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레이놀드 수의 측정

1. 실험목적Reynolds 실험장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 전이영역인지를 파악한다. 또한 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 Reynolds수를 계산하고 기존의 f-NRe 그래프와 비교함으로써 Reynolds 수와 흐름형태(층류,난류,전이영역)의 상관 관계를 연구한다.2.이론난류 : 유량이 증가하여 임계유속에 도달하면, 유체가 더 이상 실처럼 흐르지 못하고 점점 흩어지기 시작하여, 마침내 관의 단면 전체에 퍼진다. 물은 더 이상 층류를 흐르지 못하고 교차 흐름과 에디를 형서하면서 멋대로 흐르는 흐름의 양상층류 : 유속이 느리면 측방향 혼잡이 없으며, 마치 카드처럼, 인접한 유체층이 서로 미끄러지듯이 지나간다. 교차흐름이나 에디도 생기지 않는 흐름전이 영역 : 난류와 층류사이의 영역1.Reynold수의 계산① 뉴턴 유체의 경우D = 튜브(관)의 지름ρ = 액체의 밀도? = 액체의 평균유속ν = 액체의 운동점도 = 점도 ÷ 밀도μ = 액체의 점도Re < 2100 - 층류2100 < Re < 4000 - 전이영역Re > 4000 - 난류② 비뉴턴 유체의 Reynold수의 계산2. 점도계산① 뉴턴 유체의 경우()3.추론① 층류에서 난류로 변화하는 넓은 흐름 영역에서 NRe를 구하고 문헌치와 비교하라.층류에서 난류로 변화하는 영역은 전이 영역을 말한다. 이 영역에서는 Re는 2100에서 4000사이의 값을 가진다. Re수를 보고 흐름이 층류인지, 난류인지, 전이영역인지를 파악할 수 있다.② 유로가 원관이 아닌 경우에는 NRe는 어떻게 계산하는가를 검토하라. (유체역학 교과 서의 "상당 지름"관련 내용 참조)()b(b = 한 변의 길이)b③ 유체의 점도 측정 방법을 문헌에서 조사하여 보고하라.- 점도계를 이용하는 방법이 가장 대표적이다.고분자용 점도 측정계로는 대표적으로 Ostwald 점도계를 이용한 점도 측정이 가장 대표적이다.< Ostwald 점도계 >그림 에서와 같이 Mark1에서 Mark2로 낙하하는 액체의 시간 t를 측정하여 아래식에

공학/기술| 2012.11.06| 2페이지| 1,000원| 조회(89)

