해충 방제용 곤충병원성 진균 Isaria javanica FG340와 Pf04의 고체배양 및 열안정성

박소은 전북대학교 일반대학원 2019 국내석사

곤충병원성 진균은 농업 및 원해 해충을 친환경적으로 방제할 수 있는 미생물 소재이다. 이러한 살충성 미생물의 현장 적용을 위한 산업화를 위해서는 진균의 경제적인 생산성 확보와 장기간 유통이 가능한 안정성을 향상시키는 것이 중요하다. 현재까지, 실험실 조건에서 살충성 (곤충에 대한 병원성)이 확인된 다양한 곤충병원성 진균이 있었음에도 불구하고, 생산성 및 안정성이 충분히 높지 않아. 실제로 현장에 적용된 예는 많지 않다. 여러 종의 곤충병원성 진균 중에서, Isaria javanica는 딱정벌레목과 나비목과 같은 다양한 곤충을 숙주로 증식하는 곤충병원성 미생물로, 생물학적 방제제로서 개발될 수 있는 우수한 소재이다. 본 연구에서는 I. javanica FG340과 Pf04 두 균주의 형태적 특성, 유전학적 특성을 살펴 보았으며, 갈색거저리, 담배가루이, 오이총채벌레, 톱다리개미허리노린재 와 같은 다양한 곤충에서의 살충성 (병원성)을 분석하였다. 또한 두 균주의 포자 대량 생산 및 포자의 안정성을 연구하기 위하여, 다양한 곡물 기질에 균주를 배양 한 후 포자의 생산성 및 열안정성을 비교하였다. 추가적으로 두 균주의 열안정성을 향상시키기 위하여, 환경조건 변화 (UV-C 노출)를 통하여 자연 변이주를 유도하였다. FG340과 Pf04 두 균주를 Petri-dish (90 × 15 mm)조건에서 12가지 곡물에 고체 배양을 진행한 결과, 기장, 보리, 쌀, 조 에서 1 × 109conidia/g이상의 포자 생산성을 확인할 수 있었다. 또한 곡물배지인 조에서 배양되어 수확된 포자에서 열안정성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 수확된 포자를 현장적에서 경엽 및 관주 살포용으로 적용하기 위하여, 포자 현탁액을 효과적으로 제조할 수 있는 계면활성제를 선발하였다 (고체배양 산물에서 포자를 용출시키기 위한 용도의 계면활성제). FG340과 Pf04 균주는 UV-C 자외선에 노출되었을 때, 일부 열안정성이 향상된 자연 변이주가 유도되었다. 본 연구를 요약하면, 첫째, 4가지 해충에 대한 I. javanica FG340과 Pf04의 살충성 검정을 통해 농업 해충 방제에 효과적으로 적용이 가능한 소재임을 확인하였으며, 둘째, 포자 생산성 및 열안정성을 향상시킬 수 있는 곡물 기질인 조와 기장을 선발하였으며, 마지막으로 UV-C와 같은 환경 조건 변화를 통하여 열안정성이 향상된 균주 개량이 가능함을 확인하였다. 앞으로 추가적인 현장적용 기반연구를 통하여 본 연구의 산업화가 이뤄질 수 있도록 노력할 예정이다. A group of entomopathogenic fungi has a big potential to control agricultural insect pests. However, optimizing conidial production systems to support high productivity and conidial stability still needs additional efforts for successful field application and industrialization. Although many virulent entomopathogenic fungal isolates have been investigated as potential candidates in a laboratory environment, very few of the isolates are being used in practice for application in agricultural fields as commercial products. Isaria javanica is an entomopathogenic fungus that is pathogenic to diverse coleopteran and lepidopteran insects and thought to be a good candidate as biopesticides. In this work, the basic characteristics of two entomopathogenic I. javanica FG340 and Pf04, were investigated in morphological features, genetic identification, and virulence against diverse coleopteran and lepidopteran insects, such as Thrips palmi, Riptortus pedestris, Bemisia tabaci, and Tenebrio molitor. The feasibility of grains substrates for conidial production was assessed, particularly focusing on conidial productivity and thermotolerance. Moreover, thermotolerance of the Isaria isolates was improved by exposing the isolates to environmental stress. I. javanica FG340 and Pf04 conidia were solid-cultured on 12 grains for 14 days in Petri dish conditions. Of the tested substrates, Italian millet, perilla seed, millet and barley-based cultures showed high conidial production. The four-grain substrates produced more than 1 × 109 conidia/g of substrates in I. javanica FG340 and Pf04. Both of two isolates had enhanced thermotolerance when cultured on Italian millet. In application, it was easy to make a conidial suspension using the cultured grains. And several surfactants were tested to release conidia from the cultured grain substrates. In addition, the two I. javanica isolates showed high thermotolerance when exposed to UV-C radiation. In summary, first the fungal thermotolerant conidia can be produced by the two methods, grain-based solid culture system and exposure to UV-C radiation. Secondly the I. javanica showed high virulence against diverse coleopteran and lepidopteran insects. Lastly this work suggests several possible inexpensive grain substrates by which to promote conidial production combined with enhanced stability against exposure to high temperature.

