STEAM R&E 연구결과보고서
(한지의 진화! 에너지를 만나다!)
2015. 11. 17.
송도고등학교
< 연구결과 요약 >
과 제 명 한지의 진화! 에너지를 만나다!
한국, 중국, 일본 3국의 대표 종이를 이용한 축전기에 대한 비교 연구 및 활용
연구목표
○ 종이를 활용한 새로운 에너지 저장 장치를 개발할 수 있다.
○ 축전기의 원리를 이해하고 대용량 저장장치에 종이를 활용할 수 있다.
○ 인근 국가의 대표적인 종이를 이용하여 전문 기구을 이용한 정성적, 정량적인 분석을 하여 축전기에 가장 효과적인 종이를 찾아낼 수 있다.
연구방법
○ 종이가 새로운 저장 에너지 저장 장치 소재로 부각
○ 축전기의 원리 이해
○ 동아시아 3국의 대표적인 전통 종이 수집 및 조사
○ 동아시아 3국의 대표적인 전통 종이의 특징 비교 및 유전율 비교
○ 한지를 이용한 축전지를 제작 및 관련 과학 콘텐츠개발
연구성과
·유전율 비교
1st 2nd 3rd
기본종이 한지 중국지 와시
카놀라유 중국지 한지 와시
참기름 한지 중국지 와시
피마자유 중국지 한지 와시
① 기본 종이 : 아무것도 바르지 않은 종이의 경우 가장 조밀한 한지가 가장 좋은 전기용량을 가진 것을 알 수 있었다. 그 다음 순으로 중국지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
② 카놀라유 : 카놀라유를 바른 종이의 경우 화선지로도 쓰이는 중국지가 가장 좋은 전기용량을 보였다. 그 다음 순으로 한지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
③ 참기름 : 참기름을 바른 종이의 경우 한지가 가장 좋은 유전율을 보였고 그 다음 순으로 중국지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
④ 피마자유 : 피마자유를 바른 종이의 경우 중국지가 가장 좋은 유전율을 보였고, 그 다음 순으로 한지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
0 2 4 6 8 10 12 14 16
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97
피마자유 한지 피마자유 와시 피마자유 전지
주요어 한지, 전통 종이, 축전기, 유전율
1. 개요
□ 연구 동기 및 목적
○ 연구 동기
- 사라져 가고 있는 종이
스마트폰을 중심으로 구글 글스, 스마트 워치 등 이미 과거에 상상만 하던 기계들이 현실화 되고 있고 이미 우리 생활에 없으면 안 될 정도로 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 상황에서 단순히 정보 기록할 때나 사용되었던 종이의 역할이 줄어드는 것은 명백한 사실이다. 그나마 종이의 역할을 지켜주던 책과 신문도 하나둘씩 스마트폰으로 들어가 고 있다. 이미 전자교과서를 사용하는 학교도 몇몇 있다고 한다. 사라 져가는 종이를 되살릴 방법이 없을까?
- 종이가 다른 용도로 사용될 수는 없을까?
종이는 2000여 년 동안 사람들과 함께 지내왔다. 이러한 종이를 지키기 위해 많은 과학자들이 종이의 장점을 살려서 다양한 연구를 통해 종이의 다른 용도를 찾고 있다고 한다. 그래서 우리도 조사를 해보던 중 문득 종이로 축전기를 만들 수 있을까 하는 생각과 함께 발전해서 물리에서 배우는 축전기를 만들어 보자는 의견이 나오면서 실험을 하게 되었다.
- 동아시아 3국 전통종이의 우수성 비교
우리가 실험에서 사용할 종이를 고르던 중 한지로도 만들 수 있을까 하는 생각이 들었다. 한지로 만드는 김에 나아가 일본, 중국의 전통 종이도 같이 사용하여 실험하면서 어느 나라 종이가 효율적인지를 파악해 보고자 하였다.
○ 연구 목적
첫째, 축전기의 원리를 이해한다.
둘째, 동아시아 3국의 대표전통종이의 화학적·물리적 특성을 이해한다.
셋째, 우리는 종이를 이용한 새로운 에너지 저장 장치를 제작한다.
넷째, 축전기의 유전체로 종이를 사용하여 종이이용에 대한 다양 한 발전 방안에 대해 말할 수 있다.
□ 연구범위
○ 연구 분야 및 범위
종이가 사라져가는 것을 막기 위해 종이의 장점을 최대한 살려서 활용해 새로운 에너지 저장장치에 활용할 수 있도록 개발하고자 한다.
▼
다양한 실험을 통해 축전기에 대한 이해를 돕고자 한다.
▼
축전기의 유전체로 종이가 사용될 수 있다.
전통방식으로 만들어진 한지의 효율성을 알고
다른 나라의 전통 종이인 와시와 중국지의 효율성과를 비교한다.
