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레이저 간섭계 실험

1. 레이저 간섭계의 종류에 대해 조사하고 각 차이점을 기술하라.[1] 레이저 간섭계의 종류? 모아레Phase Shifting Interferometry공간적인 주기를 가진 두 개 이상의 무늬가 겹쳐질 때 더 낮은 공간 주파수의 새로운 무늬가 생겨나는 데 이 것을 모아레 무늬라 하며 이를 이용한 모아레 간섭계는 비파괴 비접촉식 형상측정 분야에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 모아레 간섭계는 다른 3차원측정법에 비해 측정 시간이 짧으면서 마이크로 미터의 분해능을 가지고 있으므로 고해상도의 3차원정보를 얻을 수 있다. 이런 모아레 간섭계에는 그 장치구성에 따라 크게 그림자식(Shadow type) 모아레 간섭계와 투영식(projection type) 모아레 간섭계로 나누어지며, 이 두 방법은 서로 장단점을 가지고 있기 때문에 측정 물체나 측정 환경에 따라 적합한 장치가 적용되어진다.?마하젠다 간섭계빛의 위상 차이를 세기 차이로 바꾸어주는 간섭계의 한 종류. 그림은 광섬유 방향성 결합기 두개와 광섬유로 구성된 광섬유 마하젠다 간섭계의 개략도임. 광원에서 나와 간섭계 입력단으로 입사된 빛은 첫번째 광섬유 결합기에서 나뉜 뒤 서로 다른 경로를 진행한 다음 두번째 광섬유 결합기에서 다시 만나 서로 간섭함. 이때 두 광경로차에 따른 위상차에 의해 두 출력단으로 나오는 간섭신호의 세기가 그림처럼 주기적으로 변하는데 두 간섭신호의 세기변화는 서로 반대임. 마하젠다 간섭계는 미세 변화의 감지가 요구되는 광센서, 광통신용 고속 광세기 변조기 등을 비롯한 다양한 분야에 활용되고 있음.?백색광 간섭계 백색광 주사 간섭계에 의한 3D 측정 데이터의 형상화백색광 간섭계와 광위상 간섭계(단색광)는 측정속도에 대해서는 PZT 구동 간격 및 구간에 관계되므로 큰 차이가 없다고 생각한다. 제조회사들의 자료에 의하면 광위상 간섭계의 측정속도는 3~수초, 분해능은 백색광 간섭계와 단색광 간섭계는 0.1 nm를 최고값으로 보는 경우도 있고 단색광은 그 이하라고 주장하지만 객관적으로 입증된 사실은 아D Surface Profiler가 결합된 Hybrid 방식의 장비를 공급하고 있다. 백생광 주사 간섭계의 일반적인 Scheme[2] 레이저 간섭계의 차이점대표적인 간섭계로는 호모다인 레이저 간섭계, 헤테로다인 레이저 간섭계, 간섭변형율 변위 게이지, Fabry-Perot 간섭계, X-ray 간섭계, 모아레 간섭계, 광위상(Phase Shifting) 간섭계, 백색광 주사(White-Light Scanning) 간섭계 등이 있다.?모아레 간섭계모아레 측정법의 경우 격자 간 간섭을 이용한 측정법으로서 측정속도가 빠르고(수백 msec), 넓은 범위를 측정할 수 있으나 사용하는 격자에 따라 높이 분해능에 좋지 않는 경우가 많아서 일반 전자소자 또는 PCB 산업에서 많이 사용되며, FPD 공정에서는 광위상 간섭계 또는 백색광 주사 간섭계를 널리 사용하고 있다.?광위상 간섭계광위상 간섭계의 경우 단색광을 이용하며, 분해능이 높고(0.1nm 이하), 측정속도(수 sec)가 빠르기 때문에 널리 활용되고 있다. 그러나 인접화소에 결상되는 측정점의 높이 차가 광원 파장의 1/4 이하여야 정확한 높이측정이 가능하므로 측정할 수 있는 대상 sample에 제약을 받는다.?백색광 주사 간섭계백색광 주사 간섭계의 경우 가시광을 구성하고 있는 개개의 파장의 간섭에 의한 중첩 현상을 이용하는 측정법으로서 높이 측정에 제한을 받지 않는다는 것이 장점이다. 이론적으로는 수 nm에서 수 mm까지 측정할 수 있으며, 높이측정 분해능이 대물렌즈의 배율에 영향을 받지 않는다. 단, 광위상 간섭계에 비해 측정속도가 느리다는 단점이 있다.?마하젠다 간섭계마하젠다 간섭계는 빛의 위상 차이를 세기 차이로 바꾸어주는 간섭계의 한 종류. 광원에서 나와 간섭계 입력단으로 입사된 빛은 첫번째 광섬유 결합기에서 나뉜 뒤 서로 다른 경로를 진행한 다음 두번째 광섬유 결합기에서 다시 만나 서로 간섭함. 이때 두 광경로차에 따른 위상차에 의해 두 출력단으로 나오는 간섭신호의 세기가 주기적으로 변하는데 두 간섭신호의 세기4-25*************7-25879838-5-32*************1-32346114-4-25877896-25*************6-3-19*************5-19409972-2-12*************8-12942727-1-6469067-6469183-*************6841684? 