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불국사(佛國寺) 건축조형에 관한 고찰

불국사(佛國寺) 건축조형에 관한 고찰목 차Ⅰ. 서론1. 연구의 필요성 및 목적2. 연구의 범위 및 방법Ⅱ. 불국사의 창건과 중건1. 시대적 배경2. 문헌자료 고찰3. 불국사 중창의 역사Ⅲ. 불국사 건축구조1. 지형 특징2. 불국사에 적용된 건축 구조3. 불국사 내진구조의 의의Ⅳ. 불국사 건축조형 고찰1. 불국사의 가람배치2. 중요 유물3. 대웅전의 건축조형4. 극락전의 건축조형5. 불국사의 가치에 대해Ⅴ. 결론참 고 문 헌그림 목차 불국사 대웅전 남회랑 전면 석축 극락전 남회랑 전면 석축 佛國寺 배치도 금동비로자나불좌상 금동아미타여래좌상 석탑의 세부명칭 무구정광대다라니경 다보탑 사리탑 청운?백운교 연화?칠보교 불국사 대웅전 정면도 ? 단면도 대웅전 계단 대웅전 초석 불국사 극락전 정면도 ? 단면도Ⅰ. 서론1. 연구의 필요성 및 목적유네스코 세계유산위원회는 2009년 6월 27일(한국시간) 스페인 세비야 컨벤션센터에서 열린 제33차 회의에서 한국이 신청한 조선 왕릉에 대한 세계문화유산 등재를 가결했다. 유네스코는 조선 왕릉이 유교적·풍수적 전통을 기반으로 한 독특한 건축과 조경양식을 지닌 점, 조선왕조 초기부터 현재까지 왕릉에서 행해지는 제례의식 등 무형의 유산을 통해 역사적인 전통이 면면히 이어져온 점, 그리고 조선왕릉 전체가 정부에 의해 통합적으로 보존 관리되는 점을 높이 평가해 등재 결정을 내렸다.유네스코 세계유산은 현재 145개국, 878건이 지정돼 있다. 이중 한국의 세계유산은 8건이다. 1995년 12월 석굴암·불국사와 해인사 장경판전, 종묘가 세계 유산에 등재되었는데, 불국사는 불교 교리가 사찰 건축물을 통해 잘 형상화된 대표적인 사례라는 평가를 받았다.불국사(佛國寺)는 경상북도 경주시 토함산 기슭에 자리하고 있는 대한불교조계종 제11교구 본사다. 한국을 대표하는 사찰이며, 이제 세계 문화유산으로서의 위상을 함께 간직하게 된 유서 깊은 도량이다.불교와 무관한 일반인들조차 다보탑과 석가탑, 세계 최고(最古)의 목판 인쇄물인 무구정광대다라니경, 그리고 사(聖師)를 청하여 각각 거하게 하였다. 아름답고 큰 불상을 설치하여 부모의 양육한 수고를 갚았으니 한 몸으로 전세와 현세의 두 부모에게 효도한 것은 옛적에도 또한 드문 일이었다. 그러니 착한 보시의 영험을 가히 믿지 않겠는가.장차 석불을 조각하려 하여 큰 돌 한 개를 다듬어 감개(龕蓋)(감은 불상을 모시는 상자 또는 탑 아래의 방을 말하고, 감개는 감의 덮개를 이름)를 만들다가 돌이 갑자기 세 조각으로 갈라졌다. 대성이 분노했다가 그 자리에 잠들었더니 밤중에 천신이 내려와서 다 만들어 놓고 돌아갔다. 대성이 일어나 남쪽 고개에 급히 올라가서 향나무를 태워 천신을 공양했다. 이로써 그곳을 향령(香嶺)이라고 부른다. 불국사의 운제(雲梯)와 석탑은 돌과 나무에 조각한 기공이 동도의 여러 절 가운데서도 이보다 나은 것이 없다.옛 향전(鄕傳)에 실려 있는 것은 이상과 같다. 그러나 절 안의 기록에는 이렇게 쓰여 있다.“경덕왕(景德王) 때에 대상(大相) 대성이 천보(天寶) 10년 신묘(辛卯)에 불국사를 세우다가 혜공왕(惠恭王) 때를 지나 대력(大曆) 9년 갑인(甲寅) 12월 2일에 대성은 죽고 국가에서 이를 완성시켰다. 처음에 유가교(瑜?敎)의 고승 항마(降魔)를 청해다가 이 절에 거주하게 했고, 이를 계승해서 지금에 이르렀다. 이렇게 고전(古傳)과 같지 않으니 어느 것이 옳은 것인지 알 수 없다.”김대성은 경덕왕대에 중시를 역임한 대정과 동일인으로 실재 인물로 인정되고 있다.『삼국사기』에 의하면 대정이 중시를 지낸 시기는 경덕왕 5년부터 9년(745～750)이다. 또한 그의 부친이 되는 국재 김문량도 성덕왕 5년부터 10년까지(706～711) 중시를 지낸 문량으로 추정되고 있다.김대성이 관직에 있으면서 활동한 가운데 가장 중요한 시기는 중시를 지낸 경덕왕대 전반기가 된다. 경덕왕은 전제왕권을 행사한 신라 중대(중대)의 마지막 왕이었고, 그 후반기부터 전제 왕권은 무너져가게 된다. 중시는 집사부의 장이었다. 집사부는 왕정의 기밀사무를 관장하여 전제왕권과 밀착된 관부로서법에 의해 조영된 석축의 견고함을 의미한다고 볼 수 있다.대웅전 남회랑 아래 백운교 좌우 석축은 두 단으로 나누어지는데, 아랫단은 주위하천이나 산지에서 얻은 다양한 크기의 거력으로 쌓고, 윗단은 다듬은 돌로 마감하고, 그 위에 돌난간을 만들었다. 자연석을 쌓아 올린 아랫단과 반듯하게 가공한 돌로 된 윗단의 경계에는 그렝이질로 완전히 밀착되게 가공한 돌 하부를 다듬어 맞추었다.이것은 하단과 상단의 석재가 서로 맞물려 있으므로 수평하중에 의한 충격에 강한 응력을 가지므로, 수평으로 흔들려도 어긋나지 않는다. 하단에는 입경이 대단히 큰 신선한 거력을 사용하여 상단 석재의 하중을 견딜 수 있게 하였다.(2) 석가탑의 하부 구조석가탑 기단석의 하부는 그 아래에 있는 자연 상태의 불규칙한 자연석의 표면에 맞추어 정밀하게 깎여졌다. 즉, 그렝이법이 적용된 것이다. 현재는 약간 어긋나 있으나 원래의 모습은 대웅전 남측 백운교 좌우 기단부의 자연석과 그 위에 놓인 다듬은 돌과의 관계와 같은 양식인 것으로 생각된다.석가탑은 기반암 위에 조성된 것이 아니라 인위적으로 옮겨온 자연석들 위에 얹혀 있는 것으로 생각된다. 석가탑이 위치한 곳은 화강암의 거력이 퇴적되어 있는 선상지 중위면이지만, 무설전과 대웅전이 조성된 지형면을 남쪽으로 확장한 구역일 가능성이 크다. 그러므로 원래 선상지 역층위에 신선한 거력을 쌓고 거기에 기단부를 만든 것으로 추정된다.(3) 범영루 축대범영루의 기단부는 백운교 좌우 석축과 연결되며 건축 양식도 동일하다. 하단에는 거대한 자연석을 3단 정도 쌓고, 그 위에 반듯하게 가공한 돌로 기단부와 난간을 만들었다. 자연석과 연결되는 다듬은 돌의 아랫부분은 그렝이질하여 완전히 밀착되게 하였다.2) 결구(結構)결구는 건축물을 구성하는 각 부재를 짜 맞추는 것이다. 즉, 건물을 이루기 위해서는 수직재와 수직재, 수평재와 수평재, 그리고 수직재와 사경재(斜頃材)가 서로 얽히거나 짜이게 되는데 이들 모든 방법이나 모양새를 결구법이라고 한다. 불국사 대웅전 남회랑 전면 석축숙종 12년(서기 1686년), 숙종 41년(서기 1715년)에 청운교와 백운교를 중수하였을 뿐이다.Ⅳ. 불국사 건축조형 고찰1. 불국사의 가람배치 佛國寺 배치도불국사가 자리 잡은 언덕은 신라의 수도 경주를 둘러싼 3개의 산 가운데 동악 토함산의 서쪽 기슭에 위치하여 전면에 조양, 모화의 평야를 사이에 두고 멀리 남산의 금오산을 바라보며 광활한 하늘과 땅을 한 눈에 바라볼 수 있는 경승의 자리이다.불국사는 신라인이 생각하던 불국토의 이상적인 세계를 건축적인 조형물로써 옮겨 놓은 것이다. 흔히들 불국사를 만다라의 체계를 지니고 있는 건축물로써 많이 얘기한다.『法華經』을 근거로 하는 석가모니불의 사바세계,『無量壽經』에 근거한 아미타불의 극락세계,『華嚴經』에 근거한 비로자나불의 연화장세계를 표현하고 있기 때문이다. 즉, 불국사는 신라인이 그린 불국이며, 이 불국에 대한 염원은 세 가지 형태로 나타난 것으로 생각된다.법화경에 근거한 석가모니 부처님의 사바세계 불국은 대웅전을 중심으로 하는 일곽에, 무량수경, 또는 아미타경에 근거한 아미타 부처님의 극락세계는 극락전 일곽에, 화엄경에 근거한 비로차나 부처님의 세계는 비로전 일곽에 표현된 것이다.불국사 경내에 들어가면 우선 대석단을 마주보게 된다. 대석단의 아래는 범부의 세계를 상징하며, 위는 부처님의 전유 공간을 상징한다. 이 대석단에 걸려 있는 계단은 대웅전을 향하는 청운백운교와 극락전을 향하는 연화칠보교 두 쌍으로 되어 있다. 청운백운교는 대웅전 일곽으로 진입하는 자하문에 연결되어 있고, 연화칠보교는 극락전 일곽으로 진입하는 안양문에 연결되어 있다. 청운백운교는 33계단으로 이루어져 있다.비로전 및 관음전 일곽은 사찰 후방 북쪽에 자리하고 있는데 이곳에 오르려면 대웅전 일곽이나 극락전 일곽을 통해서만 오르게 되어 있다.2. 중요 유물1) 금동비로자나불좌상(金銅毘盧遮那佛坐像) 국보 26호 금동비로자나불좌상불국사 비로전에 모셔져 있는 높이 1.77m의 이 불상은 진리의 세계를 두루 통솔한다는 의미를 지닌 비로자나불을 형 있어, 무척이나 아름다웠을 옛 불국사를 그려보게 된다.통일신라 경덕왕 10년(751)에 세워진 것으로 보이며, 신라시대의 다리로는 유일하게 완전한 형태로 남아있는 매우 귀중한 유물이다. 또한, 무지개모양으로 이루어진 다리 아랫부분은 우리나라 석교나 성문에서 보이는 반원아치모양의 홍예교의 시작점을 보여주고 있어 중요한 자료가 되고 있다. 청운?백운교신라시대에 천문학 교육의 교재로 쓰인 ‘주비산경’이라는 책에 피타고라스의 정리와 같은 ‘구고현의 정리’가나온다. 구는3, 고는4, 현은5로 하여 구²+고²=현²이라는 식이 사용되었다. 중국에서는 ‘구고현의 정리’가 3000여 년 전 ‘진자’에 의해 발견되었다고 해서 ‘진자의 정리’라고 부르기도 한다.이러한 ‘구고현의 정리’는 대규모 건축이나 토목공사에서 이용되었다. 실제로 첨성대를 지을 때에도 ‘구고현의 정리’를 이용했으며, 불국사의 백운교에서도 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 불국사의 백운교(국보 제23호)는 높이 10척, 폭 16척에 33계단으로, 돌다리가 45도의 경사로 걸려 있다. 백운교의 높이와 폭과 계단의 길이를 간단한 비로 나타내면 약 3:4:5가 된다. 우리 조상들의 수학적 지혜가 얼마나 뛰어났는지 짐작케 하는 대목이다.7) 연화?칠보교(蓮華?七寶橋) 국보 22호불국사의 예배공간인 대웅전과 극락전에 오르는 길은 동쪽의 청운교와 백운교, 서쪽의 연화교와 칠보교가 있다. 연화교와 칠보교는 극락전으로 향하는 안양문과 연결된 다리로, 세속 사람들이 밟는 다리가 아니라, 서방 극락세계의 깨달은 사람만이 오르내리던 다리라고 전해지고 있다.전체 18계단으로, 밑에는 10단의 연화교가 있고 위에는 8단의 칠보교가 놓여있다. 청운교 ?백운교보다 규모가 작을 뿐 구조나 구성형식 등이 매우 비슷한데, 계단을 다리형식으로 만든 특이한 구성이나 경사면을 45°각도로 구성한 점, 다리 아래가 무지개 모양을 그리고 있는 것이 그 예이다. 비슷한 구성 속에도 이 다리만의 독특한 특징이 있는데, 그것은 연화교의 층계마다 연꽃잎을 도드하였다.

