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인간과 생활환경의 상관관계

목 차-----------------------Ⅰ. 서 론Ⅱ. 본 론1.가족환경● 정서적 안정과 사회화를 도모하는 가정환경● 경제활동과 그 관리를 하는 가정환경● 문화와 도덕을 유지 발전시키는 가정환경● 변화하는 현대의 가족환경2. 식생활 환경● 우리의 식생활● 바람직한 색생활3.의생활 환경● 삶에 대한 긍정적 사고와 자신감 배양● 소속의 표현● 개성의 표현● 사회질서의 유지● 사회적 사교성 표현● 인체의 체온조절4. 주거환경● 개괄적인 주거의 필요성과 인간 생활에 대한 영향● 변화하는 현대 주거생활양식Ⅲ. 결 론Ⅰ. 서론인간은 고유의 자아발달과 독립된 개인으로서 유지되기를 원하지만 개인만의 힘으로는 살아갈 수 없으며, 타인과의 상호작용을 통해 개인의 가치관과 정체성이 더욱 확실히 확립 할 수 있게 된다. 이것은 인간이 홀로 독립된 존재가 아니고 환경―환경이란 생물의 세계를 둘러싸고 있는 것들 중 생물의 생활에 영향을 미치는 모든 것을 말함―에 의해 둘러 쌓여 서로 영향을 주고받기 때문이다.인간은 환경을 구성하는 구성인이며 또한 환경을 유지하고 변화시키며 적응해 가는 형성인으로서의 역할을 하기도 한다. '트윈스(Twins)'라는 미국의 코메디 영화에서는 한 날 한 시에 태어난 쌍둥이도 자라나는 환경에 따라 엄청나게 달라질 수 있다는 것을 잘 보여주고 있다. 따라서 본론에서는 환경과 인간사이의 feedback과 그 상관관계에 대해 좀 더 알아보고자 한다.Ⅱ. 본론인간을 중심으로 볼 때 가족은 인간과 가장 밀접한 환경이다. 가정은 가족구성원과 심리적, 사회적 관계를 이루며 수입을 통해 경제적 기반을 형성하고 사회적 지위를 표상하게 된다. 이러한 가족이라는 환경에 의, 식, 주 생활이 영향을 주고 받는다. 또한 이러한 의 식 주는 문화를 형성하며 사회의 경제에도 영향을 준다.1.가족환경가족은 보다 큰 사회체계의 부분이며 가족구성원에 대해서는 가장 친밀하고 영향력 있는 환경이다. "둘 또는 그 이상의 가족원들이 서로 몰입되어 있고, 애정과 친밀감, 가치관과 의사결정 가정을 통해 자녀들이 자라서 고도의 합리적인 사회에서 활동할 때 사회에서 요구하는 가치관, 사회규범, 행동양식, ,습관 등의 사회, 심리학적 인성을 다지게 하는 사회화의 장이다. 가족구성원들과의 상호작용 속에서 인성의 기초를 이루게 되며, 사회환경의 기초를 형성하는 가치와 신념과 관습 등을 배우게 된다. 따라서 가족관계 속에서 익히게 되는 사회화는 개인의 인격형성에 절대적인 영향을 주며 이렇게 형성된 인격을 통해 사회에서의 구성원으로서 자신의 역할을 수행해 나가게 되는 것이다.● 경제활동과 그 관리를 하는 가정환경근대사회이후 생산과 소비가 분리되면서 생산은 기업 등 전문화된 생산기관이 담당하고 가정은 주로 소비자의 역할을 수행하게 되었다. 가계소득을 획득하고, 그것을 관리하며 가족성원을 위해 적절히 소비하므로써 경제적 만족과 가족의 요구를 충족할 수 있다. 가족은 경제적 토대를 통해 가족성원에 대한 물질적 지원은 물론, 심리적, 정서적 보호를 해주고 사회성원으로서 적절하게 성장할 수 있도록 해준다.● 문화와 도덕을 유지 발전시키는 가정환경우리는 가족을 통해 구성원들과 상호 보완하고 공감대를 형성하며, 지식과 가치를 다음 세대로 전승하고 있다. 특히 인간이 환경과 상호 작용한 결과로 문화라는 것이 생성되고 이것을 유지 발전시키는 일을 가정이 수행하는 것이다.가족 문화에는 가족내의 규칙들, 전통의식, 행동 패턴 등이 포함된다. 이러한 가족문화는 가족내 사건이 발생하거나 부정적인 일들이 일어났을 경우 정서적 안정을 주거나 그것을 완화하는 기능을 하게 된다.가족문화를 형성하는데 중요한 것 중 하나는 가정교육이라고 할 수 있다. 갓 태어난 자녀가 처음 인간을 접하고 사회를 경험하는 곳이 가정이 된다. 언어와 사회규범을 익히고 가정교육을 통해 소속된 사회의 가치간, 도덕, 규범을 습득하게 된다. 가정에서 어떠한 윤리적, 도덕적 교육을 하는가 하는 것은 가족성원뿐만 아니라 사회의 윤리, 도덕에도 직접 영향을 미치게 된다. 따라서 윤리, 도덕 교육의 장으로서 가족은 가족성. 3D는 부부별산제(Dutch pay), 아이 낳기 미루기(Delay kids), 역할공유(Double role)이다.부부별산제란 부부가 함께 수입을 공동으로 관리하거나 각자가 수입을 관리하고 공동지출을 반씩 부담하는 것이다. 경제적 부담을 남편에게만 지우지 않음으로써 부인이 경제적 종속에서 벗어나 평등한 부부 관계를 형성한다는 취지다. 그러나 부부간의 수입 차가 있을 경우 적잖은 갈등이 생길 수 있다. 또 각자 수입관리로 공동의 목표와 관계없이 씀씀이가 헤퍼지거나 부부간에 비밀이 생기는 문제점이 발생하기도 한다. 아이 낳기 미루기는 대부분 자신의 전공이나 취미 생활을 살리기 위해서 또는 경제적 여유를 갖기 위해 취하는 형태이다. 아직 보수적인 우리 사회적 특성상 비정상적이고 이기적인 성향으로 보여질 수 있다. 부부의 역할공유는 부부가 집안일 뿐만 아니라 육아와 자녀교육, 의사결정 및 경제관리 등 모든 것을 함께 평등하게 한다는 것이다. 