친환경 난연 Poly(Urethane-Isocyanurate) 복합체 합성과 열적 특성 분석

신혜경 동아대학교 대학원 2017 국내석사

유기나노점토와 분말상의 인계와 멜라민계 난연성분이 도입된 poly(urethane -isocyanurate) 복합체를 합성하고, 그 복합체의 열적 안정성과 난연성을 연구하였다. Poly(urethane-isocyanurate) 복합체에 난연성분이 균일하고 안정되게 분산되도록, 유기나노점토와 입자상 난연제가 균일하게 박리 분산된 (oxyethylene-co-adipate)diol과 (oxyethylene-co-adipate)diol/Ammonium polyphosphate, (oxyethylene-co-adipate)diol/Melamine phosphate 복합체를 합성하고, 이를 사용하여 poly(urethane-isocyanurate) foam을 제조하였다. Isocyanurate화 촉매, NCO index, 입자상의 인계난연성분이 poly(urethane- isocyanurate) foam의 열안정성과 난연성에 주는 영향을 중심으로 수행되었다. Poly(urethane-isocyanurate) 합성에 일반적으로 사용되는 유기금속촉매(Dabco K-15)와 hydroxyl기를 가지고 있는 반응성촉매(Dabco TMR-30와 Toyocat RX-5)를 사용하여, 촉매와 NCO index에 따른 isocyanurate 조성과 열안정성 변화를 비교하였다. 세 가지 촉매 중 Dabco TMR-30이 가장 isocyanurate를 잘 형성하며, NCO index가 증가함에 따라 생성되는 urea와 isocyanurate의 조성이 증가하고 urethane은 감소한다. 그로 인하여 같은 온도에서의 분해 잔량이 증가하며 열안정성이 개선되었다. Phosphate 난연 성분은 473 K부터 분해가 시작되어서 이들이 함유되어있지 않은 poly(urethane-isocyanurate) 복합체보다 분해시작온도가 낮다. 그러나 723 K 이상에서 인 성분이 탄소와 결합하여 인-탄화 char를 형성하여 고온에서의 열안정성을 향상시켰다. 특히, 유기나노점토와 ammonium polyphosphate가 박리/분산된 poly(urethane- isocyanurate) 복합체의 고온 열안정성과 난연성이 현저하게 개선되었다.

