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  연료전지실습 | Polymer Electrolyte Fuel Cell의 성능 측정 TIP 연료전지의 기본 원리와 그중 PEMFC의 특성에 대해 이해한다. 연료전지 오늘날 세계 에너지 수요의 80%에 달하는 화석연료에는 한정된 양과 심각한 환경오염의 유발이라는 문제점이 있어서 끊임 없이 대에 연료의 필요성이 대두 되고 있다. 석유 화학 회사들의 추산에 의하면 석유와 천연 가스의 생산량은 2015～2020년경 정점에 달한 후에 점점 감소할 것이라고 한다. 환경문제 또한 지구온난화, 기후변화, 해수면 상승, 산성비, 오존층 고갈 노천 채탄(採炭)에 의한 삼림과 농지의 파괴등으로 세계적 환경 피해의 총액은 연간 5조 달러 정도로 추산된다. 이러한 화석 연료의 대체를 위해서는 수소에너지, Solar Cell, Biomass, 수력, 풍력 발전등의 친환경적인 에너지들이 연구되고 있다. 특히 대체.. Engineering/그외 공학 2020. 5. 27.

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  식품가공학실험 | 딸기잼의 제조과정 및 잼의 원리 TIP 1. 젤리화의 원리를 이해한다. 2. 젤리화의 원리 : 펙틴, 산, 당분의 상호작용으로 서로 일정한 비율과 농도를 갖고 있어야 한다. 펙틴질(pectic substance) 펙틴질은 과일이 세포막 속에 셀룰로오스(cellulose)와 함께 세포를 유지하고 있어 과일의 견고도를 좌우하는 중요한 요소이다. 덜 익은 과일은 물에 녹지 않는 protopectin으로 존재하지만 과일이 익어감에 따라 protopectinase(protopectin을 분해하는 효소)의 작용을 받아 가용성의 pectin으로 변한다. 이 변화는 과일을 가열할 때에도 일어난다. 과일이 너무 익으면 pectin acid로 분해되는데 이 변화는 pectin을 장시간 높은 온도에서 가열하였을 때도 일어난다. 이 중에서 가열할 때 pec.. Engineering/식품 영양 | 공학 2020. 5. 24.

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  일반물리학실험 | 강체의 공간운동에 의한 역학적 에너지 보존 TIP 경사면과 원주 궤도를 따라 금속구를 굴리는 과정에서 구의 회전 운동에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 강체 공간운동장치를 그림 3과 같이 끝점 C가 수평을 유지하도록 실험대에 장치하고 트랙으로부터 지면까지의 거리 y를 측정한다. 2) 구의 출발점의 높이를 변화시켜 가면서 구가 원형트랙의 꼭짓점 T를 간신히 접촉하면서 지나갈 때의 출발점의 높이 h를 측정한다. 3) 구가 낙하되리라고 추정되는 위치에 먹지와 갱지를 깔고 과정 2)에서 정한 높이 h에서 구를 굴려내려 수평거리 x를 5회 측정한다. 4) 점 C에서 구의 속력 v(실험)를 x와 y를 사용하여 계산한다. 5) 식 (2)에 h값을 대입하여 구한 구의 속력 v(이론)와 비교한다. 6) v(실험)와.. Engineering/물리학 2020. 5. 24.

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  화학공학실험 | Electrophoresis - 전기영동 TIP 단백질의 기본적인 개념과 단백질의 분리정제에 대해서 이해하고, 단백질의 분리의 가장 일반적인 방법인 1-D 전기영동 실험을 이용하여 목적하는 단백질의 분리 및 단백질체학(proteomics)의 기본적인 지식을 배양하도록 한다. 실험 방법 1. Casting & Running (Denaturing SDS-PAGE) ① 전기영동 키트의 고유한 방법에 따라 유리판을 casting한다. ② Stacking gel과 running gel 용액을 준비한다. Ⓐ Stacking gel과 running gel 모두 부족할 때를 대비 하여 충분히 만든다 Ⓑ Running gel은 15%, Stacking gel은 5%가 되게 만든다. ③ Running gel 용액에 ammonium persulfate와 TEMED.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 24.

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  신소재기초실험 | 탄소강(SM45C)의 경도 측정 - 철강재료 열처리에 따른 미세조직 관찰 TIP S45C탄소강의 미세조직을 관찰하기 위한 기본적인 열처리를 한 후, Polishing과 Etching을 거쳐 광학현미경을 통해 미세조직을 관찰하고 경도를 측정한다. 결과를 토대로 열처리와 미세조직 그리고 경도와의 상관관계에 대해 알아본다. 열처리 방법에 따른 미세조직 변화 1. Annealing(노냉, 소둔, 풀림) 재료를 고온으로 장시간 유지시킨 후 서서히 냉각하는 열처리를 말한다. 일반적으로 이러한 어닐링 열처리는 잔류응력의 제거, 연성, 인성의 향상, 특정한 미세구조의 형성을 위해 사용된다. 다양한 어닐링 열처리가 가능하며, 열처리의 종류는 열처리에 의한 재료의 미세구조 변화와 이에 따른 기계적 성질의 변화에 의해 구별된다. 2. Normalizing(공냉, 소준, 불림) 철 합금의 경우, .. Engineering/신소재 공학 2020. 5. 24.