그러나 우리 남편들의 가족 역할 수행은 아직 실망스런 수준에 머물고 있다. 사고는 평등을 지향하지만 행동은 여전히 전통주의에서 벗어나지 못하기 때문이다.새천년을 살아가는 새로운 모습의 가정 환경은 부부가 함께 생각하고 결정하며 모든 일을 각자의 적성, 직업적 특성, 그리고 시간적 안배에 맞춰 때로는 함께 하고 때로는 각자 하는 조화와 균형을 유지해야 한다. 그래서 변모된 가정의 모습에도 불구하고 전통적 가정의 긍정적 기능을 유지하고 현대에 맞게 개선, 발전 시킬 수 있을 것이다.2. 식생활 환경과거의 생존하기 위한 식생활에서 소득이 증가하고 생활수준이 향상되면서 식생활에서도 개인의 기호성이 중시된다. 요즘은 맛있는 음식을 과다 섭취하여 비만, 동맥경화, 심장질환등 순환기계질환이 증가하고 있다. 식생활과 건강은 밀접한 관계가 있으므로 중요하게 살펴보아야 한다.● 우리의 식생활식품은 생존하고 건강을 유지하는데 필요할 뿐 아니라 사회적, 심리적으로도 필수적인 것이다. 우리나라는 쌀을 주식으로 어육류, 두류, 채소류를 같이 섭취함으는 것이다.수입농산물의 증가와 외국계 회식업체의 확산에 의해 전통적인 식생활 문화의 쇠퇴가 문 제가 되고 있다. 현대인들은 바쁜 생활에 의해 식품에 있어서 간편성과 신속성을 찾다보니 패스트푸드 등을 먹게 된다. 엄마들의 편리를 위해 만들어지는 온갖 가공 식품들, 아이들의 변질된 입맛을 현혹하며 그 소비를 늘려 가는 인스턴트 식품들, 가공 식품의 차별화와 유 통과정의 안정성 때문에 사용되는 온갖 향료와 색소와 방부제 등은 우리가 살아가는데 반 드시 필요한 것들이 아니다. 우리에게 필요한 것은 가공하지 않은 자연 식품에서 자연의 순리를 배우며 자연의 생명력을 얻어 살아가는 것이다.― 핵가족화 되면서 가족이 모두 모여 함께 식사하는 것보다 개별식이 보편화되고 있다. 가족 과 함께 하는 식사는 식사예절을 배우고 좋은 식습관을 형성하며 가족 간 유대를 강화하는 기능을 한다. 현대의 식문화는 이러한 기회가 줄고 있는 것을 보여주는 것이다.― 인간의 수명이 연장되면서 노인인구가 증가하였다. 이와 더불어 각종 성인병 등의 건강 문제가 우려되고 있다. 영양과잉에서 오는 성인병이 많기 때문에 올바른 영양섭취를 해야 하고 이러한 문제를 개선하기 위해 바람직한 식생활 문화를 정착시켜야 한다.● 바람직한 색생활최근에 전 세계적으로 문제가 되고 있는 '광우병'이란 결국 초식동물에게 육식사료를 제공하여 이를 적절히 받아들이지 못하고 동물의 신체 내에서도 대사 기능에 교란이 일어나서 발생한 것이며, 이렇게 자연의 섭리를 거스르는 음식 섭취는 기존의 체계에 악영향을 끼쳐 다양한 질환의 원인으로 작용하는 것이다.마찬가지로 인체도 잘못된 음식이 흡수되어 몸에 들어왔을 경우 어떠한 일이 일어날지는 아무도 모른다. 선천적으로 약한 기관이나 조직에서 우선적으로 문제가 발생될 수도 있으며 이러한 잘못된 식생활이 장기적으로 지속된다면 인체 전체가 컴퓨터의 오류처럼 치명적인 질병이나 예측을 불허하는 희귀 질병을 일으킨다고 보아야 할 것이다.결국 현대병으로 명명되는 많은 성인병들인 심장병, 고혈압, 관절염에 필요한 영양소가 잘 배합 된 적당량의 식사는 어느 한가지 식품으로는 이 목적을 충족시킬 수는 없다. 바람직한 식생활을 유지하기 위해서는 한 식품군을 편중하여 섭취하지 말고 균형을 이뤄 섭취하는 것이 중요하다. 이를 위해 5군의 식품을 이용한 다양한 식단 설계가 도움이 된다. 영양소가 균형을 이룬 식품군을 섭취하기 위해서는 다양한 음식을 섭취해야 한다. 또한 과잉섭취하지 않고 적당한 양의 식품을 섭취해야 성인병을 비롯한 현대인의 질병을 예방할 수 있다.3.의생활 환경사람에게 꼭 필요한 생활중 의생활은 그 사람의 인격과 품위 및 개성을 동시에 나타내 주는 역할을 한다. 좀 더 구체적으로 인간이 의복을 착용하게 된 동기와 의복의 역할을 알아보도록 하겠다● 삶에 대한 긍정적 사고와 자신감 배양의복은 자신의 신체적 결점을 보완하여 대인관계를 원만하게 형성할 수 있도록 도와주고 이로써 삶에 대한 자신감을 형성하게 한다. 가령, 목발 및 부목 등의 보조기구를 사용할 때, 발생하는 의복 관련 문제점을 고려한 기능적이고 fashionable한 디자인의 의복이 개발 되어있다. 겨드랑이 부위가 치켜 올라가는 것을 방지하기 위한 상의 케이프코트, 의복 탈착이 용이한 양옆 지퍼의 바지 등이 있다. 또, 주름을 이용해 기능적으로 굽은 등을 감춘 상의, 잔주름을 이용한 기능적인 원피스는 척추 만성증후군을 앓고 있는 이들에게 도움을 주고 있다. 의복을 통해 장애인 자신을 긍정적으로 표현하고, 나아가 신체적 장애를 극복할 수 있도록 돕는 역할을 의복이 수행하고있다고 할 수있다.● 소속의 표현인간이 사회생활을 영위하면서 사회적 기대에 적합한 자신의 지위, 입장, 소속, 직종 등을 표현하기 위해 의복을 착용하였다. 그 예로는 경관복, 승복, 학생복, 단체복 등이 있다. 특히 소속을 표현하는 의복은 전형적인 복장을 형성하여 학생다운 복장, 회사원다운 복장등과 같이 틀을 형성하기도 한다. 사람들은 이러한 의복을 갖추어 입음으로써 자신이 원하는 집단에 속하려고 노력을 한다.● 개성의 표현인간은 다.