치수변환 값치수변환 값:(측정치x0.154492187)/1000000 [단위 : mm]실험12310.9990506090.9990510720.99905060921.9985694841.9985949751.99859930132.9981242002.9981283722.99814134943.9977074983.9977008553.99770749854.9964634914.9964634914.99646472743.9977794923.9977915423.99778119132.9978640362.9978561572.99785399421.9983672531.9983672531.99835659310.9994003790.9994028510.99939559000.0000950130.0000974850.000097176-1-0.999444873-0.999436376-0.999445336-2-1.999735127-1.999737445-1.999737445-3-2.998540557-2.998521863-2.998540557-4-3.998196930-3.998224893-3.998232772-5-4.997239196-4.997205980-4.997221893-4-3.997932748-3.997923478-3.997932748-3-2.998679600-2.998691032-2.998689024-2-1.999549736-1.999551899-1.999550200-1-0.999420309-0.999438230-0.99943344100.0002620190.0002601650.000260165? 오차 값 (이상 값 - 치수변환 값)실험12310.0009493910.00094778107-4-0.002067252-0.002076522-0.002067252-3-0.001320400-0.001308968-0.001310976-2-0.000450264-0.000448101-0.000449800-1-0.000579691-0.000561770-0.0005665590-0.000262019-0.000260165-0.000260165[2] 순방향, 역방향, 양방향 오차 값 및 백래쉬 값? 각 측정점에서의 순방향 오차 값실험123-5-0.002760804-0.002794020-0.002778107-4-0.002067252-0.002076522-0.002067252-3-0.001320400-0.001308968-0.001310976-2-0.000450264-0.000448101-0.000449800-1-0.000579691-0.000561770-0.0005665590-0.000262019-0.000260165-0.00026016510.0009493910.0009489280.00094939120.0014305160.0014050250.00140069930.0018758000.0018716280.00185865140.0022925020.0022991450.00229250250.0035365090.0035365090.003535273? 각 측정점에서의 역방향 오차 값실험123-5-0.002760804-0.002794020-0.002778107-4-0.001803070-0.001775107-0.001767228-3-0.001459443-0.001478137-0.001459443-2-0.000264873-0.000262555-0.000262555-1-0.000555127-0.000563624-0.0005546640-0.000095013-0.000097485-0.00009717610.0005996210.0005971490.00060441020.0016327470.0016327470.00164340730.0021359640.0021438430.00*************86930.0021419380.002005315-0.00027324540.0022947160.0022159250.0022553200.00007879150.0035360970.0035360970.0035360970[3] 순방향, 역방향, 양방향 반복 정밀도 및 정확도?순방향, 역방향, 양방향 반복 정밀도 데이터순방향 반복 정밀도역방향 반복 정밀도양방향 반복 정밀도-53.32158E-053.32158E-053.32158E-05-49.26953E-063.58422E-050.000309293-31.14324E-051.86936E-050.000169169-22.16289E-062.31738E-060.000187708-11.79211E-058.96055E-062.50277E-0501.85391E-062.47187E-060.00016700614.63477E-077.26113E-060.00035224222.9817E-051.066E-050.00024270731.71486E-051.0042E-050.00028735546.64316E-061.20504E-059.06869E-0551.23594E-061.23594E-061.23594E-06?정확도정확도는 Exel을 통해서 MAX() - MIN()으로 계산하였음.6.330529 Xmm[4] 고찰처음에 Laser interferometer를 이용해서 위치를 측정한다는 말을 들었을 때는, 레이져를 쏜 후, Stationary reflector and beam splitter를 통해서 갈라진 빛이 다른 광경로를 통해 Stationary laser로 들어오기 까지 걸리는 시간의 차이로 계산 할 것이라 생각이 되었습니다. 하지만 실제 실험은 그것보다 훨씬 정확하고 측정하기도 쉽도록 Laser의 편광과 간섭현상을 계산하여 Laser가 Stationary laser로 들어오기 까지 걸리는 시간의 차이를 측정한다고 배웠을 때는 그 방법이 있구나 하고 생각이 들었습니다.그리고 Stationary reflector and beam split

