적외선 분광광도계(IR)2002173003 권종욱 2003173010 박국만 2005173012 김은아 2005173025 오혜미 2005173028 유호정목차적외선 분광광도계의 원리 적외선 분광광도계의 종류 FT-IR의 구조와 원리 적외선 분광광도계의 용도 기기 사용 방법서론-적외선 분광학이란?근적외선 (NIR), 중적외선(Mid IR) 및 원적외선 (Par IR)로 구분 중적외선 영역을 이용한 연구가 주를 이루고 있으나 최근에는 근적외선을 많이 이용 적외선은 시료 내에 존재하는 진동운동이나 회전운동에 의해서 흡수 스펙트럼은 분자 내에 존재하는 기능기에 관한 정보를 줌 (유기화합물의 확인, 정량과 정성분석의 중요한 정보를 제공)적외선 분광광도계의 원리분자의 진동 방식과 진동 모드의 수진동원리 -분자의 진동운동은 분자를 구성하는 원자의 수와 결합상태에 의해 결정되며 대칭운동과 비대칭운동으로 구분진동운동의 종류 - 신축운동(stretching) : 두 원자 사이의 결합축에 따라 원자간 의 거리가 계속하여 변화하는 진동 - 굽힘운동(bending) : 두 결합사이의 각도가 변화하는 진동 1) 가위질 진동(scissoring), 좌우흔듦 진동(rocking) 2) 앞뒤흔듦 진동(wagging), 꼬임 진동(twisting)적외선 분광광도계의 원리기준 진동 방식의 수분자 내에 가능한 진동 방식의 예측은 피크 수를 대략 짐작할 수 있게 해줌 - 기준 진동 방식 : 다른 진동 방식에 영향을 받지 않는 진동 방식적외선 분광법의 장점특정 작용기의 흡수피크가 화합물의 종류에 관계없이 같은 주파수에서 나타나므로 정성 및 정량에 이용할 수 있다.(Group frequency) 기기의 조작이 쉽고 간편하며 측정시간이 짧다. 상온 상압에서 비파괴 분석이 가능하다. 다양한 액세서리를 사용함으로써 복잡한 전처리 과정이 필요없다.적외선분광기의 종류(1)분산형 적외선 분광광도계적외선을 파장별로 분리하는 Monochromator (단색화 장치)를 사용한 적외선분광계적외선분광기의 종류(2)FT-IR 분광광도계 (Fourier Transform Infraed spectrometer) - two-beam inteferometer인 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용 - 단색화 장치를 사용하지 않고 복사선을 변조시키고 수학적 공식을 사용하여 시료의 스펙트럼을 얻음적외선분광기의 종류(2)FT-IR 분광광도계 (Fourier Transform Infraed spectrometer)FT-IR분광기의 구조광원 - 주로 Globar 광원을 사용하는데 Globar는 가는 실리콘 카바이드 (SiC) 막대로, 약 1000 ∼ 1800℃ 정도로 가열하면 적외선 영역의 빛이 방출 검출기 - FT-IR의 가장 일반적인 검출기는 DTGS로 감도는 그리 높지 않지만 전체 IR 영역을 cover할 수 있다FT-IR분광기의 구조시료부FT-IR분광기의 구조검출계 - 광분리기와 고정 거울 및 이동 거울을 통틀어 이르는 말FT-IR분광기의 원리광원의 빛살을 이등분한 후 한쪽 빛살의 광로의 길이를 주기적으로 변환시켜 간섭무늬가 생기게 한 후 Fourier 변환법을 사용하여 데이터를 처리FT-IR분광기의 원리Interferogram (시간지배함수) 적외선 광선은 넓은 파장 영역의 경우 빛 방출 - 거울의 거리차가 0 : 보상간섭 일어남 - 나머지 경우 : 상쇄 간섭 일어남FT-IR분광기의 원리FR-IR분광기의 장점장점 − 신속하게 많은 시료 측정이 가능하다 − 검출기에 이르는 복사선의 양이 많기 때문에 좋은 잡음비를 나타낸다 − 모든 시그널이 변조되어 있으므로 검출기는 미광의 영향을 받지 않는다 − 장비의 교체로 측정영역의 확장이 가능하다 − 컴퓨터를 사용하여 사용자의 요구에 맞게 데이터 처리가 가능하다무엇을 하는 기기인가?