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banality of heroism (영웅의 평범성)에 대해 논의한 글 입니다.

Discussion about the banality of heroism몇 년 전 한국과 미국에서는 한 가지 사건으로 큰 파장이 일어났습니다. 미국의 한 지하철역에서 선로에 고의로 떠밀려 달리는 전동차에 치어, 한국인 교포가 사망한 사고 때문이었습니다. 당시에 고의로 한국인을 밀어버린 범인도 주목 받았지만, 그보다 한국인이 선로에 떨어진 뒤 길면 길고 짧으면 아주 짧은 시간인 22초 동안 승강장에 있던 어느 누구도 구출하려 하지 않고 지켜만 보고 있었던 상황이 더욱 심각하게 조명되었습니다. 심지어 어느 사진기자는 구출할 시간이 있었음에도 사진만 찍고 있었기에 많은 비판을 받았습니다. 물론, 빠르게 달려오는 전동차를 보며 생명의 위협까지 느껴지는 상황에서 과연 누가 달려들 수 있을 것인가 라는 견해도 전혀 이해가 안 되는 것은 아니지만, 눈앞에 위험에 처한 사람이 있는데 아무도 나서서 도와주지 않으려고 했다는 점이 아쉽다는 것은 간과할 수 없었습니다.누구도 쉽게 뛰어들 수 없는 상황에서 한 청년은 선로에 떨어진 사람을 위해 망설임 없이 몸을 던졌습니다. 당시 일본에서 아르바이트로 학비를 벌며 열심히 유학 생활을 하던 평범한 대학생이었던 故 이수현 씨. 그는 2001년 1월 26일 아르바이트를 마치고 집으로 돌아가는 중에 지하철 선로에 떨어져 쓰러져 있는 취객을 보게 되었습니다. 그 순간 그는 망설임 없이 선로에 뛰어들었고, 그것이 바로 그의 운명이 달라지는 선택이 되었습니다. 오로지 선로에 떨어진 취객을 구해야 하겠다는 생각으로 선로 밑으로 뛰어 내려갔지만, 빠른 속도로 달려오는 열차를 피하지 못했던 것입니다. 결국 안타깝게도 취객과 이수현 씨 그리고 또 다른 용감한 일본인 세 사람은 현장에서 목숨을 잃게 되었지만, 당시 이들의 용기 있는 행동은 대한민국과 일본의 국민들을 놀라게 하기에 충분하였습니다. 한일 간 서로에 대한 반(反)감정이 극에 달했던 상황, 타지에서 아무도 모르는 곳에 처해있던 상황, 열차가 플랫폼에 들어오고 있던 급박한 상황 등 모든 상황이 일반인들로 하여금 선로에 뛰어들 수 없도록 만드는 어려운 상황이었지만, 이수현 씨는 아마도 ‘사람이 먼저다’라는 생각을 하고 뛰어들었기에 지금까지 영웅으로서 사람들의 마음속에 남아있는 것 같습니다.조금 더 근래의 사건으로는 중국의 우빈씨를 예로 들 수 있겠습니다. 중국에서 버스운전기사로서 경제적 활동을 하고 있던 우빈씨는 2012년 6월, 여느 날과 마찬가지로 버스를 운전하며 고속도로를 달리고 있었습니다. 그러던 중, 갑작스럽게 멀리서부터 날아 온 철근조각이 버스의 앞 유리를 관통하여 우빈씨의 복부에 꽂히는 사고가 발생하게 되었습니다. 후에 의사들의 말에 따르면 당시와 같은 상황에서 대부분의 사람들은 충격으로 인해 정신을 잃을 것이라고 증언했지만, 우빈씨는 버스에 탄 24명의 승객들의 안전을 위해 침착하게 비상등을 켜며 차를 정차시켰습니다. 그리고는 승객들에게 ‘현재 버스가 고속도로위에 정차해 있으니 위험하므로 밖으로 나가지 말라’는 말을 남긴 뒤 쓰러졌습니다. 이후 병원으로 후송되었지만 이미 내장의 대부분이 파열된 상태인데다가 2차 감염까지 일어나 끝내 목숨을 잃었다고 합니다. 이번 사례에서도 보면 정신을 잃을 번한 급박한 상황에서도 타인인 승객들의 안위를 위해 목숨까지 바치는 영웅과도 같은 모습을 볼 수 있었습니다.그렇다면 이러한 모습의 영웅이라는 단어를 사전에서는 어떻게 정의하고 있을까? ‘지혜와 재능이 뛰어나고 용맹하며 보통 사람이하기 어려운 일을 해내는 사람.’ 사전에서는 영웅이 위와 같은 뜻으로 나타나 있습니다. 이를 시대 혹은 사회와 결부지어 생각해보면, 어떤 사회에서 범인(凡人)이 할 수 없는 어려운 혹은 위험한 일을 수행하여 남을 이롭게 하고 후세에 기록이 전해지는 인물이라고 정리해볼 수 있습니다.앞선 두 가지 예시에서 살펴본 것처럼 사회적 혹은 개인적 환경이 어려운 상황에서 남을 도와 칭송받는 영웅이 되기 위해서는 다음과 같은 두 가지 전제조건이 동시에 작용해야 하는 것 같습니다. 바로 외부의 환경적인 조건과 내부의 심적인 조건입니다.영웅으로 남기 위해서는 먼저, 불에 타고 있는 집에 미처 대피하지 못한 사람들이 남아 있을 때, 전쟁 중 아군의 진영에 적이 던진 수류탄이 떨어졌을 때, 은행 강도가 총기로 위협하며 돈을 훔치고 있을 때와 같이 타인이 위험에 처해 있는, 아주 긴박하고 위험한 상황이 존재해야 합니다. 덧붙여서 그 상황에서 타인을 도와줄 때, 본인에게 손해가 발생하거나 위험에 처하게 되는 일이어야 합니다. 우리는 길을 걷다가 떨어져 있는 쓰레기를 줍는 사람들을 보고 영웅이라 하지 않습니다. 그저 평범하게 벌어지는 일들에 대해서는 누구나 아무런 위험 없이 약간의 수고스러움만 감수하면 해 낼 수 있기 때문입니다. 또한 직접 나서지 않고 주변에서 지켜보는 사람들에게는 ‘나 역시도 저 상황이었다면 그 일을 했을 거야’와 같은 자기방어적인 생각이 생기기 때문에 이로운 일을 하고도 영웅으로 칭송받지 못할 수 있습니다. 그렇기 때문에 앞선 예시로부터 알 수 있듯이, 본인의 안위는 뒷전으로 미룬 채 위험에 처한 타인을 돕기 위해 뛰어드는 환경적인 전제조건이 갖춰져야 영웅이 될 수 있습니다.이러한 환경적인 조건과 동시에 다른 사람을 위하는 이타주의적인 마음과 자발성이 작용해야 합니다. 본인의 희생이 발생한다는 점에서 이타주의와 영웅주의는 다르지만, 근본적으로 남을 도와준다는 이타주의적인 마음이 전제조건으로 동시에 작용하기 때문에 영웅주의는 이타주의로부터 출발한다고 생각합니다. 이어서 남을 도울 때 다른 사람에 등이 떠밀려서 돕는 상황은 본인과 그 상황을 알고 있는 사람들로부터는 영웅으로 인정받지 못할 수 있습니다. 그렇기 때문에 다른 사람을 돕겠다는 이타주의적인 마음이 생겨 자발적으로 행동에 옮겨야 한다고 생각합니다.