공학/기술| 2010.04.14| 9페이지| 2,000원| 조회(823)

레이저, 실험, laser, 간섭계

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차체 프레임 정적 강성 실험

차체 프레임(Body Frame) 정적 강성 시험1. 강도, 강성 조사?강도(Strength)재료에 하중이 걸린 경우, 재료가 파괴되기까지의 변형저항을 그 재료의 강도라고 한다. 인장강도·압축강도·굽힘강도·비틀림강도 등이 있다.인장강도는 시험편을 서서히 잡아당기는 인장시험으로 측정하며, 압축강도는 짧은 기둥모양의 시료에 축방향으로 압축하중을 가하여 측정한다. 비틀림강도는 둥근 기둥모양의 시료가 비틀림에 의해 파괴되었을 때 가해진 비틀림 모멘트로부터 계산에 의해 구한다.?강성(Stiffness)재료에 변형을 가할 때 재료가 그 변형에 저항하는 정도를 나타내는 말로 탄성체에 외부의 힘이 가해졌을 때의 변형은 힘이나 모멘트의 크기 외에 탄성체의 형상, 지지방법, 재료의 탄성계수 등에 따라서 달라진다. 일반적으로 재료의 강성은 단위변화량에 대한 외력의 값으로 나타낸다. 인장에서 신장은 외력에 비례하는데, 단위신장을 주는 외력을 신장강성이라고 한다. 빔을 구부릴 때 빔의 처짐곡선의 곡률은 휨모멘트 M에 비례하며, (탄성률 E) X (단면 2차 모멘트 I)에 반비례한다. 곡률은 휨모멘트 M이 같아도 EI 가 작을수록 크다. 그러므로 EI는 처짐곡선에서 곡률의 크기를 나타내는 계수이다. 이것을 휨강성이라 한다. 또 막대를 비틀 때, 단위 길이 당의 비틀림 각은 비틀림모멘트에 비례하지만 단위 비틀림 각을 주는 비틀림모멘트를 비틀림강성이라고 한다.2. 굽힘 변위량 및 비틀림 변위량 표? 굽힘 변위량 표NumberWeight (kg)변위 (mm)50100200300Left1000020.050.080.140.193-0.05-0.13-0.28-0.454-0.13-0.3-0.63-0.975-0.17-0.38-0.8-1.226-0.19-0.38-0.82-1.287-0.15-0.33-0.69-1.068-0.08-0.18-0.37-0.5990000100.130.280.570.86Right11000012-0.020.020.10.1613-0.11-0.19-0.34-0.514-0.17-0.34.3719000020-0.09-0.15-0.22-0.253. 굽힘, 비틀림 선형성 그래프?굽힘 선형성 그래프 (6번, 16번)?비틀림 선형성 그래프 (6번, 16번)4. 좌, 우 굽힘 변위 측정 및 강성? 좌 굽힘 변위 측정 및 강성? 우 굽힘 변위 측정 및 강성5. 좌, 우 비틀림 변위 측정 및 강성 값?좌 비틀림 변위 측정 및 강성?우 비틀림 변위 측정 및 강성6. 정적 굽힘, 정적 비틀림 강성 측정? 정적 굽힘 강성 측정= 4080mm (지지대 사이의 길이)= 2500mm (6번, 16번의 위치)= 1580mm (의 값)정적 굽힘 강성을 측정하기 위해서위의 식을 사용하면 제가 6번 16번을 사용하였으므로처짐량 y는 6번과 16번에서의 처짐량의 평균으로 계산하였습니다.무게 (kg)50100200300처짐량 (mm)-0.2-0.41-0.855-1.31무게 (kg)50100200300굽힘 강성 ()*************7*************8굽힘 강성 평균 :무게 (kg)50100200300오차 (%)4.321.932.264.45? 정적 비틀림 강성 측정,= 1.062m = 1062mm무게 (kg)18.2836.5654.8473.12(mm)0.230.530.861.22(mm)0.250.560.861.12무게 (kg)18.2836.5654.8473.12비틀림 각 ()0.0004519770.0010263650.001619590.00220339비틀림 강성()404*************881513320581비틀림 강성 평균 :무게 (kg)18.2836.5654.8473.12오차 (%)11.50.45.77.87. 고찰정적 강성 시험을 하기 할 때에 프레임에 하중을 가하고, 그때의 변하는 변위를 측정하였는데, 그 하중과 변위를 통해서 EI, GJ 값을 구할 수 있다는 것이 신기하였습니다.보통 서적이나 문제를 풀 때에는 E, I, G, J값을 주어지고 다른 것을 계산하였는데, 이번 실험은 EI, GJ값을 실험을 통해 구하는 것이었습니다.실험을 하고 결과 레포트를 쓰것입니다.그리고 실험을 통해서 하중을 받는 중심에서의 굽힘과, 회전시에 가장 큰 비틀림이 발생하는 앞쪽 부근에 대해서 설계할 때에 많은 관심을 가져야겠다고 생각이 되었습니다.나중에 기회가 된다면 차량 적정 하중 이상에서 어떤 굽힘과 비틀림이 생기는지 구해보고 싶습니다.Shock Absorber Test1. 실험을 통해 얻은 Data를 가지고 damping characteristic curves를 그리시오.?댐핑포스 - 변위 (test1)?댐핑포스 - 속도 (test1)?댐핑포스 - 변위 (test2)?댐핑포스 - 속도 (test2)2. Shock Absorber의 인장, 압축 시 감쇠력이 다른 이유를 승차감 차원에서 설명하시오.Shock Absorber의 인장 압축시의 감쇠력이 다른 이유는 감쇠력은 같은 피스톤 속도라도 주행조건에 따라서 다르기 때문에 각자 주행조건에 대응해서 감쇠력을 변환하는 시스템이 채용되어야 합니다. 