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| 학위논문 | 2014.01.09 | 51페이지 | 12,000원 | 조회(516)

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초고강도 섬유보강 콘크리트 (UHPFRC) 적용사례 및 응려거동

1. 정의 (UHPFRC)UHPFRC는 Ultra High Performance fiber-reinforced Concretes의 약자로써 기존 콘크리트의 압축강도에 있어서 약 10배정도 강하게 함과 동시에 취성파괴로 이어질 수 있는 재료의 한계를 섬유보강으로 극복해낸 신재료공법 중에 하나이다. 앞으로 건축물은 높아짐에 따라서 재료의 강도가 높아야 함을, 교량은 길어짐에 따라서 재료의 강도가 높아지게 될 수 밖에 없는 현실이 다가오고 있다. 현재 건축∘토목에서 주로 사용되는 재료로는 곧 한계치에 부딪칠 수밖에 없는 실정이 다가오고 있다는 것이다. 이에 따라 UHPFRC라는 새로운 공법이 개발되었으며 현재 UHPFRC공법을 사용한 건축물이나, 교량 등 시공 사례에 대해서 조사해 본 결과이다.2. 적용 사례2.1 토목에서의 적용 사례The Sakata Mirai footbridge was built to replace the former concrete bridge which has spanned the Niita River, in the Town of Sakata, for 40 years.Ductal's superior strength made it possible to design lightweight bridge beams, to build one single span, 50 m long and 2.4 m wide. The deck is built of perforated precast elements to give the bridge better deformation resistance and less exposure to the wind. The thickness of the top slab is only 5cm. The extraordinary moldability of Ductal® allowed the design of a slender, light pedestrian bridge that could adapt well to the high-varying temperatures in the Yamagata region and blend seamlessy with the surrounding quiet townscape.