사회과학| 2016.10.29| 3페이지| 2,000원| 조회(122)

심리학, 고려대, 영웅, Heroism, Banality, 평범성, 영웅적심리, 마음..

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결과보고서 - 촉매의 종류에 따른 바이오 디젤의 Trans-Esterification 반응 분석

촉매의 종류에 따른 바이오 디젤의Trans-Esterification반응 분석월요일 3조실험일자 : 2015년 5월 4일조원 :제출자 :보고서 제출일 : 2015년 5월 22일AbstractAs various environmental issues rise and fossil fuel depletion crisis worsens, study for alternative energy is becoming more and more important. Biodiesel, a bio fuel made out of vegetable oil, is produced by esterification of vegetable oil. In this experiment, we examined how the type of a catalyst influence the production of biodiesel. We conducted the experiment in two different conditions; with a homogeneous catalyst, and with a heterogeneous catalyst. A batch reactor and GC were used for the experiment.When we calculated the conversion and selectivity, it turned out that the reaction with a homogeneous catalyst converted 90.35% and the reaction with a heterogeneous catalyst, 60.72 %. This signifies that a homogeneous catalyst produces more products than heterogeneous catalyst in a given amount of time. Through this experiment, we could know that homogeneous catalyst tends to s 불균일계 촉매반응에서는 60.72 %에 이르렀다. 이는 바이오 디젤 생성반응에 있어서 불균일계 촉매에 비해 균일계 촉매가 같은 시간 동안 더 많은 바이오 디젤을 생성할 수 있다는 점을 시사한다. 실험을 통해, 균일계 촉매는 반응물과 촉매가 섞여 접촉 면적이 늘어나 반응 활성이 좋기 때문에 불균일계 촉매보다 높은 전환율을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.생성되는 각 Methyl Ester의 선택도는 균일계 촉매반응과 불균일계 촉매반응 모두 비슷하다. 이 값은 식용유의 중량퍼센트(weight percent)와 비슷한 값을 가지므로 선택도의 값은 식용유에 포함된 지방산의 비율에 따라 결정된다는 것을 알 수 있다.차 례1. 실험방법 11. 1. 실험 준비물 11. 1. 1 Reactor 11. 1. 2 Analytic Apparatus 11. 1. 3 Others 11. 1. 4 Reagents 11. 2. 실험방법 12. 결 과 42.1 식용유의 몰수 계산 42.2 Methyl Ester의 부피와 몰 수 계산 42. 2. 1 균일계 촉매를 이용한 반응 52. 2. 2 불균일계 촉매를 이용한 반응 52.3 반응에서의 각 Methyl ester의 selectivity, conversion과 yield 구하기 53. 결 론 12Nomenclatures 16References17그림 차례Figure 1.1 3Figure 3.1 15표 차례Table 2.1 7Table 2.2 8Table 2.3 9Table 2.4 10Table 2.5 11Table 3.1 141. 실험방법1.1 실험 준비물1.1.1 Reactor- Magnetic Stirrer- Magnetic Bar- Thermocouple- Temperature Indicator- Water Jacket- Reactor- Temperature Controller1.1.2 Analytic Apparatus- Gas Chromatography1.1.3 Others- Centrifuge- Syringe1.1.4 Reag다.Figure 1.1 실험장치2. 실험결과2.1 식용유의 몰 수 계산반응에 사용된 식용유의 양은 50mL이다. 식용유는 5가지 성분으로 이루어져 있는데, 그 5가지는 각각 Palmitic (C16:0), Stearic (C18:0), Oleic(C18:1), Linoleic (C18:2), Linolenic (C18:3)이다. 각 성분의 존재 비, 분자량 및 밀도는 Table 2.1에 도시하였다. 50mL 식용유 내의 각 성분의 부피는 각 성분의 무게를 각 성분의 밀도로 나눈 값과 같으며, 그 각 부피의 합은 50mL가 되어야 한다.전체 질량을 x라고 한다면,( {0.11} over {0.853} + {0.04} over {0.847} + {0.23} over {0.895} + {0.54} over {0.9} + {0.08} over {0.899} ) TIMES X=50X= 44.56g 이다.