인문/어학| 2002.11.11| 9페이지| 1,000원| 조회(999)

환경, 인간생활, 상관관계, 사교

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[재료공학실험] 진공, cvd, pvd 평가B괜찮아요

■ 조사 사항● 진 공1. 토리첼리의 실험1643년 이탈리아의 물리학자 토리첼리는 유리관과 수은을 사용하여 다음과같은 실험을 하였습니다. 즉, 단면적1cm인 한쪽 끝이 막힌 길이 1m의 유리관 안에 수은을 가득 채운 다음, 수은이 담긴 그릇 안에 거꾸로 세우면, 유리관 안의 수은주는 그릇에 담겨 있는 수은의 표면으로부터 76cm의 높이를 항상 유지 하게된다는 것입니다.이때 유리관 위쪽에는 진공상태가 되는데 이를 "토리첼리 진공"이라 합니다.유리관 안의 수은주가 76cm가 되는 것은 수은주의 무게가 그릇에 담긴 수은의 표면에 작용하는 대기의 압력과 균형을 이루기 때문입니다. 이 실험으로 대기압(1기압)은 높이 76cm의 수은주 무게와 같다는 사실이 발견되었으며, 이는 오늘날 진공의 측정 단위에 있어서도 기초적인 개념이 되고 있습니다.우리가 흔히 사용하는 진공도의 단위인 토르(Torr)는 토리첼리의 머리글자를 딴 것이며, 대기압 상태를 표시하는 760Torr나 760mmHg, 76cmHg 등도 모두 토리첼리의 실험에서 나타나는 수은주의 길이를 이용 한 대기압의 표시인 것입니다.2. 진공도의 단위한국공업규격(KS)에서는 진공도의 단위로 Torr와 Pa를 규정하고 있으나, 일반적으로 Torr가 널리 사용되고 있습니다. Torr는 mmHg 와 동일한 단위이며, cmHg도 단지 mm를 cm로 표시한 것으로 같은 개념입니다.그러나 독일공업규격(DIN)에서는 mbar를 사용하고 있는데, 이는 대기압을 C, G, S단위 표시인 dyne으로 나타내는 것으로, 1mbar는 1cm에 대하여 1000dyne의 힘이 작용하는 압력을 나타냅니다. 이를 좀더 쉽게 이해하기 위하여 대기압을 우선 g으로 나타내보면,1기압은 = 76cmHg76cm인 수은주의 부피 = 1cm(수은주의 단면적) 76cm = 76cc76cc 13.6(수은의 비중) = 1033.6g이 되고,1g = 980dyne으므로1033.6g 980dyne = 1012928dyne = 1013.3mbar즉, 1기압 = 1013.공도와 게이지상의 진공도입니다.게이지상의 진공도는 절대 진공도와는 역으로 대기압을 0으로놓고 완전진공을 760mmHg또는 76cmHg로 표시하는 것으로, 일부 부르동 게이지의 눈금이 관념상 또는 계산상의 편의를 위해 이와같이 표기한데서 비롯되고 있습니다.따라서 절대 진공도는 760에서 게이지상의 진공도를 뺀 값이 되며, 상호간에는 위 그림과 같은 관계가 있습니다.이제부터 우리는 진공도 단위를 Torr Abs(토르로 표시된 절대진공도)로 통일하여 사용하기로 하고, 단순히 Torr라고만 표시된 경우에도 Torr Abs.를 나타내는 것으로 하겠습니다. 그 이외의 다른 진공도 단위에 대해서는 아래의 환산표를 사용하여 Torr Abs. 로 쉽게 환산 할 수 있습니다.[진공단위 환산표]Torr Abs.mbar%mmHgX 1 =X 1.333 =X 0.1316 =cmHgX 10 =X 13.33 =X 1.316 =inHgX 25.4 =X 33.86 =X 3.3426 =mbarX 0.75 =X 1 =X 0.0987 =%X 7.6 =X 10.13 =X 1 =PaX .0075 =X 0.01 =X 0.001 =PsiX 51.71 =X 6.805 =X 6.805 =4. 진공펌프의 용량 단위진공펌프의 용량을 나타내는 단위는 여러 가지가 있으나, 우리나라에서는 일반적으로l/min가 사용되고 있습니다.그러나 M/Hr(Cubie Meter per Hour=CMH)나 FT/min(Cubic Feet per /Minute=CFM)등도 간혹 쓰이고 있으므로 다음의 환산표를 이용하면 사용하는 단위로 쉽게 환산할수 있습니다.L/minM3/Hrft3/minL/minX 1 =X 0.06 =X 0.0353 =L/HrX 0.0167 =X 0.001 =X 0.006 =ft3/minX 28.32 =X 1.70 =X 1 =M3 /HrX 16.67 =X 1 =X 0.589 =5. 진공도에 따른 진공 영역의 구분진공영역은 진공도에 따라 아래의 표와 같이 몇 가지로 구분되어 불리어지고 있습니다. 진공영역을 이 같이 구공 영역에 따라 진공을 발생시키는 진공펌프의 종류가 다르게 된다는 것은 위에서 나타난 바와 같습니다. 진공펌프의 종류를 좀더 상세히 도식적으로 구분해 보면 아래와 같습니다.. 건식 로타리 베인 펌프 (DRY-RUNNING ROTARY VANE PUMP). 만유식 로타리 베인 펌프 (OIL FLOODED ROTARY VANE PUMP). 순환 급유식 로타리베인 펌프 (OIL CIRCULATED INJECRED ROTARY VANE PUMP). 배출 급유식 로타리 베인 펌프 (ONCE -THROUGH OIL INJECTED ROTARY VANE PUMP). 로타리 피스톤 펌프 (ROTARY PISTON PUMP). 로타리 기어 펌프 (ROTARY GEAR PUMP). 피스톤 펌프 (PISTON PUMP). 다이아후렘펌프 (DIAPHRAM PUMP). 