정량분석을 통해 내가 원하는 물질이 맞는지 확인 구조의 움직임 처음부터 시료물질을 예상할 수 있을 때에는 기지의 스펙트럼과 비교하여 움직임을 확인을 할 수 있다. 구조의 특징을 알 수 있다. IR 스펙트럼으로부터 알 수 있는 주요구조는 bond의 종류나 functional group이다. 더 나아가 cis-trans 치환위치, 수소결합이나 킬레이션 등도 해명할 수 있으며 이에 의해 분자구조를 결정할 수도 있다.무엇을 하는 기기인가?반도체 defect에 의한 local mode 등을 저온에서의 투과율 측정으로 연구 고체물리분야 물질의 optical constant결정, 결정들의 phonon vibration mode나 glass system의 local vibration mode, 초전도체의 에너지 gap 측정, 적외선 감지기와 광원의 개발 등에 이용FT-IR 실험방법시료취급법 − pellet법 (고체시료) 가늘게 빻은 고체 시료 1mg 정도 이하를 건조된 KBr 분말 약 100mg에 섞어 막자사발에서 갈면서 섞는다. 다음 1인치 평방당 10,000∼15,000 파운드의 압력으로 가압하여 투명한 얇은 원판을 만든다FT-IR 실험방법시료취급법 − ATR (attenuated total reflectance) 법 굴절률이 큰 크리스탈 위에 시료를 얹는다. ∙ 액체의 경우 - 40μl~2ml 정도를 부으면 됨 ∙ 분말, 필름 – 수μ의 시료를 크리스탈에 완전히 밀착FT-IR 실험방법기기 power ON, PC ON 20~30분간 예열 IR 프로그램 아이콘 더블클릭 메뉴바에서 다음 아이콘을 누르면 Interferogram Volt가 나타난다 Interferogram Volt가 대칭형으로 선명하게 나타나는지 확인한다 Interferogram Volt이 대칭형으로 나타나지 않는 경우 auto gain을 클릭 그 상태 그대로 보정하기 위해서 calibration 버튼을 누른다FT-IR 실험방법오른쪽 위쪽에 있는 OK 클릭하면 아래와 같은 scan 창이 생성된다. sample란에 다음과 같이 Resolution 8, SCAN 16으로 한다 ⓛ 부분을 클릭하여 Scan 횟수 16으로 한다 ② 부분을 클릭하면 16번 scan 하여 background가 만들어진다 자동으로 파일 도구 상자가 뜬다 menu에서 Scan 클릭하면 위와 같은 화면이 다시 뜬다FT-IR 실험방법③의 comment란에 sample명이나 다른 기타 사항을 적는다. ④ scan을 누른다.FT-IR 실험방법실험시 주의사항 ※적외선에서 사용되는 광학 부분 장치나 흡수 용기는 Nacl 이나 KBr로 만들어졌고 습기에 약하다 − 흡수 용기 창 면에 손을 대지 말아야 한다 − 항온 실에서 용기를 꺼내 놓지 말아야 한다 − 흡습성 액체와 용매를 피해야 한다. − 수분이 있는 물질은 사용하지 않는다{nameOfApplication=Show}
※ 주제 : Vygotsky의 이론1. Vygotsky의 이론 정의① “학습이 발달을 주도한다”② 환경과 아동의 유기체적인 관계와 학습에의 긍정성, 적극성 등을 강조③ 아동이 타인과의 관계에서 영향을 받으며 성장하는 사회적 존재임을 강조④ 인간에 대한 이해에 있어서 사회?문화?역사적인 측면 제시⑤ 근접발달 영역(ZPD) : 아동이 혼자해결 하지 못하는 일을 성인이나 뛰어난 동료와함께 학습하면 성공할 수 있는 영역초기 능력사 고언 어사고와 언어의연합- 사고와 언어의 발달과정 -2. 