초록 ▼

1) 높은 에너지를 MgO 표면에 조사하여 NO개스분자의 흡착정도를 isotherm과 포항가속기연구소의 High Flux X-ray Scattering 빔라인을 이용하여 분석하였다. 분석결과 NO 분자들은 MgO(100) 표면과 Van deer Waals 힘 정도의 약한 물리적 흡착을 이루며 표면 구조는 $1\times1$ commensurate구조를 이루고 있음을 알았다.
2) Ar과 Methane개스를 이용하여 표면상태을 분석한 결과 35 MeV 에너지를 가한 MgO 표면은 양성자빔을 조사하기 전 후 커

1) 높은 에너지를 MgO 표면에 조사하여 NO개스분자의 흡착정도를 isotherm과 포항가속기연구소의 High Flux X-ray Scattering 빔라인을 이용하여 분석하였다. 분석결과 NO 분자들은 MgO(100) 표면과 Van deer Waals 힘 정도의 약한 물리적 흡착을 이루며 표면 구조는 $1\times1$ commensurate구조를 이루고 있음을 알았다.
2) Ar과 Methane개스를 이용하여 표면상태을 분석한 결과 35 MeV 에너지를 가한 MgO 표면은 양성자빔을 조사하기 전 후 커다란 차이를 보이지 않았다. 이를, 공기노출에 의한 산화막에 의한 효과인지 낮은 양성자빔 에너지 때문인지를 판별하기 위하여 시료를 750도의 온도에서 48시간 이상 bake하여 깨끗한 시료를 준비하였고 이 상태에서 양성자빔을 조사하여 똑같은 흡착실험을 반복하였던 바, 양성자조사빔 에너지를 높여야할 필요성을 알게 되었다.

Abstract ▼

In this year, we irradiated nano sized MgO powders and carbon nanotubes by proton beams with energy of 35 MeV for different dosing time and the difference before and after the irradiation was investigated by using NO and Ar gas adsorptions studies. Particular interest was given to the irradiation of

In this year, we irradiated nano sized MgO powders and carbon nanotubes by proton beams with energy of 35 MeV for different dosing time and the difference before and after the irradiation was investigated by using NO and Ar gas adsorptions studies. Particular interest was given to the irradiation of proton beams on quasicrystats made with Ti-Zr-Ni to remove the oxygen layer on the surface of the sample. Quasicrystals are known to exhibit a 5-fold rotational symmetry which is theoretically forbidden in a concept of solid state physics, and have a potential applications on large amount of hydrogen loading due to their structural complexity and chemical affinity with hydrogen.
The results are summarized as four major accomplishments.
1) Proton irradiated MgO powders demonstrated the increased number of NO atomic layers in a layer-by-layer fashion suggesting that the surface of the sample became homogeneous compare to the pure samples. 2) the synchrotron based X-ray diffraction data suggests that NO molecules form an $1\times1$ commensurate structure on MgO (100) surface evidenced by the NO peak location at the Q values of 2.12 $\AA^{-1}$. 3) Proton irradiated SWCNTs exhibit the uniform Ar atomic layer formation suggesting that the surface of the CNTs can be homonized by the proton beam irradiation, and 4) 20 MeV of proton beam can effectively remove the oxygen layer on metal oxides so that Ti-Zr-Ni quasicrystals can load a large amount of hydrogen (exceeding to the density of liquid hydrogen) at room temperature.
In conclusion, four major new scientific knowledge were discovered during the research period. However, more scientific efforts are still need to apply our achievements to our lives, and research funding must be continued, especially on the ares of reduction of toxic gases by using of proton beam, and the utilization of proton beam at the removing the oxygen layers which is very common problems that scientist are confronted.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• CONTENTS...9
• 목차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...11
• 제 1 절 연구개발의 목적과 의미...11
• 제 2 절 연구의 배경 및 필요성...12
• 제 3 절 연구의 학문적 사회적 범위...13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...16
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...19
• 제 1 절 이론적 접근방법...19
• 제 2 절 연구내용...21
• 제 3 절 연구수행방법...22
• 3.1. MgO 분말시료 조사실험...23
• 3.2. CNT 시료 조사실험...23
• 3.2. Ti-Zr-Ni 준결정체 시료 조사실험...23
• 제 4 절 연구수행내용 및 결과...24
• 4.1. 연구내용...24
• 4.2. 연구결과...26
• 4.2.1 양성자빔이 조사된 MgO 표면과 독성개스와의 표면상호작용 결과...26
• 4.2.2 CNT 조사실험 결과...30
• 4.2.3 Ti-Zr-Ni 준결정체의 조사실험 결과...31
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...32
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도...32
• 제 2 절 결과물 발표실적...33
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...36
• 제 1 절 추가연구의 필요성...36
• 제 2 절 기업의 추진화...36
• 제 3 절 타 연구에의 응용성...37
• 제 4 절 사업의 파급효과...38
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...40
• 제 7 장 참고문헌...43