루츠 펌프 (ROOTS PUMP). 수봉식 펌프 (LIQUID RING PUMP). 터보 분자 펌프 (TURBO MOLECULAR PUMP). 확산 펌프 (DIFFUSION PUMP). 이젝타펌프 (STEAM EJECTOR/GAS EJECROR). 흡착 펌프 (ABSORPTION PUMP). 이 온 펌프 ( ION PUMP). 게터 펌프 (GETTER PUMP). 승화펌프 (SUBLIMATION PUMP). 저온 펌프 (CRYO PUMP)7. 진공 펌프의 원리이와 같이 진공펌프의 종류가 여러 가지로 구분되고 있는 것은, 각 펌프의 작동 원리가 서로 다르고, 이에 따라 펌프의 최대 진공도 및 쓰이는 용도가 각기 다르기 때문입니다.1) 로타리 베인 펌프일반적으로 가장 많이 쓰이는 진공펌프로, 기본 원리는 옆의 그림과 같습니다. 그림에서 보면 내부 구조가 로타 베인 및 실린더로 되어 있는데, 로타의 중심과 실린더의 중심은 편심되어 있습니다.베인은 스프링 또는 원심력에 의해서 실린더 내면에 밀착된 상태로 돌아가게 되는데, 이때 베인과 베인 사이에 공간이 새기게 되고, 이 공간은 로타의 회전에 따라 용적이 달라지게 됩니다.한쪽 타입 보다 흡입주기가 길게 되어 진공 발생의 진동이 크게 되는 단점이 있습니다. 그러나 로타의 밀봉 작용이 베인의 경우보다 좋으므로, 수분이나 먼지 등에 의한 진공도 저하가 적어 흡기 상태가 악조건인 경우에도 우수한 성능을 발휘합니다.3) 로타리 기어펌프로타리 엔진 의 원리를 응용한 진공펌프로, 기본원리는 다음과 같습니다.즉, 옆의 그림과 같이, 원형실린더 안에 타원형의 로타가실더 중심축의기어를 따라 캠형 기어운동을 함으로써, 실린더를 두 개의 공간으로 분할하고, 이 공간이 로타의 회전과 함께 수축, 확장되면서 공기를 흡입한 후 이를 다시 압축시켜 배출하는 것입니다.이 펌프의 특성도 로타리 피스톤 타입의 펌프와 대동 소이 합니다.4) 피스톤 펌프자동차의 피스톤 엔진과 동일한 원리로 작동되는 펌프로서, 기본 구조는 자동차 엔진의 그것과 동일합니다.최대 진공도는 100Torr 정도로 그다지 높지 않으나. 다단식으로 직렬 연결한 경우 10Torr까지도 낼 수 있습니다. 회전운동을 하는 진공 펌프에 비해 진동이 크고 동력 손실이 많으며, 동일한 용량의 로타리 베인 펌프에 배해 구동 동력이 큽니다.5) 다이아 후렘 펌프이 펌프의 기본 원리는 얇은 판막을 진동시켜 밀폐된 공간의 용적을 수축 ,확장시킴으로써 공기를 흡입 또는 배출시키는 것입니다. 이 타입은 판막이 견뎌내는 압력 차이에 한계가 있으므로, 주로 저진공용 소형 펌프로 쓰이고 있습니다.6) 루츠 펌프루츠 펌프는 두 개의 리본모양의 회전 로타가 쌍을 이루며 회전함으로써 공기를 함입하여 배기 시키는 것입니다. 주로 저진공, 중진공영역에서 많이 쓰이며, 용량이 대용량이므로 다량의 공기를 배기시키는데 유용합니다.특히 1Torr부터 10Torr 의 영역에서 대용량의 배기 능력을 가지고 있으므로, 식품의 동결건조 공정 등에서 우수한 성능을 발휘합니다. 그러나 배기부가 대기압인 경우 배기 능력을 상실하므로, 로타리 베인 펌프등 다른 보조펌프와 연결하여 사용되고 있습니다.7) 수봉식 펌프이 펌프는 여러개의 날개를 가진 회전익 일정한 방향성을 부여함으로써 공기를 배출시키는 것입니다.터보 분자 펌프는 10Torr이하의 고진공 영역에서 일정한 배기량을 유지하므로, 고진공이 지속적으로 요구되는 전자 현미경이나 각종 반도체 생산 및 실험실 장비등에 많이 쓰이고 있습니다. 그러나 중, 저진공 영역에서는 배기량이 저하되므로 로타리 베인 펌프등의 보조펌프와 함께 사용되고 있는 것이 일반적입니다.9) 확산펌프확산펌프는 액체(일반적으로 확산유)를 가열하여 증발시킨 다음, 이를 노즐을 통해 고속으로 분사시킴으로써, 이때 충돌하는 공기입자를 아래로 끌어내려 보조펌프(일반적으로 로타리 베인 펌프)를 통해 배출시키는 것입니다.이 기종의 펌프들은 대체로 구조가 간단하고 기계적인 운동을 하지 않으므로 사용이 간편하여, 고진공을 얻는데 많이 사용되고 있습니다. 그러나 다른 고진공용 펌프와 마찬가지로 반드시 보조펌프를 써야만 합니다.10) 이젝타 펌프이젝타 펌프는 가스나 액체(일반적으로 스팀을 많이 사용)를 고압으로 노즐을 통해 분사시켜, 음속을 초과하는 가속도를 갖게 한 다음, 분사되는 가스나 액체와 함께 공기를 확산기 안으로 끌어들여 배출시키는 것입니다.이러한 기종들은 흡입되는 공기안에 함유된 가스에 큰 영향을 받지 않으므로, 주로 화학 반응기등에 많이 사용되고 있습니다. 그러나 도달 진공도가 100Torr안밖으로 저진공이어서, 여러대의 이젝타를 직렬로 연결하여 사용하는 경우가 많습니다. 이때 소모되는 스팀의 양이 막대하므로 유지비용이 많이 드는 단점이 있습니다.11) 흡착펌프흡착펌프는 활성화된 흡착제를 저온으로 냉각된 용기안에 넣어, 여기에 기체 분자를 흡착시켜 진공상태를 만드는 펌프입니다. 따라서 펌프의 용량이 흡착제가 빨아들일 수 있는 기체의 량으로 한정이 되므로 단속적인 공정을 갖습니다.12) 이온펌프이온펌프는 기체를 양이온화하여, 음전하를 띠고있는 전극판쪽으로 가속시킴으로써 배기를 시키는 펌프입니다. 이러한 펌프들은 진공이 미리 10Torr정도 걸려있는 소형 용기에 고진공을 걸어 사용됩니다. 펌프의습니다.