일반적으로 노면이 양호한 도로에서의 주행시에는 감쇠력을 낮게 설정하여 승차감을 확보하고, 급조타, 급발진, 급제동시에는 감쇠력을 높임으로써 차체 자세의 변동을 저감시킬 수 있습니다. 또한, 험로나 악로 등을 주행할 때는 감쇠력을 높임으로써 차체 진동을 신속하게 억제할 수 있으며, 타이어의 접지력 변동을 저감시키는 것도 가능합니다.Shock Absorber는 인장 시에는 큰 감쇠력을 내고 압축 시에는 인장시에 비해서 작은 감쇠력을 내는데, 주행성능 향상을 위해서 Shock Absorber는 롤링과 피칭을 감소시키는 역할을 하는데 이를 위해선 강한 감쇠력을 가져야 합니다. 하지만 강한 감쇠력을 가질수록 노면의 충격은 승객에게 많이 전해지고 승객은 불쾌감을 느끼게 됩니다. 따라서 승객의 쾌적함을 위해서 노면의 충격을 완충시키는 역할 또한 Shock Absorber가 맡게 됩니다. 노면의 충격완화를 위한 Shock Absorber는 적절한 부드러움을 갖추어야 합니다. 승객의 쾌적함과 주행안정성을 도모하기 위해 차가 바운싱에 의해 위로 올라 갈 때는 자세변화는 최대한 억제할 수 있으나 노면의 진동이 흡수되지 않고 운전자에게 직접 전달되므로 피로 및 불쾌감이 조성된다.따라서 기계식 현가장치는 승차감과 주행 안정성을 고려해 자동차의 특성에 가장 적합한 현가특성을 적절히 선택해야만 한다.이러한 문제점을 해소하기 위해 쇽 업소버의 감쇠력(Damping Force)을 가변적으로 제어해 일반 주행때에는 부드럽게, 고속주행 및 자세변화 때에는 딱딱하게 함으로써 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하기 위해 감쇠력을 제어할 필요가 있다. 또한 기계식 현가장치는 자동차설계 당시에 현가특성이 정해지기 때문에 야간주행시 해드램프의 조사각이 하중에 의해 변화될 수도 있고, 비포장도로상에서는 차체가 노면과 간섭되어 자동차에 손상을 줄 수도 있다.그러므로 이러한 제반적인 문제점을 해소하기 위해서는 노면의 상황과 운전조건에 따라 차고를 가변적으로 제어해 주어야 한다. 즉 비포장도로와 같은 불규칙한 도로를 주행할 때에는 차고를 상승시켜 차체를 보호하고, 고속주행 때에는 차고를 낮게 해 공기저항을 감소시켜 주행안정성을 확보해야 한다.바로 이러한 제어을 목적으로 한 것이 ECS 시스템이며, 유압식과 공기압방식으로 한 것이 실용화 되고 있다.액티브 서스펜션은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.?- 평편한 느낌을 주는 소프트한 승차감?- 가감속시 또는 조향시의 자동차 자세의 변화를 대폭 감소?- 자동차의 운동 특성의 최적화?- 도로면 및 차속에 적합한 최적의 차고 제어?액티브 ECS의 주요 기능은 다음과 같이 3가지로 정리된다.?- 감쇠력 제어?- 차고 제어?- 자세 제어?자세 제어액티브 ECS의 자세제어는 자동차 주행중 운전자 의지와 현가장치에서 일어나는 고유진동,롤,스쿼트,피칭,바운싱 등이 일어날 때 감쇠력 가변과 동시에 네바퀴에 설치되어 있는 공기 스프링의 압력을 독립적으로 공급 또는 배기시킨다.이에 따라 노면에 대해 차체가 흔들림 없는 자세제어를 실현해 승차감과 주행 안정성을 비약적으로 향상 시켰다.제어기능제어 개요제어 방법앤티 롤 제어선Auto-Soft,Medium,High)로 적절하고 신속하게 제어해 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하는 제어를 수행한다. 즉 주행조건에 따라 ECU가 스텝모터를 이용 기존 쇽업쇼버 오일 통로(오리피스)의 크기를 조절함으로써 감쇠력을 제어하는것이다.일반 주행때에는 오일통로를 크게해 부드럽운 승차감을 유지하며, 고속주행 및 선회시, 제동시에는 통로를 작게해 딱딱하게 함으로써 승차감 및 주행안정성을 확보한다.스텝모터는 쇽업쇼버의 피스톤로드에 내장하는 타입외에 로터리밸브의 회전축을 컨트롤 로드에 의해 쇽업쇼버 상단까지 연장하고 쇽업쇼버 밖에서 모터축에 결합하는 외부구동방식도 있다.?진동제어는 곧 감쇠력제어라고 볼 수 있다. 감쇠력이라는 것이 물질이 진동을 흡수하는 능력이기 때문이다. 실제 자동차에서 발생하는 진동은 1개의 운동이 개별적으로 나타나지 않고 2개 이상의 운동이 복합된 형태로 복잡하게 나타난다.노면이 양호한 도로에서의 주행시에는 감쇠력을 낮게 설정하여 승차감을 확보하고, 급조타, 급발진, 급제동시에는 감쇠력을 높임으로써 차체 자세의 변동을 저감시킬 수 있다. 또한, 험로나 악로 등을 주행할 때는 감쇠력을 높임으로써 차체 진동을 신속하게 억제할 수 있으며, 타이어의 접지력 변동을 저감시키는 것도 가능하다.감쇠력 가변기구는 감쇠력가변 쇽업소버, 콘트롤러, 각종 센서 및 감쇠력 변환용 엑튜베이터 등으로 구성된다.감쇠력 가변기구는 피스톤로드 속을 관통하는 컨트롤로드를 회전시켜서 그 하단에 고정된 셔터가 오일통로를 개폐하여 감쇠력을 조정하도록 되어 있다. 높은 감쇠력(하드)인 경우는 통로를 닫아서 감쇠력 특성은 피스톤에 장치된 제1밸브의 특성이 된다. 낮은 감쇠력인 경우는 통로를 열어서 감쇠력 특성은 제1밸브와 제2밸브의 짜맞춤 특성이 된다.과거의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 오리피스면적만 가변 구조로 되어 있었기 때문에 오리피스 특성만이 가변함으로써 가변 감쇠력 특성의 선정범위에 제약이 있어서 효과가 현저하지 않는 경우도 있었다.? 주행 안정성 제어 (driving한다.