레이놀즈수, 레이놀드, Re

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기업가와 창업

제 10 장 기업가 와 창업목차 기업가 경영가 창업 벤처기업1. 기업가 란 - 자신이 창업할 기업을 구상하고 인적 · 물적 자원을 모아서 이를 조직하고 운영해나가는 사람Example 현대 정주영회장 출생 - 사망 1915 년 11 월 25 일 ( 강원도 ) - 2001 년 3 월 21 일 학력 – 통천 송전소학교 수상 2008 년 제 4 회 DMZ 평화상 대상 2001 년 제 5 회 만해상 평화상 경력 2006.11 타임지 선정 아시아의 영웅 1998.03~2001.04 현대건설 대표이사 명예회장Example 삼성 이병철회장 출생 - 사망 1910 년 2 월 12 일 ( 경상남도 의령 ) - 1987 년 11 월 19 일 학력 - 와세다 대학교 정치경제학 ( 중퇴 ) 수상 -1995 년 제 2 회 한국경영사학회 창업대상 1987 년 국민훈장 무궁화장 추서 경력 1982~1987.11 한일경제협회 고문 1977~1987.11 삼성미술문화재단 이사장Example POSCO 정준양회장 출생 - 1948 년 2 월 3 일 ( 경기도 수원 ) 소속 - 포스코 ( 회장 ), 한국공학한림원 학력 - 서울대학교 공업교육 학사 수상 - 2011 년 제 9 회 가장 존경 받는 기업인 상 2009 년 매경 이코노미 선정 올해의 CEO 2011.06~ 한국공학한림원 회장 2011.03~ 다문화가족포럼 대표Example Steve Jobs 안철수기업가 정신 - 기업의 본질인 이윤 추구와 사회적 책임의 수행을 위해 기업가가 마땅히 갖추어야 할 자세나 정신기업가정신 (1) – 현대 정주영회장 “ 이것은 시련이지 , 실패는 아니다 . 내가 실패라고 생각하지 않는 한 결코 실패가 아니다 . ”기업가정신 (2) – 삼성 이병철회장 “ 경 청 ”기업가정신 (3) – POSCO 정준양회장 패러독스 (paradox) 경영’ 패러독스 경영이란 ‘낮은 원가 - 고품질’같이 과거에는 양립하기 어렵다고 생각한 요소들이 결합해 성과를 내는 방식경영가 란 - 조직을 만들거나 소유하지는 않지만 조직을 조직화 하고 운영해 나가는 실질적인 경영인Example 워렌버핏 (Warren Buffett) 출생 -1930 년 8 월 30 일 ( 미국 ) 나이 - 82 세 ( 만 81 세 ) 성별 - 남성 본명 - Warren Edward Buffett 별자리 - 처녀자리 띠 - 말띠Example 일본의 정치경영가 - 우에스기 요잔 “ 개혁도 궁극적으로는 사람을 위한 것이다 .” - 우에스기 요잔의 인간경영 중에서 -경영자 지위의 변화 * 소유경영자 출자 , 기업경영 , 관리 기능도 함께하는 실질적 기업소유 및 지배를 하고 있는 기업가 * 고용경영자 기업가의 대리인으로서 경영 또는 관리기능의 일부분만 위임 받음 실질적으로는 소유경영자와 같음 * 전문경영자 경영환경의 복잡화 , 대규모화로 인한 사회적 역할의 특화현상으로 전문적인 경영지식과 능력을 가진 경영자가 필요해짐2. 창업 창업의 의의와 동기 사업 아이디어를 가지고 자본을 동원하여 특정재화 및 용역을 생산하는 것 창업의 기본 3 요소 창업자 - 설립에 필요한 유 · 무형의 자원을 동원하고 적절히 결합 및 관리하는 사람 사업 아이디어 - 어떤 재화나 서비스를 생산할 것인가 자본 - 설립에 소요되는 금전적인 부분창업 창업의 동기 - 과거의 경험과 지식을 토대로 독립적 사업 영위 - 새로운 사업 아이디어 상품화 , 사업화 의욕 - 노력한 만큼 얻을 수 있다는 성취욕구 실현 - 직장생활의 불안과 부의 축적창업 창업에 대한 학계관점 - 미국 경영학 기업을 하나의 실체로 봄 영속해야 할 기업을 어떻게 관리할 것인가에 중점 창업과 종말보다 합리적 경영에 초점 - 독일 경영학 창업에 관점을 둔 어디에 , 어떤 모양으로 , 얼마만큼의 크기로 에 중점을 둠기업의 창업 과정 시장조사 기업활동의 목표설정 제품설계와 기업규모의 결정 기업의 입지선정 조직구조의 확정 사업의 개시 외적 경제환경의 분석 및 검토 시장 , 노동력 및 원재료의 확보와 운송 필요자금과 예상이익의 결정성공적인 창업 “ 성공은 지식보다는 태도에 달려있다 ” - 창업자 빌 로젠버그 -성공적인 창업 본 죽 cocohodo창업 창업가정신 ( Entrepreneurship) 외부환경 변화에 민감하게 대응하면서 항상 기회를 추구하고 , 그 기회를 잡기 위해 혁신적인 사고와 행동을 하고 , 그로 인해 시장에 새로운 가치를 창조하는 일련의 활동과정 Vs 기업가정신창업 창업에 관한 명언 “ 사업을 하면서 세상은 자신의 생각과는 달리 만만하지 않음을 깨닫게 된 것이 큰 소득 중에 하나이며 , 이제야 사회를 조금은 알겠다 . “ – 고명희 ( 잉크 충전방 창업자 ) “ 직장 생활을 더 이상 못하겠다고 판단이 서면 뛰쳐나오기 전에 아이템을 정하고 충분한 벤치마킹을 한 다음 다시 두들겨 보고 자신이 설 때 회사를 박차고 나와야 합니다 . 홧김에 저지르는 우를 범하지 않길 바랍니다 . 나아가 모두를 불시에 퇴직해야 할 때를 대비해야지요 .” - 김학림 ( 고시원 창업자 )기업입지 기업입지 지리적인 위치로서 기업의 유지 및 성장을 위한 기본적인 결정요인 기업입지요인 자연적 입지요인 기후의 적합성 ( 온도 및 습도 ) 공업용수의 질과 양 공장부지의 상태기업입지 경제적 입지요인 노동력의 공급가능성 시장의 구성요인 운송수단의 편리성 연관산업기관 사회적 입지요인 지역사회의 발전을 위한 기업유치정책 국토개발계획3. 벤처기업 벤처기업이란 첨단의 신기술과 아이디어를 개발하여 사업에 도전하는 기술집약형 중소기업벤처기업의 성공 사례 NHN 의 성공 요인 검색과 게임에 집중한 사업구조 적극적인 우수인재 영입과 R D 차별화된 아이디어 우수한 경영진 적극적인 해외 시장 진출벤처기업의 성공 사례 싸이월드 의 성공 요인 한국사람들의 스타일에 맞는 서비스 차별화 된 서비스를 제공한다는 것 디지털 제품 보급의 확대 서비스의 우수성 관계지향적인 프로그램성공한 벤처기업 들의 특징 - 우수전문기술인력의 양성 - 자체 기술 개발을 위한 R D - 인간적 노무관리 및 노사공감대 형성 - 신제품개발을 통한 제품 고급화 - 정부의 정책적 지원 혜택의 활용 - 사업부장 중심의 사업부제 운영 - 경영자의 원만한 대인관계 경영자의 성실성 및 근면성 수출위주의 전략으로 해외시장 다변화벤처기업의 실패 사례 연혁 1999. 04 ㈜ 자유와 도전 법인 설립 1999. 12 벤처기업 인증 획득 2000. 01 프리챌 오픈 (www.freechal.com) 2000. 04 ㈜ 프리챌로 사명변경 2000. 12 프리챌쇼핑 오픈 (www.buychal.com) 2001. 05 게임서비스 오픈 (www.norazo.com) 2001. 06 아바타 유료 서비스 오픈 2001. 12 마이홈피 서비스 오픈 2002. 01 검색서비스 오픈 2002. 04 일본 시범 서비스 오픈 2002. 10 P2P 서비스 ' 파일구리 ' 오픈 2002. 11 맞고 고스톱 게임 정식 서비스 오픈 2003. 03 ㈜ 솔본 자회사 편입 2003. 04 ㈜ 프리챌 재팬 법인 설립 2003. 05 메신저 ' 프렌즈 ' 오픈 , 지식검색 서비스 오픈 2003. 08 3D 아바타 게임 서비스 오픈 2003. 12 ' 프리챌온 '( 접속 관리 프로그램 ) 서비스 오픈 2004. 04 훌라 게임 서비스 오픈 2004. 08 섬 (SUM) 서비스 정식 오픈 2005. 10 프리챌 BI 변경 , 프리챌 메인 개편 프리톡톡 ( 엔터테인먼트 게시판 ) 오픈 2006. 01 FNN 뉴스 오픈 2006. 05 무제한 동영상 엔터테인먼트 홈피 Q 오픈 프리챌 메인 개편 맞고夜 베타 오픈 2006. 08 프리챌게임 (www.freechalgame.com) 런칭 2006. 09 FPS 게임 2WAR 클로즈베타 서비스 오픈 프리챌 커뮤니티 개편 2006. 10 프리챌 커뮤니티 개편 2006. 11 프리챌 Q, 온에어 (On-Air) 서비스 오픈 동영상 폰투웹 (P2W) 서비스 오픈벤처기업 스톡옵션제도 스톡옵션제도는 일명 주식매수청구권제도라고 하며 , 벤처기업의 취약한 자금력 문제나 우수인력을 영입하는 제도로 많이 활용The end{nameOfApplication=Show}

