스포츠의 과학적 이해1. 스포츠(Sports)와 미생물학(Microbiology)이란 무엇인가?(1) 스포츠란 무엇인가?‘스포츠’란 간단히 경쟁과 유희성을 가진 신체운동 경기의 총칭을 뜻한다. 스포츠는 우리 일상 많은 곳에 자리하고 있으며, 대다수의 사람들은 스포츠를 즐겨한다.스포츠는 심한 육체활동이나 연습의 요소도 포함하는 말이다. 현대의 스포츠는 경기규칙에 따라 승패를 겨루는 신체적 활동이지만, 여기에 참가하는 사람의 입장에서 보면 활동의 강약도에 따라 레크리에이션 또는 유희로 부를 수도 있다. 대개 신체의 육성을 목적으로 하는 신체활동을 체육이라고 하는데, 체육과 스포츠를 명확히 구분해서 말하기는 어렵다.스포츠는 우리의 삶을 보다 활동적이고, 윤택하게 만들어준다. 또한 육체적으로는 물론 정신적으로도 바람직한 영향을 우리의 신체로부터 불러일으킨다.(2) 미생물학이란 무엇인가?‘미생물학’이란 간단히 미생물이라는 생명체를 대상으로 연구하는 생명과학의 한 분야이다. 오늘날에는 생명현상을 밝히는 기초학문으로서 분자생물학과 함께 중요한 위치를 차지하며 유전공학과 항생물질의 생산 또는 에너지와 환경오염의 문제 해결에도 중요한 역할을 하고 있다. 미생물학의 발전은 곧 인간의 삶의 발전과 이어지며 앞으로 밝혀내야할 많은 미생물들과 함께 각광 받고 있는 학문 중에 하나이다. 미생물학은 생물학의 방대한 범위 내에 속하는 좁은 의미의 생물학이라 할 수 있다. 때문에 이번 레포트에서는 좁은 의미의 미생물학적 관점이 아닌 큰 범위의 생물학적 관점으로 스포츠의 원리를 알아볼 것이다.스포츠와 생물학을 접목시켜, 이번 기회를 통해서 우리는 스포츠에서 이용되는 과학적 원리를 생물학적 또는, 미생물학적 관점을 통해 살펴볼 것이다. 체내의 미생물이나 전체적인 신체의 밸런스가 스포츠 경기에서 자주 이용되는 과학적 원리에 어떤 영향을 미치는지 알아보도록 하자.2. 스포츠에서 이용되는 과학적 원리사람들이 운동을 하는 이유는 다양하다. 체력을 단련하거나 날씬한 몸매를 가꾸기 위한 다이어트 등 신체적인 발달을 이루기 위함도 있고, 정신적 또는 사회적 의식발달을 위해 스포츠를 즐기는 경우도 있다.스포츠에는 다양한 과학적 원리들이 사용된다. 예를 들어 어떤 한 사람이 달리기를 한다고 가정하자. 그 사람은 달리기를 할수록 숨이 차오를 것이며, 땀과 급격한 갈증을 느낄 것이다. 무슨 이유 때문에 이런 현상이 일어나는 것이며, 생물학적으로 신체 내 어떤 작용이 일어나는 것일까? 달리기를 하면서 근육의 움직임이 증가하게 되고 체내의 대사가 활발해진다. 이는 ATP소모와도 연관이 있다. 달리기를 하는 상태를 유지하기 위한 에너지를 얻기 위해, 신체는 ATP분해와 에너지 생산에 초점을 맞추어 대사활동을 하게 되고 호르몬 또한 급격한 변화를 이룬다. 이에 따라 신체 내에 산소의 필요성이 급증해진다. 이를 보충해주기 위해서 우리의 폐는 산소와 이산화탄소의 교환 작용을 신속히 하며 이는 곧 빠른 호흡을 유발하게 된다. 우리가 운동을 하면 숨이 차는 이유가 바로 이것인 것이다. 이렇게 들여온 산소는 각 기관으로 운반되기 위해서 헤모글로빈에 의해 운반되는데, 이때 혈류량과 심박수가 증가하게 된다. 이때 에피네프린을 분비해 혈류량과 심박수를 조절하며 항상성을 유지한다. 대사를 통해 생기는 노폐물은 체외로 방출되는데, 운동을 하면 땀이 나는 이유가 노폐물을 배설하기 때문이다. 쉽게 말해 우리가 흘리는 땀은 그저 수분에 그치지 않고, 체내의 노폐물이 빠져나간 것이라고 볼 수 있는 것이다. 또한 소변으로도 노폐물이 체외로 방출되는데 이에 따라서 우리 신체는 수분이 필요한 것이다. 땀으로 손실된 수분을 뇌하수체에서 ‘갈증’이라는 신호를 보내 우리가 물을 섭취하게 하며 수분을 유지하도록 한다. 또한 알도스테론과 같은 호르몬을 통해서 신체 내의 수분을 적정량 유지시킨다.이처럼 우리 신체는 달리기와 같은 간단한 신체의 움직임마저도 복잡한 체내 대사회로를 통해 우리 신체를 적절한 상태로 유지한다.3. 스포츠와 미생물미생물은 우리의 삶과 매우 근접한 관계를 맺고 있다. 우리가 살아가는 주거환경, 음식, 주변의 다양한 물체들을 포함해서 미생물이 존재하지 않는 환경은 흔치 않다. 이러한 미생물은 사람의 장내에서도 무수히 발견되는데, 최근 연구에 따르면 운동은 내장 박테리아의 다양성을 유도하는데 도움이 된다. 운동을 하면 소화기관의 활동이 활발해지고, 장내 pH 및 염도 등이 미생물이 거주하기 좋은 환경으로 거듭난다. 물론 장내에 유익한 균들을 증식시키기 위해서는 유산균 함유량이 높은 음식이나. 프로바이오틱스 제품과 같은 음식섭취도 중요하지만, 운동 또한 장내 박테리아의 다양성을 늘리는데 도움이 된다.'