전체 질량을 각 성분 존재 비에 곱해주면 각 성분의 몰수를 알 수 있으며, 그 몰수를 모두 더하면 전체 식용유의 몰수가 0.051 mol 이라는 것을 알 수 있다.( {0.11} over {807.306} + {0.04} over {891.486} + {0.23} over {885.426} + {0.54} over {879.396} + {0.08} over {873.336} ) TIMES 44.56=0.0510901`mol2.2 Methyl Ester의 부피와 몰 수 계산전체 생성물중 methyl ester의 부피는 다음의 식으로 구할 수 있다.= {PeakArea-b} over {a} ( mu L) TIMES {전체생성물의양(mL)} over {GC에주입된양( mu L) TIMES{1mL~methyl~ester} over {10mL~heaxane+methyl ester}여기서 PeakArea 와 a,b 값은 밑의 Table 2.2와 Table 2.3 에 값을 적어 놓았다.그리고 전체 생성물중 methyl ester의 몰수는 다음의 식으로 구할 수 있다.전체`~생성물~중의 selectivity, conversion과 yield 구하기각 Methyl ester 의 selectivity는 다음의 식으로 구한다.{moles```of```methyl```ester} over {moles```of```biodiesel} TIMES 100 여기서 moles of biodiesel은 다섯 가지 Methyl ester의 몰수를 합한 값이다.그리고 conversion(%)는 다음의 식으로 구한다.conversion`=` {moles```of```biodiesel} over {moles```of```oil TIMES 3} TIMES 100mole of oil은 식용유의 50mL 몰수(0.05107 mol)를 넣어준다.Oil의`몰수(mol)`=` {밀도`*`부피} over {분자량} `= {0.89148`*`50} over {872.8518} `=`0.05107`mol`Yield는Conversion TIMES sum _{} ^{} Selectivity÷100 식을 통하여 %단위로 구한다.반응에 사용한 식용유의 부피50mL식용유 성분 (탄소 : 이중결합)wt%분자량 (g/mol)밀도 (g/mL)Palmitic (C16:0)11807.3060.853Stearic (C18:0)4891.4860.847Oleic (C18:1)23885.4260.895Linoleic (C18:2)54879.3960.9Linolenic (C18:3)8873.3360.899Table 2.1 식용유의 각 성분의 존재 비, 분자량 및 밀도abMethyl Palmitate18840-52Methyl Stearate26480-57Methyl Oleate2324015Methyl linoleate25680-74Methyl linolenate25320-77Table 2.2 Calibration을 통한 a, b값성분HomogeneousHeterogeneousMethyl palmitate710632Methyl stearate242228Methyl oleate14581378Methyl lino(Heterogeneous catalyst)를 사용한 반응3. 결론3.1 종류에 따른 전환율이 실험에서는 균일계 촉매를 사용한 반응, 불균일계 촉매를 사용한 반응에서의 전환율(conversion)을 얻었다. 균일계 촉매(KOH)를 사용한 반응의 전환율은 90.3515 %였다. 불균일 촉매를 사용한 반응은 60.7236 %의 전환율로 균일계 촉매를 사용했을 때 보다 반응의 진행 정도가 낮았다. 그 이유는 균일계 촉매의 경우 KOH가 Methanol에 녹으면 반응물과 같은 상이 되어 반응물과 섞여서 접촉 면적이 늘어나 반응 활성이 좋아지기 때문이다. 반면 불균일 촉매의 경우 알루미나(Al _{2} O _{3} , 담체)에 KOH를 흡착시킨 것으로 고체상이기 때문에 반응물과 섞이지 않아 전환율이 높지 않다. 불균일 촉매의 전환율을 높이려면 고온, 고압에서 반응을 시켜야 한다. 한편 촉매가 없는 반응에서 바이오 디젤을 생산하려면 초임계 상태에서 반응을 진행해야 만족할만한 수득율(yield)을 얻을 수 있다.원심분리기를 사용해서 글리세린과 바이오 디젤 및 촉매를 분리할 때 균일계 촉매를 사용한 반응물은 글리세린 층과 바이오 디젤 층의 색이 달라서 층의 경계가 비교적 명확하게 구분되었다. 반면 불균일 촉매를 사용한 반응물은 경계가 명확하지 않아서 바이오 디젤만 분리하는데 어려움이 있을 수 있다. 이런 경우에 원심분리 시간을 늘리면 미처 분리되지 못한 고체 촉매까지 분리되어 더 정확한 결과를 얻을 수 있을 것이다. 혹은 더 정밀한 마이크로 피펫을 사용한다면 경계에서 바이오 디젤만 잘 분리해 낼 수 있을 것이다.3.2 구성성분에 따른 선택도반응물인 식용유를 구성하는 대표적인 지방산은 palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid 5가지이다. 이들 5개 지방산의 -R 그룹은 비슷한 개수의 탄소 원자를 포함하고 있다. 특히 palmitic acid를 제외한 4개의 지방산은 이중결합의 수만 다를 뿐