Rijke tube 내 열음향 불안정성에 관한 실험적 연구 및 수치적 예측기법

송우석 인하대학교 일반대학원 2009 국내박사

The thermal system like a combustion chamber is believed to experience a significant instability problem with vibration in case that the thermal energy or the acoustic energy are transformed into a different form through a relevant path. The purpose of this study is to provide accurate thermo-acoustic instability curves for the systems of different combinations of heating power, flow-rate, and heater location, which result in different types of coupling between pressure fluctuation and heat release rate. To minimize non-uniformity at the heating plane, a parallel connecting Nichrome mesh with flush-mounted connectors was devised, and thereby an experimental difficulty related to the apparatus was partly removed. By positioning the heater at different locations with an increment of 1/16L in the tube, the thermo-acoustic instability boundary for each mode was measured to compare one instability curve with others. Observing surface temperatures at the heater by using an infrared-type thermal image camera reveals the buoyancy effect upon the instability even in the horizontal Rijke tube, which is contrary to the previous result. This study deals with a numerically- predicted, thermo-acoustic instability in a Rijke tube by using a non-linear model for a heat source. The unstable, thermo-acoustic characteristics are analyzed for heat locations, heating powers, and flow-rates, and their results are compared with experimental ones. The heating part where the energy transformation occurs actively is modeled after simulating two-dimensional cylinder case with constant surface temperature, and a nonlinear model that accounts for the transfer function of magnitudeand phase-characteristics is properly implemented so as to be dependent on the pulsation strength in the tube. The heat source model is observed to result in equivalent thermo-acoustic instabilities in the Rijke tube except low flow-rate cases in which the natural convection is dominant. 연소기와 같은 열 시스템 내에서 방출된 열에너지가 음향 에너지와 어떠한 경로를 통해 상호적인 에너지 변환 관계를 형성하면 극심한 진동과 함께 시스템 불안정을 초래하게 된다. 본 연구의 목적은 열 시스템 내 압력섭동과 열발생율 섭동 결합에 대한 관계성을 도출하기 위해 각 시스템 중요 변수들(열량, 유량, 열원의 위치)에 따른 열음향 불안정 임계곡선을 정밀하게 측정하는 것이다. 이를 위해 우선 관로 내 유동변화를 최소화시키고 단면열원을 유지할 수 있는 열원부를 새롭게 제작하여 기존의 Matveev의 실험에서 얻은 열음향 불안정 곡선과 정량적인 비교를 수행하여 기존의 문제점을 일부 해소하였다. 이 후 Rijke 튜브 내 새롭게 구성된 열원부 위치를 약 1/16L간격으로 차례로 이동하면서 해당 모드별 열음향 불안정 경계곡선을 측정하였으며 각 측정점의 소음수준을 측정하여 불안정 곡선과 비교하여 정리하였다. 특히 열화상 카메라를 이용하여 시간흐름에 따른 열원의 표면온도를 관찰함으로써 수평의 Rijke 튜브가 부력의 영향에 무관하게 적용가능하다고 주장했던 과거의 실험결과가 일부 수정되어야 함을 확인하였다. 본 연구의 수치적 연구로는 Rijke 튜브에 대한 열음향 불안정 현상을 비선형 열원모델을 적용하여 수치모사를 수행하였다. 열원의 위치, 열량과 유량 변화에 따른 열음향 불안정 특성을 각각 수치적으로 분석하였고 그 결과를 실험결과와 함께 비교, 검증하였다. 특히, 열과 음향간의 에너지 변환이 가장 활발하게 일어나는 열원부는 맥동유동 내 2차원 등온 실린더에 대한 계산을 수행하여 열원부에서의 열전달 응답특성이 튜브 내 유동변화에 따라 그 크기와 위상이 비선형성을 가지고 반응할 수 있도록 모델링하여 적용하였다. 시뮬레이션 결과는 열원부의 자연대류 현상이 지배적인 저 유량 영역을 제외한 대부분의 유량범위에서 실험결과와 매우 잘 일치하고 있었으며 이는 Rijke 튜브 내 열음향 불안정성을 초래하는 에너지 변환 관계를 비선형 열원모델이 매우 잘 반영하고 있음을 확인할 수 있었다.