소화관저널(Journal Gut)' 에 이번 연구를 발표한 아일랜드 코크대학 연구팀은 운동선수와 일반인들을 대상으로 한 실험을 통해 운동선수들의 장내에 보다 다양한 종류의 박테리아가 기생한다는 점을 발견했다. 이러한 박테리아는 우리 신체에 유익하게 작용하는 경우가 많으며, 장내 박테리아의 종류가 다양해지면 비만 위험률이 줄어들고 ADHD(주의력결핍 과잉행동장애)나 불안증과 같은 정신장애 발병률도 낮아진다. 반면 박테리아의 종류가 부족한 장내 환경은 신진대사를 일으키는 염증과 연관성이 깊다.연구팀은 전문운동선수 40명과 일반 성인 46명으로부터 혈액과 대변 사료를 채취해 분석했다. 그 결과, 전문운동선수들은 일반인들보다 체내 염증수치가 낮았으며 장내 박테리아의 종류가 보다 다양했다. 특히 비만과 신진대사장애를 낮추는 역할을 하는 박테리아가 다수 존재했다.
미생물학 레포트1. glycolysis: 포도당을 기점으로 하여 당류가 생체 속에서 혐기적으로 분해되는 현상.협의로는 동물조직 속에서 일어나는 글리코겐이 젖산으로 분해되는 것을 가리킨다. 여기에 관여하는 효소계를 해당계라 하고 또한 그 경로를 연구자에 관련시켜 엠덴?마이어호프?파르나스 경로(EMP pathway)라고 하기도 한다. 해당은 산소를 필요로 하지 않는 혐기적 과정인 것이 특징으로 최종산물은 피루브산 또는 젖산(근육 등)으로, 효모는 다시 에탄올을 형성하며 이것을 알코올발효라고 한다. 해당계 효소는 모두 세포질액부분에 존재하며 그 곳에서 해당이 이루어진다.*Preparatory Phase1.포도당이 hexokinase에 의해 ATP 한 분자를 소모하여서 glucose-6-phosphate 된다.2. fructose-6-phosphate이 된다.3. F6P가 ATP 한 분자를 소모하며 fructose-1,6-bisphosphate가 된다.4. F-1,6-BP가 3c화합물 dihydroxyacetone phosphate, glyceraldehyde 3-phosphate이된다. 이 두 분자는 isomerase에 의해 서로 전환되는 상태로 존재하고 있다.*Pay Off Phase1. 2개의 F-1,6-BP는 2개 NAD+를 NADH로 전환시키며 2개 1,3-bisphospho-glycerate을 만든다.2. 2개의 BPGA가 ATP 2개를 만들면서 2개의 3-phospho-glycerate ; 3-PGA을 만든다.3. 2개의 3-PGA가 2개의 2-phospho-glycerate ; 2-PGA)을 만든다.4. 2개의 2-PGA가 2개의 phosphoenol-pyruvate ; PEP이 된다.5. 2개의 PEP가 2개의 ATP를 방출하면서 피루브산(pyruvate)이 된다.해당과정 이후 피루브산은 산화되어 아세틸-CoA가 된 후 TCA 회로에 투입되고, 해당과정과 TCA 회로에서 만들어진 NADH와 FADH2는 전자전달계로 전달되어 ATP를 만들게 된다.2. TCA cycle(TriCarboxylic Acid Cycle): 세포 호흡의 중간 과정 중 하나로, 해당과정을 거친 탄수화물, 지방, 아미노산 등의 대사 생성물를 산화시켜 ATP에 그 에너지를 일부 저장하고, 나머지를 NAD+, FAD 등의 중간체의 형태로 전자 전달계에 넘겨주는 과정이다.소화되어 체내에 흡수된 포도당은 해당과정을 거쳐서 두 개의 피루브산으로 분해된다. 피루브산은 탈탄산 효소와 조효소 A(coenzyme A)의 작용으로 활성아세트산, 또는 아세틸 조효소 A(acetyl-CoA)로 전환되고, 이것이 회로 내의 옥살아세트산과 결합하여 시트르산을 생성함으로써 회로가 시작된다.1.시트르산에 Citric acid dehydrase를 가하면 아코니트산(Aconitic acid)이 된다.2.여기에 Aconitic acid Hydrase와 함께 물 한 분자를 가하면 Isocitric acid으로 변한다.3.아이소시트르산은 NAD+(TPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨서 Oxalosuccinic Acid으로 변하고, NAD+는 NADH(TPNH2)가 된다.4.옥살숙신산은 이산화탄소 한 분자를 방출하고 α-Ketoglutaric Acid이 된다.5.알파케토글루타르산은 또 한 분자의 CO2를 방출하고 NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주며 동시에 CoA과 결합하여 Succinyl Coenzyme A가 되며, 앞의 NAD+는 NADH(DPNH2)가 된다.6.