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| 학위논문 | 2014.01.08 | 7페이지 | 5,000원 | 조회(338)

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장소성 형성요인간의 인과구조 분석에 관한 연구 : 서울 홍대지역을 대상으로

제Ⅰ장 서 론제1절 연구의 배경 및 목적최근 도시가 문화상품으로서 기능하고 발전할 수 있는 정책의 필요성이 고 조되고 있다. 이는 사람과 다양한 활동에 초점을 맞춘 도시설계의 중요성을 말 해주고 있다. 이러한 도시설계의 최근 흐름은 지역의 장소성에 대한 관심이 증 가하는 이유가 된다. 장소성은 그 지역으로 사람들을 유인시키며, 지역만의 특 성을 형성시켜 경제적 발전 및 활성화에 영향을 미치는 중요한 요인으로 고려 되고 있다. 이처럼 지역의 정체성 증진, 경쟁력 강화를 위한 장소성이 풍부한 장소 조성의 중요성이 점차 확대되고 있다. 또한 최근 들어 도시설계 뿐만 아 니라 지리학, 경영학 등 다양한 분야에서 관련 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 장소성에 관한 연구는 개념에 관한 이론적 연구가 주를 이뤘 다. <중 략> 따라서 그 외의 연구의 가설은 모두 채택되었다. 채택된 연구의 가설을 통해 인과구조의 흐름을 정리하면 다음과 같다. 홍대지 역의 장소성 형성요소들은 상호 작용을 통해 장소가 지니는 정체성에 유의 한 영향을 미치게 된다. 이러한 과정을 홍대지역에 장소성이 형성되는 원 인적 측면으로 본다면 결과적 측면에서 형성된 장소성은 집단적인 장소에 대한 판단에도 유의한 영향을 주게 된다. 둘째, 홍대지역의 장소성을 형성하는 요인인 잠재변수들 간의 경로분석에 대한 해석이다. 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 장소성을 형성하는 세 가지 요소 중 물리적 요소와 인적 요소는 동등한 수준으로 장소 정체성에 영향 을 미치지만 활동적 요소는 상대적으로 낮은 영향을 미쳤다. 또한 이러한 세 가지 장소성 형성요소는 상호작용을 통해 장소성 형성에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다

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| 학위논문 | 2013.12.30 | 105페이지 | 3,000원 | 조회(277)

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노후주거지에 도입된 공공미술이 지역주민에게 미치는 영향을 조사분석한 논문

1. 배경 및 목적오늘날 우리가 살고 있는 도시는 많은 변화를 통해 사람을 집결시키고, 때론 해산시키는 것을 반복하고 있다. 이러한 과정 속에서 도시와 사람은 함께 공존하며 존재를 확인시키고 있다. 우리나라는 타 선진국에 비하여 늦게 산업화과정을 거치고 민주화를 맞이하지만, 어느 나라 보다 더 빠른 성장 속에서 오늘날의 한국을 만들었다. 그러나 단순한 고속성장의 기쁨보다는 그 이면에 녹아 보이지 않는 수없이 많은 문제와 사건들이 있다. 그 중 하나인 주(住)에 관하여 우리는 재개발·재건축의 미명아래 지속되어 온 우리의 삶의 공간을 철거하고 새롭게 구성하는데 온 힘을 쏟고 있다. 과연, 재개발·재건축을 통하여 만들어지는 새로운 주거공간은 기존의 원(原)주민들이 다시 주인이 되어 살고 있는지에 대한 의문을 제기하지 않을 수 없다.<중 략>하지만 실상은 그러하지 못한 채 주민들과 별개로 사업이 진행됨으로 인해 긍정적 효과보다 는 부정적 효과가 발생하게 되었다. 결국 공공미술은 만들어 가는 사람과 보고 느끼는 사람이 같은 활 동을 할 때 비로소 그 힘은 배가 되는 것이다. 마지막으로 공공미술의 사후관리가 되지 않아 결국에는 애물단지가 되거나 오히려 마을을 황폐화 시킬 수 있다는 점이다16). 사후관리의 측면은 주민참여와도 연결이 되는 것이다. 주민들과의 원활한 소 통과 참여로 공공미술이 구축되었다면 사업이 완료된 이후에 주민들의 자발적 관리가 이루어질 수 있 지만 참여가 선행되지 않은 공공미술은 결국 주민들과 미술가의 손길을 받지 못한 채 낡아간다. 벽화사 업의 경우 페인트가 벗겨지는 경우 보수가 되지 않으면 벽화 작업 전의 벽보다 더 추하게 되는 경우가 많으며, 관리 부실로 공공미술 전보다 환경이 악화 될 수 있다.

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| 학위논문 | 2013.12.26 | 29페이지 | 3,000원 | 조회(370)

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자연포기형 생물막-표준 활성슬러지 연계시스템을 이용한 주정폐수 혐기성 소화액 처리특성에 관한 연구