전략1) 조력자의 역할① 동기유발 ② 학습수준 파악 ③ 과제제시④ 목표확립 ⑤ 발판 제공 ⑥ 내면화시키기2) 피조력자의 역할① 학습활동에 적극적인 참여 ② 내면화시키기 ③ 자기 주도적 학습3) 적용 (참고자료 1 활용)① 학습 동기유발 ② 학습목표 인지 ③ 내용학습④ 내면화시키기 ⑤ 학습내용 정리 ⑥ 성취도 평가 및 과제 제시 ⑦ 반성하기3. 결론- 적용 프로그램에서 보았듯이 교사(다른 부분에서는 성인이나 뛰어난 동료)는 아동에게 발판역할을 충분히 하여 아동의 근접발달영역을 줄이고, 아동의 지식 구조와 사고방식 등을잘 이해하고 학습 환경을 조성하여 발달 단계에 가장 적합한 교육을 해야 한다.참고자료 1.교 과영어단원문장의 형식학습주제?문장을 구성하는 성분 알고, 형식 알기학습목표?문장을 구성하는 성분을 구분하고 문장의 형식을 알 수 있다.학습과정교사 역할학생 역할학습동기유발학습목표 인지내용학습▣이야기 들려주기? 철수가 외국인 친구에게 편지를 받았어요. 그 친구가 문제를 냈는데 풀지 못했어요.(문제 : His working all night in the rain caused him to catch밑줄 단어의 성분은?)?왜 풀지 못했을까요?▣학습목표파악하기?선생님이 왜 철수 이야기를 해주었을까요?- 철수가 문제를 풀기 위한 기본지식이 없었어요.- 오늘 공부할 내용과 관련이 있기 때문이예요.문장을 구성하는 성분을 알 수 있다.▣ 수업내용 전달?먼저 영어에서 문장을 구성하는 성분에 대해 배워보도록 하겠어요.간단한 문장 하나를 예로 들어 볼게요.(장난을 치고 있는 영수를 쳐다보며) 영수는 별명이 뭐예요??그럼 “영수는 장동건이다” 는 문장을 예를 들어 볼게요.( 영어로 된 문장(“ Young-su is dong-gun, Jang")도 그 밑에 적는다.)(친구들이 영수에 별명에 대해 이것저것 이야기를 내놓는다.)- 다 아녜요. 제 별명은 장동건이예요.학습과정교사 역할학생 역할내면화시키기? (한글 문장을 가리키며) 이 문장의 성분을 이야기 할 수 있는 사람?? 문장성분이란 주어, 서술어 , 목적어... 뭐 이런 것을 말하는 거겠죠??음~ 맞았어요. 그럼 아래 영어 문장의 단어들의 성분을 말 할 수 있는 사람???잘 보세요. (영어 문장 단어에 줄을 치면서) Young-su 는 주어이고요, is는 동사예요. 아직 잘 모르겠죠? 우리가 쓰는 문장들은 하나하나의 성분들이 모여서 이루어져요. 영어도 마찬가지예요. 문장을 이루는 각각의 성분들이 있어요.오늘은 이 문장의 성분들에 대해서 배우고, 문장의 다섯 가지 형식을 배울거예요.이걸 다 배우고 나면 철수가 몰랐던 문제를 풀 수 있을 거예요.???(주어, 동사, 목적어, 보어에 대해서 설명한다. 문장의 형식에 대해 설명하기.)▣ 조별학습?아! 먼저 모두들 영어 사전은 가지고 왔겠죠? 못 가져온 사람은 옆 친구것을 보도록 해요.- 저요~. ‘영수’는 주어이고요, ‘장동건이다는’....;;; 아! 서술어요.(학생들 머뭇거린다.)(주어진 내용을 이해하고 적극적인 참여를 한다.)(가져온 사전을 꺼낸다.)학습과정교사활동학생활동학습내용정리성취도 평가 및 과제 제시반성하기?이제 조를 나눠보도록 할까요? 4~5명씩 짝을 지어보세요.?그럼 이제부터 선생님이 프린트물을 나눠줄테니 조별끼리 모여서 풀어보도록해요. 5분을 줄테니 풀어보도록 해요.?이제 다 풀었으면 각 조장들이 나와서 푼 문제를 설명해 보도록 하겠어요.(선생님이 각 조의 틀린 부분을 지적하여 설명해주고 맞는 부분도 칭찬하여 학습능력 향상을 시킨다.)(4~5명씩 짝을 짓는다.)(수업내용과 사전을 이용하여 토의하며 문제를 풀이한다. 선생님은 그 시간에 각조를 둘러보면서 학생들의 질문에 조언과 칭찬을 해준다. 각조의 수준에 따라서 도움의 정도를 달리한다.)(각 조장들은 일어나서 문제풀이를 한다.)조별학습과 선생님의 조언이 발판 제공이 됨