숙신산 CoA는 다시 CoA와 떨어지며 ADP(Adenosine Diphosphate)와 인산에 에너지를 공급, 숙신산(Succinic Acid)이 된다(앞에서 ADP+Pi->ATP+H2O).7.숙신산은 FAD(Fe2+ FA+)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨줘 FADH2(Fe2+ FA-H)를 만들고 Fumaric Acid이 된다.8.푸마르산에 Fumaric acid hydrase와 물 분자를 첨가하여 Malic Acid을 만든 후,9.NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주어 NADH(DPNH2)를 만들면 맨 처음의 옥살아세트산이 된다.3. Electron transport chain:전자전달계(電子傳達系, Electron Transport System)란 생명체의 광합성과 호흡과정 중 고에너지 전자가 연쇄적인 산화-환원을 거치며 이동하는 반응계를 뜻한다. 고에너지 전자는 전자전달계를 타고 이동하면서 미토콘드리아의 막간 강이나 엽록체의 틸라코이드 루멘으로 양성자를 펌핑함으로써 농도 기울기를 형성한다. 이로 인해 발생하는 양성자 동력(Proton Motif Force, PMF)은 화학 삼투적인 방법으로 ATP를 생성하는데 이용된다.크렙스사이클의 산물인 NADH 와 FADH2는 고 에너지원 이지만 인체에서 직접 활용을 할 수 없기에 다시 ATP로 바꾸어 사용해야 한다. 그 단계의 과정이 전자 전달계라고 할 수 있다. 간단히 삼투압 기전의 펌프 작용의 인산화 반응이라고 정의 가능하다.1. NADH2 혹은 FADH2는 수소 2개를 잃고 NAD와 FAD로 산화 된다. NAD 와 FAD는 전자운반자 역할로 수소를 내 주는 역할을 하게 된다. (그리고 NAD FAD는 다시 TCA회로에서 이용되어 진다.)
한약 감정학 report1.우황2.서각3.사향4.침향우황 [ 牛黃 ]1. 우황이란? =축보(丑寶)소의 담낭·담관에 염증으로 생긴 결석을 건조시켜 만든 약재.경련 예방, 진정작용에 효과가 있다.소과에 속한 동물인 소의 담낭결석을 천연우황이라고 하고소담즙 또는 돼지 담즙을 가공하여 만든 것을 인조우황이라고 한다.천연우황이 인조우황보다 훨씬 약효가 좋고 값이 비싸다.*인공우황우담분(牛膽粉), cholic Acid, hydrodeoxycholic Acid, taurine, bilirubin, cholesterol 및 미량의 원소 등으로 제조한 것이다. 노란색의 푸석한 분말로 되어있다. 맛은 쓰고 달다2. 우황의 본초학적 정의청열약-청열해독약성미: 쓰다 서늘하다 무독귀경 : 간 심경주요작용 : 청열해독(열독(熱毒) 병증을 열을 내리고 독을 없애는 방법으로 치료하는 것)식풍지경(내풍(內風)을 치료하여 경련(痙攣)을 진정시키는 효능)화담개규(담(痰)이 성하여 정신이 혼미해질때 담을 제거하고 개규(開竅)시켜 치료하는 방법)일시적인 혈압강하효과(우황 속에 들어있는 타우린이라는 성분 때문)그 외 작용 : 진정(鎭靜) 작용, 진경(鎭驚) 작용, 강심(强心) 작용, 혈압 강하 작용, 해열 작용, 이담(利膽) 작용, 혈전 용해 작용, 면역 부활 작용, 항바이러스 작용. 소아 경풍(驚風), 경련, 광증(狂證), 전간(癲?), 복통, 부스럼, 뇌출혈, 고혈압, 뇌진탕, 뇌혈전증1)온열병 및 소아경풍 높은 열로 의식이 혼미하거나 경련 추휵 증상에 쓴다쓰고 서늘하여 심간의 화를 청설하여 식풍지경작용을 한다2)온열병을 앓는 중에 열이 심포에 들어가 고열로 혼미 헛소리 번조 할 때 쓴다.혹은 중풍 경간등 담열이 심규를 막아서 생긴 의식장애 구금에 쓴다.기가 향기롭고 성질이 차서 심화를 제거하고 담열을 없애며 개규하고 의식을 각성시킨다.3)식풍지경, 청열해독-열독 인후종통 옹저정독에 쓴다 열독을 빼주고 체를 풀고 옹종을 없애주는 작용이 있어 청열해독하는 약이다.4)담낭에 들어가서는 담즙의 분비를소량분말을 물에 넣고 끓여 식히면 완전히 물에 용해되며 수용액은 황갈색으로 혼탁하지 않고 침전물이나 부유물이 없다.5)화시법: 우황을 백색 철판 위에 놓고 태우면 특이 향기가 발생한다.6)인공우황 : 소양 돼지 등의 담즙 중에서 유효성분을 취하여 그 일정한 비례로 콜레스테롤 칼슘 전분등을 배합해서 만든다. 인공우황은 엷은 황갈색 혹은 금황색을 띠고 질은 가볍고 부드러우며 약간 청향하면서 비린내가 조금 나며 맛은 약간 달고 쓰고 입에 넣었을 때 청량감은 없다7) 우황은 색깔은 황갈색이다. 우황조각을 물에 넣으면 처음에는 물에 뜨다 곧 가라앉는데, 가짜는 즉시 가라앉고 물이 노랗게 된다서각 [ 犀角 ]1. 서각이란?(=서각방-코뿔소의 뿔을 가루로 내어)노각, 저밀, 향서각, 서우각코뿔소과에 속한 척추동물 코뿔소(인도, 인도네시아산)의 뿔이다. 