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  공업화학실험 | 단순 증류를 이용한 가솔린 증류 TIP 원유를 끓는점의 차를 이용한 분별 증류에 의하여 아래와 같이 석유 가스, 휘발유(가솔린), 등유, 경유, 중유, 아스팔트로 나누어지며 취급이 간편하고 경제성이 뛰어나 전 세계에서 널리 이용되고 있다. 이번 실험에서는 여기서 나오는 자동차용 가솔린을 다시 한 번 증류하여서 시간에 따른 온도가 변할 때 나오는 가솔린의 부피를 측정하여 증류 곡선도를 구하고 KS규격(KS M2031)에 합격하는지의 여부를 판정한다. 또한 분별 증류를 통하여 단순 증류의 원리를 이해하는 것을 목적으로 한다. 분별증류 2종 이상의 여러 가지 성분을 포함하는 시료로부터 각 성분을 증류에 의해서 분리하는 조작을 분별증류(fractional distillation) 라고 한다. 단순증류(simple distillation)로서는.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 24.

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  신소재기초실험 | 이원계 저온 합금의 열분석 시스템 설계 TIP 1. 재료물리학, 고체화학, 고분자 화학 등의 재료분야에서 폭넓게 이용되고 있는 시차열분석에 대하여, 그 원리와 기초지식을 학습한다. 2. 본 실험에서는 융점이 낮은 이원계 합금을 직접 제조하고, 유도결합플라즈마 방출분광법(ICP-AES)을 이용하여 합금의 조성을 확인한다. 유도결합플라즈마 방출분광법(ICP-AES) 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 아르곤 플라즈마에 도입하여 6,000 ～ 8,000K에서 여가된 원자가 바닥상태로 이동할 때 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 원소의 정성 및 정량분석에 이용하는 방법이다. ICP는 Ar가스를 플라즈마 가스로 사용하여 수정발진식 고주파발생기로부터 발생된 주파수 27.13MHz영역에서 유도코일에 의하여 플라즈마를 발생시킨다. ICP의 토치는 3.. Engineering/신소재 공학 2020. 5. 20.

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  일반물리학실험 | 힘과 가속도 TIP 일정한 크기의 중력을 수레에 가하면서 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하여 등가속도 운동을 이해하고 힘의 크기와 수레의 가속도 및 질량의 관계를 구하여 Newton의 제2법칙을 이해한다. 한 입자의 운동량의 변화는 다른 입자와의 상호 작용에서 기인하는데, 이 상호 작용은 힘이라는 개념으로 나타낸다. Newton의 제2법칙으로부터 힘 F는 위 식과 같이 나타내고 이 식은 “한 입자의 운동량의 시간 변화율은 입자에 가해진 힘과 같다”라는 것을 나타낸다. 실험 방법 실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동 1) 수평조절나사를 돌려 수평을 맞추고 수레가 스스로 굴러가지 않음을 확인한다. 트랙 위의 눈금자가 실험자에 가까운 쪽을 향하도록 트랙의 방향을 정한다. 2) 수레와 추걸이의 질량을 측정한다. 3.. Engineering/물리학 2020. 5. 20.

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  공업화학기초실험 | 재결정 및 융점 측정 재결정 [再結晶, recrystallization] 결정을 용융시켜 결정구조를 완전히 분열시킨 후 다시 새로운 결정을 형성하게 함으로써 불순물을 용융액이나 용액속에 남아 있게 하여 순도를 높이는 방법이다. 이러한 재결정법의 기본적 원리는 온도에 따른 용해도의 차를 이용하는 것이다. 불순물이 많을 때는 재결정을 여러 번 해야 순수하게 된다. 불순한 고체는 높은 온도에서 소량의 용매에 녹여서 물이나 얼음으로 식혀 주면 결정이 석출된다. 이것을 여과하여 모액과 분리한다. 그러나 가열한 액을 걸러서 식혀야 할 때도 있다. 거를 때 깔때기 다리에 벌써 결정이 석출되어 거를 수 없는 경우는 보온 깔때기를 사용한다. 용매는 건조하기 쉽도록 끓는점이 낮아야 하고 용질의 녹는점보다 용매의 끓는점이 낮은 것을 사용한다. .. Engineering/그외 공학 2020. 5. 19.