(고화질 사진기 → 학교 내 광학현미경 → SEM)
▼
종이의 화학적·물리적 특성 파악하기
현미경 관찰을 시작으로 SEM, 전기용량 측정 실험과 같은 정량적인 분석 동아시아 3국의 종이의 유전율을 구하는 방법
종이에 기름칠을 통한 축전기의 효율 변화와 이에 따른 물리적인 차이를 평가
▼
각 나라별 종이의 물리적, 화학적 특성을 비교하고 축전기 실험에서 과연 이 종이들이 얼마나 잘 작동하는지를 실험하고자 결정했다.
연구의 객관성을 유지하고자 우리는 실험 결과로만 판단하기로 했다.
○ 진행 단계 (표1)
일정 진행활동내용 장소
2015.06.01. ~ 2015.07.30 축전기, 전통종이에 대한 조사 2015.08.20. ~ 2015.09.12 동아시아 3국의 종이에 대한 선행조사
축전기에 대한 추가조사
2015.08.20. ~ 2015.10.06 축전기에 대한 이해 실험 송도고 화학실험실 2015. 09. 15 중간발표회
정보 공유 및 연구 지원 명덕고등학교 2015.10.20. ~ 2015.10.30 식물성 절연유에 대한 조사 송도고
화학실험실 2015.10.01. ~ 2015.11.06 한지, 중국지, 와시를 이용한
축전기의 제작
송도고 화학실험실 2015.10.23. ~ 2015.11.03 평행판 콘덴서를 이용한 실험 송도고
화학실험실
2. 연구 수행 내용
□ 이론적 배경 및 선행 연구 ○ 동아시아 3국의 종이
- 한지
한지는 오늘날 닥나무 껍질로 만든 전래의 종이를 모두 한지로 통칭되 고 있으나 중국 등지에서는 시대에 따라 계림지·고려지 또는 조선지 라고 불린다. 지리적으로 중국과 인접해 있어 고대부터 문물교류를 통해 중국의 제지기술이 유입되어 한지가 제작되고 있을 것을 생각된 다. 하지만 한지는 어느 한 종류만을 한지로 칭하는 것이 아닌 한지 자체도 외발지, 이합지 등 다양한 종류가 존재한다. 한지는 인열 강도 와 인장 강도가 강한 것으로 알려져 있다. 또한 건조 정도가 높아 수분 조절 능력이 매우 뛰어나다.
- 일본지(와시)
일본 종이는 고구려의 담징이 제지법을 전해 준 것으로 알려져 있다.
조선 시대에는 일본에서 생산한 종이를 왜지라고 불렀으며 현재의 화지(와시)라는 명칭은 메이지 유신 이후에 일본이 종이를 대량 생산하 면서부터 불리게 되었다. 오늘날 일본 화지는 한지의 원료 수급 상황과
2015.10.22~ 2015.11.06 비닐을 이용한 간이 축전기 제작 및 원리 이해 송도고 화학실험실 2015. 10. 15 과천과학관탐방, 축전기 원리학습 과천과학관 2015.10.22~ 2015.11.06 비닐 간이 축전기 실험 송도고
화학실험실 2015. 10. 30 SEM을 통한 종이의 다공질 정도의 파악 송도고
화학실험실 2015.11.01~ 2015.11.16 LCR측정기를 이용한 전기용량 측정 송도고
화학실험실
비슷하여 주원료인 안피, 닥나무, 삼지닥 등의 대부분의 원료를 수입하 고 있는 실정이다. 일본의 해양성 기후의 영향으로 공기 중에 염분이 많아 화지의 물성이 투박하고 견고한 쪽으로 발달하였다. 또한 습기에 강하고 표면의 차이로 채색이 스며들기보다는 얹히어 두께를 형성하 는 양적인 물성을 가지고 있다. 해당 와시는 국내에서 구입이 어려워 일본에 거주하고 있는 이모할머니를 통해 구할 수 있었다.
-중국지
중국지는 화지, 선지 등으로 불리는데 이들 모두 중국지의 종류라고 할 수 있다. 중국지(선지)의 원료는 주로 볏집, 청단피, 죽피, 뽕나무 등이며 발효를 통해 단섬유의 원료를 만들어 사용한다. 중국 종이는 대부분 원료에서 차이가 있을 뿐 제조 방법을 거의 비슷하다고 할 수 있다. 중국지의 물성은 약하다는 것이 특징이며 질기지는 않으나 먹 번짐이 미묘하고 물성이 좋을 뿐 아니라 서화용으로 적합하다고 알려져 있다.
○ 식물성 절연유
식물유는 압착이나 용제를 이용한 추출공법을 통하여 미정제 원유에 서 생산하게 된다. 이러한 미정제 식물유의 주성분은 트리글리세라이 드(triglyceride)로 다양한 불순물을 가지고 있기 때문에 물리화학적 전처리 공정인 탈검, 탈산, 탈색, 탈연을 시행하여 gum, 단백질, 유리지 방산, 점질물, 색소, 이취물질 등을 제거한다.
○ 축전기
축전기란 주로 전자회로에서 전하를 모 으는 역할을 하는 장치로서, 두 도체판 사 이에 전압을 걸면 음극에는 음전하가, 양 극에서는 양전하가 동일한 크기로 모인 다. 이 때 전하가 모이는 현상을 축전(충 전)이라고 하며, 극판 사이에 과도한 전압
이 가해졌을 때 스파크가 일어나는 현상 [그림 1] 축전기
을 방전이라 부른다.