자연포기형 생물막-표준 활성슬러지 연계시스템을 이용한 주정폐수 혐기성 소화액 처리특성에 관한 연구A Study on Treatment Characteristics of Brewery Wastewater Anaerobic Digestive Fluid using Natural Aeration Biofilm-Conventional Activated Sludge Combined System원종훈?Ming-Ji Jin?엄진영?이광용*?원찬희전북대학교 환경공학과, *(주)세기종합환경1. 서론대표적인 고농도 유기성 폐수인 주정 폐수는 현재 대부분 재래식혐기성소화조에 의한 1차 처리와 활성슬러지 공법에 의한 2차 처리로 진행하고 있으며 경우에 따라서 최종 후속처리로 화학적 처리도 병용하고 있다.1) 혐기성소화는 폐수의 안정화 및 발생되는 메탄가스를 연료로 재사용할 수 있는 장점 때문에 주정폐액의 처리에 많이 이용되고 있다. 그러나 국내의 경우 정부의 주정원료 수급정책의 일환을 불가피하게 쌀보리를 원료로 사용하게 되면서 혐기성 소화효율이 급격히 저하하고 메탄가스의 발생량이 감소하는 등의 심각한 문제가 발생하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 생산량을 감소시키거나 주정폐액이 혐기성소화공정에 유입되기 전에 응집제 등을 투입하거나 과량의 물로 주정폐액을 희석하여 처리하고 있는 실정이다. 그러나 이러한 조치는 혐기성소화조에 과도한 용적부하가 걸리고 희석수의 비용 및 화학물질의 첨가로 인한 비용 상승을 따르게 할 뿐이고 혐기성소화조의 처리효율에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 이러한 불안정한 혐기성소화조 처리로 인한 충격부하로 2차 처리인 활성슬러지 공법에도 악영향을 미쳐 최종 방류수 수질 기준을 맞추기 어려운 실정이다. 따라서 충격부하에 강한 대체 2차 처리공정 개발이 절실한 상황이다. 그 중 침지형 생물막공법이 경제성 및 효율성은 물론 안정성 면에서 현재까지 그 성능을 인정받고 있다2). 침지형 생물막공법은 기존의 활성슬러지법에 비하여 슬러지 일령이 길어 다종다양한 생물상은%로 감소시킨 표준 활성슬러지공법을 연계처리 함으로써 부지면적을 확충하지 않고, 전력비는 절감하면서 처리효율 면에서도 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 본 연계처리 시스템의 연구 가치를 검증하기 위하여 선행된 실험한 결과에 따르면 포기강도를 표준활성슬러지공법과 동일하게 한 것과 본 연구에서처럼 포기강도를 20%까지 낮춘 시스템을 비교했을 때, 고형물 및 유기물제거효율과 질산화율 TP제거효율은 비슷한 결과를 보였지만, TN 제거효율은 오히려 10% 높은 결과를 보였다. 따라서 포기강도를 20%감소시킨 자연포기형 생물막-표준 활성슬러지 연계처리 시스템을 이용하여 주정폐수 혐기성 소화액에 대한 처리특성을 분석하여 설계인자의 기초를 마련하고자 한다.2. 실험장치 및 방법본 자연포기형 생물막-표준 활성슬러지 Combined System은 Photo. 1과 같이 Pilot plant scale로 제작되었다. 반응기 규격은 Fig. 1과 같다.상부의 자연포기형 생물막은 Photo. 2와 같이 횡단면적 1m2(가로×세로 1m×1m), 여재 충진 층 용적 1m3(가로×세로×높이 1m×1m×0.5m×2단)로, 내부는 HBC(Hanging Bio-Contactor)링을 2단으로 총 400m 충진하였다. HBC링은 국내 D사 제품으로 폴리에틸렌과 폴리프로필렌으로 구성된 플라스틱 여재로 실타래와 같이 다량의 가는 실을 묶어서 비표면적을 넓힌 여재이다. 여재의 비표면적은 4.87m2/m, 9.74m2/m3이다3).하부의 표준 활성슬러지 포기조는 Photo. 3과 같이 용적 1m3(가로×세로×높이 1.2m×1.2m×0.7m), 미생물 침전에 유리한 3단 구조로 제작되었다. 부유미생물과 처리 수는 1단의 하부에서 2단으로, 2단의 상부에서 3단으로 넘어가며, 산소공급 장치는 1단, 내부순환 펌프는 3단에 설치하였다. 이렇게 설계함으로써 2단에서 1차 침전, 3단에서 2차 침전을 거친 소수의 부유미생물과 처리 수만이 내부순환 됨으로서 내부순환으로 인한 미생물 불안정화와 생물막으로의 미생물haracteristics of influent brewery wastewaterParameters(㎎/ℓ)ConcentrationBOD5CODMnCODCrSSNH4+-NTNTPrange1,492∼3,018510∼9632,388∼4,825628∼1,3708.6∼26.511.3∼29.52.4∼11.9average2,2257403,63999717.520.88.2Table 2. Operating conditions of reactor in Natural Aeration Biofilm Combined SystemInfluent BOD5 Volumetric loading rate(kgBOD5/m3/d)1.040.560.39HRT(day)123Influent flow(m3/day)10.50.33Hydraulic loading rate(m3/m2/d)33.733.733.7Natural AerationBiofilm ReactorHBC 충진용적(m3)1여재 충진 길이(m)400MLSS(㎎/ℓ)3,500~4,500AerationReactorReactor 유효용적(m3)1미생물Activated Sludge포기유무Weak Intensity(20%포기강도)DO(㎎/ℓ)0.7~1.0MLSS(㎎/ℓ)2,500~3,000Influent pH6.5~7.5Water temperature(℃)20±2℃3. 결과 및 고찰3.1 Solid & Organic Removal Efficiency운전기간 BOD5, CODMn, CODCr, SS의 처리효율은 Fig. 2, 3, 4, 5와 같다. 유기물 부하 1.04kgBOD/m3/d, 0.56kgBOD/m3/d, 0.39kgBOD/m3/d에서 유기물의 처리효율 BOD5 89.9%, 94.6%, 97.5%, CODMn 82.4%, 85.8%, 92.0%, CODCr 81.1%, 89.0%, 92.6%, SS 88.4%, 91.3%, 94.8%로 모두 유기물 용적부하가 감소함에 따라 점차 증가하는 추세를 나타냈다. 이는 Chipperfield4), 민경석5)전하를 띠고 있기에 고형물의 부착 및 분해에 유리하여 SS 처리효율이 높은 것으로 판단된다.각 운전조건에서 유입수 농도는 모두 심한 부하율 변동을 보였으나, 유출수 농도는 평균 BOD5 209㎎/ℓ, 121㎎/ℓ, 58㎎/ℓ, CODMn 129㎎/ℓ, 109㎎/ℓ, 67㎎/ℓ, CODCr 769㎎/ℓ, 431㎎/ℓ, 290㎎/ℓ, SS 118㎎/ℓ, 96㎎/ℓ, 56㎎/ℓ로 모두 안정적인 처리를 진행하였으며 용적부하가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 CODMn, SS의 유출수 농도는 모든 운전범위(0.39∼1.04kgBOD/m3/d)에서 폐수 배출허용기준 130㎎/ℓ, 120㎎/ℓ를 만족하였다.Fig. 7에서는 자연포기형 생물막-표준 활성슬러지 Combined System의 유입 유기물용적부하와 제거된 유기물용적부하의 관계를 나타내고 있다. 본 실험 data를 회귀분석하면 유입 유기물용적부하 0.35∼1.32kgBOD/m3/d에서 다음과 같은 관계식을 얻을 수 있다.BOD5 removal rate(kgBOD/m3/d) = 0.87×Organic loading rate(kgBOD/m3/d) + 0.04 (R2=0.995)Fig. 2 Treatment characteristics of BOD5 Fig. 3 Treatment characteristics of CODMnFig. 4 Treatment characteristics of CODCr Fig. 5 Treatment characteristics of SSFig. 6 Removal efficiency of organics Fig. 7 BOD5 Removal rate with organic loading rate3.2 Nutrients Removal Efficiency운전기간 NH4+-N의 질산화율은 Fig. 8과 같다. 유기물용적부하 1.04kgBOD/m3/d에서 NH4+-N의 질산화율은 81.9%, 0.56kgBOD/m3/d에서는 84.9%, 0.39kgBOD/m3/d에서는 86.5%로 유기물용적록 공기와의 충분한 접촉으로 효율적인 DO공급으로 질산화율이 증가한다는 것을 의미한다.운전기간 TN 처리효율은 Fig. 9와 같다. 유기물용적부하 1.04kgBOD/m3/d에서 TN의 제거효율 80.0%, 0.56kgBOD/m3/d에서는 83.8%, 0.39kgBOD/m3/d에서는 88.0%로 유기물용적부하가 증가함에 따라 TN의 제거효율은 88.0%에서 80.0%로 감소하였다. 유기물용적부하가 감소하면서 질소제거율은 증가하는 경향을 보이고 있고, 이는 HBC링 생물막과 처리수의 접촉시간이 많아질수록 공기와의 충분한 접촉으로 효율적인 DO공급으로 처리효율이 증가한다는 것을 의미한다. 이 때 포기조 3단에서 형성되는 무산소구역에서 어느 정도 탈질이 이루어지며, 자연포기형 생물막 외부에서는 대기 중에 노출된 호기성 영역이 존재하고, 생물막 내부에서는 혐기성 영역이 존재하기 때문에 질산화와 탈질이 일어나게 되어 질소제거가 이루어지고 있음을 알 수 있는 결과이다.운전기간 TP 처리효율은 Fig. 10과 같다. 유기물 부하 1.04kgBOD/m3/d에서 TP의 제거효율은 56.2%, 0.56kgBOD/m3/d에서의 제거효율은 59.3%, 0.39kgBOD/m3/d에서의 제거효율은 66.3%로 56%∼66%로서 A2/O Process와 비슷한 효율을 보이고 있다.7) 유기물 부하가 감소하면서 인의 제거율은 증가하는 경향을 보이고 있고, 이는 생물막과 처리수의 접촉시간이 많아질수록 처리효율이 증가한다는 것을 의미한다. 이는 NO3--N의 방해 작용이 있지만8)9) 생물막에 부착된 미생물과 부유 미생물들이 세포합성 작용과 생물막 내부로 확산된 처리수로 인한 탈인 작용도 이루어지고 있음을 알 수 있는 결과이다. 인제거 작용은 세포합성에 필요한 양만큼만 일어나기 때문에 그 제거효율은 낮다.Fig. 8 Nitrification rate of NH4+-N Fig. 9 Treatment characteristics of TNFig. 10 Treatment characteristics.