공학/기술| 2010.04.14| 15페이지| 2,000원| 조회(836)

프레임, 실험, 정적, 강성, 차체

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디지털 발상과 표현20071476 민하영contentsSelection instruction concept process worksselection'Arte Luise Kunsthotel' Berlin in Germanyinstruction호텔의 권유로 50명의 예술 작가들에 의해 예술적인 방들이 탄생 -객실마다 특색 있는 각자의 방을 만들어냄 각종 미디어와 여행자들에게 극찬을 받으며 이 호텔의 프로젝트는 성공함concept호텔자체의 예술화 -예술 작품 속에 들어와 있는 느낌 디자이너는 공간과 시간을 뛰어넘는 시나리오를 창조해 내어 50개의 방에 각기 다른 컨셉으로 공간이 디자인하였다. 호텔 안의 예술, 박물관, 갤러리, 삽화, 아늑한 공간의 역할을 한다.process각 방의 이름은 작가의 이름에서 따와서 지음.Markus Linnenbrink마커스 린넨브링크 이 작가의 작품들은 색상의 구성으로 묘사되어짐 컬러풀한 줄의 바다는 이 공간 작품 안에 있는 고객을 알 수 없는 유쾌한 편안함이 일어나게 하면서 감싸줌마커스 리넨브링크의 다른 작품들“나의 목표는 보이는 것에 그치지 않고 더 깊고 다양한 이야기를 끌어낼 수 있는 작품을 만드는 것이다.” 4차원에 빠져드는 듯한 환상의 모험심을 갖게 해 줌Kehl'코믹'이라는 콘셉트로 꾸며진 객실 덧칠로 탄생한 평면적인 입체를 실제 공간 속에서 마주하게 된 것. 객실 내 가구, 벽의 모서리마다 검은 색 실루엣 선이 그려져 있어 마치 만화 속 한 컷처럼 표현. 코믹북의 인형의 집을 연상시킴Irene Hoppenberg이레네호펜베르크는 '고흐가 살았던 방'을 컨셉으로 함 이 방에서 반고흐의 유명한 그림들이 많이 탄생하였다. 그림에 근거한 실제의 공간을 창출 =반 고흐 그림의 방이 실제로 어떻게 생겼을지에대한 모델이 되었다. 두 작가의 유명한 작품을 하나로 보게 될 여행객의 상상력을 자극시키는 것이 목적이다.Roman Schmelter로만 슈멜터는 살기 적합한 지중해의 경치를 표현 강렬한 색상과 함께 초현실적인 작품을 만들어 냄로만 슈멜터의 다른 작품Thomas BaumgartelVolker MarzShukhrat Babadjan감사합니다: D{nameOfApplication=Show}