- 축전기는 유전체의 종류에 따라 진공 축전기, 공기 축전기, 금속화종이 축전기, 평행판 축전기 등 다양한 종류가 있다. 이 중 우리는 평행판 축전기의 원리를 주로 사용하였다. 그리고 유전체로 종이를 사용하였다.
□ 연구주제의 선정
○ 생활 주변의 과학적 현상에 대한 브레인스토밍을 통하여 주제를 설정하였다.
- 동아리 시간에 이루어진 브레인스토밍을 통해 우리주변에 볼 수 있는 다양한 생물과 물질을 파악.
- 각국의 대표종이를 서식 환경에 따라 활용도가 다름을 확인.
- 각 종이의 물성과 연관관계를 이해함.
- 서식 환경과 생성하는 물질의 상관관계를 파악해 봄.
○ 동아리 구성원의 이야기 뿐 아니라 반 전체 학생들의 의견과 조언을 수렴하는 과정을 통해 스스로 실험을 계획하고 수정하는 과정을 마련 하였다.
- 학생들의 계획서 준비와 교실에서의 발표를 통해 학급 학생들의 조언 실험에 대한 의견을 교류. (실험계획의 수정 및 보완)
- 담당교사와의 피드백과 선행논문을 통한 연구주제에 점검 및 관련한 연구를 할 수 있는 실험기자재를 모색.
- 연구진을 구성하고 탐구와 연관한 선행연구를 통한 기업체와 교수진 을 조사하여 보고 희망 교수진에게 연구와 관련된 이메일을 보냄.
□ 연구 방법
○ 연구방법 및 절차
학생들의 자발성과 주도성을 바탕으 로 주제를 선정함
.
선행연구논문을 분석하여 보고 보완 할 점과 실험을 연구함
.
지속적인 피드백과적을 통해 정확한 연구가 될 수 있도록 토의함
.
각 변인과의 관계를 이해하면서 목적 에 맞는 실험을 구축
.
유효숫자의 이용
,
데이터의 변환을 통 해 정확한 데이터를 분석함.
□ 연구 활동 및 과정
○ 가설 설정
첫째, 전통종이 종류에 따라 표면의 성질이 다르다.
둘째, 같은 종이라고 하더라도 전통종이의 제조방법에 따라 전기용량 의 값에서 차이가 발생한다.
- 같은 재료를 사용하더라도 제조방법에 따라 화학적·물리적 특성 이 다르게 나타날 것이다.
셋째, 표면의 겉보기 성질 및 실제 모양은 유전율과의 관계가 있을 것이다.
- 내부의 형성된 공극의 크기가 작고 셀룰로오즈의 짜임이 조밀한 전통종이를 유전체로 사용할 때 전기용량과 유전율이 상대적으로 높 게 측정될 것이다.
넷째, 전통종이에 다양한 천연소재 기름종류를 이용하여 바르면 전기 용량 및 유전율이 바르지 않은 것에 비해 더 높게 나타날 것이다.
다섯째, 전통종이 겉면에 비닐을 피막 할 경우 그렇지 않은 것에 비해 상대적으로 더 높은 전기용량 및 유전율을 측정할 수 있다.
○ 실험 설계
축 전 기 에
대한 이해
및 실험
▶
평행판 콘
덴서를 이
용한 실험
▶
비닐을 이
용한 간이
축전기 제
작 및 원리 이해
▶
SEM을 통
한 종이의
다공질 정
도의 파악
▶
한지, 중국 지, 와시를
이용한 축
전기의 제
작
▶
L C R 측 정
기를 이용
한 전기용
량 측정
○ 실험 과정
- 축전기에 대한 이해 및 실험
① 멀티미터기를 이용해서 A4용지에 전류가 흐르는지 검사를 한다.
② 9V건전지를 이용해서 금속판으로 이루어진 사이에 얇은 A4용지를
넣어서 5분간 충전을 한다.
③ 5분이 지난 후 건전지와 연결이 되었던 전선들을 분리시키고 다이 오드연결하였다.
④ 다이오드를 전류계로 바꾼 후 위와 똑같은 방법으로 실험을 해본다.
- 평행판 콘덴서를 이용한 실험
① 정전 고압발생 장치와 평행판 콘덴서를 연결하였다.
② 평행판 콘덴서 사이에 알루미늄을 덮은 공을 넣는다.
③ 정전 고압발생 장치를 알루미늄 공이 움직일 때 까지 돌린다.
④ 정전 고압발생 장치를 분리하고 공의 움직임을 살핀다.
- 비닐을 이용한 간이 축전기 제작 및 원리 이해
·비닐 축전기의 제작
① 준비물인 알루미늄 호일 2장, 비닐, 2개의 전선, 피복을 벗길 수 있는 물건(칼, 가위, 피복 벗기개), PVC 막대를 준비한다.
② 준비한 전선의 피복을 벗긴다.
③ 극판으로 쓰일 알루미늄 호일에 피복을 벗긴 전선을 붙인다.