잘라서 말려서 사용한다.검고 흰 것 2가지가 있는데 검은 것이 좋고 또 각은 뽀족한 것이 더 좋은 것이다. 다른 뿔보다 흩어지고 달리는 성질이 다른 뿔보다 강하다.뿔은 모속(毛束)이 변한 것으로 그 유효 성분이 분명히 알려져 있지 않으나 인도 등지에서는 약으로 귀하게 쓰인다. 성질이 차서 해열제나 해독제 등으로 쓰인다.현재는 서식 수가 줄어들어 국제보호동물로서 희귀 품종이며 수입 및 사용금지 한약재이다. 1kg당 한국 돈으로 약 7000만원 대에 거래가 이루어진다고 알려져 있을 정도로 가격이 초고가이다. 위쪽 뿔은 서각, 아래 쪽 뿔은 진서각이라고 한다.2. 본초학적 정의청열약- 청열양혈약성미:쓰다 짜다 차다.귀경 : 심. 간. 위경주요작용 : 양혈지혈(혈을 자양하여 보심하고 지혈시키는 효능)사화해독(화를 사해서 독을 없애는 효능)안신정경(안정시키고 경기를 진정시키는 효능)그 외 작용 : 경광(놀라서 미침), 번조(가슴이 답답함), 반진(마진. 피부에 붉은색 또는 자색의 반점이 생기는 병), 발황(머리카락이 노랗게 되면서 윤기가 없어짐), 토혈(피를 토함), 뉵혈(코피가 남), 하혈(항문이나 생식기로 피를 쏟음) 등에 효능이깍아서 서각처럼 만든후 유통된적이 있다고한다.서각도 지역에 따라서 조금씩 약효가 다른데, 아시아 지역의 서각이 좋은 편이다. 우리 나라에서는 인도산만 취급하고 있어서 다른 지역의 서각은 위품이 될 수 있을 것같다.(확실치않음)코뿔소뿔을 자를 때 쇠톱으로 썰어서 가루를 낸다. 톱으로 자를 시에 뿔에 쇠가 혼합되어 중량을 속일 수 있음.4. 위품 감정법감정을 해야 하는 이유 : 중국과 아시아에서는 서각이 암치료와 정력제로 효과가 있다고 알려서 불법 유통거래가 는다. 지금은 밀렵이 금지되었지만 아직도 불법적으로는 이루어 지고 있다.무소의 뿔에도 다른 동물들의 뿔과는 구별되는 독특한 특징이 있는데, 그것은 속이 비어있다는 것이다. 일반적으로 동물의 뿔은 자라면서 점점 각질화 되고 표피가 탈락하기 때문에 속이 단단하게 채워져 있으나, 무소의 경우에는 피부가 각질화 되면서 형성된 뿔이기 때문에 속이 비어있고 평생 뿔이 탈락하는 일이 없다. 그래서 서각(犀角)의 한쪽을 통해서 바람을 불면 다른 쪽으로 공기가 통하여 바람이 나오게 되는데, 단단한 뿔이면서도 기운이 통할 수 있도록 구멍이 나있다고 하는 점에서 다른 뿔들과 구별된다. 뿔채로 유통되어오면 그 안을 확인하여보고 잘린 채로 온다면 그 안이 비었는지 단면을 확인해야 한다.뿔은 딱딱한 케라틴 등의 단백질 물질로 구성되어 있으므로 성분검사시에 단백질이 검출되지 않는다면 서각이 아니다.사향 [ musk , 麝香 ]1. 사향이란?요약천연 동물성 향료로 무스크라고도 한다.중국의 윈난성[雲南省]·쓰촨성[四川省] 시짱(티베트)자치구 등의 높은 산지에서 사는(난쟁이사향노루Moschus berezovskii Flerove, 산사향노루Moschus chrysogaster Hodgson사향노루Moschus moschiferus Linne)사양노루과의 수컷의 사향선을 건조시킨 분비물이다.주머니 모양의 사낭을 잘라 말린 것을 주머니 사낭이라 하고, 내용물을 꺼내 말린 것을 가루 사향이라고 한다.주머니 사낭 가루 사향2. 성상가루사향 - 이 만든다.b.항염증작용이 있어서 감염과 편도선치료에도 관여하여 일체의 화농성질환치료에도 효력을 보인다.c.자궁흥분작용이 현저하여 임신 중에 복용하면 유산이 된다. 그러므로 유산제로도 활용된다.d.『본초강목』일체의 막힌 증상, 즉 구규(九竅)와 경락과 근골까지 깊숙이 침투되어 질병을 치료할 뿐만 아니라 알코올이나 채소나 과실을 먹고 중독된 것까지 풀어 주는 효과가 있다. 그리고 치질이 생긴 데에 환처에 바르면 통증이 그치고 부종이 삭게 된다.7. 주의사항사향은 향기가 강하고 약성이 빨라서 한꺼번에 많이 사용하면 부작용이 나타날 수 있다.특히 임산부는 사향을 사용하면 자궁을 수축시켜 유산을 시킬 수 있기 때문에 사용하지 말아야한다.또한 태음인의 약이기 때문에 자주 상기되는 소양인 체질이거나 기운이 약한 소음인 체질인 사람은 많이 먹지 않는 것이 좋다.8. 사향의 위품a. 다른 동물을 사용하는 경우.사향고양이의 사향선은 암컷 ·수컷 모두 사타구니의 향낭 속에 있으며, 분비액은 시벳(civet)이라 하여 구별하고 있다.b. 사향에 이물질을 혼합하는 경우.동물류의 이물: 유지, 마른 피, 근육, 죽은 벌레등이 있다. 높은 열로 연소하면 유포가 생기고 탄 냄새가 날 뿐 향기가 없으며 재는 자홍색을 띤다.식물류의 이물: 생지황 쇄양, 여지핵, 수지, 아선약, 전문, 나무가루 등이 있다. 