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  기계공학실험 | 풍동 실험 TIP 1. 풍력터빈에는 매우 많은 종류가 있지만 각종 풍력터빈의 성능을 평가할 경우 일반성이 있는 무 차원 성능 계수에 의해서 성능을 나타내는 것이 편리하다. 2. 풍력터빈의 성능평가에 이용되는 성능계수에는 파워계수, 토크계수, 추력계수, 주속비(TSR), 솔리디티 등이 있는데 그 중 대표적인 2가지 계수로 파워계수와 주속비의 관계를 이해하는 풍동 실험이다. 풍동(wind tunnel) 풍동은 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속 에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다. 항공기용의 경우, 실물과 비슷한 모형이나 실물을 이용하여 비행기가 받는 공기력, 모멘트 등을 실험적으로 측정한다. 보통의 풍동에서는 기류를 순환시켜서 연속적인 .. Engineering/기계공학 2023. 3. 28.

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  일반화학실험 | 비타민 C 분석(Analysis of Vitamin C) TIP 산화-환원 반응을 기초로 하는 직접 요오드 적정(iodimetric titration)을 이용하여 비타민 C를 분석한다. 비타민 C(일명 아스코브산(ascorbic acid))는 공기 중에서 천천히 산화되어 의약품과 과일, 채소 등의 음식물에 들어있는 비타민 C는 실제 표기된 양보다 적을 수 있다. 그래서 실제로 비타민 C가 얼마나 들어 있는지 분석해 보는 것이 이번 실험이다. 비타민 C를 분석하는 데에는 산화-환원 반응을 기초로 한 직접 요오드 적정(iodimetric titration)을 활용한다. 실험 방법 실험 A. 표준 비타민 C로써 요오드 표준화 1) 50㎖ 뷰렛을 소량의 요오드 용액으로 헹군 후, 요오드 용액을 2/3정도 (약 30㎖) 채우고 소량의 요오드 용액을 뷰렛 끝으로 흘려 보.. Chemistry/일반화학 2023. 3. 27.

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  기계공학실험 | 로크웰 경도 TIP 1. 로크웰 경도기 라는 경도 측정 도구의 기능, 원리, 사용법을 실험해 봄으로써 추후 각종 재료의 경도 값을 측정하여 어떤 물질인지 알아 낼 수 있는 능력을 기른다. 2. 경도측정을 통한 결과를 통해 기존 재료의 경도표 등을 바탕으로 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해 볼 수 있다. 실험 개요 재료의 성질을 이용해 임의의 시편이 어떤 물질인지 추측해보기 위해서는 강도와 경도 등의 성질을 이용 할 수 있다. 물체의 경도는 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료 시험에 있어서 중요한 역할을 한다. 그 중 경도는 로크웰 경도기를 이용하여 협소한 공간에서도 비교적 간단한 방법으로 수치를 측정 할 수 있어서 실험하기에 적합하다. 강도와 경도의 차이 1. 강도 : 재료의 센 정도. 재료에 충격을.. Engineering/기계공학 2023. 3. 27.

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  일반물리학실험 | 단조화 운동 TIP 단조화 운동을 하는 물체에 연결된 고무줄의 탄성 계수를 측정하고 고무줄 연결 방법을 달리하며 물체의 주기를 측정함으로써 단조화 운동의 특성을 알아본다. 훅의 법칙 막대를 ΔL만큼 늘이는 데 필요한 힘의 양을 그래프로 나타내면 대부분의 물질에 대하여 그래프는 선형 영역으로 시작한다. x이 선형 영역 이내이면, 막대를 잡아 늘이는데 필요한 힘은 F=kx 로 k는 그래프의 기울기이다. 이렇게 고무줄을 잡아 당기면 원래 길이로 되돌아가도록 힘이 고무줄에 작용하는데 이를 복원력이라고 한다. 탄성체에 가한 힘과 복원력의 방향은 서로 반대이기 때문에 복원력과 변위의 관계인 훅의 법칙은 다음과 같다. F=-kx 실험 방법 실험 1 훅의 법칙 확인 1) 고무줄 2개를 잘라 이어붙여 고무줄 1을 만들고 고무줄 한쪽.. Engineering/물리학 2023. 3. 27.

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  생화학실험 | 단백질 정량(Lowry 법) TIP 어수리의 추출 희석액으로부터 어수리의 단백질을 Lowry법으로 정량한다. Lowry법 알칼리성에서 단백질의 peptide 결합과 구리가 반응하여 Cu2+이온을 생성하는 Biuret 반응의 원리를 이용한 것이다. 발색의 정확한 기작은 밝혀지지 않았지만 Cu2+ 이온은 방향족 아미노산의 산화를 유도하여 phospomolybdotungstate를 푸른색의 heteropolymolybdnum으로 환원시킨다. 이러한 반응 결과 강한 푸른색을 생성하며 그 강도는 tryptophan과 lysine양에 영향을 받는다. 이 방법은 단백질의 농도가 0.01～1.0㎎/㎖의 경우에 측정가능하다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 교반 추출액(10000ppm 용액)을 1000ppm으로 희석하여 마이크로튜브에 넣고 Vort.. Biology/생화학 2023. 3. 24.