공학/기술| 2016.07.04| 22페이지| 3,000원| 조회(210)

결과보고서, 화공실험, 촉매, Esterification, 결과레포트

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결과보고서 - Analysis of Microbial Growth and Gram Staining

2014년도 2학기화공생명공학실험결과 보고서Analysis of Microbial Growthand Gram Staining실험일 :2014.10.28제출일 :2014.11.11요약미생물의 생장은 Primary Metabolite, Secondary Metabolite의 생산 등과 맞물려 미생물학에서 중요한 연구 대상이다. 이렇게 중요한 미생물은 주변 환경과 영양 물질에 영향을 받으며 생장하면서, 시간에 따라 일련의 생장 곡선을 그리게 된다.생장곡선은 생장유도기, 대수증식기, 정지기, 사멸기 총 네 단계로 이루어지는데, 이번 실험에서는 번식속도가 매우 빠른 E.Coli라는 박테리아를 증식시켜 미생물의 생장 곡선을 확인한다.또한, 이번 실험은 Optical Density법을 통해 미생물의 생장 과정에 대해 관찰해보고, Plate Counting을 통해 미생물의 군집 형태를 관찰해보며, Gram Staining법을 통해 미생물의 특성을 파악해 보는 실험이다.Optical Density 실험은 배양액의 흡광도를 측정하여 박테리아가 특정 파장의 빛을 흡수해 박테리아 개체 수가 흡광도에 비례한다는 Beer’s Law를 이용하여 간접적으로 개체 수를 측정하는 실험이다. 일직선으로 일정하게 증가하는 시간에 따른 흡광도 그래프를 통해 실험에 쓰인 박테리아는 대수증식기 단계에 있었다는 것을 알 수 있다.Plate Counting을 이용한 실험에서는 박테리아 배양액을 희석시켜 용액 180mL를 뽑아 Plate에 고르게 펴서 하루 정도 배양한 뒤 Colony 수를 측정해 박테리아 개체 수를 구하는 실험이다. 이 실험의 전제는 박테리아가 생장할 때 Colony를 형성한다는 것이다. 하지만 이번 실험에서는 Colony수를 세는 것 보다는 전체적으로 형성된 형태에 주목했다.마지막으로 Gram Staining을 이용하여 미생물을 종류를 감별하는 실험을 하였다. 염색 결과가 보라색이면 Gram Positive Bacteria이고, 붉은색이면 Gram Negative Bacteria으로 구따른 흡광도의 그래프는 시간에 따른 박테리아의 개수와 유사하다. 실험을 통해 얻은 그래프의 개형과 주어진 그래프의 개형을 비교하여 실험에서 배양 시킨 박테리아가 어느 구간에 있는지 파악 할 수 있다.세포 수를 측정하는 방법에는 박테리아는 Colony를 형성한다는 점을 이용하여 배지 상에 형성된 Colony의 수를 육안으로 세어 확인하는 Plate Counting 방법이 있다. 또한, Spectrophotometer을 이용하여 Optical Density를 측정하여 간접적으로 박테리아의 수를 구할 수 있다.그 후에는 박테리아를 Gram Staining을 이용해 세포벽의 유무에 따라 Gram Positive Bacteria와 Gram Negative Bacteria로 구분한다. 감별법의 원리는 세포벽을 이루는 Peptidoglycan 두께에 따른 화학적 반응에 기초한다. Gram Positive 박테리아는 보라색(또는 파란색)으로, Gram Negative 박테리아는 붉은색으로 염색된다. 실험을 통해 이론적인 결과를 실제로 관찰 할 수 있다.2. 이론적 배경2.1 Microbial Growth미생물의 생장은 세포의 수 또는 부피의 증가로 확인 가능하다. 이 실험에선 멸균된 환경에서 순수 배양할 E.coli를 알맞은 배지에서 배양하는 것이 가장 근본적인 필요조건이다. 이 외에도 미생물의 생장은 주변의 화학적, 물리적 특성에 의해 큰 영향을 받는다.미생물의 생장을 조절하고 미생물의 생태적 분포를 연구할 시에 환경의 영향에 대해 아는 것이 도움이 되므로, 생장의 특정한 양상과 미생물의 생장에 미치는 환경 요소의 영향에 대해 먼저 알아본다. 미생물은 영양물질의 농도 변화에 따라 반응한다. 특히 영양물질이 제한적인 경우에는 영양물질의 농도 변화에 따라 생장속도가 달라진다. 이 뿐만 아니라 미생물의 생장에 영향을 끼치는 환경적 요인은 온도, pH, 삽투압, O2 농도 등이 있다.2.2 Surrounding Factors2.2.1 온도온도는 미생물의 생장과 생존에 가장 큰 영 대수증식기, 정지기, 사멸기로 구분한다. 아래 [그림3]은 박테리아의 생장곡선을 나타낸 것이다.[그림 3] Microbial Growth Curve생장유도기(Lag Phase)는 미생물이 새로운 환경에 적응하며 번식을 하기 위한 준비를 하는 기간이다. 대수증식기(Exponential Phase or Log Phase)는 미생물이 영양분을 충분히 흡수하며 증식하는 기간이며, 2의 지수로 그 수가 증가한다. 일정 이상의 증식을 한 미생물은 자신이 생성한 독이나 환경적 제한으로 인해 번식속도가 감소하다가 결국 그 속도와 사멸속도가 같아지게 되는데, 세포수의 변화가 없는 이때를 정지기(Stationary Phase)라 한다. 결국 사멸하는 세포가 더 많아지게 되면 세포는 사멸기(Death Phase)에 접어들게 된다.2.4 Bacteria Cell Counting미생물의 수를 세는 방법에는 직접적인 방법과 간접적인 방법이 있다. 