경영/경제| 2011.10.29| 32페이지| 1,000원| 조회(153)

경영, 벤처기업, 공학, 기업가, 경영가, 공학과 경영, 기업가와 창업, 창업가

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금속산화물 및 질화물의 합성 실험

1. Purpose알루미늄 착물을 이용하여 질화알루미늄(AlN)분말을 합성하고, AlN이 생성되는 반응과정, 즉 반응메커니즘을 추정해 본다.· 반응메커니즘: 단일의 단계 과정에는 1분자ㆍ2분자ㆍ3분자 과정이 있으며, 이것을 알게 되면 반응속도식을 구할 수 있다. 반응메커니즘에서 얻은 반응속도식은 실험해서 얻은 반응속도식과 일치해야만 한다. 예를 들어, 다음과 같은 반응을 생각해 본다.2I- + H2O2 + 2H3O+ → I2 + 4H2O실험에서 얻은 반응속도식은 아래와 같다.υ = κ[I-][H2O2]이 식은 반응속도가 아이오딘 이온과 과산화수소 사이의 2분자 과정에 따라서 결정됨을 의미한다. 이 반응의 반응메커니즘은 아래와 같다.1단계: HOOH + I- → HOI + OH-(느리다)2단계: HOI + I- → I2 + OH-(빠르다)3단계: 2OH- + 2H3O+ → 4H2O(빠르다)이 반응메커니즘에서는 1단계가 다음의 두 단계보다 반응이 훨씬 느리게 나타나고, 전체 반응속도는 느린 1단계의 반응속도로 결정된다. 따라서 가장 느린 단계의 반응을 그 반응의 속도결정단계라고 한다.2. Theory최근 반도체 소자의 소형화와 고집적화에 따라 회로 단위면적당 방출하는 열의 증가로 칩의 온도가 상승하여 회로의 신뢰도 및 수명이 떨어지는 문제점이 생기게 되었다. 따라서 회로에서 방출되는 열을 효율적으로 방출시켜 회로를 보호하기 위해 높은 열전도도를 갖는 기판 및 패키지를 사용해야 할 필요가 대두되었다. 질화알루미늄(AlN)은 높은 열전도성, 높은 전기절연성, 낮은 유전상수 및 유전손실, 실리콘과 비슷한 열팽창계수 등과 같은 특성을 가지고 있어 반도체의 기판재료나 반도체 레이저용 방열재 등과 같은 전자재료로서의 수요증대가 크게 기대되고 있다.종래의 기판용 재료는 알루미나가 주류이었지만, 알루미나와 비교할 경우 질화알루미늄은 위에 기술한 특성 이외에도 곡강도가 높고, 경도가 낮아 가공성에 있어서도 뛰어나기 때문에 반도체용 재료로서 알루미나와 경쟁을 할 가능성이 높아, 차지 어려운 점이 있는데, 그 중의 하나는 α-알루미나와 탄소원과의 균질혼합이다. 그 균질혼합을 향상시키기 위하여 많은 연구자들은 α-알루미나와 탄소를 사용하는 종래의 열탄소환원질화법을 다음과 같이 개선했다: 알루미나와 탄소에 분산재를 넣어 슬러리로 만들어 볼밀링하는 방법, 알루미늄 알콕사이드를 가수 분해시켜 탄소위에 Al(OH)3로 침전시키는 방법, 콜로이드상의 알루미나를 유기물의 고분자 매트릭스에 트래핑시키는 방법, 알루미늄 알콕사이드와 글로세롤, furfuryl 알코올과의 반응 생성물을 하소시키는 방법 등, 그러나 이들 방법 등은 또한 다음과 같은 문제점을 안고 있다. 즉, 알루미늄원으로서 알루미늄 알콕사이드를 사용하는 경우에는 그 화합물이 공기 중에서 가수분해를 일으켜 매우 불안정하므로 공업적으로 사용되기에는 부적절한 면이 있고, 다른 알루미늄의 경우에는 그것들의 화학적 조성이 명확하지 않아 결과의 재현성에 문제점이 있을 수 있다. 이런 문제점 등을 해결하기 위해 알루미늄의 이염기산 착물을 합성하고 그 착물을 질소분위기에서 하소시킴으로써 질화알루미늄을 합성하는 방법이 개발되었다. 이 합성법에서는 착물의 배위자가 열 분해되어 생성된 탄소와 알루미나와의 균질혼합이 자연스럽게 이루어지므로 별도의 탄소의 첨가 및 혼합이 필요 없다. 또한 이 합성법으로 얻어지는 분말의 입자는 약 50nm 크기로 매우 미세하므로 소결성이 뛰어날 것으로 기대된다.열탄소환원질화법이 화학적으로 또한 흥미로운 점은 그 반응의 반응메카니즘이다. 표 1에 나타난 반응식을 보면 알루미나가 단일단계반응에 의해 질화알루미늄으로 바로 바뀔 수 없음을 알 수 있다. 반응중간체는 알루미늄이나 Al2O와 같은 증기라고 현재 제안되고 있지만, 이것에 대한 확실한 증거는 제시되지 못하고 있는 실정이다.ⓛ Mechanism(질량 : 1.4g, 분자량 : 378.37g/mol)↓Al(NO3)39H2O + HOOCCH2CH2COOH + NH4Cl +CO(NH2)2→ Al(OH)(C4H4O4)1/4H2O▷ 반응물인에서 분석에 유용한 영역은 중간 정도의 적외선이다.분자에 중간 영역 적외선, 2.5 - 15㎛ 정도에 해당하는 빛을 쬐어주면 이것은 X-선 또는 UV-VIS 보다 에너지가 낮기 때문에 빛을 흡수하여 원자내 전자의 전 이 현상을 일으키지 못하고, 대신 분자의 진동(Vibration), 회전(Rotation) 및 병진 (Translation)등과 같은 여러 가지 분자운동 을 일으키게 된다. 그러나 주로 이 영 역에서는 분자 진동에 의한 특성적 흡수 스펙트럼 이 나타나는데, 이것을 분자 진동 스펙트럼(Molecular Vibration Spectrum) 또는 적외선 스펙트럼(IR spectrum) 이라 한다. 진동방식은 신축진동과 굽힘 진동으로 나눌 수 있다. 신축진동은 원자들 사이의 결합길이 변화를 나타내는 반면에, 굽힘진동은 결합 축에 대해서 원자들의 위치(결합각) 변화를 나타낸다. 