두 개의 반무한 평판과 유한층 사이에서의 동적 열탄성 불안정성 연구

윤성은 연세대학교 대학원 2008 국내석사

마찰하는 두 평판 사이의 접촉면에서는 Stick-slip 현상으로 인한 불안전성이 발현되게 된다. 이러한 불안정성의 결과로는 스퀼과 저더 현상을 예로 들 수 있다. 상대적으로 낮은 속도에서는 마찰력에 의한 에너지파의 전파로 인해 불안정성이 발현되며 상대적을 높은 속도에서는 마찰열에 의한 열변형에 의해 핫스팟이 생기게 된다. 스퀼과 저더현상은 모두 불안정성에 의해 나타나는 현상이지만 원인은 다른 것으로 알려져 있다. 스퀼은 동적불안정성(Dynamic Instability)의 결과이고 저주파 진동인 저더는 열탄성불안정성(ThermoElastic Dynamic Instability)의 결과로 알려져 있다. 이러한 현상은 별개의 현상으로 여겨져 서로 다른 조건에서 진행되어져 왔는데 2006년 Afferante와 Ciavallera에 의해 두 가지 현상을 동시에 해석하는 연구가 이루어졌다. 동적불안정성(DI)에 마찰에 의한 열발생이 고려된 해석이 시작이었다. 지금까지의 연구는 간단한 1차원 문제와 rigid body에 대한 연구, 그리고 탄성체인 두 반무한 평판 사이에서의 동적 열탄성 불안정성에 대한 연구가 이뤄졌다. 하지만 브레이크와 클러치 같은 모델에 적용하기 위해서는 유한층에 대한 연구가 필수적이다. 유한층의 경우에는 경계조건이 유한층이 대칭이 경우와 비대칭인 경우로 나누어지기 때문에 두 가지 경우에 대한 결과를 도출 비교하였고 유한층의 두께의 변화에 따른 증분율의 결과를 비교하였다. 증분율은 특정 조건하에서 주어진 모델의 불안정성 발현 여부와 발현시 불안정성의 크기를 표현하는 요소이다. 또한 유한층의 두께를 증가시켜 기존의 무한층에 대한 결과와 비교 검증하였다.

자동차 브레이크 디스크의 열특성 연구

최병민 울산대학교 일반대학원 2009 국내석사

제동장치는 자동차의 안정성과 관련된 중요한 부품중의 하나로, 브레이크 디스크와 패드의 마찰을 이용하여 자동차를 정지시킨다. 디스크와 패드의 접촉에 의한 마찰은 자동차의 운동에너지를 열에너지로 변환시키고, 이 때 발생된 열은 자동차의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로 브레이크 디스크의 설계에 있어서 재료의 열적 특성을 고려하는 것은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 주철 계통의 브레이크 디스크와 알루미늄 계통의 브레이크 디스크를 섬광법, 시차주사 열량계법 등으로 열물성치를 측정하였다. 주철 계통의 브레이크 디스크의 열전도도는 재질과 온도 변화에 따라 43~53 W/mK의 값을 가지며, 열팽창계수는 재질 종류에 따라 1.49~1.57×10-5 /K의 값을 가졌다. 측정된 열물성치를 활용하여 계산한 주철 계통의 브레이크 디스크의 임계속도는 145 km/h이다. 알루미늄 브레이크 디스크의 열전도도는 온도변화에 따라 164 ~ 195 W/mK의 값을 가지며, 열팽창계수는 2.63×10-5 /K로 측정되었다. 측정된 열물성치를 이용하여 얻은 임계속도는 211 km/h였다. 다양한 방법으로 측정한 열물성치를 이용하여 계산된 임계속도는 브레이크 디스크의 열적 안정성을 가지는 최고 속도로써 디스크의 열적 성능을 평가 할 수 있다.