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  신소재공학실험 | Li-Ni-Co-Al-O Cathode Electrode 실험 배경 현재 사회는 핸드폰 및 노트북과 같이 이동성이 큰 전자기기의 사용이 증가됨에 따라 이차전지의 사용이 증가되고 있습니다. 특히 전기 자동차 등 이차전지를 사용하는 분야가 넓어지면서 더 많은 이차전지에 대한 연구가 필요합니다. 많이 상용되고 있는 양극활물질은 LCO, NCM, LMO, LFP, NCA 등이 있습니다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 LCO는 층상 구조이고 수명 또한 길지만 최근 코발트 가격의 폭등으로 축전지 비용이 높아지고 코발트로 인한 환경오염이 문제가 되고 있습니다. 또한 구조적 불안정으로 중대형 전지에서 사용하기 어렵습니다. NCM의 경우 현재 많은 연구가 진행되고 있는 양극재입니다. LMO는 작동전압이 높지만 전지용량이 낮고 스피넬 구조를 갖고 있어 구조적 불안정성의 단점을 .. Engineering/신소재 공학 2023. 3. 24.

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  일반물리학실험 | 전자의 비전하 측정 TIP 1. 전자선속 발생장치를 이용하여 전자의 전하와 질량의 비를 측정한다. 2. 대전 입자가 자기장 내에서 운동할 때 받는 로렌츠 힘(Lorentz force)을 이해하고, 사이클로트론 운동을 이용하여 전자의 전하와 질량의 비를 측정한다. 전자의 비전하 기체가 약간 들어 있는 관 속을 전자총에서 나온 가느다란 전자선이 지나가면 기체와 전자의 충돌에 의하여 전자가 지나간 자리에 흔적이 남겨진다. 이것을 이용해서 전자의 비전하(e/m)를 측정할 수 있다. 전위차 V로 가속시킨 전자를 세기가 B인 균일한 자기장에 수직으로 입사시켰을 때 이 전자는 원운동을 한다. 이 전다들이 기체들과의 충돌에 의하여 희미한 빛을 내는데, 이 빛을 관찰하여 전자가 그리는 원의 반지름을 측정할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 .. Engineering/물리학 2023. 3. 24.

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  미생물실험 | Gram staining과 현미경을 이용한 관찰 TIP 현미경을 이용하여 gram staining을 한다. Gram positive 와 negative bacteria의 차이점 특 성 Gram 양성균 Gram 음성균 1. 세포벽 구조 두께(15∼80nm), 단층(single layer) 두께(15∼80nm), 삼층(triple layer) 2. 세포벽 조성 저지질(1∼4%). Peptidoglucan은 단층에 존재한다. 주성분은 세균 세포의 건물량의 50% 이상, teichoic acid가 있다. 고지질(11∼22%). Peptidoglucan은 내부 강인층에 존재한다. 주성분은 세균 세포의 건물량의 10% 정도, teichoic acid가 없다. 3. Penicillin에 대한 감수성 보다 많은 감수성이다. 보다 적은 감수성이다. 4. 염기성 색소에.. Biology/미생물학 2023. 3. 23.

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  일반물리학실험 | 전자의 비전하 측정 TIP 균일한 자기장 내에 수직하게 입사한 전자가 자기력에 의해 등속원운동 함을 이해한다. 이 운동을 바탕으로 자연계의 중요한 상수 값의 하나인 전자의 질량에 대한 전하량의 비를 측정한다. 전자의 비전하 하전입자의 전하량과 질량의 비율을 나타내는 물리량을 비전하라고 한다. 일반적으로 비전하는 e/m 표기되며, C/㎏ 단위를 사용한다. 현재 알려진 전자의 비전하 값 e/m = 1.8×1011C/㎏이다 실험 방법 1. 실험 과정 1) 로브와 로브를 끝까지 왼쪽으로 돌린 후 전자의 비전하 측정 실험 전원 장치의 전원을 켠다. 2) 로브를 돌려 전자의 가속 전압을 0kV에서 서서히 증가시켜 0.17kV가 되도록 한다. 3) 로브를 돌려 헬름홀츠 코일이 자기장을 생성하도록 한다. 4) 원형의 β선이 방출되는 것을.. Engineering/물리학 2023. 3. 23.