즉, 일반적으로 한 분자가 나타내는 진동방식은 분자를 구성하는 원자의 수 및 결합상태에 따라 결정된다. 다원자 분자일 경우 분자운동 = 진동 + 회전 + 병진운동이므로, 진동방식의 수는 분자의 총 운동 수에서 화 전, 병진운동에 해당하는 것을 제외시키면 얻을 수 있다. 그러나 주로 이 영역에서는 분자 진동에 의한 특성적 흡수 스펙트럼이 나타나는데, 이것을 분자 진동 스펙트럼 또는 적외선 스펙트럼(IR spectrum)이라 한다.따라서 물질의 특성적 IR 스펙트럼을 잘 해석하면 여러 가지 미지 물질의 확인은 물론 분자 구조를 추정할 수 있게 된다. 특징은 분자의 작용기에 의한 특성적 스펙트럼을 비교적 쉽게 얻게 된다.IR 스펙트럼은 대단히 복잡하기 때문에 특성적인 몇 가지 흡수 피이크를 이용하여 미지 화합물의 구조를 파악할 수 있다. 물질의 결합상태 및 원자의 질량을 이용하여 파수의 계산이 가능하지만 주변 환경과의 상호작용으로 파수가 변할 수도 있다.그러나, IR 스펙트럼의 결과만으로 화합물의 구조를 확인할 수 없다.예를 들어, 1720cm-1 근처의 강한 흡수 피이크는 카르보닐기(CC=O가 수소결합 하면 C=O의 결합세기 약화되어 파수 감소6) 아민화합물- N-H : 3500 근처* 1차 아민(NH2) : 2개의 피크* 2차아민(RNH) : 1개의 피크* 3차아민(R2N) : 0개의 피크- -C-N : 1350~10007) 기타- 니트릴화합물 : -C≡N, 2250- 니트로화합물 : -N=O, 1600~1500, 1390~1300- 할로겐화합물 : C-F(1400~1000), C-Cl(800~600), C-Br(600~500), C-I(500)③ 금속산화물의 특징금속산화물은 주기율표의 모든 족에서 어느 정도 나타나는 다음과 같은 두 가지 중요한 경향성을 보이고 있다. （１）높은 산화 상태의 안정도는 원자번호가 증가함에 따라 감소한다. （２）일정한 산화 상태에서 원소의 금속성 및 그들 산화물의 염기도는 원자번호가 증가함에 따라 증가한다.금속산화물은 금속 원소와 산소 원소로만 이루어진 화합물로서 산화알루미늄, 산화철, 산화동 등이 있다. 산소를 가지고 있어 전기를 잘 통하고, 산화제·촉매제로 쓰인다.▷ 산화물（알루미늄)알루미늄의 유일한 산화물은 알루미나이다． 이와 같이 단순한 것 같지만 여러 가지모양으로 존재하고 수화물은 제조시의 조건에 따라 여러 가지이 다 무수물의 Al2O3 에는 a-AlO3및 r-Al2O3 두 가지가 있다．Ga, Fe 같이 다른 ３개의 금속들의 산화물도 이와 같이 두 가지 구조로 결정화된다. 이들 두 가지 구조에서 산화물 이온은 모두 밀집층진의 배열을 이루나 양이온의 배열이 서로 다르다.a-Al2O3 고온에서 안정하고 저온에서는 무한정 준안정 상태에 있다 자 연에서는 corundum 광물에 존재하는데 r-Al2O3을 가열하거나 １０００°C이 상에서 수화산화물을 가열하여 얻는다. r-Al2O3은 낮은 온도（～４５０°C)에서 수화산화물을 탈수하여 얻는다. a-AlO3는 수화 반응 및 산과 반응에 저항한다. r-Al2O3는 물을 쉽게 흡수하고 산에 용해하므로 반응성에 따라 각기 다르게 조절하여 크로마토그래프에 사용한다. 대량 NH3(g)AlN(s) + 3HCl(l)AlCl3(g) + 4NH3(g)AlN(s) + 3NH4Cl(g)3LiAlH4(l)+AlCl3(s)+NH3(l)3H2(g) + Al(NH2)3R3Al(l) + NH2(l) R3AlNH2(l)Al2O3 and C powders, N2 gasAl(OH)3 and C powders, N2 gasAl powder, N2 gasAl powder, N2 gasAl powder, N2 gasAlCl3 powder,NH3 gasAlCl3 powder,NH3 gasLiAlH4, Et2O,AlCl3, NH3Al metal, NH2, R3AlT=1973 ~ 2073K,Pco=0.115~0.266atmT=1573~2073K,flowing N2T=1773K,P slightly > 0T=1625~1773KT=1423~1573KT=673~1273KT=993~1463KT=873KT=673~1123K3. Equipment①고온( >1500℃) 튜브형 전기로②알루미나 보우트③삼각플라스크④Al(NO3)3?9H2O⑤숙신산, 요소▷숙신산이란?부탄디산이라고도 함. 거의 모든 동식물의 조직에 널리 분포되어 있고, 중간 대사에서 중요한 역할을 하는 디카르복시산. 무색의 결정성 고체로 물에 녹으며, 녹는점은 188℃이다. 숙신산은 처음 호박(라틴어로 succinct)의 증류 생성물로 얻어져 이로부터 숙신산이라고 명명되었다. 다른 합성법도 사용되고 있고 계속 연구 중이나 숙신산을 합성하는 일반적인 방법은 촉매 하에서 말레산이나 말레산의 무수물(無水物)에 수소를 첨가하는 수소화 반응이다. 숙신산은 약품, 농산물과 식품가공, 제조업 등에서 사용된다.▷요소란?카르바미드라고도 함. 탄산의 디아미드. 화학식은 H2NCONH2. 요소는 플라스틱과 약품 제조의 출발물질일 뿐만 아니라 비료 및 사료첨가제로도 쓰인다. 무색의 결정성 물질로서 녹는점은 132.7℃이며, 끓는점에 도달하기 전에 분해된다. 요소는 모든 포유동물과 일부 어류의 단백질대사 최종분해산물로, 포유동물의 소변뿐만된다.