이황 교육사상의 철학적 기초와 인간관동방의 주자로 일컬어지는 이황(李滉, 號 退溪, 1501-1570)은 한국의 교육사상사에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 그는 조선시대의 사회이념이었던 도학사상을 이론적으로 확고하게 정립함으로써, 도학의 철학적 수준에 새로운 지평을 열어 주었으며 한국유학의 특성과 방향을 정립하는 데 결정적 역할을 하였다. 그는 한국철학사에서 조선시대의 성리학을 대표하는 석학(碩學)이며, 동시에 유교전통에서 보면 그는 도학정신을 생활 속에 실천하는 인격으로 구현한 정인군자(正人君子)로서, 조선시대 도학적 인격체의 전형(典型)인 선비상의 모범으로 존경받아 왔다. 이러한 이황은 성리학적인 입장에서 평등·보편의 세계는 `理(이)`로써, 후천적인 차별의 세계는 `氣(기)`로 간주하고, `理`에 능동성·자발성을 부여하여 철저하게 氣의 세계를 理의 세계에 종속시키고자 하였다. 또한 이황은 사단칠정론에서 사단은 理가 발한 것이고 칠정은 氣가 발한 것이라고 주장하여 심성정(心性情)에 대한 분석에 이기철학을 적용시켰다.따라서 이황은 인간의 본질적인 성(本然之性)인 사단은 순선무악(純善無惡)인 것임에 반하여, 비본질적인 성(氣質之性)인 칠정은 선과 악이 혼재된 것으로 보았다. 이러한 점에서 볼 때 기질을 갖고 있는 인간은 기의 작용을 받을 수밖에 없고 천리와 인욕의 상극을 내포할 수밖에 없다는 것을 그의 사칠이기설(四七理氣說)에서 입증하였다.이황이 사단은 理가 발한 것임을 역설한 이유는 인간은 본래 선한 본성이 있기 때문에 이를 발현시키고 확충함으로써 참다운 인간이 될 수 있다고 하는 근거를 확보하고자 함이었던 것이다. 인간의 도덕적 능력은 육신의 천한 氣와는 다른 차원의 초월적 지향성(마음의 의지작용)인 것으로 보았기 때문이다. 그리고 천인합일과 같은 진정한 우주론적 통합은 인간이 이기적 자기를 극복하여 보편적 사회성을 회복하는 과정이 없이는 불가능하다고 여겼던 것이다. 이것은 이황이 천지만물이 理의 보장아래 한 몸이라고 하는 성리학적 전제를 이황은 자든지, 서화담 계통의 기일원론, 나정암(나순흠이라고도 함, 명의 성리학자)의 주기설 및 오초려(오징이라고도 함, 원의 학자)의 주륙 절충적 견해 등을 배척한다. 그 중에서도 양명학과 화담계의 기일원론에 대한 배척이 가장 강력하다. 퇴계는 양명학의 심즉리설과 지행합일설을 거경궁리론과 지행병진설로 조목 조목 반박하고, 화담의 기일원론을 이기이원론으로 반박한다. 결국 퇴계는 정주의 이기이원론만을 인정한다.]성리학의 이기론은 인간과 사물의 존재를 그 구조와 근원에서 이(理)와 기(氣)의 개념으로 설명하는 것이다. 이것이 특히 인간의 심성정(心性精)의 개념을 이해하는데 적용됨으로서 심성론으로 발전하였다. 퇴계는 '천명도설'에서 마음(心)을 이(理)와 기(氣)가 결합한 것이라는 기본 인식 위에서 성(性 : 성품)과 정(精 : 감정)을 통섭하는 주체로 파악하였다. 곧 성과 정은 인간의 마음에 내포된 두 차원의 존재양상이며, 성은 이로서 마음의 본체요, 정은 이와 기가 동시에 드러나는 마음의 작용으로서 인식하였다.일찍이 화담은 기에 치중함으로써 기만으로 모든 것을 이해하려 하였다. 이는 다만 기의 작용에 따라 생각될 수 있는 기 작용의 조리 또는 질서라고 밖에 보지 않았다. 화담은 이렇게 이를 기의 한 가지 속성으로 보기 때문에 그를 기일원론자라고 하는 것이다. 기 밖에 이가 없으므로 실제로 존재하는 것은 기뿐이다.