직접적인 방법의 경우에는 현미경을 통해 그 수를 세는 것이고, 간접적인 방법의 경우는 Plate Counting이나 Optical Density 등의 방법이 있다.2.4.1 Direct method현미경 직접계수법은 현미경을 통해 미생물의 수를 직접 헤아리는 방법으로 일정량의 시료를 Slide Glass에 건조 고정하거나 액체상태의 시료를 직접 검경하는 두 가지 방법이 있다. 미생물을 일일이 셀 수가 없으므로 Counting Chamber(계수판)를 사용한다. 계수판에 격자의 줄이 쳐져 있어 이를 이용하여 각 격자안의 세균수를 세어 격자무늬 한칸의 부피(슬라이드 글라스와 커버 글라스 사이의 간격)로 나누고 전체 배양액의 부피를 곱해주면 보다 쉽게 박테리아의 수를 얻을 수 있다. 이 때, 세포를 잘 볼 수 있도록 균을 염색하기도 한다.[그림 4] 현미경 직접 계수법2.4.2 Indirect method2.4.2.1 Colony Forming Unit(CFU)박테리아를 Plate에 배양하여 간접적으로 세는 방법이다. 이 방법을 사용할 때는 박테uipmentAlcohol Lamp, Slide, Cloth Pin3.1.2.2 Prepare Reagent- Gram Crystal Violet Solution: 20g의 Crystal Violet(>95% Dye Content)을 100mL의 Ethanol에 녹여 Crystal Violet Stoke Solution을 만든다. 이와 유사하게 1g의 Ammonium Oxalate를 100mL의 물에 넣어 Oxalate Stock Solution을 만든다. Working Solution은 1ml의 Crystal Violet Stock Solution과 10mL의 물, 40mL의 Oxalate Stock Solution을 섞어 준비한다. Working Solution은 Drop Bottle에 보관한다.- Methylene Blue Solution: 1g의 Methylene Blue를 90mL의 Ethanol에 섞어 Solution A를 만든다. 0.03g의 KOH를 300ml 물에 녹여 Solution B를 만든 후, Solution A와 B를 같은 양으로 섞어 Working Solution을 준비한다.- Gram Iodine Solution: 1g Iodine, 2g Potassium Iodide, 3g Sodium Bicarbonate를 300mL의 물에 섞어 준비한다.- Gram Decolorize Solution: 같은 부피의 95% Ethanol과 Acetone을 섞는다.- Gram Safranin Solution: 2.5g의 Safranin O를 100mL의 95% Ethanol에 섞어 Stock Solution을 만든다. 1:5의 비율로 Stock Solution과 물을 섞어 Working Solution을 준비한다.3.2 실험방법3.2.1 Analysis of Microbial Growth3.2.1.1 Optical Density① 37°C에서 박테리아를 배양한다.(50mL)② Cuvette에 DW를 넣고 600nm에서 흡광도를 측정하여 0의 값을ase)에 들어서는 과정에 있는 것으로 보인다.(Time = (1.699x)*X + 6.3162x 을 통해 외삽하였음)시간 (분)0204060박테리아 개체수 (개)7.012×10 ^{10}8.965×10 ^{10}1.228×10 ^{11}1.651×10 ^{11}박테리아 개체 수변화율 (배)1.2791.3671.344log _{2} (변화율)0.3550.4510.427[표 2] 데이터를 내삽, 외삽하여 얻은 개체 수의 변화율오차의 원인에 대해 알아보도록 하겠다.첫째. OD값에 대한 오차가 있을 수 있다.Absorption Cell을 다루는 과정에서 분광광도계로 분석 할 시 빛이 지나가는 Absorption Cell 부분에 손가락이 닿았을 가능성이 있다. 이러한 경우 지문 등으로 인해 Cell의 매끈한 표면에 이물질이 묻어서, 흡광도가 더욱 높게 나타날 가능성이 있다. 이에 대해서는 실험자가 충분히 주의를 기울인다면 이로 인한 오차를 없앨 수 있을 것이다.둘째. 시간적인 문제가 있었다.이 실험 과정에서 원칙적으로는 10분 간격으로 측정했어야 했는데 실제 실험과정에서는 다른 실험과 병행하느라 정신이 없고 기준 시간이 약간 불규칙했다. 마지막으로 OD값을 얻기 위해 냉장보관 되어있던 Absorption Cell을 분광광도계로 가져가는 동안 상온에 노출되기 때문에 이런 이동시간 중에도 미생물이 생장할 가능성이 있으므로 이에 대한 오차 또한 무시할 수 없다. 이러한 오차의 원인을 줄이기 위해서는 초시계를 가지고 정확히 기준시간을 지켜야 하며 최대한 이동시간을 줄여 Clean Bench에서 분광광도계로 이동하는 시간을 줄인다면 오차를 크게 줄일 수 있을 것이다.셋째. 생장이 100% 억제 되었다고 확신할 수 없다.배양액을 Absorption Cell에 담고 냉장 보관을 할 때 대장균의 생장이 100% 억제 되었다고 할 수 없으므로 이에 대한 오차가 존재할 것이다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 앞서 언급했던 것처럼 분광광도계가 가까운 곳에 있어서 배양액을 Absorpti