결정화 핵제를 이용한 Polylactic Acid의 열적안정성 향상에 관한 연구

심재훈 상지대학교 대학원 2012 국내석사

대표적인 생분해성 고분자의 하나인 Polylactic Acid의 열적 안정성을 향상시켜 가공성 및 응용성을 넓히기 위하여 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 Polylactic Acid에 최적의 결정화 촉진 핵제(Nucleating Agent)의 선정과 다양한 방법으로 제조하여 열적 안정성을 향상시키고자 하였다. 일반적으로 사용되어지는 무기물을 이용한 핵제 외에 별도의 유기 화합물인 미립자 금속염인 2,2’-Methylennebis (4,6-di-tert -butylphenol) phosphate sodium salt : MPSS)을 추가하였더니 결정화도가 증가되어 핵 생성이 촉진되어 열적 안정성이 향상된 복합체를 얻었다. 이의 복합체 제조시에 결정화를 촉진시키는 핵제인 미립자 금속염을 Side Feeder에서 투입 하였을 때와 미리 Master Batch를 만들어 투입 하였을 때 열적 안정성이 더욱 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는 DSC(differential scanning calorimetry)를 이용하여 용융시의 발열량의 측정과 시편을 제작하여 항온 항습기의 고온에서의 휨 정도를 가지고 측정하였다. 이를 통하여 열 안전성이 110℃까지 향상되고 사출시 냉각 시간도 40초로 단축되어 작업의 경제성 확보와 열안정성이 더욱 요구되는 제품에의 응용이 가능한 우수한 Polylactic Acid의 복합체를 제조 할 수 있었다.

Roles of the C-terminal acidic tail of α-synuclein in the solubility, stability and chaperone-like action of protein