퇴계는 이와 같은 화담의 이기설을 평하여, "기 한편에서만 익숙하여 그 이론이 어쩔 수 없이 이를 기인 줄 알 게 되었다. 또한 때로는 기를 이로 말하게 된 것도 있다."고 한다.퇴계가 화담을 가리켜 이와 기를 구분하지 못하고 기 한편에 치우쳤다고 하는 것을 보면, 퇴계는 화담보다 이에 더 치중하는 태도를 취함이 분명하다. 퇴계는 불멸 항존하는 것이 있다면 그것은 기가 아니라 이이며, 기는 생멸하고 이만이 항존하므로 실재라고 한다. 이러한 점에서 나아가 퇴계에게 있어 이는 형상적 작용으로 나타나지는 않지만 의욕을 지닌 모든 기의 작용의 근거가 되는 것으로서 기의 계와 고봉 사이에 벌어진 사칠논쟁의 발단이 되었다.3) 수양론퇴계의 학문정신은 이론적 정밀성에 사로잡혀 있는 것이 아니라 인격적 완성을 추구하는 수양론으로 열려 있기 때문에, 인간의 심성을 살아 움직이는 현실 속에서 이해한다는데 중요한 특징이 있다. 퇴계의 수양론은 심(心)과 경(敬)의 두 축으로 이루어져 있다. 심은 수양이 이루어지는 바탕이요, 경은 수양을 실천하는 방법이다. 퇴계의 학문적 관심은 항상 인간의 도덕적 자기완성을 추구하는 수양론으로 귀결되고 있으므로 이 '경'이야말로 퇴계 사상의 핵심이며, 퇴계가 존경받는 이유도 이러한 경의 태도를 한 평생 몸소 실천한 인격자이기 때문이다.문인 정유일은 퇴계의 이러한 학문과 사상을 다음과 같이 기록하였다."선생의 학문은 오로지 정주를 표준으로 한다. 경과 의가 같이 지탱하고(경의협지, 敬義夾持), 지와 행이 함께 나아가며(지행병진, 知行幷進), 밖과 안이 한결 같고(표리여일, 表裏如一), 본과 말을 함께 하며(본말병거, 本末幷擧), 대원을 뚫어보고 대본을 심어 세운다(식립대본 植立大本), 그 이른 경지를 논한다면 우리 동방에는 오직 그 한 분 뿐이다.퇴계 학문의 기본적 성격은 주자를 표준으로 하여 도학의 철학적 근거를 밝히고 인격적 실현을 추구하는 것이다. 그의 사상에는 성리설의 개념적 분석체계와 더불어 수양론의 실천방법이 긴밀하게 연결되어 있다. 도학의 학문적 기본방법을 거경(경의 생활화)과 궁리(진리탐구)라는 두 축으로 파악한다면, 이 둘은 도학을 이루는 양면으로서 유기적 관계를 지니는 것이다.먼저 궁리의 문제는 곧 심성, 이기의 성리학적 과제로서 추구되었다. 여기서 퇴계는 정지운의 천명도를 수정하는 과정에서나 기대승과 사단칠정논변을 전개하면서 인간의 심·성·정의 개념을 이·기 개념의 존재론적 구조로 정밀하게 분석하면서, 하늘과 인간 또는 이와기가 서로 단절될 수 없는 상호연관성을 통찰하면서도 각각에 근원하는 양상을 분석하여 선·악의 도덕적 근거를 명석하게 분별하고 있다. 곧 퇴계는 사단과 칠정은 같은 감정기해 주세요./퇴계선생의 학문의 핵심이 바로 이 '경'이라고 할 수 있습니다. 선생의 위대한 점은 성리학에서 말하는 인간과 사물의 이치를 밝히는데 그치지 않고 그것을 실천하려고 노력하신 데에 있는데, 그 실천의 핵심이 바로 이 '경'이라고 생각합니다.돌아가신 전고려대학교 이상은 교수의 말을 빌리면 '경'이란1)마음이 제 자리를 지키는 것입니다.2)마음이 항상 자각 상태에 있는 것입니다.3)마음이 사물에 접할 때 전일한 상태를 유지하는 것입니다.좀 더 쉽게 설명하면 살아가면서 마음 속에서 일어나는 일에 대하여 항상 세심한 주의를 기울여 성찰함으로써 인욕의 침입과 유혹을 배제하고, 자기의 본성 속에 갖추어져 있는 천리가 순조롭게 실현되도록 노력하는 태도를 말합니다.퇴계선생은 고요한 몸의 자세와 엄숙한 마음을 가지도록 힘써 노력하여 이 도리가 한순간도 떨어지지 않게 수양을 하다보면 홀연히 녹아서 깨끗해지는 경지가 온다고 하셨습니다.2. 