공학/기술| 2016.07.04| 30페이지| 3,000원| 조회(426)

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결과보고서 - Hall Effect 평가A좋아요

2015년도 2학기화공생명공학실험결과 보고서작성자 :조 : 월요일 3조조원 :실험일 : 2015년 10월 5일제출일 : 2015년 10월 26일요약Van der Pauw Method를 사용하여 샘플의 저항을 측정하고 그 결과를 바탕으로 홀 계수, 홀 전압과 캐리어의 이동도 및 농도(Carrier Mobility & Concentration) 등을 계산하였다. 이를 통해 홀 효과의 원리를 이해하는 것이 이번 실험의 목적이었다.홀 효과(Hall Effect)란 전류가 흐르는 도선이 자기장 영역 속에 위치할 때, 자기장의 방향과 전류가 흐르는 방향, 두 방향 각각에 직각방향으로 전기장이 나타나는 현상을 말한다. 홀 효과는 반도체에서 캐리어의 부호와 전하밀도를 측정하는 데 사용되고 있다. 홀 효과는 로렌츠 법칙(Lorentz Law)으로 인해 발생한다. 자기장에 의해 전하가 로렌츠 힘을 받아 한쪽으로 쏠리게 되고, 이 때 발생하는 전기장에 의한 힘과 자기장에 의한 힘이 평형을 이룬다고 하면 홀 계수를 구할 수 있다. 홀 계수가 양수이면 이 반도체는 정공을 전하운반자로 갖는 p형 반도체이며 홀 계수가 음수이면 전자를 전하운반자로 갖는 n형 반도체이다.이번 실험에서 사용한 샘플은 홀 계수가 음수였고, 따라서 n형 반도체임을 알 수 있었다. 실험에서 구한 값과 이론으로 계산한 값을 비교해본 결과, 오차는 평균적으로 약 8.5%로 나타났다. 이 원인으로 생각해 볼 수 있는 것은 샘플의 모양, 불균일한 표면, 그리고 부정확한 Ohmic Contact, 높은 외부 온도 조건 등이 있다.목차1. 서론 -------------------------------------------- 12. 이론적 배경 -------------------------------------- 12.1 홀 효과 (Hall Effect) ----------------------------- 12.2 Lorentz Force ---------------------------------- 32.3 옴 접촉 (O 도중 자기장내에 놓여 있는 도선에 전류가 흐를 때 전류와 자기장 각각에 직각인 방향으로 전위차가 생기는 것을 알아내었다. 이 현상은 자기장에 놓인 고체에 자기장과 수직인 전류가 흐를 때 전기장과 자기장에 의하여 고체내부에 횡단방향의 전기장이 생성되는 현상인데, 이를 홀 효과(Hall Effect)라고 하고 이때의 전압을 홀 전압(Hall Voltage)라 한다. 아래 식은 홀 전압을 이론적으로 계산할 때 사용하는 식이다.V _{H} =R _{H} {IB} over {d}홀 효과 실험에서 금속 내부에 움직일 수 있는 전하는 자유전자임을 알 수 있으며 이를 이용하여 전자밀도를 구할 수 있다. 이처럼 홀 효과는 오늘날에도 금속이나 반도체에서 전하운반자의 부호와 전하밀도를 측정하는데 사용된다.그림 1 홀 효과2.2 Lorentz Force로렌츠 힘(Lorentz force)이란 하전입자가 전기장에서 받는 힘을 말한다. 전기장의 세기를 E, 입자의 전하를 e, 자속밀도를 B, 속도를 v라고 하면 로렌츠 힘은 다음 식처럼 나타낼 수 있다.F=e(E+v TIMES B)즉 힘은 속도벡터에 수직으로 작용하여 운동하는 하전입자에 일을 하지는 않지만 그 방향을 바꾼다.홀 효과의 가장 기본적인 물리 원칙은 로렌츠 법칙(Lorentz law)이다. 전류가 시료의 왼쪽에서 오른쪽(x방향)으로 흐르고 시료에 수직(z방향)으로 자기장 B를 건다. 자기장에 의하여 전하는 로렌츠 힘(Lorentz force)를 받아 아랫방향(-y축 방향)으로 이동한다. 전하는 전기장에 의한 힘과 로렌츠 힘이 평형을 이룰 때 까지 이동한다.시료 내 전하운반자로 단위체적당 전하량q= +-1.602 TIMES10^-19 C 을 갖는 n개의 단위전하가 있다. 이 때 시료 내 전하가 몰려 형성된 y방향으로의 전기장E_y 가 전하에 작용하는 힘은F _{E} =qE _{y}이다. 또, z방향으로의 자기장 B가 x축 방향으로 움직이는 속도 v의 전하에 작용하는 로렌츠힘은F_L = -qvB가 된다. 이 두 힘은 평형을 이_{dc}} over {I _{ab}} ,R _{bc} = {V _{ad}} over {I _{bc}}이렇게 구해진 수직축의R _{ab}, 수평축의R _{bc}를 Van der Pauw Method를 통해 유도된 다음 수식을 이용하여R _{S}값을 구할 수 있다.exp(-πR _{ab}/R _{S}) + exp(-πR _{bc}/R _{S}) = 1여기서 구한R _{S} 값을 이용하여 Bulk Resistivity (ρ)를 계산할 수 있다.다음으로 전하 운반체의 이동도(Carrier Mobility)를 구하기 위해서는 홀전압V _{H}를 알아야한다. 홀 효과의 궁극적인 목적은V _{H}를 통해 표면 운반체 농도(Sheet Carrier Concentration)을 구하는 것이므로V _{H} 측정은 중요하다. 