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Atmega128을 이용한 조도 온도 측정기

1. 서론 처음 졸업작품 주제를 정하는 시점에서 주변 친구들과 선배들에게 졸업 작품에 대해서 많이 묻고 알아보았습니다. 제가 소프트웨어를 잘 다루지 못하니 아날로그 쪽으로 생각하는 중이었는데 다들 A/D 컨버터나 SMPS 등 유사한 주제를 다루어서 색다른 주제를 찾아 보았습니다. 실제론 한달여간 방사선 검출기를 만들어 보려고 했으나, 전압부 문제만 다루다 센서 가격을 간과해서 어쩔 수 없이 바꾼 주제가 센서인 광센서였습니다. 이전 공부하던 과정을 응용할 수 있다고 생각했기 때문입니다. 하지만 급하게 정해서였는지 주제를 제출하고 나서 많이 후회를 했습니다. 회로가 간단해서 난이도가 쉬었기 때문입니다. 생각 끝에 기본 회로를 만든 뒤에 다른 부분을 보충하기로 했습니다. 맨처음에 생각한 컨셉이 여러개의 조도 센서로 다중 센싱을 해서 지역적으로 밝기를 조정하는 것이었습니다. 하지만 조명학에 관한 책이 구하기 어려웠고 또 분야가 전자전기보다는 건축에 가깝다는 생각에 포기를 했습니다. 그래서 생각한 것이 마이컴을 이용한 구현입니다. 학부시절 배웠던 제어 부분을 마이컴을 이용해서 구현해보고 싶었습니다. 소프트웨어를 잘 못하지만 졸업작품을 계기로 제대로 배워 보고자 도전하게 되었습니다. <중 략> 위 그림은 제가 사용한 ATmega128 모듈입니다. ATmega128은 총 64개의 핀으로 이루어져있으며, 7개의 입력과 출력을 할 수 있는 포트가 있습니다. 특정 기능만을 담당하는 핀도 있고, 각각의 포트마다 특정 기능을 하는 핀들이 있습니다. 특정 기능을 하는 핀들을 통해서 ISP, UART, TWI, SPI 등의 기능을 쓰는 것이 가능합니다. 칩을 사서 납땜을 하려고 했지만 실패할 확률이 높다고 해서 모듈을 샀습니다. 세부적인 기능은 뒤에 datasheet를 참고했습니다.구현내용LM35DZ는 온도에 대하여 다음과 같은 특성을 갖습니다.<이하생략>

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잔상효과를 이용한 LED디스플레이

1.1 만들게 된 동기교회 건물 지하 주차장에서 주차안내를 하면서 경광봉을 이리저리 흔들던 중 잔상이 남음을 보게 되었다. 이를 이용하여 문자가 허공에 DISPLAY된다면 멋있을 것 같다는 생각이 들어 문자 출력이 되는 경광봉을 만들기로 했다.<중 략>code unsigned char FONTSTOP [] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x2e,0x2e,0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x3a,0x3a, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x3e,0x3e,0x02,0x02, 0x02,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1c,0x3e,0x22,0x22,0x22,0x22, 0x22,0x3e,0x1c,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3e,0x3e,0x0a,0x0a,0x0a, 0x0a,0x0e,0x0e,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; 2.5 실험 시 Error 사항모터로 제작 실패DELAY값 구하기무한루프 동기화 문제불빛이 약한 문제<이하생략>

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avr을 이용한 센서감지물체이동시스템

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적외선센서와 DC모터를 이용한 적외선 센서 양방향 무빙벨트

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Determination of germanium by the Osteryoung square wave voltammetry