이런 식물류의 혼입물은 현미경으로 검사하면 식물세포를 발견할 수 있다. 물에 용해되지 않는 찌꺼기가 증가된돠. 아선약, 수지, 전분등을 섞은 가짜 혼입품은 요오드액으로 검사할 수 있다.광물류의 이물; 쇠부스러기, 모래, 자석 , 주사 , 납 유리등이 있다. 태우면 기름방울이 없고 재는 홍갈색이며 그 회분 함량이 뚜렷이 증가된다.ps. 사향주머니에 이물질을 혼합하여 용량을 증가 시키거나, 자연적으로 여러 이물이 혼합된 불량 사향을 위품으로 유통시킨다.c. 목향[ 木香 ]국화과의 목향(Aucklandia lappa Decne.)의 뿌리.이 약은 특이한 냄새가 있고 맛은 맵고 쓰며 성질은 따듯하다각각 약 3 cm의 작은 비커에 넣고 폭 2 cm, 길이 30 cm의 여과지의 한쪽 끝을 비커 바닥에 닿도록 매달아 용액을 1시간 전개한 다음 꺼내어 바람에 말리고 암실에서 자외선(주파장 약 365 nm)을 쪼이면 윗부분은 맑은 황색, 가운데 부분은 청자색의 형광을 나타내며 때로는 윗부분과 가운데 부분 모두 맑은 황색 ~ 녹색을 띤 황색의 형광을 나타낸다.4) 이 약을 가지고 정량법에 따라 시험할 때 l-무스콘의 피크가 확인되어야 한다.순도시험1) 이물 이 약은 털 또는 사향의 내피조각 등의 이물이 10 % 이상 섞여 있지 않으며, 또 한 현미경으로 볼 때 동물성, 식물성 조직, 황색 ~ 황갈색의 무정형 덩어리에 전분립이 붙어 있거나 불규칙한 진한 적갈색의 조각 또는 알갱이 및 그 밖의 이물을 함유하지 않는다.2) 착색물질 확인시험 3)에서 자외선(주파장 약 365 nm)을 쪼일 때 적색을 띤 갈색의 어두운 형광대 또는 그 밖의 극히 선명한 형광대가 나타나지 않아야 한다.3) 이 약 50 mg을 취하여 메탄올 10 mL를 넣고 세게 흔들어 섞은 다음 원심분리한다. 상등액 10 μL을 박층크로마토그래프용 실리카 겔을 써서 만든 박층판에 점적한 다음 톨루엔?에텔혼합액(1 : 1)을 전개용매로 하여 약 10 cm 전개한 후 박층판을 바람에 말린다. 여기에 10 % 황산?에탄올시액을 고루 뿌리고 105 ℃에서 5 분간 가열할 때 Rf 값 약 0.8 부근에서 분홍색 반점이 나타나지 않아야 한다.4) 이 약 약 100 mg에 열탕 5 mL를 넣고 세게 흔들어 섞고 원심분리한 상징액 1 mL에 요오드시액 1 방울을 넣어 흔들어 섞을 때 청자색으로 변해서는 안된다. 따로 위의 상징액 1 mL에 닌히드린시액 1 방울을 넣어 흔들어 섞고 수욕상에서 5 분간 가열한 다음 방치할 때 청자색으로 변해서는 안된다.정 량 법이 약을 건조한 것은 정량할 때 l-무스콘 (C16H30O : 238.40)2.0 % 이상을 함유한다.l-무스콘 이 약 약 50 mg을 정밀하게 달아 내부표준액 10 한다.
1. 목적2. 실험이론3. 실험기기4. 실험방법5. 실험결과 및 분석6. 결론 및 고찰7.참고문헌1. 목적열처리로 인해 그 원리와 미세조직 관찰 및 경도 측정으로 각 재료들의 기계적 특성을 예측하여 비교해 본다.(1) 각종 경도기의 사용법과 원리(2) 각 열처리에 따른 미세조직과 경도 변화(3) 각 재료들의 조직 관찰로 성분 분율에 따른 기계적 특성 고찰2. 실험이론2-1. 탄소강의 열처리⑴ 탄소강이란 ?철에 탄소가 함께 존재하는 강으로, 페라이트 조직 + 펄라이트 조직 + 시멘타이트 조직으로 구성된다. 약 2%이하의 탄소(C)와 탄소용 원소 (Mn, Si), 불순물 원소 (P,S)를 함유하고, 그 특성이 C와 M에 의해서 결정되는 강이다.저탄소강-탄소함유량: 0.3wt% 미만-페라이트+펄라이트의 미세구조를 가지기 때문에 비교적 연하고 약하지만 우수한 연성과 인성을 갖는다.중탄소강-탄소함유량: 0.3~0.6wt%-템퍼링된 마텐자이트의 미세구조를 가지고, 저탄소강보다 경도가 크다.고탄소강-탄소함유량: 0.6wt% 이상-가장 단단하고 강하며 낮은연성을 갖는다.⇒ 실험에서는 0.2%C 조성의 탄소강과 0.4%C 조성의 탄소강을 사용한다.- 탄소강 0.2 %C 조성 (SM20C)조성CSiMnPSCuNCrwt%0.210.220.480.0190.0130.150.060.12- 탄소강 0.4 %C 조성 (SM45C)조성CSiMnPSCuNCrwt%0.440.260.910.0140.0050.010.010.02▶Fe-Fe3C의 평형 상태도와 탄소강의 종류⇒Fe-Fe3C의 평형 상태도 - 6.67%까지의 탄소를 가지는 Fe-C합금을 매우 서냉시킬 때, 온도에 따라서 존재하는 상의 영역을 나타낸 상태도이다.시멘타이트(Fe3c)는 금속간 화합물로써 준평형상이기 때문에 (어떤 조건하에서 시멘타이트는 안정상인 철과 흑연으로 분해 될 수 있다) 이 상태도는 엄밀하게 말하면 평형상태도가 아니다. 