공학/기술| 2011.05.27| 10페이지| 1,000원| 조회(158)

금속산화물, 금속산화물 및 질화물, mechanism, 질화물의 합성, IR의 ..

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나일론 6, 10 제조 및 실험방법

1. 실험 목적나일론 합성 방법과 나일론의 구조에 대하여 알고, 이 나일론의 물성에 대하여서 자세하게 알아보기로 한다.2. 실험 원리나일론 x, y는 다음 식(1)과 같이 탄소수가 x 개인 디아민과 탄소수가 y 개인 디카르복실산을 반응시켜 얻는다.nH2N-(CH2)x-NH2 + nHOOC-(CH2)y-2-COOH→[NH-(CH2)x-NH-CO-(CH2)y-2-CO]n + nH2O(1)이때 카르복실산 대신 산염화물을 사용하면 (2)식과 같이 0~50℃의 낮은 온도에서 나일론을 합성할 수 있다.nH2N-(CH2)x-NH2 + nCl-CO-(CH2)y-2-CO-Cl→[NH-(CH2)x-NH-CO-(CH2)y-2-CO]n + nHCl(2)이러한 축합 반응을 균일계 용액중합 방법으로 행할 수도 있다. 이 경우 고분자량을 얻기 위해 두 반응물의 당량을 정확히 맞추는 것이 용이하지 않다. 대신 계면 중합(interfacial polymerization) 방법이 많이 이용되는데, 이는 두 반응물을 다른 상(phase)에 녹여 두 상의 계면에서 중합반응이 일어나게 하는 것이다. 수용액 상과 비수용액 상이 일반적인 형태인데, 두 반응물이 계면에 당량으로 공급되므로 중합도를 높이는데 유리하다.그림(1)에 나일론 6,10의 계면중합 모형을 나타내었다. 두 액의 계면에서 (3)식과 같은 중합반응이 일어나면서 두 액 모두에 녹지 않는 나일론 6,10이 생성된다. 이를 연속적으로 제거하면 양쪽의 두 액상에서 단량체가 계면으로 확산해 오면서 연속적으로 고분자가 생성된다.nH2N-(CH2)6-NH2 + nCl-CO-(CH2)8-CO-Cl→[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8-CO]n + nHCl(3)이때 두 액을 정치해 두지 않고 교반하여 섞으면 계면의 넓이가 넓어져 고분자의 생성속도가 빨라진다.본 실험에서는 두 가지(비교반, 교반) 계면축합 방법 중에 비교반 계면축합방법으로 나일론 6,10을 합성한다.→ 나일론[nylon]대부분 섬유로 될 수 있는 성질을 지니고 있다. 1926년 독합성법이 대부분을 차지한다. 한편, 미국 이외의 많은 나라에서 공업화된 것은 나일론 6으로, 먼저 ε-카프롤락탐을 합성하고 이를 고리열림중합[開環重合]시켜 제조한다. 탄소 6개로 이루어진 ε-카프롤락탐이 그대로 중합하여 고분자를 이루므로 나일론 6이라 부르게 되었다. 나일론 6,6과 나일론 6은 배열순서가 바뀔 뿐 모두 C1H20(CO)2(NH)2의 화학식을 가진다. 또한 두 종류 모두 섬유로서의 강도나 비중이 1.1이고 내약품성에 있어서도 매우 유사하나, 녹는점만이 6,6은 250℃, 6은 210℃로 다르다. 따라서 타이어코드와 같이 내열성이 요구되는 용도에는 6,6이 더 좋다. 이 밖에 나일론 6,10이라는 헥사메틸렌다이아민과 세바스산으로부터 합성한 것, 나일론 11이라는 피마자유를 원료로 하여 제조된 나일론도 있다. 나일론 12는 뷰타다이엔을 출발물질로 하여 제조되는데, 안정성이 좋다. 이와 반대로 (CH2)가 적은 나일론 4나 나일론 5 등도 있다. 녹는점은 나일론 6보다 높고 수분흡수율도 높으나, 안정성에 난점이 있다. 뒤퐁사는 생사(生絲)와 유사한 섬유를 개발하여 판매하고 있는데, 이것은 H2N－·－CH2－·－NH2와 HOOC－(CH2)10－COOH의 두 화합물의 축중합 반응으로 합성된다.용도)초기에는 합성섬유 중에서도 특히 양말에 많이 사용되었으며, 차츰 안감·속옷·블라우스 등 흡수성이 적은 부분에 널리 사용되고 있다. 특히 혼방 및 혼직물로 많이 가공되어 합성섬유 가운데 최대의 생산액을 보이고 있으며, 한편으로 타이어코드로의 진출도 활발하다. 어망·로프 등 산업용으로도 이용되고 있으나, 대형 중합이 가능하기 때문에 플라스틱 방면으로의 진출도 점차 늘어 가고 있다. 또 페놀수지나 그 밖의 것들과 혼용하여 내열성이 있는 접착제로도 중요시되고 있다.→ 계면중합[界面重合, interfacial polymerization]두 액상의 계면 근처에서 두 시약이 접촉하여 중합이 일어난다. 계면에 생긴 중합체를 꺼내면 계속해서 중합반응이 일어난다. 상층을 헥사메 두 상 속의 반응물은 전체적인 화학양론적인 관계가 필요치 않다.4. 다른 방법에 비하여 높은 분자량의 고분자가 얻어진다.* 중합반응에서 수산화나트륨(NaOH)를 첨가하는 이유?==> 이 계면 중합 시 부산물로 생성되는 HCl이 ~디아민을 반응성이 없는 염산아민염(부가염형태)으로만들어 반응을 떨어뜨리기 때문에 이것을 막기 위함입니다.→ 축합중합 [縮合重合, condensation polymerization]축합은 두 분자가 반응하여 작은 분자가 빠지면서 보다 큰 분자로 되는 반응이다. 예를 들면 알코올 두 분자가 반응할 때 물 분자가 빠져 나오면서, 보다 큰 분자인 에테르가 되는 것이 바로 축합이다.R-OH + HO-R' → R-O-R' + H2O알코올 알코올 에테르 물축합 중합은 축합에 의해 고분자를 만드는 반응을 말한다. 