예체능| 2009.10.05| 15페이지| 1,000원| 조회(177)

디지털, 표현, 발상과

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인도 현대미술

인도현대미술-세 번째 눈을 떠라-나에게 있어서 인도란 다양한 민족과 언어, 정신이 함께 공존하는 곳이다. 거리엔 소들과 코끼리가 사람들 사이로 걸어 다니고 커리냄새가 코를 찌른다. 빈부격차가 심하고 현재 급부상하는 세계에서 인구가 두 번째로 많은 나라라는 인식이 나에게 박혀 있다. 이번 인도 현대미술전은 이 다양한 문화의 진화와 충돌, 혼란이 만들어내는 인도의 축소판이라 할 수 있다.이 전시회의 주제는 ‘세 번째 눈을 떠라’이다. 여기서 ‘세 번째 눈’이란 인도인의 두 눈 사이에 붙이는 물방울무늬의 장식인데 이것을 ‘빈디’라고 한다. 이 빈디는 오랜 시간동안의 지혜와 성스러움의 의미를 지녔다. 이 전시회에서의 빈디는 본질을 간파할 수 있는 눈을 의미한다. 이 눈을 통해 우리는 현대의 인도를 느끼고 동시에 새로운 예술에 대한 시각과 감각을 느끼도록 한다.이곳의 현대작가들은 예술작품을 창조하고, 자신의 생각을 우리에게 전달하기위한 정신활동, 즉 의식을 통해서 이루어 졌다. 인도라는 문화안의 그것들을 캔버스나 조각 그리고 미디어 등을 통해 외면화 시켰다.이 전시회는 ‘창조와 파괴; 도시풍경’, ‘반영들; 극단의 사이에서’, ‘비옥한 혼란’, ‘에필로그; 개인과 집단; 기억과 미래’ 이렇게 총 다섯 개의 섹션으로 이루어져 있다.전시된 작품들 중 상당수가 IT를 이용하였는데, 이것들에 작가의 상상력을 더해 하나의 작품을 만들어 냈다. 이는 인도가 IT산업이 비약적으로 발전하고 있다는 것을 느낄 수 있다.이 인도전을 보면서 느꼈던 것은 ‘혼란’이다. 작품들은 영국에 오랫동안 식민지 지배를 받았다지만 그것과는 다른 완전한 하나의 독특한 예술품을 만들어냈다. 동양적이지도 서양적이지도 않은 이 인도미술을 한마디로 정의하긴 힘들다.이 인도 현대미술에서 볼 수 있었던 것은 인간에 대한 본질, 빈부격차, 현대화가 되어감에 따라 나타나는 양면성, 삶과 죽음 등이다. 카오스라는 말이 어울리는 이 전시회에서 쓰레기를 뒤지며 노는 아이들, 자살, 뼈로 만든 차, 고철 등으로 만든 인도의 도시 등의 작품들을 보았다. 하루하루 살아가는 것이 모험이 되는 곳인 인도를 극단적으로 표현한 자티쉬 칼라트의 ‘자동차 공룡 트리포우스’를 보면 만화에 나올 법한 모양이다. 이런 것들에서 나는 작가들의 뛰어난 상상력을 느낄 수 있었다. 또 인도인들이 스크린 안에 고정되어 있고 오버랩 되어가면서 인도인의 머리에 감는 천을 염색하고 머리에 씌우는 것을 보여주면서 인도인의 고달픈 떠돌이 삶을 나타낸 랑비르 칼레카의 ‘교차’를 보면 인도인의 느낌과 삶이 직접 와 닿았다.이곳의 인도 현대미술 작품들은 우리에게 그리고 그들 자신에게 뼈아프고 암울했던 과거를 기억하라고 했고 또 도시화되어가는 현대의 이면에 넘쳐나는 쓰레기 등이 넘쳐나는 것을 알고 경계하라고 하는 듯 했다.나에게 인도미술은 생소한 것이었지만 작품에서 그 사회의 여러 단면들을 보여주면서 이해할 수 있었다. 작품들을 미디어를 통해 지루하지 않고 재미있게 풀어내어 조금 더 친근감 있게 인도현대미술에 다가갈 수 있었다. 사회의 어두운 부분을 딱 집어내서 보여주었을 땐 약간의 통쾌한 느낌도 들었다.