④ 밑에서부터 비닐, 호일, 비닐, 호일 이 순서로 배열을 한 뒤 사이에 PVC 막대를 두고 만다.
⑤ 제작한 축전기를 이용하여 실험을 진행한다.
※ 이렇게 만든 축전기는 평행판 축전기의 원리와 동일하게 작동할 수 있다. 이 축전기는 비닐을 유전체로 작동하게 되는 것이다.
·비닐 간이 축전기 실험
① 정전 고압발생 장치와 스탠드에 매단 알루미늄 공을 사이에 둔 평행판 축전기를 연결한다.
※ 이 때 스탠드에 매단 알루미늄 공을 사이에 둔 평행판 축전기를 설치하는 이유는 알루미늄 공의 움직임으로 콘덴서의 충전되었음을 확인하기 위한 일종의 측정 장치의 역할을 한다.
② 평행판 축전기와 비닐간이콘덴서를 연결한다.
③ 정전 고압발생 장치를 이용해 충전(축전)을 하면서 알루미늄 공의 움직임을 살핀다.
④ 알루미늄 공이 움직이면 정전 고압발생 장치를 제거하고 비닐 간이
축전기만을 설치하고 알루미늄 공의 움직임을 살핀다.
- SEM(전자주사현미경)을 통한 종이의 다공질 정도의 파악
※ 콘덴서 종이는 보통의 종이보다 치밀하고, 핀 홀, 도전성 미립자 등이 없으며, 화학적으로도 중성인 것이어야 조건에 만족하게 된다. 그리하여 각 종이의 치밀함(다공질 정도), 핀 홀 등을 알아보기 위해 SEM을 이용하여 한지, 와시, 중국지를 관찰하였다.
·한지, 와시, 중국지, 참기름을 바른(한지, 와시, 중국지), 카놀라유를 바른(한지, 와시, 중국지)로 나누어 관찰하였다.
- 한지, 중국지, 와시를 이용한 축전기의 제작
·제작과정
① 한지, 전지 ,와시에 카놀라유, 참기름을 바른 후 마를 때까지 말린다.
② 멀티 미터기를 이용해 전류가 흐르는지 확인해 보았다.
③ 종이콘덴서와 정전고압장치, 평행판 콘덴서를 연결시켜 충전을 해본다.
④ 한지, 중국지, 와시와 각 종이에 기름을 바른 것들에 비닐을 더하여 충전을 한다.
⑤ 파라핀, 밀랍, 파라핀+기름을 이용해서 위와 동일하게 만든다.
-LCR측정기를 이용한 전기용량 측정
① 각각의 축전기를 방전을 시킨다.
② 측정기의 적합한 테스트 주파수를 선택한 후 자동 확인 기능을 활성화 한다.
③ LCR 측정기와 각 축전기를 연결하여 캐피시턴스 측정을 한다.
○ 시행착오 극복
- 축전기에 대한 이해를 하기 위해 시작한 실험을 위해 두 철판 사이에 절연체로 종이 같은 것을 넣어서 충전을 시키면서 원리, 이해를 도우려 하였지만 충전이 되지 않아 부품들을 하나하나 검사해보고 왜 그랬는 지에 대한 실패원인을 찾는데 많은 고민의 시간을 가졌습니다.
- 조금 더 정밀하고 정확한 결과를 얻기 위해 각 종이에 피마자유,
참기름, 카놀라유 등을 바르고 말리는 데에도 엄청난 시간을 투자하고 말리는 위치를 찾고 가장 좋은 종이를 말리는 방법을 알아내는 데에도 많은 고민을 하였습니다.
- 신뢰성이 있고 가장 정확한 데이터 값을 찾아내기 위해 저희는 약 1800번 이상의 수치를 찾아서 평균을 내야하였고 그 많은 실험을 할 수 있을까?
라는 생각으로 시작하여 결국 1800번의 측정값을 찾아냈습니다.
- 나일론11이 유전체로써 상당한 효력이 있다는 것을 책에서 보아 나일론11의 원료인 피마자유도 당연히 될 거라는 생각으로 만들었지 만 다이오드를 켜는데 실패하자 팀원들은 단체로 이럴 리가 없다는 생각에 극판의 크기를 넓혀서도 해보았지만 그래도 결과는 같았다는 것을 알았을 때 앞으로 무었을 더 해보아야할지 하는 끊임 없는 딜레마 에 빠져 한동안 포기해야하나 하는 생각까지 들었습니다.
없는 딜레마에 빠져 한동안 포기해야하나 하는 생각까지 들었습니다.
- 저희가 유전체와 유전율을 높이는 모든 기름을 찾아서 실험을 해보 아도 결과가 나오지 않자 저희는 좌절하였지만 좌절도 지나가는 바람 이었고 곧 저희 팀원은 과학적인 시각으로 실패의 원인을 찾아냈습니 다. 저희는 성공의 실마리를 좌절 속에서 찾을 수 있었습니다
○ 시설 활용 실적
○ 외부 전문가 자문 내역
3. 연구 결과 및 시사점
□ 연구 결과
○ 축전기에 대한 이해 및 실험 (날짜: 2015. 8. 20~ 2015. 10. 6)
① 멀티미터기를 이용해서 A4용지 에 전류가 흐르는지 검사를 한다.