축합 중합으로 만든 고분자는 우리 생활에 널리 쓰인다. 축합 중합을 이용하여 만든 고분자는 폴리 아마이드, 폴리 에스터, 우레탄, 베이크라이트 등인데 이들을 살펴보면 다음과 같다.1. 폴리아마이드아마이드는 카복실산과 아민이 반응하여 만들어진 물질로 아마이드 결합(-CONH-)이 있는 물질이다. 폴리아마이드는 단위체로, 다이카복실산과 다이아민을 반응시켜 만든 고분자인데, 단위체들이 아마이드 결합에 의해 결합되며, 고분자가 만들어지는 반응 과정에서 물이 빠져 나온다.폴리아마이드는 우리 생활에 널리 쓰이는데 우리가 잘 알고 있는 나일론이 그것이다. 나일론은 아디프산과 헥사메틸렌다이아민을 반응시켜 얻는 나일론 66도 있고, ε-카프로락탐을 반응시켜 얻는 나일론 6도 있다. 그리고 매우 질긴 섬유인 케블라은 아마이드계 섬유인데 강철과 같이 질기면서도 그 무게는 강철의 1/5밖에 되지 않는다.2. 폴리에스터폴리에스터도 우리 생활에 널리 쓰인다. 데이크런은 합성 섬유로 널리 쓰이며 테레프탈산과 에틸렌 글라이콜을 축합 중합시켜 만든다. 투명하여 유리 대용으로 쓰이는 물질도 있는데, 잘 깨지지 않을 뿐 아니라 깨진다 해도 유리가 깨질때처럼 파편이 나오지 자가 반응하여 생성되는 에너지나 생성물질이 다른 분자에 작용하여 다음 반응이 계속 일어나는 일이 있는데, 이와 같은 메커니즘에 의해 진행되는 반응을 연쇄반응이라 한다. 화학반응에서 볼 수 있는 연쇄폭발반응이나 중합반응 외에, 핵폭발에서 볼 수 있는 핵분열연쇄반응 등이 있다.예를 들면, 수소와 염소의 1 대 1 혼합기체인 염소폭발성기체(鹽素爆發性氣體:鹽素爆鳴氣:chlorine detonating gas)는 빛을 조사(照射)하면 폭발적으로 반응하여 염화수소를 생성하는데 이 경우는,Cl2 → 2Cl ①Cl + H2 → HCl + H ②H + Cl2 → HCl + Cl ③와 같은 3단계 과정에 의해서 진행된다.①의 반응은 하나의 염소분자가 빛에너지를 흡수하여 일어나며, 여기서 생긴 Cl은 활성이 강한 들뜬상태[勵起狀態]가 되어, ②의 반응이 일어나 가까운 수소분자와 충돌하여 염화수소를 만들고, 동시에 활성이 있는 H를 만든다. 이것이 ③의 반응과 같이 염소분자와 반응하여 HCl을 만듦과 동시에 활성이 있는 Cl을 생성한다. 이 Cl은 다시 ②의 반응으로 H를 생성하고, 반복하여 반응이 진행된다. 이 반응은 ② 또는 ③의 반응에서 생긴 H 및 Cl이H + H → H2, Cl + Cl → Cl2와 같은 반응으로 진행을 정지시키지 않는 한 모든 반응 분자에 대하여 무한히 계속된다. 실제로는 이와 같은 연쇄정지반응에 의해 반응이 소멸하는데, 1개의 염소분자가 해리(解離)하는 연쇄개시반응에 의해서 100만 개 정도의 염화수소 분자가 생긴다. 연쇄반응의 개념은 처음에 화학분야에서 도입되었으나, 물리학분야에서도 핵분열연쇄반응이 잘 알려져 있다. 우라늄이나 플루토늄의 원자핵에 중성자가 충돌하면 핵분열을 일으키는데, 1개의 핵분열로 평균 2.5개의 중성자(中性子)가 발생한다. 이 중성자가 또 다른 원자핵에 충돌하여 핵분열을 일으켜서 중성자를 발생시키고, 이것을 반복하여 연쇄반응을 일으키게 된다. 원자폭탄은 이러한 연쇄반응이 순간적으로 일어나 핵분열에 의한 에너지가 한꺼번에 방출되도록 조절하기 위하여 우라늄 연료 내부에 중성자를 쉽게 흡수하는 흑연과 같은 물질을 삽입하면 핵분열 과정에서 방출되는 2~3개의 중성자 중에서 1~2개를 흑연이 흡수하고 나머지 하나만 핵분열에 이용된다. 따라서 핵분열 반응의 수를 일정하게 유지할 수 있다. 연쇄반응이 일어나기 위해서는 핵분열에 의해 생산된 중성자들 중 실제로 다음의 핵분열을 유도하는 중성자의 개수 k(재생산율: reproduction factor)가 1보다 크거나 같아야 하는데, 1보다 매우 클 경우 반응 속도는 폭발적으로 증가한다. 재생산률은 여러 조건에 영향을 받는다. 분열에서 생산되는 빠른중성자(K＝1MeV)보다는 느린중성자(K＝0.01eV)가 중성자-유도 분열에 유리하며, 일정량 이상의 물질이 필요하다. 연쇄반응이 일어나기 위한 물질의 최소 질량을 임계질량이라고 한다. 1934년 헝가리의 레오 질라드(Leo Szilard)가 예언하였으며, 1942년 시카고의 페르미(Enrico Fermi)가 약 50톤의 우라늄과 산화 우라늄을 이용하여 연쇄반응이 일어나는 최초의 핵분열 반응로를 건설하였다.3. 준비물1)시약 : Hexamethylenediamine, Sebacoyl Chloride, Sodium Hydroxide, 증류수, 헥산,메탄올, 아세톤2)기구 : 비커, 시험관, 핀셋 or 클립, 진공 오븐, 유리막대4. 실험 방법· 보호안경과 장갑은 반드시 착용한다.· 비커에 물 20㎖, HMD 1.2g, Sodium Hydroxide 0.4g을 넣는다.⇒ Sodium Hydroxides(NaOH)를 첨가하는 이유 계면중합시 부산물로 생성되는 HCl이 헥사메틸디아민을 반응성이 없는 염산아민염(부가염형태)으로 만들어 반응을 떨어뜨리기 때문에 이것을 막기 위해서.· 시험관에 헥산 20㎖, SC 0.8㎖를 넣는다.⇒ 염화세바코일은 공기 중에서 금방 굳는 성질이 있으므로 빨리 넣어 실험했다.· 시험관 안에 용액이 튀지 않게 비커에 서서히 붓는다. 비커 안에 2개의 액체 사이의 층이 보일 것이다.⇒ 헥사메이다.