그러나 Fe3C는 한번 형성되기만 하면 실질적으로 매우 안정하게 존재함으로 평형상으로 간주된다.-. 즉 퀜칭 후 취성이 높은 불안정한 금속재료를 안정적으로 만들기 위한 열처리라고 할 수 있다. 템퍼링은 항상 퀜칭 후에 시행된다. 템퍼링 후 금속조직은 조직 및 기계적 성질의 안정화 되고 경도는 다소 낮아지나 인성이 좋아지며, 잔류응력을 경감시키거나 제거하고 탄성한도와 항복강도를 향상 시킬 수 있다.냉각속도가 빠른 순서Water Quenching > Oil Quenching > Normalizing > Annealing2-2. 탄소강의 경도측정- 경도 시험의 종류① 압입식소입강이나 다이아몬드 등의 구, 원추, 각추를 일정 하중으로 시험편에 압입시켜 그 압흔의 깊이나 면적이 적으면 경도가 높고 이 경도는 변형에 대한 저항의 대소를 판정하는 기준이 된다.(브리넬, 비커스, 로크웰, 누프 경도)② 긁기식Mohs 경도계는 역사적으로 유명하며 경도를 정량적으로 나타내던 최초의 것으로 Mohs 경도는 다음의 표준물질을 사용한다. 1 활석, 2 석고, 3 방해석, 4 형석, 5 인회석, 6 정장석, 7 석영, 8 황옥석, 9 강옥석, 10 금강석.③ 충격식선단이 경절인 표준물체를 일정의 높이로부터 낙하시켜 그 반발 높이가 높을수록 경도가 높다. 초기 높이와 반발 높이의 차는 주로 타격부분의 소성변형에 요하는 에너지의 대소에 의해 결정된다고 본다. 이 방법으로 부적합한 것은 탄성률이 낮아도 큰 탄성변형능을 갖으면 압자의 압입과 더불어 접촉 면적이 넓어지는 결과, 압흔의 크기나 반발력으로 비교하면 고무는 강보다 딱딱하다는 말이 된다. 이를 보면 탄성률이나 탄성변형능의 대소도 경도의 개념에 포함하면 올바른 경도를 표시 할 수 있다.(Shore, Auto Punch 경도)- 시험방법의 선정① 경도의 범위측정하는 재료의 경도에 대응한 시험법을 선택하며 브리넬 경도나 로크웰 경도 등에는 제한이 있다.② 정도와 시험시간대략적인 경도를 빨리 알고 싶으면 간단히 쇼어, 또는 다듬질 시간이 짧은 브리넬 경도, 그리고 다듬질이나 측정에 시간이 걸려도 정확을 요하는 경우는 비커스 경도를 택한 재확인하여야 한다.⑤ 하중검사는 KS B 5528(재료시험용 하중검정기)로 압입자 붙임축에 가하는실하중을 직접 측정하여야 한다. 검사하는 하중은 3000, 1000, 750, 500 Kgf으로 하며 각 하중마다 5회 측정하여 각각의 측정치 오차를 허용오차 이내로 한다. 하중에 대한 오차는 다음 식에 의하여 계산하고 허용오차는 ±1%로 한다.오차(%) = 하중용 중추의 호칭하중 - 실하중 / 하중용 중추의 호칭하중 X 100(2) 로크웰 경도시험- 로크웰 경도시험의 측정원리로크웰 경도는 압자를 하나 택해, 우선 기준하중으로 가압하고 이어서 시험하중을 가하면 시험편은 압입자의 모양으로 변형을 일으키게 되는데 이때의 변형은 탄성변형과 소성변형이 동시에 일어난 상태이다. 이 상태에서 시험하중만을 제거하면 처음의 기준하중만 받는 상태로 되어 탄성변형은 회복되고 소성변형만 남게 된다. 이 때 압입 깊이를 처음 기준하중만 가했을 때의 깊이를 기준으로 측정하면 그 깊이는 시험편의 경도에 대응하는 양을 나타낸다. 즉 기준하중과 시험하중으로 인하여 생긴 압입자국의 깊이의 차로서 경도를 결정한다. 시험편이 단단하면 측정 깊이는 얕고 연하면 깊게 될 것이다.- 로크웰 경도의 특징① 10kgf의 기준하중상태에서 시작하므로 시험편의 표면 상태를 어느 정도 무시할 수 있다. 브리넬경도시험에서는 시험편의 측정 표면을 충분히 평활하게 다듬어야 하지만 로크웰 경도시험에서는 흑피상태 그대로 직접 할 수 있다.② 측정면이 반드시 평면이어야 할 필요가 없고, 경우에 따라서는 환봉시험편이라도 측정이 가능하다.③ 경도치는 눈금판에서 읽을 수 있으므로 조작이 용이하므로 다수의 시험을 할 경우 유리하다.④ 압입자국이 비교적 작다.- 시험기로크웰 경도 시험기는 KS B 5526에 규정되어 있고, 기준하중은 10kgf이고 시험하중은 60, 100, 150kgf의 세 가지가 이용된다. 따라서 3종류의 시험하중과 5종류의 압자가 조합되어 모두 15종류의 시험방법이 가능하다. 로크웰 경도시험기의 스케일과 사용범하였고, 연한 황동에서의 높이를 10으로 나타내도록 하였다. 경도값의 정의에 모호함이 있지만, 시험기의 조작이 간편하고 시험이 신속하게 이루어진다는 점과 시험기의 가격이 저렴하고 가볍기 때문에 현장의 검사수단으로 널리 보급되었다.