공학/기술| 2002.11.11| 12페이지| 1,000원| 조회(1,097)

진공, cvd, 박막의 증착, PVD

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[재료공학] x선회절 기초 평가B괜찮아요

■ 조사사항● XRD의 기본원리1. XRD(X-Ray Diffractometry)1912년 von Laue에 의해 결정에 의한 X선 회절 현상이 발견된 이래 거의 모든 재료 연구 분야에서 가장 광범위하게 사용되고 있는 결정구조 분석기기이다.결정에 X선의 쬐면 결정 중 각 원지는 입사 X선을 모든 방향으로 산란시키며, 이 산란된 X선들이 합쳐져 회절 X선을 형성하게 된다. 회절이 일어나기 위한 필요 조건은 Bragg's Law(2dsin theta `=`n lambda) 이다.X선 회절 분석으로 얻을 수 있는 정보는 회절선의 위치는 결정의 하하학에 대한 정보를 포함하며 강도는 결정내 원자들의 형태 및 배열과 관련되어 있고, 회절선의 폭은 결정성의 척도이다.2. XRD분석의 종류(1) 분말법(WAG:wide angle goniometry) 회절분석주로 실리콘, 화합물반도체, 초전도체, 세라믹 등 원재료의 격자상수, 결정면등을 분석할 때 이용되면, Laue회절패턴 등도 연구할 수 있다.Fig. 2. Measurement set up for WAG(2) 박막(TFD: thin film diffractometry) 회절분석X선은 수 ㎛이상의 깊이까지 침투하여 회절하므로 박막 두께가 수 천Å이하로 얇을수록 회절강도가 상대적으로 감소하기 때문에 박막의 peak가 잘 나타나지 않는다. 따라서 박막에 관한 정보만을 얻기 위해 시료 표면에 대한 X선의 입사각(θ)을 낮추어서 2°∼4°로 고정시키고 검출기의 결로 2θ만을 주사하여 분석한다.Fig. 3. Measurement set up for TFD.(3) 고분해능(HRXRD)/쌍결정(DCXRD: double crystal X-ray diffractometry)회절분석정밀 각도 분해능을 가진 단결정 재료를 이용하여 입사되는 x선 빔의 파장을 단색화함으로써 분해능을 높이고, 알반 x선 이론을 진보시킨 동적 이론을 적용함으로써 미세한 회절각도 차이를 측정할 수 있으므로 주로 단결정 재료의 정밀한 격자상수 변화 및 결정성 등을 분석할hase identification 및 결정구조 분석 : 50,000 phases- Thin film measuring 능력 : 10∼20 nm- Micro area 측정 능력 : 30∼100 ㎛- Angular resolution : 0.05 arcsec- High sensitivity(DELTA d/d`) :{10}^{-7}- Rocking curve analysis4. 활용 분야- 정성/정량 분석조성 판정, 결정의 상 변화등 결정구조 해석에 이용- 결정화도(crystallinity)의 측정 및 계산결정의 크기, strain 측정- 금속 시료의 잔류응력과 집합조직 측정- 박막의 조성 및 구조해석- Dislocation, Stacking fault 등 격자결함, 결정방위면, 격자상수의 측정- 온도에 따른 상 변화 및 결정 구조 해석5. 장점과 단점- 장점 : 비파괴적 분석이다.분석 시간이 빠르다.분석 비용이 저렴하다.- 단점 : 정량 분석이 어렵다.비정질 재료의 분석이 어렵다.6. X-선 회절계의 일반적인 구조X-선 발생장치(GENERATOR)고니오미터(GONIOMETER)검출기 계수 기록 회로X-선 발생장치(GENERATOR)1) X-선 발생장치(GENERATOR)Fig. 5. X-선 발생장치(1) X-선 튜브봉입형 X-선 튜브(Sealed type) : 내부가 고도의 진공으로 유지되어 있어 별도의 진공장치가 필요없으며 최대 출력은 1KW-3KW이다.회전양극 X-선 튜브(Rotating anode) : 필라멘트 교체로 거의 영구적으 로 사용 가능하다. 최대출력은 12KW이상으로 봉입형 튜브에 비해 높은 출력을 얻을 수 있어 약한 회절도형을 짧은 시간에 측정하는 경우에 적합하다. 진공펌프로 tube내를 항상 배기시 키면서 사용하여야 한다.(2) 보안회로와 급수장치장치자체보호와 인체의 안전을 위해 과부하 방지장치, 경고등, 안전스위치, 단수릴레이 등의 설비가 되어 있다. X-선 튜브에는 양극을 냉각시키기 위한 35 ℃이하의 깨끗하고 부식성이 없는 냉각수를 흘려 광학계X-선 회절계 고니오미터의 광학계는 집중법의 조건을 근사적으로 만족하도록 만들어져 있다. Fig.6에서 보는바와 같이 X-선은 X선원에서 발산하여 시료에 의해 회절되고, 같은 디프랙토미터 원 위에 있는 수광슬릿에 집중되어 카운터에 들어간다. X-선 회절계에서는 X-선 튜브의 선촛점(line focus)을 이용하고, 초점으로부터 나온 X-선은 검출기에 도달하기까지 몇 개의 슬릿을 통하게 된다.(Fig.7)얇은 금속판을 좁은 간격으로 평행하게 겹친 평행슬릿(sollar slit) 과 발산슬릿(divergence slit)을 통과한 X-선만이 시료에 입사하여 회절되고, 그 회절 빛은 수광슬릿(receiving slit)과 평행슬릿 및 산란슬릿(scattering slit)을 지나서 검출기로 들어간다. 