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  일반물리학실험 | 에탄올과 소주의 밀도 측정 TIP 1. Hare의 장치를 이용하여 액체의 밀도를 측정하고, 유리관 내의 압력을 변화시키며 액체 기둥의 높이를 측정한 후, 측정된 높이와 물의밀도를 이용하여 에틸알코올, 소주의 밀도를 측정하고 소주의 도수를 측정한다. 2. 액체내의 정적 평형 상태에 따른 이 과정을 유도하기위해 사용된 뉴턴의 운동 제 1법칙이 고체뿐만 아니라 액체에도 적용됨을 이해한다. 실험 요약 Hare의 장치를 이용하여 물과 에탄올의 액체 기둥을 만들고 액체의 온도를 측정한다. 그 후 각각의 액체기둥의 높이를 측정하고 피펫 필러로 장치내부의 압력을 높이면서 8번 이 과정을 반복한다. 그 후, 이 실험을 한 번 더 반복한다. 피펫필러로 기둥 안에 남아 있는 에탄올을 제거하고 에탄올 대신 소주를 이용하여 소주와 물의 액체기둥을 만든다.. Engineering/물리학 2023. 3. 20.

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  공업기초실험 | 세라믹 성형 및 소결 TIP 성형/소결하여 제작한 시편의 밀도와 미세구조의 변화를 조사한다. 소결체의 밀도를 Archimedes(액중 칭량법)의 원리를 이용하여 체적 밀도, 겉보기 밀도, 기공률(open porosity) 등으로 측정하여 조사한다. 실험 배경 단위 부피당 물질의 질량을 밀도(density), 4˚C 의 물에 대한 어떤 물질의 상대밀도를 비중 (specific gravity)이라 한다. 밀도의 단위는 SI 단위 계에서는 kg/㎡이지만, cgs 단위 계인 g/㎤ 가 주로 사용된다. 비중은 무차원의 양이며, 표준대기압 하 4˚C 물의 밀도는 0.99997g/㎤ 이므로 cgs 단위로 표시된 밀도와 비중과는 수치적으로는 거의 같으며, 같은 의미로 쓰인다. 금속의 밀도는 백금과 같이 20g/㎤ 이상인 것부터 Li와 같이.. Engineering/신소재 공학 2023. 3. 20.

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  일반생물학실험 | Lycopene 배양 및 추출 발효와 부패의 차이 발효는 미생물의 작용에 의해 유기물이 분해되어 사람에게 유용한 물질이 생성되는 현상이다. 특정한 조건(온도, 시간, 무산소상태)에서만 발효가 일어나며, 발효균은 초산과 젖산, 알코올 등 좋은 효소를 분비하여 유해균을 무력화시킨다. 발효를 이용하여 만든 음식은 대표적으로 치즈, 요구르트, 막걸리, 와인, 맥주, 김치 등이 있다. 부패는 생물의 유해나 배설물 등 질소를 함유하는 유기물질이 혐기성 세균에 의해 불완전하게 분해되는 현상이다. 혐기성 세균에 의해 유기물질이 펩톤, 아미노산 등으로 분해되면서 아민, 황화수소가스, 암모니아가스, 메탄이 형성되어 악취가 풍기고 유해한 독성 물질이 발생한다. 실험 방법 1. lycopene 배양 1) 배양조건을 확인하고 배지를 만든다. Strain D.. Biology/일반 | 세포 생물학 2023. 3. 20.

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  기계공학실험 | 변형률 측정 TIP 알루미늄 시편(Al6061)에 Strain gage와 터미널을 부착한 후, 전선을 납땜하여 Portable Strain Indicator에 연결한 뒤 하중 변화에 따른 변형률을 측정한다. 실제 측정한 변형률을 토대로 응력을 계산하고 이론적 계산값과 비교하여 분석하는 실험이다. Strain gage 원리 Strain Gage는 저항 소자의 길이 변화율과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 응용한 것으로, 기계적인 미세한 변화를 전기신호를 통해 검출하는 센서이다. Strain Gage를 기계나 구조물의 표면에 부착해두면, 그 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화인 Strain을 측정하는 것이 가능하다. 또한 그 크기로부터 강도나 안전성 확인을 하는데 중요한 응력을 알 수 있다. Strain을 측정하기 위해.. Engineering/기계공학 2023. 3. 20.

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  일반물리학실험 | 감쇠진동(damped oscillation)의 역학적 분석 TIP Tracker 프로그램 이용하여 감쇠진동하는 스마트카트의 위치-시간, 속도-시간, 가속도-시간 그래프를 구하고, 각그래프의 분석을 통해 감쇠진동하는 물체의 운동을 역학적으로 분석하여 운동방정식을 세울 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 수레의 양쪽 끝에 용수철을 매단다. 2) 트랙의 양쪽 끝에 범퍼를 설치한다. 3) 수레에 연결된 용수철을 트랙에 설치된 범퍼에 연결한다. 4) 수레의 위치를 5㎝정도 변화시킨 다음 수레를 가만히 놓는다. 5) 초고속 카메라를 이용하여 수레의 운동영상을 촬영한다. 6) Tracker프로그램을 이용하여 위치-시간, 속도-시간, 가속도-시간 데이터를 측정 및 수집한다. [일반물리학실험]감쇠진동(damped oscillation)의 역학적 분석 레포트 1. 실험 목.. Engineering/물리학 2023. 3. 16.