② 9V건전지를 이용해서 철로 이루 어진 사이에 얇은 A4용지를 넣어 서 5분간 충전을 한다.
③ 5분이 지난 후 건전기와 연결이 되었던 전선들을 분리시키고 다 이오드와 스위치를 연결시켜 스 위치를 눌러보았다.
④ 다이오드를 전류계로 바꾼 후 위와 똑같은 방법으로 실험을 해본다.
[그림 2] 축전기에 대한 이해 실험
<실험결과>
·A4용지에는 전류가 흐르지 않았다.
·(다) 과정에서 다이오드를 켤 만큼 충전이 되지 않아 불이 들어오지 않았다.
시설/기기 명 보유기관 활용 내용
전자현미경 송도고등학교
숭덕여자고등학교 종이의 표면을 분석하고 다공질막 확인
SEM 상명대학교
인하대학교 종이의 표면을 분석하고 다공질막 확인
LCR meter 송도고등학교 각 전통종이의 유전율 분석을 위한 전기용량측정
소속 활용 내용
상명대학교 전반적인 보고서 지도
인하대학교 분석기기 지도 및 멘토링
상명대학교 화학과 상명대학교 공업화학과
학생들의 질의 및 궁금증에 대한 전화를 통한 멘토링
- 평행판 콘덴서를 이용한 실험 (날짜: 2015. 10. 23 ~ 2015. 11. 3)
① 정전 고압발생 장치와 평행판 콘덴서를 연결하였다.
② 평행판 콘덴서 사이에 알루미늄을 덮은 공을 넣는다.
③ 정전 고압장치를 알루미늄 공이 움직일 때 까지 돌린다.
④ 정전 고압장치를 분리하고 공의 움직임을 살핀다.
[그림 2.5] 실험을 통해 알루미늄 공의 움직임 확인
·(라) 과정에서 전류계로 바꾸어 보았지만 전류계 또한 움직임이 없었다.
<대학원생 멘토링>
·축전을 위해 제공되어야하는 전압의 크기는 최소 5000V이상이므로 다이오드 및 전류계를 변화시킬 만큼의 에너지 형성은 어렵다.
·단순한 철판의 경우 축전기로서의 역할이 어렵고 회로의 이상이 있을 수 있다는 중간발표에서의 교수님의 의견을 수렴하기 바람.
· 물리교과서 실험을 바탕으로 연구하되, 일반 물리학 실험 중 평행 판 축전기와 정전고압 발생장치를 이용하여 충전을 해보는 것이 좋을 것으로 판단된다.
변인 결과
한지, 전지, 와시에 카놀라유, 참기름을 바른 후 말린 것으로 제작한 경우
작동하지 않았다.
한지, 전지, 와시로 제작한 경우
한지, 전지, 와시에다가 파라핀, 밀랍, 파라핀+기름을 발라서 제작한 경우
한지, 전지, 와시에다가 나일론 11의 원료인 피마자유를 발라서 제작한 경우
※ 실험을 통하여 평행판 축전기가 정전고압장치에 의해 평행판이 충전되어 유전분극이 발생하였고, 그로 인해 사이에 있는 알루미늄 공의 움직임을 살펴볼 수 있었다.
- 비닐을 이용한 간이 축전기 제작 및 원리 이해(2015. 10. 22~ 2015. 11. 6)
·비닐 축전기의 제작
① 준비물인 알루미늄 호일 2장, 비닐, 2개의 전선, 피복을 벗길 수 있는 물건(칼, 가위, 피복 벗기개), PVC 막대를 준비한다.
② 준비한 전선의 피복을 벗긴다.
③ 극판으로 쓰일 알루미늄 호일에 피복을 벗긴 전선을 붙인다.
④ 밑에서부터 비닐, 호일, 비닐, 호일 이 순서로 배열을 한 뒤 사이에 PVC 막대를 두고 만다.
⑤ 제작한 축전기를 이용하여 실험을 진행한다.
※ 이렇게 만든 축전기는 평행판 축전기의 원리와 동일하게 작동할 수 있다. 이 축전기는 비닐을 유전체로 작동하게 되는 것이다.
[그림 3] 비닐을 이용한 간이 축전기 제작 과정 1
[그림 4] 비닐을 이용한 간이 축전기 제작 과정 2
·비닐 간이 축전기 실험
① 정전고압장치와 스탠드에 매단 알루미늄 공을 사이에 둔 평행판 축전기를 연결을 한다.
※ 이 때 스탠드에 매단 알루미늄 공을 사이에 둔 평행판 축전기를 설치하는 이유는 알루미늄 공의 움직임으로 콘덴서의 충전되었음을 확인하기 위한 일종의 측정 장치의 역할을 한다.
② 평행판 축전기와 비닐간이콘덴서를 연결한다.
③ 정전고압장치를 이용해 충전(축전)을 하면서 알루미늄 공의 움직임 을 살핀다.