발산슬릿과 산란슬릿은 1/6˚, 1/4˚, 1/2˚, 1˚, 2˚, 4˚등이 있으나 보통 1˚ 슬릿을 많이 사용한다. 수광슬릿은 0.15 mm가 많이 사용되고 그 외에 0.3, 0.6 mm등이 있다.Fig. 6. Layout of X-ray diffractometerF: X-선 초점, A : 고니오미터 축P : 평행슬릿, R : 수평슬릿D : 발산슬릿, RP : 평행슬릿S : 시료, SS : 산란슬릿Fig. 7. 고니오미터의 광학계와 슬릿배치(2) 필터(Filter)X-선 회절계에 사용되는 광원은 target 금속의 특성 X-선이다. 가장 많이 사용되는 Cu의 X-선을 정확히 관찰하면 Fig.8과 같이 3개의 peak, 즉 Ka1(1.54056 Å), Ka2(1.5443 Å), Kb(1.392 Å)로 갈라져 있음을 알 수 있다. 이들 강도의 비는 100 : 50 : 20 정도이나, 필터를 사용하면 X-선 실험에 바람직하지 않은 Kb peak은 제거할 수 있다.(Fig. 9)필터는 K흡수단이 target물질의 Ka선과 Kb선의 파장중간에 있는 물질을 사용한다. 그러한 물질은 target원소보다 원자번호가 1-2작은 원소들로서 Cu target의 경우는 Ni 필터, 스펙트럼Fig. 9. Primary spectrum and absorption by a b-filter.(3) 모노크로미터(Monochromator)단결정면의 회절을 이용하여 회절 빔을 단색화 시키는 장치이다(Fig.10)강도가 감소하기는 하지만 monochromator는 Ka선만 회절 시키므로 Kb필터가 필요하지 않으며, 시료에서 발생하는 background X-선 즉 형광 X-선, 비간섭성 산란 X-선 등을 제거시킨다.예를 들면, 강시료 또는 철분이 많은 재료를 일반적인 회절장치에서 Cu X-선으로 측정하면 형광 Fe K X-선에 의한 백그라운드가 지나치게 높아진다. 그러나 monochromator를 사용하여 CuKa만을 반사하도록 한다면 FeKa, FeKb는 카운터에 들어오지 않으므로 background는 실제로 0으로까지 감소한다.Fig. 10. The diffraction beam monochromator.3) 검출기와 계수기록회로(Electronic circuit panel)(1) 검출기 : Xe, Kr, Ar 등을 주성분으로 하는 불활성 기체로 충진된 비례계수관(proportional counter)을 사용한다.(2) 검출기로 입사한 X-선은 파고분석기(PHA)를 통해 필요한 펄스만 선별되 어 계수장치에 계수된다.● 밀러지수 결정법Fig.11과 같이 입방정의 단위격자의 한 모서리점을 원점으로 하여 3차원의 좌표계를 생각하고 격자상수를 단위로 하여 원점으로부터의 거리로 나타내면 각 원자의 위치는 그림에 표시한 바와 같이 결정된다. 그러나 결정구조의 대칭성과 반복성 때문에 개개의 원자위치를 나타내는 것보다다는 원자로 구성되는 면이나 원자배열의 방향을 상대적으로 나타내는 것이 훨씬 편리하다. 변이나 방향의 표시는 결정학에서 사용되는 밀러지수를 사용하는 것이 편리하므로 밀러지수를 결정하는 법을 알아보기로 하자.Fig. 11. 원자위치의 좌표결정면의 밀러지수는 면에 의해 교차되는 좌표축의 길이를 그축의 단위길로로 나눈 값의 역수의 최소 정수비로 나타내며 지난다고 가정할 때 직선상에 있는 임의의 한점의 좌표의 최소정수비로 나타내며 그 지수가 u, v, w라면 [uvw]로 나타낸다. 또 지수가 음의 값을 갖는 경우에는 숫자위에 마이너스 부호를 붙여서 (hkl) 또는 [uvw]와 같이 나타낸다. 여기서 좀 더 이해를 쉽게 하기 위해 금속의 결정으로 중요한 입방정계와 육방정계에 대하여 실례를 들어 설명하기로 한다.Fig.12 . 일반적인 평면 및 서로 평행한 면의 밀러지수① 입방정계의 경우Fig.12를 고려하면x, y, z축의 절편의 길이 4, 3, 2역수를 취하면 1/4, 1/3, 1/2이들의 최소정수비는 3, 4, 6따라서 이 면의 밀러지수는 (3 4 6)이 된다. 또한 Fig.12에서의 같은 평행면을 생각하면면A 면B 면C절편의 길이 1, 1, 1 3, 3, 3 -1, -1, -1역수 1, 1, 1 1/3, 1/3, 1/3 -1, -1, -1밀러지수 (111) (111) (iii)따라서 평행한 면은 같은 지수로 나타낼 수 있으며 그림에서 알 수 있듯이 (111)면과 (111)면 처럼 지수가 같고 부호가 전부 반대인 면도 평행이다. 면이 좌표축과 평행한 경우는 수학적으로 좌표축의 절편이 무한대가 되어 지수는 0이 된다. 여기서 유의할 점은 결정격자의 규칙성 때문에 좌표축의 원점을 어느 곳에 설정해도 같은 관계가 성립해야 한다는 점이다.앞서 언급한 바와 같이 결정격자 내에서 같은 지수를 갖는 면은 무수히 많으며 그들의 면간 거리는 항시 일정하다. 원자밀도는 일반적으로 면지수가 큰 면일수록 면간거리는 작게 되고 또 그 면의 원자밀도도 작게 된다.Fig.13 . 방향의 밀러지수방향을 나타닐 때에는 Fig.13에 나타낸 바와 같이 그 방향과 평행이고 원점을 지나는 직선을 생각하고 그 위에 적당한 점 A를 택하면, 그 점의 좌표가 방향의 밀러지수가 된다. 그림에서는A점의 좌표가 2, 1, 1이므로 밀러 지수는 [211]이라고 스며 만일 직선상의 점 B를 택했다면 B점의 좌표는 4, 2, 2가 되나 밀러지수는 최소점수비를