그림3에서와 같이V _{H} 측정은 일정한 전류와 일정한 자속밀도가 샘플에 수직으로 작용할 때 나타난다.V _{H}를 측정하기 위해서는 전류I _{ac}를 a, c 양단에 걸어주고 자기장과 전기장이 작용할 때V _{bd}를 측정해야한다.V _{bd}가V _{H}이다. 구한V _{H}를 Mobility 식에 대입하면 그 값을 구할 수 있다. 또한 표면 운반체 농도(Sheet Carrier Concentration,n _{s}는 다음 수식으로 구할 수 있다.n _{s} = {IB} over {qV _{H}}cdabaabbccdd그림 3 Van der Pauw Method2.5 반도체 (Semi-Conductor)반도체는 전기전도도에 따른 물질의 분류 중 하나로 전기가 잘 통하는 도체와 통하지 않는 부도체의 중간에 속한다. 순수한 상태에서는 부도체와 비슷한 특성을 보이지만 불순물의 첨가나 기타 조작에 의해 전기 전도도가 늘어나기도 한다. 대표적인 반도체로서 주기율표에서 14족에 위치하는 게르마늄(Ge), 실리콘(Si) 등이 있다.순수한 반도체는 14족 원소로 모든 전자가 공유결합을 이룬다. 여기에 15족 원소를 첨가하면 잉여전자가 발생하여 전압이 인가되면 자유전샘플의 네 꼭짓점을 붙인다. Ohmic Contact을 위해서 주로 Indium 화합물이 접점재료로 사용된다. 샘플을 적절히 가열냉각 함으로서 Ohmic Contact을 개선할 수 있다.④ 샘플을 Sample Board에 부착한다.3.2.2 측정① Sample Board를 기기의 자석 set에 넣는다. 이때, Sample Board 커넥터의 짧은 부분이 n 방향을 향하도록 넣어야한다.② PC Program을 시작하고, 프로그램 내의 Comm. Test 버튼을 누른다.③ 전류의 범위를 선택하고 전류 값을 입력한다.④ 적용된 자속밀도 값과 샘플 두께 값을 입력한다.⑤ 자석을 넣기 전에 Measure 버튼을 클릭한다.⑥ 수평, 수직, 대각선 방향의 값이 측정된다.⑦ 첫 번째 데이터 측정이 끝나면 측정값과 ‘Insert Magnet N→S' 메시지가 스크린에 자동으로 나타난다.⑧ 자석을 순방향(N→S)으로 넣은 뒤 OK 버튼을 클릭한다.⑨ 시스템이 대각선 방향의 데이터를 측정한다.⑩ 두 번째 측정이 끝나면, 측정값과 ‘Insert Magnet S→N' 메시지가 스크린에 자동으로 나타난다. (이 과정은 약 30초 정도 소요된다.)⑪ 자석을 반대방향으로 넣고 OK버튼을 클릭한다. 시스템이 대각선방향의 데이터를 측정한다.⑫ 측정값이 서서히 스크린에 나타나고, 결과가 자동으로 결과파트에 나타난다.⑬ 측정이 끝난 후에 입력 값을 변경해야한다면 프로그램 안의 ‘Revised Data'에 들어가 ’CALCUL.'버튼을 클릭한다. 또 측정을 멈추고 싶으면 Stop 버튼을 클릭한다.⑭ ‘Contact Failure' 램프가 측정과정 중 켜진 경우, 샘플의 Ohmic Contact을 확인하고 본체 앞에 있는 리셋버튼을 누른다.4. 실험결과4.1 실험 데이터표 1 측정값Bulk concentration-2.885×1020 /cm3sheet concentration-2.885×1015 cm2Mobility120.6 cm2/VsConductivity5573 /Ωcm3Resistivity1.02 OMEGA )`=`-0.02`cm ^{3} /C##R _{H,`BD} `=` {d} over {LEFT | B RIGHT |} BULLET TRIANGLE R _{BC} `=` {1.0 TIMES 10 ^{-5} cm} over {1.0 TIMES 10 ^{-5} Wb/cm ^{2}} TIMES (-0.027 OMEGA )`=`-0.027`cm ^{3} /C4.2.6 Average Hall coefficient,R _{H} & Hall Voltage,V _{H}R _{H} `=` {R _{H,`AC} +R _{H,`BD}} over {2} `=` {(-0.02`cm ^{3} /C)+(-0.027`cm ^{3} /C)} over {2} `=`-0.0235`cm ^{3} /CV _{H} `=` {R _{H} IB} over {d} `=` {(-0.0235`cm ^{3} /C) TIMES (5.5 TIMES 10 ^{-4} A) TIMES (1.0 TIMES 10 ^{-5} Wb/`cm ^{2} )} over {1.0 TIMES 10 ^{-5} cm} =`-1.2925 TIMES 10 ^{-5} V4.2.7 Mobility,mu _{H}mu _{H`} =` {LEFT | V _{H} RIGHT |} over {R _{S} `I`B} `=` {LEFT | -1.2925 TIMES 10 ^{-5} V RIGHT |} over {(17.71 OMEGA ) TIMES (5.5 TIMES 10 ^{-4} A) TIMES (1.0 TIMES 10 ^{-5} Wb/cm ^{2} )} `=132.69`cm ^{2} /V`s``4.2.8 Sheet carrier concentration,n _{s}n _{s} =` {IB} over {qV _{H}} `=` {(5.5 TIMES 10 ^{-4} A) TIMES `(1.0 TIMES 10 ^{-5} Wb/cm ^{2} )} over {(1.602 TIMES 10 ^{-19} C) TIMES (-1.2925 TIMES 10 ^{-