④ 알루미늄 공이 움직이면 정전고압장치를 제외하고 비닐 간이 축전 기만을 설치하고 알루미늄 공의 움직임을 살핀다.
<실험결과>
비닐을 사용해서 실험한 결과
·김장용 비닐을 이용해서 제작한 경우 : 조금의 전력을 가해도 작동을 했다. 모든 경우 중에서 가장 잘 작동했다.
쓰레기봉지 (파란 봉지)를 이용해서 제작한 경우 : 조금의 전력을 가해도 작동을 했다. 김장용 봉투까지의 힘은 내지 못했다.
·종이와 비닐을 같이 제작한 경우 : 위의 종이로 제작한 축전기의 종류에 비닐을 추가해서 다시 실험을 해본 결과, 한지와 와시는 비슷 한 양상을 보였다. 하지만 전지는 이 두 종이에 비해 약하게 보였다.
기름의 종류를 바꾸어서 실험했지만, 큰 차이를 보이지 않았다.
정리하자면 한지=와시>전지 순의 결론이 도출되었다.
·정전고압장치와 비닐 간이 축전기만 연결하였을 때 약 x번 정 도 공이 움직이는 것을 확인할 수 있었다. → 사람이 돌린 정전 기 고압장치여서 정확하게 횟수를 측정하기는 어렵다.
·하지만 정성적으로나마 이를 통해 비닐의 유전율을 통해 비닐 간이 축전기에 축전이 되었음을 확인할 수 있다.
- SEM(전자주사현미경)을 통한 종이의 다공질 정도의 파악(2015. 10. 30)
※ 콘덴서 종이는 보통의 종이보다 치밀하고, 핀 홀, 도전성 미립자 등이 없으며, 화학적으로도 중성인 것이어야 조건에 만족하게 된다.
그리하여 각 종이의 치밀함(다공질 정도), 핀 홀 등을 알아보기 위해 SEM을 이용하여 한지, 와시, 중국지를 관찰하였다.
·한지, 와시, 중국지, 참기름을 바른(한지, 와시, 중국지), 카놀라유를 바른(한지, 와시, 중국지)
<실험관찰결과>
·한지 : 한지의 주원료는 한국 닥나무이다. 그렇기 때문에 인장강도, 수분흡수율과 같은 물성이 매우 뛰어나며 다음 사진과 같이 섬유의 가닥들이 고르고 얇으며 촘촘한 것이 특징이다. 따라서 섬유 사이의 틈이 좁은 것을 볼 수 있다.
·카놀라유를 바른 한지 : 그림6 사진에서 보이는 결과와 같이 카놀라 유를 바르지 않은 한지보다 바른 한지의 섬유 사이의 틈이 대부분 다 막힌 것을 확인 할 수 있다. 이렇게 틈이 채워지면서 유전율이 더 커지는 효과를 있을 것으로 예상된다.
·참기름을 바른 한지 : 그림7 카놀라유를 먹인 한지보다는 채워진 정도가 덜 하지만 일반 한지보다는 섬유 사이의 틈이 더 많이 채워진 것을 확인할 수 있다. 이 또한 유전율이 더 커지는 효과가 있을 것으로 예상된다.
[그림 5] 한지 [그림 6] 카놀라유 한지 [그림 7] 참기름 한지
·와시는 일본의 전통 종이로 서화지라고도 불린다고 한다. 한지 에 비해 섬유가 고르지 못하고 중간 중간에 다른 굵기의 섬유가 섞여 있는 것을 확인할 수 있다.
[그림 8] 와시 [그림 9] 카놀라유 와시 [그림 10] 참기름 와시
·카놀라유를 바른 와시 : 카놀라유를 먹인 한지처럼 카놀라유를 먹인 와시 또한 다음 3개의 와시를 비교 했을 때 섬유 사이의 틈들이 가장 많이 채워진 것을 확인할 수 있다.
·참기름을 바른 와시 : 일반 와시보다는 섬유 사이의 틈이 더 채워졌지만 카놀라유를 먹인 와시보다는 틈이 덜 채워진 것을 확인할 수 있다.
·중국지는 중국의 전통 종이로 화선지 또는 전지라고도 불리며 삼국 종이 중 만들어진 가장 오래되었다. 삼국의 종이 중 섬유의 굵기가 가장 얇은 것을 볼 수 있다. 그렇기 때문에 물성 중 하나 인 인장 강도 측면에서 약한 강도를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
·카놀라유를 바른 중국지 : 한지와 와시에서 보이는 것처럼 섬 유 사이의 틈들이 카놀라유로 채워진 것을 볼 수 있다. 이 또한 전지 중에서 가장 많이 채워진 것을 확인할 수 있다.
[그림 11] 중국지 [그림 12] 카놀라유 중국지 참기름 중국지(전지)
- 한지, 중국지, 와시를 이용한 축전기의 제작 (2015. 10. 1~ 2015. 11. 6)
① 한지, 전지 ,와시에 카놀라유, 참기름을 바른 후 마를 때까지 말린다.