박상면 연세대학교 2002 국내박사

α-시누클라인은 아미노산 140개로 구성된 이차구조가 거의 없는 비정형구조 단백질로서, 열에 안정하며 전시냅스 말단에서 주로 발견된다. 이 단백질은 N-말단의 아포리포단백질의 지질결합부위와 유사한 양친매성 α-나선구조를 보이는 KTKEGV가 반복되는 부위, 중간의 소수성을 띠는 NAC(Non Aβ Component of Alzheimer's disease) 부분, 그리고 (-) 전위를 띤 아미노산이 상당히 많이 분포하는 C-말단 산성 꼬리 부분으로 구성되어 있다. 열에 안정성을 보이는 α-시누클라인의 영역을 여러개의 결실 돌연변이를 이용하여 측정해본 결과, C-말단 산성 꼬리(96-140번 아미노산)이 α-시누클라인의 열용해성을 유지시키는데 매우 중요하다는 사실을 알아냈고, 또한 글루타치온 에스 트랜스퍼라제(GST) 단백질과 α-시누클라인의 여러 결실 돌연변이와의 융합단백질을 제작하여 열안정성을 측정해본 결과, α-시누클라인의 C-말단 산성꼬리 부분이 GST 융합단백질도 열에 안정성을 갖게 해주는 것을 알아냈다. 더 나아가 이러한 산성 꼬리부분은 pH나 금속에 의해 유도되는 응집에도 융합단백질을 보호하는 것을 볼 수 있었으며, 이를 통해서 산성 꼬리부분이 융합단백질의 실질적인 안정성을 증가시킴으로써 환경스트레스로부터 융합단백질의 응집을 억제할 수 있다는 것을 알아냈다. 또한 산성 꼬리부분은 열로부터 GST 효소작용을 상당한 정도 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 α-시누클라인의 산성 꼬리부분의 특성은 β- 와 γ-시누클라인의 산성 꼬리부분에서도 또한 나타나며, GST-αATS 결실돌연변이 단백질들에서도 역시 열에 안정성을 보이는 것을 확인하였다. 흥미로운 사실은 GST-E5와 -E10도 열안정성을 보이나, GST-αATS 결실돌연변이들보다 덜 열에 안정한 것을 보임으로써 산성 꼬리부분의 음전위 외에 시누클라인의 시퀀스 요소도 이러한 현상에 관련되어 있는 것을 알 수 있었다. 다음으로, α-시누클라인의 샤페론 활동에는 C-말단 산성꼬리부분이 반드시 필요하나, 그 부위만으로는 충분하지 않은 것을 알 수 있었다. α-시누클라인은 다른 열충격단백질들처럼 기질단백질과 HMW (High Molecular Weight) 복합체를 형성함으로써 기질단백질을 보호하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 α-시누클라인의 N-말단 영역은 결합부위로, C-말단 영역은 용해부위로 작용하는 것을 알 수 있었다. 이러한 C-말단 영역은 C-말단 산성꼬리 영역을 포함하는 여러 융합단백질로 하여금 샤페론 기능을 하게끔 해주고, 그러한 융합단백질의 샤페론 기능은 융합단백질 각각의 특성에 따라 그 정도가 달라지는 것을 관찰할 수 있었다. 결론적으로, 시누클라인의 산성 꼬리부분은 융합단백질의 안정성과 용해성을 증가시킴으로써 환경스트레스에 저항성을 보이게끔 해줌으로써 환경스트레스에 저항적인 단백질의 제작에 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 생체외, 생체내 특이 단백질을 안정화시키는데 이용하는 합성 샤페론을 제작하는데에도 이용할 수 있을 것이다. α-Synuclein, an acidic neuronal protein containing 140 amino acids, is extremely heat-stable and natively unfolded with an extended structure primarily composed of random coil. α-Synuclein consists of three distinct regions. The N-terminal region contains KTKEGV repeats, which form amphipathic α-helices that are similar to the lipid-binding domain of apolipoproteins. The central region is a very hydrophobic NAC (non Aβ-component of Alzheimer's disease) peptide, and the C-terminal region is primarily composed of acidic amino acids. The region of α-synuclein that is responsible for the heat-resistancy was initially investigated using a series of deletion mutants, and the C-terminal acidic tail (residues 96-140) was found to be crucial for the thermosolubility of α-synuclein. Using a series of GST-synuclein deletion mutants, the C-terminal acidic tail of α-synuclein (αATS, Syn96-140) was also shown to play a critical role in conferring the heat-resistance of the fusion proteins. Furthermore, the acidic tail appeared to protect the fusion protein from pH- and metal-induced protein aggregation, suggesting that the acidic tail can increase the virtual stability of the protein by protecting it from the aggregation induced by environmental stresses. Interestingly, the acidic tail also appeared to significantly protect the GST enzyme from the thermal inactivation. The acidic tail of β- and γ-synuclein (βATS and γATS, respectively) also conferred heat-resistance to fusion proteins like that of α-synuclein. Also, GST-αATS deletion mutants appeared to be heat-resistant, although the degree of heat-resistance was generally dependent on the length of the acidic tail. Interestingly, GST-E5 and -E10 appeared to be less heat-resistant than GST-αATS deletion mutants, suggesting that specific sequence elements of the acidic tail of synuclein (ATS), as well as the negative charges, are important for the phenomena. Subsequently, it appeared that the C-terminal acidic tail is necessary, but insufficient for chaperone activity of α-synuclein. α-Synuclein protect substrate proteins by forming HMW (High Molecular Weight) complexes like other sHSPs. The N-terminal region of α-synuclein plays a role in substrate protein binding, and the Cterminal region of α-synuclein plays a role in solubilizing the HMW complex. The Cterminal acidic tail of α-synuclein also confers chaperone activities to fusion proteins, and the efficiency and specificity of chaperone function appeared to depend on the respective fusion partner proteins. In conclusion, the acidic tail of synuclein is a peptide that confers the environmental stress-resistance to fusion proteins by increasing the stability and solubility. Thus, the acidic tail of α-synuclein can be utilized to increase protein solubility and to protect proteins from environmental stresses. In addition, the Cterminal acidic tail of α-synuclein can be utilized to engineer synthetic chaperones for specific purposes simply by fusing the acidic tail with other proteins or peptides. Such specifically designed chaperone proteins would be useful for stabilizing target proteins both in vitro and in vivo.