학사 학위 논문Determination of germanium by the Osteryoung square wave voltammetry지도 교수 최석남이 논문을 졸업 논문으로 제출함.2008. 11. 14공주대학교 자연과학대학 화학과황일규학사 학위 논문황 일 규의 학사 학위청구 논문을 인준함.2008. 11. 14심 사 위 원 장 (인)심 사 위 원 (인)공 주 대 학 교목 차Ⅰ.서론.....1Ⅱ.이론.....2Ⅲ.실험.....41.시약 및 실험기기....52.실험방법5Ⅳ.결과 및 고찰1.지지전해질의 농도에 따른 영향..62.Germanium 첨가에 따른 영향....63.Pyrogallol의 첨가에 따른 영향....74.Pyrogallol-Germanium 착물의 전압전류곡선.75.지지전해질 농도의 결정......그림6. 지지전해질 농도의 결정에 따른 전압전류곡선..8그림7. Pyrogallol 농도의 결정에 따른 전압전류곡선...9그림8. 최적조건에서 게르마늄 농도(1ppb~5.4ppm)에 대한 표준검량곡선......10그림9. 최적조건에서 게르마늄 농도(1ppb~20ppb)에 대한 표준검량곡선.......10그림10. 최적조건에서 Nickel을 포함한 전압전류곡선11그림11. 최적조건에서 Pb을 포함한 전압전류곡선.....11그림12. 최적조건에서 Fe을 포함한 전압전류곡선.....12표 목차표1. Germanium농도에 따른 전류 값......9Ⅰ. 서론Germanium은 원자번호 32, 원자량 72.59의 원소로서 지구상에 7ppm 존재하는 희귀한 금속 원소로서 원소 주기율표의 창시자인 멘델레예프에 의해 존재가 예견되어 '에카실콘' 으로 명명되다가 독일의 과학자 윙클러에 의해 발견되어 현재의 이름인 Germanium으로 명명되었다. Germanium은 반도체의 재료 등의 공업 제품과 생체 내에서 작용하는 화학 치료제의 주요성분으로 사용되고 있다. Germanium의 기능 및 효능으로는 세포내 산소공급 촉진효과, 면역력과 자연 치유력 복원, 암세포 발생과 전이 억제 효과(인터페론 유도), 혈액순환 개선, 노화지연-치매억제, 진통, 항염증young Square Wave Voltammetry를 이용하여 여러 가지 조건에 따른 게르마늄의 봉우리 전류값을 조사하여 게르마늄의 농도를 측정하는 최적 조건 및 검출 정도 농도 한계와 표준검량곡선을 제시하였다. 또한 게르마늄 정량 시 방해할 수 있는 여러 가지 금속의 영향에 대해서 조사하였다.Ⅱ. 이론전압전류법은 분석물에 관한 정보가 지시전극이나 작업전극의 편극화를 일으키는 조건에서 외부 전위의 함수로서 전류를 측정하여 여러 가지 화학적인 정보를 얻는다. 일반적으로 전압전류법의 전극은 작은 것이 특색이며 편극화가 잘 일어난다. 이러한 전극을 미세전극이라고 한다. 전압전류법은 완전한 농도차의 편극이 일어나는 조건에서 전기화학전지에서 생기는 전류의 측정에 근거를 두고 있다.전압전류법은 역사적으로 Czechoslovakian의 화학자 Jarolav heyrovsky(4) 교수가 1922년에 적하 수은 전극을 사용하여 전기분해 할 때 전압-전류 사이의 관계를 연구하여 폴라로그래피를 개발함으로써 시작되었다. 그 후 폴라로그래피에 대한 이론은 여러 연구자들에 의하여 급속도로 발전하였고 오늘날 전기분석화학의 기초가 되었다. 그 후 같은 원리이지만 수은전극을 쓰면 폴라로그래피, 백금이나 탄소전극 등의 고체전극을 쓰면 전압전류법이라 하게 되었다. 초기의 폴라로그래피는 주로 수용액 중에서 무기 물질을 대상으로 한 분석과 전극 반응을 설명하는 수단으로 사용되어 왔다. 이 방법에 의한 정량 분석의 측정 범위는 10-5M 정도이었다. 그러나, 그 후 전자 공학의 발전과 새로운 전해 방식 및 측정방법이 도입된 여러 가지 측정 기기들의 사용에 의하여 분석 감도 및 분리도가 크게 향상되어 여러 가지 전압전류법이 개발되었으며, 이에 따라 분석감도 및 분리도가 크게 향상되어 10-11M의 극미량까지 측정할 수 있는 단계에 이르렀다. 오늘날 전기분석화학이 급속도를 발전하게 된 것은 화학의 발전이 전기화학적인 시스템의 발전으로 이어졌기 때문이다. 예를 들면, 화학반응의 반응속도론과 반응역학의가 된다. 이렇게 함으로 써 폴라로그래피를 정량 분석에 이용할 수 있다.폴라로그래피의 확산 전류에 관한 식을 유도하는데 구형 방울 전극의 성장속도를 고려해야 하고 이것은 초로 나타나는 방울 수명, 모세관을 통해서 흘러내리는 mg/s단위를 가지는 유속 m, 그리고 cm2/s 단위를 가지는 분석물의 확산 계수 D에 관계를 가진다. 이와 같은 변수들이 고려되어 Ilkovic식에 포함 되어 있다.(id)max = 706nD1/2m2/3t1/6c여기서 (id)max은 암페어 단위인 최대 전류이고 c는 분석물의 단위 입방 센치당 mol로 나타내는 농도이다. 최대 전류보다 평균 전류의 식을 얻기 위해서는 위 식에 706대신에 607을 사용한다,(id)ave = 607nD1/2m2/3t1/6c평균전류 또는 최대전류를 정량적 폴라로그래피법에서 사용할 수 있다.Ilkovic식에서 m2/3t1/6 항을 모세관 상수라고 하는데, 이 항은 적하전극의 특성이 확산 전류에 미치는 영향을 설명해 준다.Germanium은 수은에 대한 용해도가 2.0×10-7M로 매우 낮기 때문에 묽은 농도의 분석은 불가능한 것으로 알려져 왔으나 리간드를 가하여 착물로 만들면 전극표면에서의 흡착성이 커지고 분석이 가능해 진다. Pyrogallol은 meta, ortho, para위치에 3개의 OH기를 가지고 있으면서 금속과 쉽게 킬레이트 고리를 형성한다. Pyrogallol(1,2,3-trihydroxy benzene)를 가하여 Germanium 착물을 만들고 이것을 미량분석에 이용하였다.(3)(2) Osteryoung square wave voltammetry 이론Osteryoung은 Osteryoung square wave voltammetry를 개발했는데, 이 방법은 정지 수은방울 전극을 사용하며 짧은 실험시간 안에 DPP와 비등한 감도로 전해물질의 분석을 할 수 있다. Osteryoung 방식의 전압전류법에서는 그림1과 같은 파형의 전압을 사용한다. 펄스의 폭이 5-50mV 정도이고 펄스의 길이가 약얻는다.③ 지지전해질 1M 5ml, Pyrogallol 0.39M~3.3M을 용기 안에 넣고 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 전압전류곡선을 얻는다.④ 지지전해질 1M, Germanium 1ppm, Pyrogallol 0.07M 임의의 농도를 정하여 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 최적조건을 찾기 위하여 전압전류곡선을 얻는다.⑤ Germanium 2.5ppm, Pyrogallol 0.07M을 유지하고, 지지전해질의 농도를 0.1M, 0.5M, 1M, 2M로 정하여 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 전압전류곡선을 얻는다.⑥ 지지전해질 1M, Germanium 2.5ppm을 유지하고, Pyrogallol의 농도 0.003M~0.07M를 증가시켜 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 전압전류곡선을 얻는다.⑦ 지지전해질 1M, Pyrogallol 0.07M을 유지하고, Germanium의 농도 0.001ppm~ 5.45ppm 증가시켜 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 전압전류곡선을 얻는다.⑧ 지지전해질 1M, Pyrogallol 0.07M를 유지하고 Germanium 3.17ppm을 넣어 Nickel을 비롯한 Ba, Co, Cu, Sn, Ca, Mg, Mn, Zn, Na, Pb, Fe을 넣어 농도를 증가시켜 질소가스를 5분간 통과시켜 산소 제거한 다음 전압전류곡선을 얻는다. 금속들을 비롯한 방해이온의 결과를 조사한다.IV. 결과 및 고찰1. 지지전해질의 농도에 따른 영향그림2.는 과염소산을 지지전해질로 선택하였을 때 지지전해질의 농도가 봉우리의 전류에 미치는 영향을 조사한 것이다. Fig.2는 지지전해질로 사용하는 과염소산의 농도는 0.1M~3M로 변화 시키면서 전압전류곡선을 얻었을 때 +0.2V~-1.0V 정량 가능한 전압창 으로 알 수 있다.그림2. 지저전해질의 농도에 따른 전압전류곡선2. Germanium의 농도에 따른 영향그림3.은 지지전해질에 Germanium을 첨가했을 때 Germanium이 봉우리 전류에