공학/기술| 2002.11.11| 11페이지| 1,000원| 조회(2,178)

X선, 회절, xrd, 밀러지수, x선회절 기초

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[재료공학실험] 재료의 상변태 실험 평가C아쉬워요

{재료의 상변태 실험재료공학 실험 4: 3학년 2학기담당교수안진호담당조교김태근학번1996011034이름(조)김덕승(1조)● 실험 목적탄소강의 pearlite 조직과 martensite 조직의 생성과정을 이해하고 비교 관찰한다.● 조사 내용1. pearlite, martensite, bainite 각각의 생성과정과 조직의 특성을 설명하라.2. ausforming과 marquenching에 대해 설명하라.■ Pearlite(펄라이트){그림 .1 펄라이트0.8%C의 공석탄소강을 750℃ 정도로 가열하여 충분한 시간동안 유지하면 조직은 균일한 단상의 오스테나이트가 되는데, 이 과정을 오스테나이트化(austenitizing)라고 한다.이 공석강을 평형에 가까운 냉각속도로 서냉시킬 때, 즉 공석온도 직상에서는 아직까지 조직은 오스테나이트 상태로 있다. 그러나 온도가 더 내려가서 공석온도 이하로 되면 오스테나이트는 α페라이트와 시멘타이트(Fe3C)의 혼합조직으로 변태하게 된다. 이 조직은 페라이트와 시멘타이트가 교대로 반복되어지는 층상조직(層狀組織, lamellar structure)을 형성하고 있다. 이 조직은 광학현미경으로 나타낸 것으로서, 그 형태가 진주(pearl)와 비슷하기 때문에 펄라이트(pearlite)라고 불리워진다.이와같이 펄라이트는 단상조직이 아니라 페라이트와 시멘타이트의 2상혼합조직이라는 사실에 유의해야 할 것이다. 따라서 서냉된 0.8%C의 공석강을 Ａ1 변태온도 직하에서 지렛대법칙(lever rule)을 적용시키면 이 합금을 구성하고 있는 페라이트와 시멘타이트의 중량분율을 알 수 있다. 즉,페라이트의 분율(wt%) = {{6.67-0.80} over {6.67-0.02} TIMES 100% ~=~88%시멘타이트의 분율(wt%) = {{0.80-0.02} over {6.67-0.02} TIMES 100% ~=~12%따라서 723℃와 상온에서 페라이트의 탄소 고용도한계의 차이가 거의 없기 때문에 펄라이트 조직은 상온에서 약 88%의 페라이트와 12%의 시멘타이트로 구성되어 있게 되고, 또한 페라이트와 시멘타이트의 밀도가 거의 비슷하기 때문에 펄라이트 조직에 나타나는 페라이트와 시멘타이트의 면적비율은 약 7:1정도가 된다.공석강을 850℃로부터 750℃까지 냉각해서 이 온도에서 항온 유지시키면 어떠한 변태도 일으키지 않는다. 그러나 650℃까지 냉각시켜서 항온유지하면 1초후에 펄라이트 변태가 시작되고 10초 이내에 변태가 완료된다(그림 1.2(a)의 곡선 II). 펄라이트 형성온도가 낮아짐에그림1.2 (a) 0.80%C (b) 0.45%C (c) 1.0%C를 함유한 강에 대한 여러 가지 냉각프로그램으로부터 얻어지는 조직상의 상태;A=오스테나이트, B=베이나이트, C=시멘타이트, F=페라이트P=펄라이트, M=마르텐사이트, Ms= 마르텐사이트 생성 개시온도따라 층상펄라이트는 점점 미세해지고 조직은 더욱 경화된다. 펄라이트 형성과정을 시멘타이트의 형성으로부터 시작된다고 가정하면, 오스테나이트에서 시멘타이트가 형성되기 위해서는 탄소원자가 확산이동해 와야만 하고, 동시에 시멘타이트의 인접한 지역은 탄소가 고갈{되므로 페라이트가 형성되어, 시멘타이트와 페라이트층이 나란히 성장해간다.공석강을 860℃에서 오스테나이트화 한 후 705℃에서 항온변태시킬 때 유지시간에 따른 조직의 변화를 보면, 소정의 잠복기(潛伏期, incubation period)가 지난 후에 생성된 펄라이트 콜로니(colony)의 핵이 이웃한 핵에서 성장하는 콜로니(colony)와 만날 때까지 계속 성장해간다.A1 변태온도 직하에서 핵생성속도는 작고 핵성장속도는 비교적 크기 때문에 단지 소수의 핵만이 형성되어 성장하게 된다. 그리고 이 온도에서 형성된 펄라이트의 층상간격(層狀間隔, interlamellar spacing)은 비교적 큰 편이다.{그림 1.3 페라이트와 펄라이트그림 1.2(b)에 있는 아공석강의 경우, 750℃에서 변태를 일으키면 페라이트만이 형성되어 페라이트와 오스테나이트의 2상 평형상태가 된다(곡선 I). 변태를 650℃에서 일어나게 하면 페라이트가 우선적으로 형성되고, 잠시후에 펄라이트가 형성된다.그림 1.2(c)에 나타낸 과공석강의 경우에도 유사한 방법으로 시멘타이트가 우선적으로 형성되고, 그 다음에 펄라이트가 형성된다.■ Martensite(마르텐사이트){그림 2.1 마르텐사이트오스테나이트를 임계냉각속도 이상으로 급냉하면 딱딱하고 치밀한 조직을 갖는 마르텐사이트가 얻어진다. 이 치밀한 조직은 판상 또는 래스(lath)상의 작은 결정으로 되어 있고 그 하나 하나가 원자의 확산 없이 오스테나이트에서 동소변태한 단일상이다. 이와같은 무확산변태는 강이외에도 많은 금속 및 합금 또는 화합물에도 발견되었다.{그림 2.2 마르텐사이트와 미세펄라이트{그림 2.3 마르텐사이트와 잔류오스테나이트강에서 하나의 마르텐사이트 플레이트는 음속에 상당하는 속도로 성장한다. 