학자 및 사상가로서의 이황1) 뛰어난 재질연보에 따르면 어릴 때 논어 등을 그에게 가르쳐준 그의 숙부 송재공 우는 그의 이해력이 뛰어남에 항상 칭찬을 아끼지 않았다고 한다. 예를 들면 논어를 읽던 중에 퇴계는 이(理)자를 가리키며 그 뜻을 '무릇 일의 옳음'이라고 스스로 깨달아 말하였다는 것이고, 그리하여 그의 숙부는 그를 가리켜 "가문을 유지할 사람은 이 아이임에 틀림없다."고 하였다고 한다. 자라서 향시를 비롯한 대과에 이르기까지 모든 시험에 수석 아니면 차석의 성적을 올린 것만 보더라도 그의 재질이 우수하였음을 짐작할 수 있다. 태학(성균관)에서 함께 생활한 하서 김인후(河西 金麟厚 : 1510~1560)가 그를 가리켜 "영남의 수재"라 한 것은 결코 과장이 아닌 듯하다.2) 열성적인 학구열퇴계는 14세 때부터 "비록 많은 사람이 모인 자리일지라도 반드시 벽을 향하여 조용히 생각할 정도"로 학문을 좋아하였고, 그것이 20세 경에는 "침식을 거의 잊어 가며 독서와 사색"에 잠길 정도여서 마침내 일생 동안 그를 괴롭히던 몸이 야위는"선생은 겸허로써 덕을 삼아 털끝만큼도 교만하여 잘난 체 하는 마음이 없었다."라고 평하였다.3. 교육자로서의 이황1)이황의 교육 목적이황의 교육목적은 유교교육의 일반목적인 인과 일치된다. 퇴계에 의하면, `교육은 윤리를 밝히는 것을 근본으로 삼는다`고 하였다. 교육을 받는다는 것이 학문을 하는 것이라면 학문을 하는 목적은 곧 바로 윤리 도덕을 바르게 아는 데 있다. 그리하여 퇴계는 학문의 목적을 `爲己之學`에 두고 있는 것이다. `그것은 도리를 우리들이 마땅히 알아야 할 것으로 삼고, 덕행을 우리들이 마땅히 해야 할 것으로 삼아서, 먼 곳보다 가까운데서, 겉보다 속부터 공부를 시작해서, 마음으로 얻어서 몸소 행하기를 기약하는 것이다.`라고 퇴계는 말하고 있다.그리고 이황은 교육을 받아야 하는 이유는 `마음을 바르게 하는 데 있는 것`이라고 하였다. 말하자면 교육은 다른 것을 위한 수단이 아니라 그 자체 목적이라고 한 말과 같은 것이다. 그러므로 그는 `爲人之學`을 반대하였으며 `과거에 급제하는 것이 유학자의 취할 바가 아니다`라고 하면서 당시의 유학자로서 학문을 한다고 하는 사람들을 보고 탄식하여 가로되 세상에 허다한 영재가 속학에 오염됨이 더욱 심하다고 하였다.예를 들면 오늘날의 국립대학총장에 비견되는 성균관 대사성의 책무를 맡으면서 퇴계는 그의 교육관을 밝힌 적이 있다. "선비란 예의의 원천이며 원기의 본거이다......지금부터 제군들은 모든 일상생활이 예의 가운데서 행하여지도록 하라. 서로 채찍질하여 구습을 벗도록 힘쓰고, 집에서 부형 모시는 마음을 미루어 밖에서 어른과 웃사람을 섬기는 예를 삼을 것이다. 안으로 충신(忠信)에 주력하고 밖으로 손제(遜悌)를 행함으로써 국가가 문예를 장려하고 학교를 세워 선비를 기르는 뜻에 부응하라." 요컨대 올바른 선비를 길러 국가의 교육 목적에 부응하는 것이 퇴계가 지향했던 교육자상이었다.3) 학문의 방법학문하는 방법을 물었을 때 "다만 부지런하고 수고스럽게 하며 독실하게 하는데 있으니, 이렇게 하여 중단됨이 없으면 하였다.