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| 학위논문 | 2013.12.08 | 19페이지 | 3,000원 | 조회(408)

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리튬이차전지용 Ni-rich 양극활물질 합성

慶北大學校工學碩士學位論文리튬이차전지용 Ni-rich양극 활물질 합성大學院化學工學科化學工學專攻黃壹圭2011 年 8月慶北大學校大學院慶北大學校大學院리튬이차전지용 Ni-rich양극 활물질 합성이 論文을 工學碩士學位論文으로 提出함大學院化學工學科化學工學專攻黃壹圭指導敎授金載昌崔寶允의 工學碩士學位論文을 認准함2011年 8月委員長慶北大學校大學院委員會목 차목 차 ⅰ그림 목록 iii표 목록 iv1. 서론 11-1. 리튬이온전지 11-2. 리튬이온전지 양극재료 22. 연구배경 및 이론 42-1. 전지의 분류 42-2. 2차전지의 종류와 특성비교 62-2-1. 납축전지 62-2-2. 니켈카드뮴(Ni-Cd)전지 62-2-3. 니켈수소(Ni-MH)전지 72-2-4. 리튬이온전지 72-2-5. 리튬폴리머전지 82-3. 리튬이온이차전지 원리 102-3-1. 리튬이온이차전지의 구성요소 10가. 양극(Cathode) 10나. 음극(Anode) 11다. 격리막(Separator) 12i라. 전해액(Electrolytic solution) 12마. 집전체(Current Collector) 122-3-2. 전지의 작동원리 162-4. 양극재료 LiCoO2 / LiNiCoAlO2의 구조와 특성 183. 실험 223-1. LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA) 합성 및 분석 223-2. 전지제작 및 전기화학 분석 234. 실험 결과 264-1. NCA 물리적 성질 264-2. NCA 전기화학적 특성 실험 304-2-1. 충·방전 특성 304-2-2. 교류회로전기저항(Electrochemical Impdance Spectroscopy) 365. 결론 416. 참고 문헌 42영문초록 45ii그림 목록Figure 1-1. 전지의 분류. 5Figure 2-1. 충·방전의 원리. 14Figure 2-2. 이차전지 구성요소. 15Figure 2-3. LiMO2의 결정구조. 21Figure 3-1. NCA 합성반응 모식도. 24Figure 3-2. Coin Cell 조립과정. 있어야 하며, 충·방전 횟수가 증가하더라고 구조의 변화가 거의 발생하지 않는 활물질이 요구된다. 다섯 번째는 저가격화이다. 현재 리튬이차전지의 양극으로 사용되고 있는 LiCoO2의 경우 Co의 자원량이 많지 않기 때문에 가격이 비싼 상황이며, 이후 리튬이차전지에 대한 수요가 증가할 경우 가격은 더욱 상승할 전망. 이에 따라서 Co를 대체할 수 있는 값싼 원소로 이루어진 리튬금속산화물(Ni, Mn, Fe 등)에 대한 연구가 진행 중에 있다.[3] 본 연구에서는 현재 리튬이온전지의 양극 활물질로 사용되는LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 (NCA)는 높은 용량을 가지나 사이클 특성이 비교적 나쁘다는 단점이 있다. 본 연구에서는 고용량 양극재인 NCA제조에 있어서 공침법을 이용하여 합성을 하였으며 전체적인 입자의 크기를 조절하는 법을 연구하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 기존 Al 및 첨가제 졸 용액과 이의 pH조건, 체류시간을 변경하여 입자의 성장 또는 크기를 자유롭게 조절할 수 있었다. 이 전구체를 만든 후 LiOH를 첨가하여 Calcination을 통해 양극재료를 합성하였다. 이 양극재는 XRD 회절시험을 통하여 결정구조를 분석하였으며 SEM을 이용하여 입자크기, 결정을 분석하였다. NCA 입자의 크기 및 선택도에 따라서 임피던스 측정을 통하여 교류전압의 주파수 변화를 통하여 전기화학 회로를 해석하는데 활용 및 충 방전 시험을 시행하였다2 연구배경 및 이론2-1 전지의 분류일반적으로 전지는 크게 화학전지와 물리전지로 분류 할 수 있다. 물리전지란 빛, 열, 원자 에너지 등의 물리적 에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 전지로 크게 원자전지, 태양전지, 열전지, 열전자 전지, 빛전지로 분류된다. 화학전지는 내부에 들어있는 화학물질(활물질: active material)의 전기 화학적인 산화 환원반응(electrochemical oxidation - reduction reaction)에 의해 화학에너지를 전기에너지로 변화하며, 크기 1차전지,장점이 있는 반면, 리튬이온전지에 비해 체적 당 에너지 밀도가 떨어지고, 제조공정이 비교적 복잡하여 아직까지는 가격이 높다는 단점을 가지고 있다.[4]Table1-1. 주요 2차전지의 특성 및 구성재료2-3 리튬이차전지의 원리리튬이온 이차전지는 가볍고, 전기화학적 표준전위가 높은 리튬을 활물질로 이용함으로서 높은 전지전압(∼4 V)과 큰 에너지밀도를 나타내며, 리튬이온이 층상구조인 양극과 음극 사이를 유기 전해액을 통해 이동함으로서 금속리튬의 안전성 문제를 획기적으로 개선시킨 전지이다. 전자기기 경량화의 주요한 수단이며 각종 휴대용 전자기기의 HIGH END기종에 채용되는 고성능 전지이다. 리튬이온 전지는 전기화학적으로 리튬을 삽입할 수 있는 양극 및 음극재료와 리튬이온을 이송할 수 있는 매질로써 유기용매를 전해질로 사용한다. 양극의 리튬은 충전시 양극으로부터 탈리하고 방전시 양극으로 삽입된다. [Figure. 2-1]2-3-1. 리튬이온이차전지의 구성요소일반적으로 전지를 구성하고 있는 요소로써 크게 양극, 음극, 격리막, 전해질, 집전체로 구분할 수 있고 하나의 전지가 적절한 성능을 발휘하기 위해서는 각각의 제 특성을 충분히 발휘할 수 있어야 하며 또한 조화를 이뤄야 한다. 리튬이온이차전지에서는 전위가 높은 쪽을 양극, 낮을 쪽을 음극이라 하며, 전기화학적으로는 방·전시 리튬이온이 산화되는 쪽을 음극이라 한다.가) 양극 (Cathode)현재까지 리튬이차전지용 양극재료로서 많은 물질들이 개발되어 왔으며, 리튬이온의 삽입 및 탈 리가 가능한 전이금속 산화물 소재가 연구되고 있다. 일정한 크기를 가지는 리튬이온의 삽입과 탈리가 가능하기 위해서는 양극재료는 2차원적은 층상구조가 3차원적인 터널상 구조를 가지는 전이금속 산화물이 많이 사용된다. 리튬이차전지의 양극 활물질로 사용하기 위해서는 높은 에너지 밀도를 가지는 동시에 충·방전시 가역성을 가져야하며, 리튬 이온의 층간 삽입·탈리시 부피변화가 적어서 활물질의 구조가 파괴되지 않아야 한다.또한, 양극 활물질은 물질 이동하고 리튬은 이온이 되어 전해질로 나온다.ⅱ) 외부도선을 통해 양극 모체내로 들어온 전자는 산소로 둘러싸인 팔면체에 위치해 있는 전이금속의 3d오비탈을 채운다.ⅲ) 리튬이온이 전해질로부터 전극/전해질 계면을 지나 양극 전이금속 산화물의 팔면체나 사면체로 이뤄진다ⅳ) 최종적으로 위의과정이 반복되어 리튬과 전자가 전극내로 분포되는 것이며 반응식은 다음과 같다.Cathode : xLi+ + Xe- + Li1-xMO2 ↔ LiMO2 ------------(2-2)Anode : LixC6 ↔ xLi+ + Xe- + C6 ---(2-3)Overall reaction : LiMO2 + C6 ⇔ MO2 + LiC6 ------------(2-4)또한 이론용량과 작동전압에 대해서 살펴보면 다음과 같다.이론용량[mAh/g]= {96487A` CIRC s} over {MW} TIMES {1h} over {3600s} TIMES {1000mA} over {A} ------------(2-5)Mw: molecular weight [g]그리고 마지막으로 산화물 양극의 작동전압은 다음과 같이 정리할 수 있다.E(y)=- {1} over {F} LEFT [ {△G(y)} over {y} RIGHT ] _{T,P} ------------(2-6)MO2 +yLi → LiyMO2 ------------(2-7)작동전압의 위치는 주로 앞에서 설명한 충방전 단계 중에서 반응에 의해 결정되며 리튬의 조성 y에 따른 전압곡선의 모양에 영향을 준다고 알려져있다.[7][8]2-4 양극재료 LiCoO2 / LiNiCoAlO2의 구조와 특성LiCoO2는 현재 대부분의 Li 2차전지에 사용하고 있는 양극 활물질이다. 이 구조는 층상 결정구조를 가지고 있어 Li 이온의 탈/삽입이 매우 용이한 특성을 지니게 되는데 이러한 구조는 [Figure. 2-3] 과 같다 그림에서 보는 바와 같이 단위결정은 6각 기둥 모양 (Hexagonal)이고 리튬, 산소, 전이금속(Co) 원자가 순차적으로 층을 이루고 있다.LiC를 용매로 사용하였다. 교반한 전극을 가지고 0.3mm 두께의 알루미늄 호일 표면에 전극코팅을 하였다. 전기화학적 특성 평가를 위하여 활물질 면적 (20 mg/cm2)의 전극을 제조하였다. 제조된 전극은 120 oC에서 12시간 이상 진공 건조하였다. 음극으로는 Li metal을 사용하였다. 그리고 전해액은 1.0M LiPF6가 함유 된 EC-DMC(1:1V/V)를 사용하였다. 충·방전기 (WBCS-300 battery cycler)제조된 Cell(웰코스 2016)을 대상으로 전기화학측정을 위하여 cut off 전압은 3V∼4.3V, 전류를 0.1C∼2C rate 또는 싸이클 40회를 측정은 0.5C rate로 측정했다. 전기화학적 교류임피던스를 조사하기 위해 Frequency 범위는 106 Hz - 5 mHz / 10 mv로 측정하였다. (Ivium potentiostat)Figure 3-1. NCA 합성반응 모식도Figure 3-2. Coin cell 조립과정4. 실험결과4-1. NCA 물리적 성질NCA 전구체로부터 산화물의 입자 변화를 알아보기 위해 Ni/Co Sulfate 용액 그리고 Al(OH)x sol은 알루미늄 양이온에 의한 성장 지연을 최소화하기 위해 CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) 반응기에 분리 투여하였다.[17] Table 1에 나타낸 3개의 NCA는 Al(OH)x을 분리 투여하면서 다음과 같은 조건에서 합성을 하였으며 여기서 나타내는 유지시간(TR), pH에 따라서 다양한 NCA 입자의 크기를 나타내었다. [17] NCA(OH)2는 Nx_y로 명명하여 나타내었으며 x는 pH y는 TR로 나타내었다. 일반적으로 유지시간은 입자성장의 정도에 영향을 미치기 때문에 CSTR 반응기 안에 체류하는 전이금속 전구체의 평균시간을 말한다. 또한 공침 침전물의 pH는 입자의 형성을 위한 중요한 요인이다. 공침은 4개의 단계를 거치게 된다. 가수분해(Hydrolysis), 축합(Condensation), 핵처리(Nucle인다.