공학/기술| 2016.07.04| 24페이지| 4,000원| 조회(2,333)

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$Surface X-ray Diffraction 논문요약$

Surface X-ray Diffraction 논문요약

Surface X-ray Diffraction 요약1. Introduction이 Review는 X선 회절을 통해 표면과 계면에 대해 탐구하는 여러 가지 방법에 대해 다룸. 하나의 원자가 분산되는 것을 시작으로, 역격자 공간(Reciprocal Space)에 대한 개념을 정의한 뒤, 2차원의 표면 구조를 분석하는 데 사용되는 다섯 가지의 특별한 기술에 대해 분석함.2. X-ray Diffraction BackgroundX선이 결정에 조사되어 회절을 일으킬 때 일어나는 현상에 대해 알아보기 위해 단전자로부터 결정까지 확장해 나감. Bragg’s Law를 통해 단전자의 X선 산란 진폭을 구하고 그 계산 값에 원자 구조 인자를 곱하여 Cell로 확장한 뒤, Unit Cell을 다 더하여 결정을 만듦(N-slit interference function).3. Surface Diffraction표면에서 회절이 일어날 때 중요한 특징은 Fig 1.과 같이 2-D 형태의 막대기가 나타나게 됨. 이 막대기가 바로 Crystal Truncation Rods(CTRs). 이 막대기를 제외한 임의의 지점에서는 아무런 진폭이 관측되지 않음.4. Crystal Truncation Rod Analysis첫 번째 기술로써 수직적인 구조에 대한 정보를 얻기 위하여 Truncation Rod의 강도를 분석함. 층이 쌓인 구조 혹은 다른 화학적 조성을 가지고 있는 계면 연구에 용이함. 대표적인 예로, NiSi2/Si(111), SiO2/Si(111), GaAs(100)/Si(100)등이 존재함.5. 2D Crystallography두 번째 기술로써 가장 오래되고 많은 연구가 이루어진 기술임. 구조인자2)를 통해 나온 정보를 해석하여 표면 구조의 평면 내 좌표를 알아내는 것이 목적임. 좌표를 알기 위해 각 spot 별로 진폭이 다르게 나타나는 것을 분석해야 하는데 두 가지 방법이 존재함.함수를 통해 각 원자의 위치를 파악하는 「Patterson Function」과, 그 원자의 위치 뿐 아니라 각 원자가 무엇을 나타내는 지를 파악하는 「Difference Fourier Map」.6. 3D structure analysis세 번째 기술로써 3차원으로 CTRs를 분석하는 방법으로, 앞서 행한 CTR분석과 2D Crystallography를 합친 것과 같음. 표면의 다층을 분석하고 다른 물질의 계면을 분석함.대부분의 물질은 3번째 층의 원자 위에 Adatom이 존재하는데, 이로 인해 strain이 발생하여 안팎으로 움직임이 생기는 공통적인 규칙을 가짐.하지만, 이에 예외가 되는 B/Si(111), Ag/Si(111) 물질들도 존재함.7. Evanescent Wave Method네 번째 기술로써 빛이 전반사 했을 때, 경계면으로부터 거리에 따라 그 진폭이 지수 함수적으로 감소하고 결국에는 실효적인 에너지를 갖지 않는 파인 에바네센트파(Evanescent Wave)를 이용하여 Si의 표면에서 결함의 분포 혹은 주입(Implantation)된 이온들의 분포를 확인함.8. Lineshape analysis다섯 번째 기술로써 원자 단계에서 구조를 보는 것 대신 형태학적으로 표면의 구조를 보는 기술임. 결정학 분석을 하는 것 대신, 운동량이 전달되며 나타나는 회절의 피크를 분석함.

재료공학| 2016.07.04| 2페이지| 3,000원| 조회(104)

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