공학/기술| 2011.05.27| 9페이지| 1,000원| 조회(1,325)

나일론, 화공실험, nylon, 계면중합, Nylon610, 연쇄반응, 디스플레이화..

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실험배지제조, Plasmid DNA isolation and purification, Agarose gel electrophoresis 실험

실험 배지제조1. 실험목적세포의 선택 및 대량 배량에 필요한 배지를 제조한다.2. 실험이론특정 미생물을 키우기 위해서는 그 미생물에 맞는 영양분이 들어 있는 배지를 만들어야 한다. 일반적으로 배지는 상태에 따라서 고체배지와 액체 배지로 나누며, 그 필요한 영양소가 많은가 적은가에 따라서 최소배지와 rich media로 나눈다. 그리고 그 배지를 만드는 제조방법에 따라서 천연배지와 합성배지, 혼합배지로 나눈다.고체배지는 주로 특정 미생물의 순수분리 혹은 보관을 하는데 주로 사용한다. 가령 어떤 항생물질에 저항성이 있는 세포를 선택하고자 할 때 고체배지에 그 항생물질을 첨가한 후 세포를 키우면 그 항생제에 저항성이 있는 세포는 군집을 형성하는 반면, 그렇지 않은 세포는 죽게 된다. 또는 어떤 유전자의 돌연변이가 생긴 세포를 골라낼 때도 사용한다. 액체배지는 고체배지에서 선택된 미생물을 대량으로 키울 때 주로 사용한다. 고치배지는 세포가 군집을 형성할 수 있는 범위가 한정이 되어 있지만, 액체 배지의 경우는 배지의 양만큼 세포를 많이 얻을 수 있다. 따라서 일반적인 실험에서는 고체배지로 특정 미생물의 군집을 키운 후 그 군집을 하나 취해서 액체배지로 대량 증식시킨다. 고체배지는 액체배지와 그 영양소의 구성 요소는 같지만 단지 agar 혹은 젤라틴을 첨가함으로써 만들 수 있다.위의 배지들은 사용할 때 농축된 배지를 멸균 증류수로 1X로 희석하고 다음의 용액을 첨가한다. 1㎖ 1M MgSO4·7H2O, 10㎖ 20% 탄소원(당 또는 글리세롤) - 1리터 기준만약에 필요할 경우에는0.1㎖ 0.5% 비타민 B1 (티아민), 20% Casamino Acids 또는 40㎍/㎖ L 아미노산 또는 80㎍/㎖ DL 아미노산 5㎖, 필요한 항생제등을 첨가하여 배지를 만든다.최소배지는 주로 특정 성질을 가지는 세포를 선택적으로 키울 때 사용한다. 최소한의 영양소를 공급하기 때문에 세포의 성장속도 또한 느리게 되고, 더 많은 영양소를 필요로 하는 세포는 자연스럽게 성장이 못하게 되기 때을 때 따뜻한 정도가 될 때까지 식힌다.5) 20㎎/㎖의 Ampicillin을 200㎕를 넣는다.(Ampicillin의 최종농도는 50㎍/㎖가 되게 한다.)6) 5)를 잘 썩어 준 다음, petri dish에 약 15㎖정도 붓는다.7) 완전히 굳을 때까지 기다린다.8) 완전히 굳은 배지는 밀봉 후 labeling을 하여 4℃의 냉장고에 보관한다.실험 Plasmid DNA isolation and purification1. 실험목적Transformation을 통해서 얻어진 DNA를 분리 및 정제하여 다음 실험에 필요한 DNA를 얻고 plasmid DNA의 분리 및 정제기술에 관한 지식을 습득한다.2. 이론Plasmid vector는 대부분은 항상 고체배지에 있는 single bacterial colony를 특정 항생제가 들어 있는 액체 배지에 접종하여 키운 다음에 분리, 정제를 한다. 최근에 주로 사용되는 plasmid vector는 high copy number를 가지는 것으로 많이 사용되는데 이러한 것들은 일반 LB 배지에서 late log phase까지 키운 후 간단하게 많은 양을 분리ㅡ 정제가 가능하다. 이러한 경우에는 plasmid DNA를 증폭하는데 필수적이지는 않다. 그러나 예를 들어 pBR 322의 경우 성장초기에는 몇 시간 동안 chloramphenicol이 들어 있는 약간의 세포가 자란 세균배지에 접종함으로써 선택적으로 증폭해야만 한다. chloramphenicol은 숙주단백질 합성을 저해한다. 그로 인해 박테리아의 염색체의 복제를 방해한다. 반면에, 풀어진 형태의 plasmid의 복제는 계속 되어서 plasmid의 복제수가 수 시간 동안 점차적으로 증가한다. pBR322의 경우에는 chloramphenicol을 처리하여 키운 것이 그렇지 않은 것 보다 현저하게 더 많은 plasmid를 얻는 것으로 나타났다.DNA의 분리와 정제의 과정을 크게 구분하면 cell harvesting → cell lysis → DNA isolation → DNA p고 최종단계에서는 salting out 방법을 이용하여 DNA를 정제한다. 특히, 소량의 DNA 정제 혹은 농축을 할 때 salting out 방법을 주로 사용한다. Salting out이란 어떤 분자가 있을 때 그 분자의 용해도는 고염인 상황에서 낮아지게 된다. 이러한 특징을 이용하여 DNA를 분리 및 정제, 농축한다. 그 이유에 대해서는 정확하게 알려지지 않고 있다. 간단히 salting out에 의한 DNA 정제, 농축을 할 경우에는 RNA가 상단 양 존재한다. 이를 제거하기 위해서는 RNAse를 처리하면 간단하게 제거가 가능하다.DNA의 정제는 다음 실험의 진행에 매우 중요한 영향을 미친다. 특히, 장기 보관과 DNA digestion을 할 때 DNA의 순도가 아주 중요하다. 