CNT(탄소나노튜브)개요1. 나노(Nano)란 무엇인가? 2. 탄소나노튜브 (Carbon Nanotube:CNT)란? 3. 탄소나노튜브의 구조 4. 탄소나노튜브의 합성 5. 탄소나노튜브의 물성 6. 탄소나노튜브의 응용1. 나노(Nano)란 무엇인가?-'10억 분의 1'을 의미, - 1nm는 원자 크기의 단위 나노는 바로 원자크기인 1nm의 세계를 다루는 것 나노 크기의 입자가 갖는 특징 - 일정한 부피 안에 존재하는 입자의 표면적이 기존의 재료에 비해 매우 크다 - 물질을 구성하는 원자들이 입자 내부보다 표면이나 계면에 많이 존재 - 기존의 물질에서는 기대할 수 없었던 새로운 물리적 성질이 나타난다 - 이 성질을 효율적으로 이용하여 유용한 재료를 만들 수 있다.2. 탄소나노튜브 (Carbon Nano tube:CNT)란?- 탄소 6개가 서로 연결 되어 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태(관) 를 이루고 있는 모양의 신소재이며 튜브의 직경이 나노미터(nm=10 억분의 1미터) 수준으로 극히 작은 물질입니다.3. 탄소나노튜브의 구조zigzag와 armchair 라고 알려진 두 개의 대칭구조가 가능 실제적으로는 벌집모양의 육각형이 튜브축을 따라서 나선형으로 배열된 'chiral' 구조4. 탄소나노튜브의 합성처음에는 전기 방전법이 주류를 이루었으나, 이후로 레이저 증착법, 열분해법이 제시 이들 방법은 탄소나노튜브를 합성한 후, 고순도를 얻기 위해서는 복잡한 정제과정을 거쳐야 하며, 또한 구조제어 및 수직배향 합성이 어려운 단점을 갖고 있다. 최근에는 탄소나노튜브를 수직배향으로 합성할 수 있는 CVD법(chemical vapor deposition)이 크게 부각되고 있다.① 전기 방전법 - 진공 챔버안에 양극과 음극에 각각 직경이 다른 흑연봉 일정한 거리를 띠워 배치시킨 후 전기방전을 유도하는 방법. 양극쪽과 챔버 겉면에서 탄소나튜브가 생성된다.② 열 CVD법 - 실리콘 또는 실리콘 산화막 또는 알루미나 기판위에 촉매금속으로 처리하여 촉매금속을 미세한 크기의 나노파티클로 형성시킨 후 탄소나노튜브를 성장시킨다 - 탄소나노튜브는 미세한 촉매금속 파티클 위에서 합성5. 탄소나노튜브의 물성① 전기적 성질 - 1998년 Frank는 SPM (Scanning probing microscopy) 을 이용하여 탄소나노섬유를 수은 액체상에 담지하여 전도성을 측정하였다. 그 결과 탄소나노튜브가 양자 거동을 보이면서 획기적인 전도성 (ballistic conductance)을 가진다고 보고하였다.② 열적성질 탄소나노튜브의 열전도도는 온도와 phonon의 평 균자유경로에 의존한다. Hone등은 1999년 탄소나노튜브의 열전도도가 온도에 일차적인 관계식을 가짐을 발표하였으며, 7-25 K의 온도범위에서는 직선관계, 25-40 K의 범위에서는 직선의 기울기가 증가하고, 상온이상에서는 온도가 증가함에 따라 단조증가함을 보고하였다. ③ 기계적성질 전반적으로 SWNT는 강철보다 10-100배 견고(stiff)하고 물리적인 충격에 강하다. 나노튜브의 tip에 힘을 가하면 손상 없이 구부러지며, 힘을 제거하면 원래상태로 돌아간다.특성높은 전기전도성 높은 기계적 강도 화학적 안정성 화학적 흡수성 높은 열전도도 길이가 길어도 저항이 그대로임일만배 더 기억용량이 큰 반도체를 만들 수 있는 소재 현재의 전자제품 크기를 1/3정도로 줄일 수 있는 소재 소형 이동용 전지의 사용시간을 획기적으로 연장시킬 수 있는 소재 저전압으로 전자방출 전류를 현재보다 10~100배 이상의 높은 수준으로 끌어올릴 수 있는 소재 자동차, 항공기 등의 구조재 강도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 고기능 복합체 소재 기타 Nanotechnology를 위한 소재6. 탄소나노튜브의 응용예① FED(field emission display) 응용 ② 2차전지전극 및 연료전지 응용 ③ Mechatronics 및 고기능 복합체 응용감사합니다. 모두 시험 대박내세요. ^ _^{nameOfApplication=Show}