예체능| 2009.10.05| 3페이지| 1,000원| 조회(287)

인도, 현대미술

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고분자전해질 연료전지(PEMFC) 및 직접메탄올 연료전지(DMFC) 성능 실험

[1] 연료전지의 종류 및 구조(anode, cathode)(연료 전지 종류별 특성표)1. MFC (Micro Fuel Cell)마이크로 연료전지의 가장 큰 특징은 일반적인 재충전용 전지기술에 비해 매우 높은 전력밀도를 지닌다는데 있다. 마이크로 연료전지는 현재 상용화되고 있는 여타 전지에 비해 3배 이상인 300~400WH/Kg의 전력밀도를 지니며, 최대 3,000WH/Kg의 전력밀도까지 개발이 가능할 것으로 예측되고 있다. 즉, 마이크로 연료전지는 작은 용적에 많은 전력을 저장할 수 있어 휴대형 기기나 가전제품에서 많은 장점을 지니게 된다.또한, 카트리지를 이용할 경우 충전도 간편하게 할 수 있으며, 연료의 연소과정과 열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 과정이 없어 기존 전지에 비해 10~20% 정도 높은 효율을 지닌다. 더불어 유해가스의 배출이 1% 이하로 환경친화적인 에너지원으로써 향후 보급촉진이 기대되고 있다.2. MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) 용융탄산염 연료전지통상 제 2 세대 연료전지로 불리는 용융탄산염 연료전지는 다른 형태의 연료전지와 함께 높은 열효율, 높은 환경친화성, 모듈화 특성 및 작은 설치공간으로 대표되는 장점을 공유하는 동시에, 650℃의 고온에서 운전되기 때문에 인산형 또는 고분자 연료전지와 같은 저온형 연료전지에서 기대할 수 없는 다음과 같은 추가 장점들을 갖고 있다. 즉, 고온에서의 빠른 전기화학반응은 전극재료를 백금 대신 저렴한 니켈의 사용을 가능케 하여 경제성에서 유리할 뿐만 아니라, 백금전극에 피독물질로 작용하는 일산화탄소마저도 수성가스 전환반응을 통하여 연료로 이용하는 니켈전극의 특성은 석탄가스, 천연가스, 메탄올, 바이오매스 등 다양한 연료 선택성을 제공한다. 그리고 HRSG (Heat Recovery Steam Generator) 등을 이용한 bottoming cycle로 양질의 고온 폐열을 회수 사용하면 전체 발전 시스템의 열효율을 약 60% 이상으로 제고시킬 수 있다. 또한, 용융탄산염 연료전지의 고온운전 특성은 연료전지 스택 내부에서 전기화학반응과 연료개질반응을 동시에 진행시키는 즉, 내부개질 형태의 채용이 가능하도록 하는 또 다른 장점을 제공한다. 이러한 내부개질형 용융탄산염 연료전지는 전기화학반응의 발열량을 별도의 외부 열교환기 없이 직접 흡열반응인 개질반응에 이용하므로 외부개질형 용융탄산염 연료전지보다 전체 시스템의 열효율이 추가로 증가하는 동시에 시스템 구성이 간단해지는 특성을 갖는다.3. PEMFC 고분자전해질 연료전지수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 고분자전해질 연료전지는 메탄올이나 수소 등의 화학연료를 전기에너지로 직접 바꾸는 고효율, 무공해, 무소음의 미래형 발전기술의 일종으로서, 기존의 내연기관에 비해 1.5배 이상의 에너지변환 효율을 갖고 있을 뿐만 아니라 유독한 대기오염 물질을 전혀 배출하지 않는 장점을 갖고 있다. 특히 고분자전해질 연료전지는 다른 형태의 연료전지에 비하여 전류밀도가 큰 고출력 연료전지로서 100℃ 미만의 온도에서 작동되고 구조가 간단하며 빠른 시동과 응답특성, 우수한 내구성을 가지고 있는 동시에 수소 이외에도 메탄올이나 천연가스를 연료로 사용할 수 있어 자동차의 동력원으로서 적합한 시스템이다. 이와같은 고분자전해질 연료전지는 무공해자동차의 동력원 외에도 분산형 현지설치용 발전, 군수용 전원, 우주선용 전원 등으로 응용될 수 있는 등 그 응용범위가 매우 다양하다. 고분자전해질 연료전지에 대한 연구는 1955년 미국의 GE에서 처음으로 시작되어 1962년에 이미 1 kW급 고분자전해질 연료전지 스택 2개로 이루어진 모듈을 Gemini 우주선 3호부터 12호에 사용하였다. 이후로 고분자전해질 연료전지를 연료전지자동차 등 민수용으로 응용하기 위한 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 대기 오염의 주원인인 내연기관 차량을 대체할 수 있는 무공해 자동차로는 원래 배터리를 동력원으로 하는 전기자동차가 각광을 받고 있는데 배터리를 전기자동차 동력원으로 사용할 경우 충전시 많은 시간을 요구하고, 에너지 밀도가 낮아 주행가능 거리가 짧으며 배터리의 수명이 짧은 문제점이 있다. 