[그림 13] 기름을 묻힌 종이를 말리는 과정 [그림 14] 종이에 기름을 바르는 과정
② 멀티 미터기를 이용해 전류가 흐르는지 확인해 보았다.
→ 어느 종이에서도 전류는 흐르지 않았다.
③ 종이콘덴서와 정전고압장치, 평행판 콘덴서를 연결시켜 충전을 해본다. → 한지를 비롯한 모든 다른 종이콘덴서들은 충전이 되지 않아 평행판 콘덴서 사이에 있는 알루미늄 공의 움직임이 없었다.
④ 한지, 중국지, 와시와 각 종이에 기름을 바른 것들에 비닐을 더하여 충전을 한다. → 충전이 되었으며 각 종이콘덴서별로 정전고압장치를 뗀 후의 알루미늄 공의 움직임의 수가 달랐다.
⑤ 파라핀, 밀랍, 파라핀+기름을 이용해서 위와 동일하게 만든다.→
세 개 모두 다이오드를 켜거나, 전류계를 움직이질 못했다.
[그림 16] 종이를 이용한 축전기 [그림 15] 종이를 이용한 축전기
<멘토링과의 대화>
·오실로스코프를 이용 :오실로스코프를 이용해 먼저 축전기에
- LCR측정기를 이용한 전기용량 측정 (2015. 11.
15~ 2015. 11. 16)
① 각각의 축전기를 방전을 시킨다.
② 측정기의 적합한 테스트 주파수를 선택한 후 자동 확인 기능을 활성화 한다.
③ LCR 측정기와 각 축전기를 연결하여 캐피시턴 스 측정을 한다.
[그림 16] LCR 측정기
흐르는 교류의 고유진동수를 구한다음 코일의 유도 용량을 구하 여 역으로 전기용량을 구해보는 것은 어떨까에 대한 아이디어를 제공해 주었다.
·지도 선생님들과의 이야기를 통해 알아본 바 교류 측정의 경 우 사용되는 기계를 우리가 제작한 직류특성을 가진 축전기로는 이론적인 측면에서 괴리가 존재한다. 또한 실제 실험을 통해서 살펴보았을 때, 평행판 축전기 사이 알루미늄 공의 움직임을 가 지고 관측하는 데에 어려움을 닥쳐 측정값이 나오지 않았다.
·나일론 11의 원료인 피마자유를 이용해 보는 것에 대한 회의 를 하였다. 나일론11은 유전 상수가 400이기에 그것의 원료인 피 마자유를 이용하여서 축전기를 만들어 보았다. 동일하게 만들었 다.→ 하지만, 나일론11의 원료인 피마자유도 다이오드를 키거나,
전류계를 움직이질 못해 피마자유가 나일론 11로의 합성과정에 서 분자구조 및 형질이 바뀌어 유전율에도 차이가 발생한 것으 로 추측할 수 있다.
구분 종이만 이용 참기름을 이용 카놀라유를 이용
한지
와시
중국지
·LCR 측정기를 이용해 전기용량을 구한 결과
① 한지, 와시, 중국지(전지)를 각각 종이만 측정하였을 때에는 한지, 전지, 와시 순으로 전기용량의 크기가 큰 것을 나타냈다.
② 각 종이에 참기름을 발랐을 때의 전기용량의 차이는 한지, 전지, 와시 순으로 전기용량의 크기가 큰 것을 나타냈다.
③ 각 종이에 카놀라유를 발랐을 때의 전기용량의 차이는 전지, 한지, 와시 순으로 전기용량의 크기가 큰 것을 나타냈다.
④ 각 종이에 피마자유를 발랐을 때의 전기용량의 차이는 전지, 한지, 와시 순으로 전기용량의 크기가 큰 것을 나타냈다.
·유전율 비교
1st 2nd 3rd
기본종이 한지 중국지 와시
카놀라유 중국지 한지 와시
참기름 한지 중국지 와시
피마자유 중국지 한지 와시
① 기본 종이 : 아무것도 바르지 않은 종이의 경우 가장 조밀한 한지가 가장 좋은 전기용량을 가진 것을 알 수 있었다. 그 다음 순으로 중국지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
② 카놀라유 : 카놀라유를 바른 종이의 경우 화선지로도 쓰이는 중국지 가 가장 좋은 전기용량을 보였다. 그 다음 순으로 한지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
③ 참기름 : 참기름을 바른 종이의 경우 한지가 가장 좋은 유전율을 보였고 그 다음 순으로 중국지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
④ 피마자유 : 피마자유를 바른 종이의 경우 중국지가 가장 좋은 유전율을 보였고, 그 다음 순으로 한지, 와시 순서대로 유전율의 차이를 알 수 있었다.
0 2 4 6 8 10 12 14 16
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97
피마자유 한지 피마자유 와시 피마자유 전지
- 우리는 전기용량 c를 먼저 구하고 극판의 면적, 극판간의 간격을 일정하게 하고 전기용량과 입실론( 극판간 물질의 비유전율)을 구하였 다. 즉 유전율의 차이는 각각 종이의 전기용량의 차이를 통해 알아내었 다. (주파수는 가장 보편적으로 측정하는 l khz로 정하였다.)