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  신소재기초실험 | MOS 소자 형성 및 C-V 특성 평가 TIP MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)소자를 직접 제작하여 공정과정들을 이해하고, 그래프를 해석하며, SiO2의 두께에 따라 유전상수의 변화를 알아본다. 기상증착법(Vapor Deposition) 크게 두 가지로 분류된다. PVD(Physical Vapor Deposition)와 CVD(Chemical Vapor Deposition)다. 가스반응 및 이온 등을 이용하여 탄화물, 질화물 등을 기관(Substrate)에 피복하여 간단한 방법으로 표면 경화층을 얻을 수 있는 것으로써, 가스반응을 이용한 CVD와 진공중에서 증착하거나 이온을 이용하는 PVD로 대별되며 공구 등의 코팅에 이용된다. 이 둘의 차이는 증착시키려는 물질이 기판으로 기체상태에서 고체상태로 변태될 때 어떤 과정을 거.. Engineering/신소재 공학 2020. 5. 14.

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  일반물리학실험 | 관성 능률 측정 TIP 1. 관성 능률의 개념을 이해하고, 반지형 물체와 원반의 관성 능률을 측정하여 이론값과 비교하여 본다. 2. 관성 능률의 개념을 이해하고, 가운데 부분이 비어있는 원통형 물체를 회전시켜서 그 물체의 관성 능률을 측정해 본다. 관성능률(관성모멘트) 회전하는 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 관성모멘트는 I로 표시하고, 단위는 ㎏·㎡이다. 회전운동을 병진운동과 비교하였을 때, 회전운동에서의 관성모멘트는 병진 운동에서의 질량과 유사한 성질을 갖는 물리량이다. 회전하는 물체가 회전을 계속하려는 성질인 회전 관성은 물체의 전체 질량과 질량 분포 상태에 따라 달라진다. 따라서 관성 모멘트는 물체가 외부의 토크에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 양으로서, (각 입자의 질량).. Engineering/물리학 2020. 5. 14.

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  화공기초실험 | Melting Point 측정으로 공융점 결정과 Phase diagram 작성 TIP 순수한 물질의 녹는점과 각각의 몰 비를 갖는 두 물질의 혼합물의 녹는점을 측정하여 각각의 phase diagram을 작성하고 공융점을 알아봄으로써 순수 물질과 혼합물질의 녹는점의 특성을 알아본다. 고체의 녹는점(melting point, m.p.)은 1기압 하에서 고체가 액체로 변하기 시작하는 온도이다. 순수한 물질이 고체에서 액체로 변화하는 온도범위는 불과 0.5℃이내이므로 녹는점을 물질의 확인에 응용할 수 있다. 그러나 불순물이 섞여 있을 때 상(Phase)변화에 의해 관찰되는 온도변화는 0.5℃보다 크다. 실험실에서 녹는점을 측정하는 방법은 모세관을 이용하는 것이 보편적이다. 잘 분쇄된 시료를 한쪽 끝이 막힌 모세관에 충분히 채우고 Thiele관 또는 플라스크에 장치하고 여기에 시료의 녹는점.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 12.

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  공업화학실험 | 분광 분석법 TIP 적외선 흡수분광법으로 작용기를 분석하여 시료의 구조를 알아내고, 자외선 흡수분광법 및 형광 분석법을 이용하여 시료의 특성을 알아본다. 적외선 분광법 적외선 분광학(Infrared Spectroscopy)은 샘플이 적외선 영역에서 흡수하는 파장에 기초한 분석이다. 적외선에서 방출된 IR 광선의 일부가 샘플에의해서 흡수가 되고 나머지는 검출기에 도달하여 측정이 된다. 따라서, 나머지 IR 광선은 방출된 IR 광선과 비교하여 주파수의 함수로 샘플의 IR spectrum을 그린다. 분자들이 진동을 함에 따라서 이 분자진동의 주파수가 IR 광선주파수와 일치를 하게 되면 그 주파수가 흡수되게 된다. 분자가 dipole 모멘트를 가지고 있으면 IR 광선을 흡수한다. PL(photoluminescence) Lu.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 12.

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  일반물리학실험 | 전위계차에 의한 기전력 측정 TIP 습동선형 전위차계를 사용하여 표준전지를 기준으로 미지전지의 기전력을 측정하고, 단자전압과 비교 분석한다. 기전력과 ohm의 법칙 기전력이란 전지나 발전기와 같이 회로에서 일정한 전류가 흐르도록 두 극 사이의 전위차를 유지시켜 주는 능력을 기전력이라 한다. 즉, 쉽게 설명해서 전기를 물에 비유 한다면 전압은 수압에 비교 될 수가 있다. 수위가 다른 두 개의 수조를 두고 높은 수위를 가진 곳에 서 낮은 수위를 가진 곳에 물길을 만들어주면 수위가 높은 수조에서 낮은 수조로 물이 흐르게 된다. 그리고 어느정도의 시간이 지나면 두 개의 수조에 수위가 같아져서 물의 흐름이 멈추게 된다. 그러나 여기에 물 펌프를 설치한다면 수위차를 계속 유지할수 있어서 물은 계속 흐를 것이다. 이때! 물길이 물이 흐르기 좋은.. Engineering/물리학 2020. 5. 10.