카올린 - 질소 - 인계 하이브리드 난연제를 적용한 폴리우레탄 폼의 열안정성 연구

주아람 안양대학교 일반대학원 2018 국내석사

폴리우레탄 폼의 열안정성 향상을 위해 다공성화 시킨 카올린에 Melamine Phosphate 난연제를 코팅시켜 하이브리드 난연제(Kaolin Melamine Phosphate, K-MP)를 제조하였으며, 시판 MP난연제와 K-MP 를 각각 첨가하여 폴리우레탄폼를 제조하였다. 제조한 K-MP는 FT-IR, SEM-EDX를 통해 성분분석을 진행하였다. FT-IR에서 Kaolin-Melamine-Phosphoric acid 반응결합을 확인하였으며, SEM-EDX를 통해 Si, N, P의 함량분포를 통해 균일하게 코팅되었음을 확인 하였다. TGA를 이용하여 난연제에 따른 우레탄폼의 열안정성을 비교하였으 며, 기본 우레탄폼의 90 wt%가 분해되는 온도에서 장기열안정성을 분석 하였다. 기본 폴리우레탄 폼과 난연제가 첨가된 폼의 TGA측정결과, 기 본 폴리우레탄 폼의 무게잔량이 19.1 wt%로 가장 적었으며, K-MP와 시판 MP의 7.9 wt% 첨가 샘플에서 K-MP 첨가 폴리우레탄 폼의 무게 잔량은 26.3 wt%으로 시판 MP의 무게잔량인 23.4 wt% 보다 많은 무게 잔량을 보유하였다. 또한 난연제 첨가 폴리우레탄 폼에서의 초기 분해가 기본 폴리우레탄 폼 보다 빨리 진행되었지만, 장기간 유지했을 경우 분 해 속도가 점차 줄어들어 기본 폴리우레탄 폼보다 장기적인 열안정성을 보였다. The thermal stability of rigid polyurethane foam(r-PUF) depends on the chemical properties including polyol, isocyanate and flame retardants. In this study, melamine-phosphate flame retardants coated with porous kaolin (K-MP) in aqueous solution were synthesized to compare the long-term thermal stability with commercial melamine-phosphate(MP) containing r-PUF. Thermogravimetric analysis(TGA) was mainly employed to estimate the long-term thermal stability of r-PUF by flame retardants at pyrolytic temperature of 90 wt% loss. It was shown that MP based r-PUF holds the lowest remaining weight of 19.1 wt%. The TGA data further confirmed that K-MP based r-PUF(MP 7.9 wt%) holds 26.3 wt%, which shows lower decomposition rate than MP based r-PUF of 23.4 wt% after the thermal test. Moreover, r-PUF with fire retardants had reached early decomposition stage faster than r-PUF but had gradually decreased decomposition rate in the long-run.

테프론(PTFE)과 실리콘 오일이 하수처리장내 차아염소산칼슘의 열안정성 및 용해도에 미치는 영향

이민희 인천대학교 대학원 2009 국내석사

DC 마그네트론 스퍼터로 증착한 Al_(2)O_(3)/HfO_(2) 층형박막과 HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 혼합박막의 물리적, 전기적 특성연구