불순물이 많을 경우에는 장기 보관 시에 DNase에 의해서 DNA가 분해 될 수도 있고, DNA의 digestion시에는 제한효소의 기능을 떨어뜨리는 작용을 하기 때문에 적당한 실험을 하기에 방해가 된다.· Plasmid요건1) 환형(Circular)2) Ori(origin), →시작점이 있어야한다.3) MCS(플라스미드 잘라서 유전자 넣는다.)4) Marker· Cell culture in medium⇒ medium 1) 천연2) 합성: 칼슘 등 넣어주는 것이 합성배지.· ETBR: 발암물질3. 기기 및 기구Microfuge, Microfuge tube rack, Automatioc micropipet (P20, P200), Ice box, Shaking incubator, Cell culture tube, Agarose electrophoresis kit, 항온 수조, Autoclave4. 재료 및 시약3차 증류수, Agarose, LB-ampicillin media, 100mM EDTA(pH 8.0), 5N NaOH, Phenol, EtBr, Sodium acetate(pH 5.2), CH치3, Absolute ethanol, 70% ethanol, EcoRI, 0.5xTAE가량 강하게 vortex를 한다. (반드시 polygloves 착용)6) 4℃ 120000rpm 하에서 2분간 원심 분리하여 phenol/CHCl3층으로 구분이 된다. 여기서 상층 액을 취해서 새로운 tube에 옮겨 담고 하층 액을 버린다.7) Ice-cold absolute ethanol을 상층 액의 2배 부피만큼 넣고, 3M sodium acetate(pH 5.2)를 상층 액의 1/24 부피만큼 넣고 잘 섞어준 다음 -80℃에서 30분간 방치한다.8) 4℃ 12000rpm 하에서 5분간 원심분리한 후 상징 액은 버리고 침전물은 70% ice-cold ethanol 1㎖를 이용하여 조심스럽게 씻어준다. (여기서 침전물은 vector DNA 혹은 vector에 원하는 DNA가 삽입되어 있는 DNA이다.)9) 씻어준 DNA는 70% ethanol이 완전히 제거될 때까지 건조한다.10) 건조가 끝난 후 TE buffer 20㎕을 첨가한다.11) DNA 용액에 1㎕의 RNase를 넣고 vortex를 통해서 잘 섞어준 다음 37℃에서 20~30분가량 반응시킨다.12) 반응이 끝난 DNA 용액 중 1㎕은 agarose 전기영동을 통해서 DNA를 확인한다.13) 나머지 DNA용액은 -80℃에 보관한다.실험 Agarose gel electrophoresis1. 실험목적DNA의 확인 수단인 전기영동 방법 중 agarose gel electrophoresis를 통해서 DNA의 확인 및 전기영동의 원리를 이해한다.2. 기기 및 기구Automatic micropipet (P20, P200, P1000), Power supplier, Electrophoresis kit, Microfuge tube rack, 비커, 삼각플라스크, UV transilluminator, Polaroid film, 사진기, 전자레인지3. 시약 및 재료Agarose, EtBr, 6x loading buffer, DNA solution, λ HindⅢ DNA marker, Yellow tip, Blue ti직이는 속도에 작용하는 요인은 두 가지가 남아있는 셈이다. 즉, 모양과 크기에 의해서만 움직이는 속도가 결정이 되게 된다. 여기서 크기는 절대적인 것이기 때문에 고칠 수 없다. 따라서 모양만 서로 일정하게 만들어 준다면 움직이는 속도에 미치는 요인을 오직 크기에 의한 것만으로 움직이는 속도가 결정되게 될 것이다. 이러한 모양의 요인의 대부분의 실험에서는 일정하게 만들어지게 된다. 일반적으로 DNA의 전기영동실험에서는 DNA를 선형구조로 만들어서 전기영동을 하게 된다. 따라서 모든 DNA의 모양이 선형이기 때문에 모양은 같다. 따라서 모양의 차이에 의해서 생기는 움직이는 속도의 차이도 없어지게 된다. 즉, 큰 DNA 분자들은 agarose matrix의 구멍들을 빠져 나오는데 걸리는 시간이 길어 천천히 움직이게 되고 크기가 작은 분자들은 보다 빨리 움직이게 된다. 이와 같은 원리를 이용하여 DNA 분자들의 분리, 확인 혹은 동정시에 agarose gel 전기영동은 요긴하게 이용되는 것이다. 그렇지만 agarose gel은 약간의 한계가 있다. 일반적인 agarose gel이 만들어 질 때 형성되는 pore의 크기는 다소 크기 때문에 크기의 차이가 다소 적은 DNA의 분리 및 확인에는 agarose gel을 사용할 수 없다. 이때 주로 사용되는 방법이 polyacrylamide gel 전기영동법이다. 보통 단백질의 분리에 사용되는 polyacrylamide gel 전기영동법은 DNA의 크기가 작은 경우에 주로 사용된다. 일반적으로 polyacrylamide gel 전기영동을 사용하는 데는 DNA의 서열을 결정하는 실험인 DNA sequencing에 사용이 된다. polyacrylamide gel은 단 하나의 염기차이도 구분이 가능할 만큼 pore의 크기가 작기 때문에 섬세한 차이의 DNA를 확인하는데 사용이 된다.이렇게 전기영동을 통해서 DNA는 분리가 가능하다. 그렇지만 DNA는 우리의 눈에 보이지 않는다. 따라서 DNA의 전기영동을 실시하고, 전기영동이 끝내야.

공학/기술| 2011.05.27| 13페이지| 1,000원| 조회(515)

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