또한 전기자동차가 상용화된다면 많은 전기 충전소의 설치가 필요하며 여기서 사용되는 전기는 대규모 발전소에서 공급되므로 결국 오염원의 이동에 불과하다고 볼 수 있다. 따라서 전기자동차 동력원으로서의 배터리에 대한 단점을 보완하기 위하여 연료전지 구동방식이나 또는 배터리와 연료전지를 동시에 사용하는 혼합형 (hybrid)를 구성하는 방법이 최근에 각광을 받고 있다. 우리나라에서는 1990년대부터 대학을 중심으로 단위전지에 대한 기초연구를 시작하였으며 본 KIST 연료전지연구센타에서도 1996년부터 고분자전해질 연료전지 원천기술 개발을 시작한 후 2000년 5kW 급 스택을 제작하여 연료전지/배터리 하이브리드 골프카트에 적용한 바 있다.고분자전해질 연료전지 개발(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)고분자전해질 연료전지 원리4. SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 고체산화물 연료전지3세대 연료전지로 불리는 고체산화물 연료전지는 산소 또는 수소 이온전도성을 띄는 고체산화물을 전해질로 사용하는 연료전지로써 1937년에 Bauer와 Preis에 의해 처음으로 작동되었다. 고체산화물 연료전지는 현존하는 연료전지 중 가장 높은 온도(700 - 1000 ℃)에서 작동하며, 모든 구성요소가 고체로 이루어져있기 때문에 다른 연료전지에 비해 구조가 간단하고, 전해질의 손실 및 보충과 부식의 문제가 없으며, 귀금속 촉매가 필요 없고 직접 내부 개질을 통한 연료 공급이 용이하다. 또한, 고온의 가스를 배출하기 때문에 폐열을 이용한 열 복합 발전이 가능하다는 장점도 지니고 있다. 이러한 장점 때문에 고체산화물 연료전지에 관한 연구는 21세기초 상업화를 목표로 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 활발히 이루어지고 있다.일반적인 고체산화물 연료전지는 산소 이온전도성 전해질과 그 양면에 위치한 공기극 (cathode) 및 연료극 (anode)으로 이루어져있다. 작동원리는 공기극에서는 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소이온이 전해질을 통해 연료극으로 이동하여 다시 연료극에 공급된 수소와 반응함으로써 물을 생성하게 되고, 이때, 연료극에서는 전자가 생성되고 공기극에서는 전자가 소모되므로 두 전극을 서로 연결하면 전기가 흐르게 되는 것이다.5. DMFC(Direct Methanol Fuel Cell) 직접메탄올 연료전지◆ 마이크로 연료전지 (micro fuel cell)의 작동원리직접메탄올 연료전지(DMFC)는 연료전지는 그림1에 도시된 바와 같이, 고분자 전해질 막을 사이에 두고 양쪽에 각각 애노드와 캐소드가 위치한다. 애노드에서는 메탄올과 물이 반응하여 수소이온과 전자를 생성한다. 생성된 수소이온은 전해질 막을 통해 캐소드 쪽으로 이동하고, 캐소드에서는 수소이온과 전자가 산소와 결합하여 물을 생성시킨다. 이때, 전자는 외부회로를 통과하게 된다.실제 사용시에는 출력을 높이기 위해 이러한 단위전지를 여러 개 묶어서 스택을 만들어 사용하는데, 일반적인 연료전지의 스택에서는 bipolar plate를 사용하지만, 마이크로 연료전지에서는 monopolar plate를 사용하게 된다 (그림2 참조).그림 2. 일반적인 연료전지에 사용하는 Bipolar형 스택과 마이크로연료전지에 사용하는 monopolar형 스택의 개념도MEA = membrane and electrode assembly (anode+membrane+cathode)직접메탄올 연료전지(DMFC)는 고분자 전해질 연료전지 (polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)와 똑같은 구성요소를 사용하지만 메탄올을 연료로 직접 사용할 수 있기 때문에 소형화가 가능하다. 직접 메탄올 연료전지(DMFC)는 PEMFC에 비해 출력밀도는 낮지만, 연료의 공급이 용이하고 배터리에 비해 높은 출력밀도를 갖기 때문에 배터리를 대체할 수 있는 가능성이 매우 높은 것으로 알려져 있다.6. 구조 (anode, cathode)? 전자(electron)가 흘러 들어가는(전자를 받아들이는) 전극을 cathode라고 부른다.? 전자(electron)가 흘러 나오는(전자를 내보내는) 전극을 anode라고 부른다.

공학/기술| 2009.10.15| 11페이지| 2,500원| 조회(551)

고분자, 연료전지, 전해질, 직접메탄올

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