홍영의 연세대학교 대학원 2003 국내석사

HfO_(2)는 높은 유전상수와 Si기판 위에서 안정하게 생성되는 특성을 가지며, Al_(2)O_(3)는 결정화 온도가 높고, 산소확산계수가 낮으며, 높은 밴드갭의 특성을 가진다. 이러한 상호보완적인 HfO_(2)와 Al_(2)O_(3)의 특성을 이용하여 이를 소자의 게이트 유전막으로 적용하기 위해, 반응성 스퍼터링 방법으로 Al_(2)O_(3)/HfO_(2) 층형구조와 Al_(2)O_(3)-HfO_(2) 혼합구조의 박막을 증착하고, 이후 열처리 공정에 따른 물리적, 전기적 특성을 관찰하였다. Al_(2)O_(3)/HfO_(2) 층형구조 박막에서 열처리 온도에 따른 두 층의 구조변화는 거의 미미한 것으로 관찰되었으며, 증착 직후 상태에서는 비정질이 유지되다가 900℃의 온도로 열처리시 하부 HfO_(2)층의 부분결정화를 확인하였다. HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 혼합구조 박막에서는 전체 HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 박막내 Al_(2)O_(3)의 조성은 타겟파워로 조절하였으며, HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 박막 내 Al_(2)O_(3)의 농도가 증가함에 따라 결정화 온도가 점차로 증가하는 것을 확인하였다. 그러므로, HfO_(2) 박막 내 Al_(2)O_(3)가 분포하게 되면 Al_(2)O_(3)의 농도증가에 따른 HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 박막의 향상된 결정화 온도를 관찰할 수 있다. Al_(2)O_(3)/HfO_(2) 이중박막구조의 열처리에 따른 미세구조변화를 관찰한 결과, 열처리에 의한 Al_(2)O_(3)층과 HfO_(2)층의 계면을 통한 두 물질의 상호확산을 확인하였으나, 전체적인 이중 Al_(2)O_(3)/HfO_(2) 박막구조는 그대로 유지되었다. 그리고, 본 실험의 방법으로 증착한 Al_(2)O_(3) 박막은 산소확산장벽의 역할을 거의 하지 못하는 것으로 판단된다. HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 혼합박막구조에서 전체 박막내의 HfO_(2)와 Al_(2)O_(3)는 어떠한 새로운 화합물을 형성하지 않고, 각각의 물질이 따로 mixture의 형태로 존재함을 확인하였다. 그리고, HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 박막 내에 포함되어 있는 Al_(2)O_(3)가 산소확산 장벽 향상의 역할을 거의 하지 못하는 것으로 관찰되었다. HfO_(2)-Al_(2)O_(3) 혼합박막구조의 캐패시턴스-전압과 전류-전압을 측정한 결과, 약 ∼18의 k값을 산출하였으며, 열처리 온도가 상승함에 따라 중간계면층의 두께 증가에 기인하는 향상된 누설전류 값을 관찰하였다. Recently, high-k materials are under consideration as replacements for SiO_(2). Among some metal oxides, HfO_(2) is an attractive candidate due to their high dielectric constant and thermal stablity in contact with silicon. And Al_(2)O_(3) is an another attractive candidate because Al_(2)O_(3) can remain amorphous at temperature higher than 900℃. In this study, we investigated the thermal stability of the HfO_(2) based films with Al_(2)O_(3). HfO_(2)/Al_(2)O_(3) laminate and HfO_(2)-Al_(2)O_(3) thin films were grown on p-type Si(100) by DC magnetron sputtering, and composition of the HfO_(2)-Al_(2)O_(3) thin films was controlled by target power. After the annealing, HfO_(2)/Al_(2)O_(3) laminate structure was maintained, and Al_(2)O_(3) layer was not useful for blocking oxygen diffusion due to interfacial layer growth. Crystallization temperature of the HfO_(2)-Al_(2)O_(3) thin film which has 16% Al_(2)O_(3) was delayed up to 900℃, and as concentration of the Al_(2)O_(3) in Al_(2)O_(3)-HfO_(2) thin films increases, thermal stability improved. As an annealing temperature increases, HR-TEM analyses of the all the Al_(2)O_(3)-HfO_(2) films show the increased interfacial layer thickness. Therefore, our results show the addition of Al_(2)O_(3) is not useful for blocking oxygen diffusion through the HfO_(2)-Al_(2)O_(3) thin film. From the C-V and I-V measurements, calculated dielectric constant of the HfO_(2)-Al_(2)O_(3) thin films was ∼18, and as an annealing temperature increases, the leakage current of the films was improved.