- 쇼어 경도측정원리쇼어 경도의 측정원리는 지름 ¼“, 길이 ¾” 의 강봉의 하단에 지름 0.02“의 다이아몬드 볼을 붙인 작은 해머를 10”높이의 유리관내에서 연직으로 낙하시켜 시편의 표면에 충돌해서 탄성에 의해 튀어오를 때에 해머의 상단이 이르는 최고 높이를 관의 내벽에 붙여 둔 눈금을 읽음으로서 경도를 결정한다. 이 수치가 쇼어 경도값(Hs)이다. 쇼어 경도(Hs)란 시편의 표면위에 일정높이 h0에서 낙하시킨 해머가 튀어 오른 높이에 비례하는 값으로 다음과 같은 식으로 쇼어경도를 결정한다.Hs= k X h/h0Hs : 쇼어 경도값, k : 쇼어 경도를 결정하기 위한 상수, h0 : 낙하높이, h : 반발높이- 시험기이번 실험에 사용한 D-Type의 쇼어 경도기는 길이가 약 100mm이고 직경이 약 8mm인 강철로 된 축의 선단에 다이아몬드 팁을 박아 해머로 사용하고 있다. 해머의 작동과 반발높이의 지시장치는 해머가 반발하여 최고높이에 도달하였을 때 그 높이에 해당하는 경도값이 다이얼게이지에 나타내도록 설계되었다.3. 실험기기① 시편 8개 : 탄소강 ② 시험 기구 : 절단기, 광학현미경, 열풍기, 폴리싱기, 각종경도기(비커스경도기, 로크웰경도기, 브리넬경도기)③시험용액 : 알루미나(Al2O3)분말수용액, Nital 3%용액 (질산3% +알코올97%), 알코올④기타 기구 : 비커, 핀셋, 사포, 유리판4. 실험방법4-1. 탄소강의 조직관찰 실험(1) 시험편의 채취 및 절단① 시험편의 채취 : 시험편의 재취는 시험편의 종류에 따라 아래와 같이 한다.횡단면 방향 채취 : 결정입도 측정, 표면층, 편석결함, 기포, 흠 등종단면 방향 채취 : 비금속 개제물, 소성 가공층의 섬유조직상, 경화층의 분포향방향 채취 : 압연, 단조의 성과 확인, 편광조명법, 빛을 경사지게 쪼여서 명암의 대조를 증가시키는 경사조명법, 광원에서 빛의 진로를 제한하면 빛의 진행거리가 변하여 시편 표면의 높낮이 차이에 따른 간섭현상이 발생하는 것을 이용하여 명암의 대조를 증가시켜 조직을 검사하는 간섭광 관찰 등이 이에 해당한다. 또한 관찰하고자 하는 부위가 오목하게 들어갔거나 난반사를 일으키는 부위일 경우 명암을 도치시켜 오목하거나 난반사를 일으키는 어두운 부분을 밝게하여 관찰하는 명암도치법도 이에 속한다.② 물리적 부식법물리적 방법으로 시편을 처리하면 부식면에 부식생성물이 남지 않는 장점이 있다 특히 도금층이나 화학적 성질이 판이한 금속의 용접부 또는 세라믹재료나 다공성 재료를 부식시키는데 물리적 부식법이 적합하며 이에는 이온부식, 열부식 및 증착층에 의한 부식 등이 있다.③ 전기화학적 방법금속의 시편을 전기화학적으로 부식시키는 과정에서는 산화와 환원반응이 일어난다. 모든 금속은 액체에 용해될 때 전자를 잃고 양이온으로 되려는 경향이 있다. 이와 같은 이온화 경향은 금속마다 모두 다르며 금속의 종류 또는 합금상태에 따른 전기화학적 전위로 그 강약을 나타낼 수 있다. 즉 표준전위에 다하여 각 금속의 전기화학적 전위를 비교하면 금속의 이온화 경향을 Table - 4 와 같은 순서로 나타낼 수 있다.< 에칭 전, 후의 시편의 단면 >(7) 금속현미경 검사금속·합금·세라믹 등과 같이 불투명한 물질의 구조를 관찰하기 위한 현미경, 반사형 현미경 이라고도 한다. 식물·동물의 세포 등을 관찰하는 일반 광학현미경의 경우는 시료의 뒤쪽에서 빛을 비춰 투과해 온 빛을 대물렌즈와 접안렌즈에 의해서 확대시킨다. 이에 대해서 금속현미경은 대물렌즈와 접안렌즈와의 사이에 글라스판 또는 직각프리즘을 장치하여 시료의 앞쪽에서 빛을 비추고 반사해 온 빛을 대물렌즈와 접안렌즈에 의하여 확대시킨다. 비율은 약1000배가 한도이며 이 이상의 확대에는 전자현미경이 사용된다.- 현미경 사용방법① 먼저 접안렌즈를 뽑아내고 그 속을 들여다보면서 유리판의 밝기가 균일ling
Ⅰ. 서론최근 미국의 한반도 사드 미사일 배치 문제로 논란이 일고 있다. 사드(THAAD)는 Terminal High Altitude Area Defense의 약자로 고고도 미사일 방어 체계를 나타내는 단어이다. 목표물을 타격할 때까지 미사일의 경로를 미사일이 대기권을 향해 날아가는 상승 단계, 대기권을 지나 목표지점으로 이동하는 중간단계, 목표지점으로 하강하는 종말 단계로 구분할 수 있는데 사드는 이 종말 단계에서 미사일을 격추 시키는 방어 체계이기 때문에 미사일 공격에 대한 최후의 보루로 여겨질 수 있다는 부분에서 중요하다고 볼 수 있다. 이러한 사드 미사일 배치 문제로 인해 한반도는 외교적인 문제와 우리 국민들의 불안감을 조성한다는 문제를 이야기하고 있다.먼저 사드 배치 지역으로 확정된 경북 성주군 주민들의 심한 반발을 하였다. 