각각의 마르텐사이트 플레이트가 성장할 때 일어나는 저항변화를 이용하여 마르텐사이트의 성장속도를 측정할 수 있다. 따라서 마르텐사이트 변태시 핵생성은 완전히 성장한 플레이트의 최종형태에 미치므로 매우 중요하다. 오스테나이트 상태로부터 상온으로 급격히 냉각(퀘칭)하면 탄소가 확산할 만한 시간적 여유가 없으므로 이동하지 못하여 α철 내에 고용상태로 남아 있게 된다. 그런데 탄소원자가 차지할 수 있는 격자틈자리의 크기는 γ철(0.51Å)에서보다는 α철(0.35Å)에서 더 작기 때문에 격자가 팽창될 수밖에 없다. 이때 야기되는 응력 때문에 강의 경도가 증가되어 경화된다. 이와 같이 α철 내에 탄소가 과포화 상태로 고용된 조직을 마르텐사이트라고 부른다. 이 마르텐사이트 변태가 시작되는 온도를 MS점, 종료되는 온도를 Mf점이라고 하며, 이 온도는 오스테나이트의 화학조성에 따라서 달라지는데 공석강에서는 약 230℃정도이다. 그밖에 탄소량에 따른 MS, Mf점의 변화를 보면, 탄소량이 증가됨에 따라 MS, Mf점은 저하하는 것을 알 수 있다. 또한 마르텐사이트 조직의 형태도 탄소량에 따라서 래스, 혼합 및 플레이트 마르텐사이트로 변화된다.한편 펄라이트와 베이나이트의 형성은 변태시간에 따라 진행되는 반면에, 마르텐사이트 형성은 변태시간에는 무관하고 Ms 온도 이하로의 온도강하량에 따라서만 결정된다. 일반적으로 공석강을 850℃에서 오스테나이트화 한 후 Ms온도 아래로 냉각시킴며 관찰한 따른 마르텐사이트 형성과정을 보면 210℃, 200℃, 180℃ 및 20℃로 온도가 내려감에 따라 마르텐사이트 변태량이 증가함을 명확히 알 수 있다.■ Bainite(베이나이트)오스테나이트가 펄라이트 변태곡선의 최대성장속도에 해당하는 온도 이하의 큰 과포화상태로 냉각될 때에는 새로운 공석상인 베이나이트가 형성된다. 베이나이트도 페라이트와 시멘타이트의 혼합물이지만 현미경 조직은 펄라이트와 매우 다르며, TTT선도에 베이나이트의 C곡선을 따로 그릴 수 있다. 베이나이트의 현미경 조직은 주로 생성 온도에 따라 달라진다. 공석강을 약 550℃이하의 온도에서 항온변태시키면 베이나이트가 형성되기 시작한다. 베이나이트의 형성은 오스테나이트 결정립계에서 페라이트 핵의 형성으로부터 시작된다고 가정하고 있다. 페라이트 핵이 형성되면 주위의 오스테나이트 탄소농도는 증가해서 시멘타이트가 형성되어, 페라이트와 시멘타이트가 나란히 성장해간다. 베이나이트는 형성온도에 따라 상부베이나이트와 하부베이나이트로 분류되는데, 공석강을 860℃에서 오스테나이트화 한 후 500℃에서 0.5초간 항온변태시킨 상부베이나이트조직을 보면 깃털모양의 상부베이나이트 조직과 일부 펄라이트가 나타나는 것을 알 수 있다. 일반적으로 상부베이나이트는 비교적 취약한 반면, 하부베이나이트는 비교적 인성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 한편 비교적 낮은 온도인 300℃에서 형성된 하부베이나이트조직은 상부베이나이트와는 다른 형태를 나타낸다. 공석강을 860℃에서 오스테나이트화 한후 300℃에서 항온유지시간에 따른 조직의 변화를 보면 형태는 깃털모양이라기 보다는 침상의 형태를 보이고 있다. 공석강에서 상부베이나이트에서 하부베이나이트로의 천이는 350℃ 정도에서 일어나지만 그 경계를 명확히 구분하기는 어렵다. 그러나 상부베이나이트의 경도는 변태온도에 따라 약간 변화되는데 비하여 하부베이나이트의 경도는 변태온도가 저하함에 따라 급격히 증가된다. 또한 상부베이나이트는 동일경도로 퀘칭 템퍼링한 조직보다 인성이 그다지 높지 않지만, 하부베이나이트는 동일경도의 퀘칭 템퍼링한 조직보다 현저하게 큰 인성을 나타낸다.{그림 3.1 상부베이나이트○ 상부베이나이트고온에서 생성된 베이나이트는 침상 또는 래스(lath)형태의 페라이트와 lath사이에 석출된 시멘타이트로 구성되어 있으며 이를 상부 베이나이트(upper bainite)라 한다. 페라이트 lath는 widmanstatten측면판과 비슷한 방법으로 오스테나이트 속으로 성장해 간다. 페라이트는 오스테나이트 결정립중의 하나와 Kurdjumov-Sachs의 방위 관계를 가지며 입계에서 핵생성한다. 과냉도가 매우 크므로 핵은 빠르게 γ2결정립으로 성장해 가서 저에너지의 반정합계면을 갖는 lath페라이트를 형성한다. 이러한 핵생성은 입계를 따라 여러 위치에서 발생하므로 미세한 lath group으로 발전한다. lath모양이 두꺼워질수록 오스테나이트의 탄소량이 증가하게 되며 결국 시멘타이트가 핵을 생성시키고 성장하게 된다.{그림 3.2 하부베이나이트○ 하부베이나이트변태온도가 충분히 낮아지면 bainite의 현미경 조직은 래스 모양에서 판상으로 변하며, 탄화물은 매우 미세하게 분산되어 마치 템퍼링 처리를 한 마르텐사이트와 비슷해진다. 어느 온도에서 하부 베이나이트로 천이하느냐 하는 것은 탄소함량에 따라 변하며 매우 복잡하다.

공학/기술| 2002.09.28| 6페이지| 1,000원| 조회(593)

상변태, 펄라이트, 베이나이트

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