착하여 $Si/MgO(150\;{\AA})/Cu(Mg)/SiO_2/Si$구조로 만든 후 열처리했을 때 $150\;{\AA}$의 MgO는 $700^{\circ}C$까지 Si과 Cu의 확산을 방지할 수 있었다. 표면에 형성된 MgO($150\;{\AA}$)의 누설전류특성은 break down 5V, 누설전류 $10^{-7}A/\textrm{cm}^2$의 값을 나타냈다. 또한 $Si_3N_4/MgO$ 이중구조에서는 매우 낮은 누설전류밀도를 나타냈으며 MgO에 의해 $Si_3N_4$ 증착시 안정적인 계면이 형성됨을 확인하였다.
Ni/MH 2차전지의 음극용 금속간화합물전극의 부식특성에 미치는 합금원소와 결합제의 영향을 조사하였다. 전극의 재료는 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$와 $(LM)Ni_{3.6}Co_{0.7}Mn_{0.3}Al_{0.4}$의 $AB_5$ type합금을 모재로 하였다. 여기에 Si sealant 또는 PTFE를 결합제로 첨가한 것과 원재료 분말에 구리를 20% 무전해도금한 것을 냉간 압착하여 전극을 제조하였다. 부식특성을 조사하기위해 탈공기된 6M의 KOH 용액에서 동전위법과 순환전위법을 이용하여 부식전류와 전류밀도를 측정하였다. 모재에 Co가 많이 함유되면 전극의 내식성을 향상시키고 Ni이 많이 함유되면 충전과 방전을 반복하는 동안에 전극의 안정성을 저하시켰다. 부식전류밀도는 Si sealant를 결합제로 사용한 전극의 경우가 PTFE를 사용한 전극의 경우보다 낮았고 Cu가 도금된 전극은 내식성에서 가장 우수하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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