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  식품조리학실험 | 과일의 종류에 따른 젤리의 품질 특성 TIP 과일의 종류를 달리하여 제조한 젤리의 관능적 품질을 비교해 본다. 실험 목표 1. 펙틴 젤의 형성 기전을 설명할 수 있다. 2. 과일의 종류에 따라 젤리의 관능적 차이를 설명할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 다음 표와 같이 냄비에 각 시료 200g(A:포도주스, B:사과주스, C:망고주스, D:오렌지주스)을 칭량하여 주스, 설탕을 넣은 후 설탕이 녹을 때까지 잘 저으며 중불에서 가열한다. 시료 과일주스 무게(g) 펙틴(g) 설탕(g) A 포도주스 200 4 100 B 사과주스 200 4 100 C 망고주스 200 4 100 D 오렌지주스 200 4 100 2) 설탕이 녹으면 펙틴을 첨가한 후 104℃까지 가열한다. 이때 펙틴이 덩어리지지 않게 잘 풀어준다. 3) 104℃에 도달하면 재.. Engineering/식품 영양 | 공학 2023. 3. 16.

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  공업화학실험 | 기체 흡수 TIP  혼합 기체 또는 증기를 액체와 접촉시켜 특정한 기체를 액 중에 흡수시키는 공정은 화학공학에서 여러 목적으로 사용되고 있다. 이 실험에서는 흡수의 원리를 이해하고, 충전탑에서 기체와 액체가 향류로 흐를 때의 특성을 익히며, 기체 혼합물 중의 한 성분을 흡수시켜 물질 전달 계수를 구해본다. 전달 단위 수(Number of transfer unit, NTU)와 전달 단위 높이(Height of transfer unit, HTU)를 계산하여 그에 관한 개념도 파악한다.   기체 흡수 (Gas absorption)기체흡수는 가용성 기체와 불용성 기체 혼합물에서 가용성 기체를 액체에 용해시켜 분리 제거하는 물질전달 조작을 말한다. 오염된 배출기체를 액상 흡수제와 접촉시켜 배출기체 중의 오염성분을 제거하거나.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 3. 16.

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  화학공학실험 | 접촉각 측정 TIP  접촉각은 물질의 표면에너지를 측정 하고, 물질의 특성을 파악하는데 중요한 역할을 한다. 실험을 통해 주어진 물질의 접촉각을 측정하고, 표면에너지를 구해본다. 그리고 접촉각이 실험 조건에 따라 어떻게 변하고 각종 이물질의 혼입에 따라 어떻게 변하는지 관찰한다.   접촉각고체표면의 액체에 대한 젖기 쉬움성은 액체분자와 고체 표면의 상호작용의 정도를 나타내고 있다. 2가지 상의 계면에서 일어나는 상호작용은 일반적으로는 흡착이기 때문에 습윤 (또는 젖음) 은 고체 면에서의 액체의 흡착현상이라 할 수 있다. 젖기 쉬움의 정도를 가장 간단하게 아는 방법은 아래 그림에 보는바와 같이 고체 면상에 덮여 있는 액적과의 사이 각도를 측정하여, 그 크고 작음으로부터 젖음의 정도를 알 수 있다. 여기서의 각도 θ 를.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 3. 14.

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  일반화학실험 | 양이온 확인 TIP 각종 화합물들의 용해도 차이와 착화합물 형성 등을 이용하여 양이온들을 분리하고 확인한다. 실험 배경 어떤 화합물이 어떤 원소로 만들어진 것인지를 밝히는 것이 그 화합물을 이해하는 첫 걸음이다. 무기 화합물의 경우, 어떤 양이온(cation), 어떤 금속 이온이 들어있는지가 먼저 궁금할 것이다. 원자 흡광 또는 원자 발광분석법을 이용해서 원소 종류를 분석할 수 있지만, 이들 장비들은 고가이다. 고가 장비 없이도 실험실에서 시험관과 몇 가지 시약으로 쉽게 양이온을 분석하고 확인하는 방법을 살펴보자. 실험 방법 1. 양이온의 분리 : 1족 이온의 분리 1) 이온들이 들어있는 용액 3㎖를 취해서 원심분리관에 넣는다. 2) 6 M HCl용액을 방울방울 넣으면서 침전이 생기는지 관찰한다. 침전이 생기면 원심.. Chemistry/일반화학 2023. 3. 13.