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| 학위논문 | 2013.12.08 | 52페이지 | 3,500원 | 조회(567)

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LED를 이용한 잔상표시기

적은 수의 LED로 효과적인 광고나 메시지 전달을 위하여 연구를 시작하였고 사람 눈의 특성을 이용한 고휘도 LED의 잔상 효과로 그림이나 글자를 표시할 수 있는 장치를 구상하였다. 좌우로 흔들어 직접 출력하는 LED를 일렬로 배열한 막대를 제작하였고, LED 점등 제어를 위하여 마이크로프로세서인 AVR을 사용하였다. PC에서 직접 C를 이용하여 프로그래밍 한 후 코드비전을 이용하여 컴파일하였다. 소스 코드는 ISP 병렬 케이블로 직접 ATmega128 보드에 입력하였는데, 출력할 글자는 미리 쪼개어 매트릭스 형태로 EEPROM에 저장하여 메인 함수에서 호출하여 사용하도록 하였다. 두 개의 출력 포트 A, B를 동시에 사용하여 16라인의 한글까지 표현 가능하도록 하였고, LED 막대 끝에 리셋 신호를 발생하는 Motion triggered switch를 비스듬히 부착하여 흔들 때 자동으로 문자를 뿌려지도록 구현하였다. 로터리 스위치를 이용하여 미리 입력된 8개의 문구 중 원하는 문자를 선택하여 표시할 수 있도록 하였고, 미리 입력 할 문자는 문자열 형태로 코딩하여 사용자가 손쉽게 변경 가능 하도록 하였다. 1. 서 론 1.1 동 기 지하철이나 광고에 사용되고 있는 기존의 전광판들은 m*n 사이즈의 LED 매트릭 스로 구성되어 있다. 이것은 상당히 많은 양의 LED와 전력 소모를 필요로 한다. 따라서 적은 수의 LED로 전광판을 대신할 수 있는 효과적인 디스플레이에 대하여 생각해 보게 되었다. 사람은 16.7ms동안의 영상을 동일한 장면으로 보게 되는데, 이러한 잔상효과를 이용하여 일렬로 배열한 고휘도의 LED 막대를 좌우로 흔들어 그림이나 글씨를 표시할 수 있는 장치에 대해 실제적인 연구를 하게 되었다.

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| 학위논문 | 2013.12.06 | 13페이지 | 8,000원 | 조회(978)

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