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  공업화학실험 | Universal testing machine TIP UTM기기를 이용하여 고분자의 물성을 알아보는 실험으로 고분자의 물성을 알아보는 실험이다. UTM (universal testing machine) 만능재료시험기(universal testing machine)라 한다. 재료의 인장, 압축, 휨 시험 등을 할 수 있는 시험기. 일정한 시간과 힘 그리고 일정한 방향으로 시편에 대해 일을 가해주면 그 힘에 대한 laod값이 발생하고 그 laod값을 측정하는 것이다. 기계적인 물성을 측정하는 실험으로는 압축, 인장, 굽힘 등의 실험이 있는데 모두가 각 시편에 대한 힘을 가해주었을 때 그 힘에 대해 시편이 변형을 일으킬 때까지의 load값을 측정하는 것이다. 인장 실험(Tensile Test) 인장시험은 크기 및 형상이 결정된 시험편에 점증적으로 하중을 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 9.

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  재료기초실험 | 마그네슘, 중탄소강 미세조직관찰 - 미세조직검사 TIP 1. 금속시편을 준비하여 조직 관찰할 면을 균일하게 경면 가공한 뒤 에칭을 통해 미세한 조직을 검사함으로써 그 곳에 나타나는 상, 결정립의 형상 및 분포상태, 크기 또는 결함 등을 측정하여 각 금속들의 조직의 모양과 특성을 파악하는데 그 목적이 있다. 2. 탄소강, 스테인리스 304강, 마그네슘합금강 등 3가지 금속 시편을 가지고 그 조직을 관찰하기 위해 시편 절단에서부터 마운팅, 연마, 폴리싱, 엣칭에 이은 현미경 조직관찰 및 조직 촬영까지의 과정을 익히고 실습하는 하여 보고서 작성요령을 익히는데 그 의의가 있다. 실험 방법 1. 재료의 절단, 시편 채취 실험을 하기 위해, 재료를 각 조마다 절단하여 배분하는데, 스테인리스강은 함석가위로 잘라서 나누고, 중탄소강과 마그네슘합금은 절단기로 잘랐다... Engineering/재료 공학 2020. 5. 9.

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  화학공학실험 | Heat Transfer TIP 열 흐름(열전달속도)을 온도의 구배, 전달면적의 함수로 나타내는 기본적인 Fourier's law을 이해하는데 목적이 있다. 즉, 1차원적인 선형 및 반경방향 전도에 있어서 여러 가지 전도체(Brass stainless steel), 절연체(코르크, 종이)에 대한 면적의 효과, 열전도도, 복합재료에 대한 총괄전열계수 절연체 등의 영행을 고찰하는데 목적이 있다. 열전달 열은 전도, 대류 및 복사의 세 가지 방법으로 전달된다. 모든 형식의 열전달은 온도차가 있어야만 가능하며, 열은 높은 온도의 매체로부터 낮은 온도의 매체로 전달된다. 1. 전도 전도는 입자간 상호 작용의 결과로서 보다 활동적인 물질의 입자로부터 인근의 활동이 적은 입자로의 에너지 전달이다. 전도는 고체, 액체, 또는 기체내에서 일어날.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 9.

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  일반물리학실험 | 빛의 전파와 역제곱 법칙 TIP 1. 광원(스스로 빛을 발하는 물체)에서 방출되는 빛의 밝기가 어떤 물리량이 거리의 제곱에 반비례하는 역제곱의 법칙을 따르는 것을 확인한다. 즉 측정되는 빛의 세기가 거리의 제곱에 반비례하는 것을 확인한다. 2. 빛의 역제곱 법칙=광원으로부터 거리 제곱의 역수로 빛의 복사속이 감소하는 법칙을 말한다. 역제곱의 법칙 전파되는 양을 다발로 표현하면 한 점에서 발산되는 다발의 양은 그림과 같이 표현할 수 있다. 그림을 쉽게 생각하면 거리r에서 하나의 단위 면전을 통과한 다발은, 거리가 2r인 곳에서는 4개의 단위면적을 통과하게 된다. 다발의 밀도는 면적에 반비례하고 면적은 거리의 제곱에 비례하므로 다발의 밀도는 거리의 제곱에 반비례한다. 역제곱법칙은 위에서도 서술하였듯이 어떤 물리량이 거리의 제곱에 반.. Engineering/물리학 2020. 5. 7.