사드가 배치된 지역은 유사시 북한군의 타격 목표 0순위에 오르게 되는 만큼 위험이 노출되기 때문이다. 물론 사드는 기존의 방공 체계와는 다르게 이동 배치가 가능하다는 장점이 있지만 일단 배치 지역이 정해지면 그곳에서 크게 벗어나지 않을 우려가 있기 때문에 지역 주민들의 반발이 심하며 또한 사드가 배치되면 미사일을 탐지할 수 있는 레이더 또한 구축하게 되는데 이 레이더의 반경 100m 안에서는 강력한 전자파가 발생하여 인근 지역 주민들의 건강을 해칠 수 있다는 주장이 있다. 실제로 사드가 일본에도 설치가 되었는데 사드 주변 300m 주변에 거주하는 주민들은 구토와 어지럼증 등을 호소하고 있다고 하며 현재 사드 배치 장소로 결정된 경북 성주군의 지역주민들의 반발이 심하게 일어나고 있는 이유이기도 하다.또 다른 문제는 외교적인 문제이다. 한반도의 사드 미사일 배치로 인하여 한중관계가 급속도로 부정적이게 되고, 중국은 경제 보복으로 이어지게 되었다. 중국은 한국에 대해 무력보다는 경제 보복을 선택 하였고 주요 언론을 통한 여론전을 진행하고 중국 정부의 정치 외교적 입지 강화 및 자국 산업 보호 의도가 내포된 것으로 지속 확산될 전망이다.Ⅱ.본론한반도의 사드 미사일 배치로 찬성과 반대의 의견이 팽팽한 시점에서 나는 반대의 입장 이었다. 하지만 이미 사드 미사일 배치가 확정된 상황에서 어떻게 하면 좀 더 한반도의 외교 문제와 우리나라 국민들의 불안감을 해소 시키는데 집중해야 된다고 생각한다. 먼저 사드 미사일의 배치에 대해 찬성하는 입장의 의견을 보자면 사드의 한반도 배치는 안보를 위한 필수적 선택이었다고 말한다. 한국은 비핵화를 준수하는 NPT 모범국가이므로, 핵무기를 갖기보다는 미국의 핵 억제력에 의지할 수밖에 없다. 저고도 방어 체계 패트리엇과 함께, 사드는 북한 미사일의 고고도 차원에서 최소한의 대처 방안이라고 한다.우리 정부는 지금까지 북한과의 관계 회복을 위해 정부·민간 차원에서 노력할 만큼 했지만 북한은 대표적으로 핵실험과, 연평도 포격 등, 관계 회복을 위한 노력조차 하지 않았고 계속되는 핵실험과 미사일 실험을 강행하였다. 또 한 한국과 북한의 거리는 가깝기 때문에 북한이 우리를 공격할 때 장거리 미사일을 사용할 필요가 없었다. 하지만 2014년부터 북한이 장거리 미사일을 고 각도로 발사하기 시작했고 멀리 쏘자고 만든 장거리 미사일이지만 각도를 높여 우리나라에도 가격할 수 있기 때문에 미국의 장거리 미사일을 고각에서 요격할 수 있는 사드 미사일은 배치는 필수적이라고 말한다.하지만 나는 사드 미사일의 배치에 반대의 입장을 가지고 있다. 먼저 사드라는 미사일 배치를 반대하려는 것을 떠나서 남북 관계를 정리해 전쟁의 위협을 줄이는 것이 상책이라고 생각한다. 현재의 한반도의 남북 관계는 1970~1980년대로 돌아갔다고 생각한다. 물론 내가 그 당시 상황을 겪어본 것은 아니지만 수업을 통해 그 당시 상황들을 간접적으로 체험을 했다고 생각한다.지금 현재 남북 관계는 그 당시 상황과 비슷하다고 생각한다. 우리 정부는 북한과의 관계 회복을 위해 많이 노력했지만 북한의 핵실험과, 미사일 실험을 멈추지 않고 있다. 남북 관계의 경색은 도발을 일삼는 북한의 잘못이지만 우리 정부는 성과가 없더라도 인내심을 갖고 교류해야 된다고 생각한다. 사드 배치 소식에 북한은 바로 SLBM(잠수함 발사탄도미사일) 발사함에 따라 불만감을 표출하고 있다. 이러한 모습을 통해 무력적인 대화보다는 평화적으로 대화해야 한다고 생각한다.또 사드라는 고고도 미사일 방어 체계가 과연 우리나라에 효용이 있을지부터 논의가 먼저 제대로 다루어져야 한다고 생각한다. 이에 대한 충분히 논의가 이루어지지 않았는데 정부는 급하게 배치한다고 하고 이에 대한 외교 문제와 국민의 반발에 귀를 기울이지 않았다고 생각한다. 사드의 성능이 아직 제대로 검증되지 않아 불안감을 안고 가야 한다고 생각한다. 사드는 핵미사일을 공중에서 요격하기 위해 배치되었지만 완벽한 방어 체계가 아니다. 핵미사일의 발사 속도와 성층권 이상으로 올라가면 요격률이 급격히 떨어지는 것을 안다면 사드가 핵미사일을 막을 수 있다고 장담할 수 없다고 생각한다. 또 한 위에서 말한 것 같이 북한은 사드 배치 소식에 SLBM(잠수함 발사탄도미사일)을 발사 함으로서 사드를 배치해도 잠수함을 이용하여 사드 레이더에서 벗어나 발사를 시도하여 사드가 무용지물이라는 것을 시사하고 있다. 또 많은 사람들이 북한이 계속해서 핵무기를 고도화·경량화하고 있는 상황에서 경량화된 핵미사일을 사드를 제외하고는 막을 수 없다고 한다. 다른 대안이 없기 때문에 사드를 배치해야 한다고 하지만 나는 그것만으로는 사드 배치를 결정하면 안 된다고 생각한다.