ɛ 기본 참기름 카놀라유 피마자유
한지 1.0340 0.8925 0.3960 1.4400 와시 0.6999 0.7978 0.4797 1.3560 중국지 0.3893 0.5562 0.3456 1.6020
□ 시사점
○ 전통한지와 중국의 전지, 일본의 와시 분석으로 한지의 우수성을 발견할 수 있었다.
○ 생활주변의 물질에 관심을 가지고 비교할 대상을 분리, 구체화하여 연구 하는 탐구 자세를 키울 수 있었다.
○ 융합적인사고를 통해 의사소통하며 다양한 기자재를 이용한 탐구 설계 및 수행을 통한 연구의 전문적인 실험을 통해 과학실험의 흥미를 느꼈다.
○ 지도 교사 및 프로젝트 구성원 사이의 의견을 나누고 공동의 목표를 위한 협동을 한다는 것에서 선생님과도 더 친해지고 친구들과도 친해지 는 기회가 되었다.
○ 이공계 분야 전문가에게 메일을 보내고 거절당하며 연구라는 것이 얼마나 힘든일인가를 알게 되었다.
○ 물리에 나오는 축전기의 원리와 실험에 대해서 정확하게 이해하였다.
4. 홍보 및 사후 활용
□ 홍보
○ 연구 성공 시 논문을 게재 및 공유 및 과학전에 참여하여 과학문화확산 ○ 성과 발표회 준비를 위한 자체 최종평가회를 가질 것이며 연구 과제물에
대한 논문 제작 및 책자 발간 예정.
○ 친환경적이고 경제적인 이득과 과학적 사고향상.
○ 전통방법을 이용한 한지를 통해 각국 3개국 종이의 차이를 이용하고 더욱 자세히 연구하는 기회를 마련.
○ 전통과학을 이용한 과학의 발전을 찾고, 나아가 새로운 과학콘텐츠를 제작하여 새로운 흐름을 유도.
○ 기자재의 미비한 부분이나 실험에서 나타난 오차에 대해 보정할 수 있는 지속적인 실험을 계획 수행하여 일회성의 실험이 아닌 지속적 연구로서의 의미를 구축.
□ 사후활동
○ 축전기를 사용해서 선풍기를 제작할 수 있다
○ 집적된 에너지를 발산하는 플래시를 제작하여 축전기의 원리를 이해할 수 있도록 한다.
이**
실험 초기에는 너무나도 어려운 물리적 지식을 쌓느라고 고생을 하였고 실험 중반에는 모든 실험이 예상과 다르게 실패하고 이 분야에 대한 공부도 어렵고 했기에 좌절하였지만 이것이 곧 실험의 실 마리를 찾을 수 있게 해준 시발점이라는 것을 깨달았습니다. 이를 통해 앞으로 인생을 살면서 실패 로 좌절하지 않을 힘을 얻었을 뿐만 아니라 덤으로 축전기에 대한 지식과 그 외에 많은 물리적, 화 학적 지식을 쌓을 수 있었습니다.
황**
처음에는 우리가 ‘종이의 활용도를 넓히자.’ 라는 포부를 가지고 시작하였지만, 실험을 시작한 초 기 단계에서 우리의 예상과는 다르게 실험이 진행되지 않아서 상당히 어려움을 많이 겪었습니다.
‘이 부분에서는 이론상 되어야 하는데? 왜 안 되지?’ 라는 고민도 팀원들과 함께 굉장히 많이 하 였고, 다시 한 번 실험을 해보기도 하고, 실험 조건을 바꾸어 보기도 하고, 장비를 검사해보기도 하 고, 측정 방법을 다르게 해보는 등 많은 시도를 해보았습니다. 이러한 경험이 이 당시는 힘들었지만 지금 와서 생각해보면 저에게 상당히 밑거름이 된 것 같습니다. 사실 축전기라는 분야에 대한 지식 이 부족했던 저인데 지금은 친구들이 저에게 축전기에 대해 물어보는 것과 같은 일이 일어나게 되 었습니다. 그리고 이러한 실패를 하더라도 꾸준히 연구하고 시행하다보면 어느 순간 한 걸음 가까워 질 것이라는 생각도 들게 되는 뜻 깊은 과정이었던 것 같습니다.
문**
처음 이 주제를 선정했을 때 우리가 이 실험을 완성시킬 수 있을까 하는 걱정부터 앞섰다. 하지만 막상 실험을 하다 보니 물론 많은 실패를 겪긴 했으나 그로 인해서 해결 방안을 모색할 수 있는 기 회가 되기도 해서 이렇게까지 결론 도출의 단계에 도달할 수 있어서 뭔가 해냈다는 생각이 들어 뿌 듯함도 들었다. 또, 물리와 관련된 지식을 쌓는 계기가 되어서 많은 도움을 받은 것 같다. 같이 실험 에 참가한 팀원들에게도 수고했다는 말을 전해주고 싶다.
봉**
연구를 계획했을 당시에는 뭐든지 잘 될 것만 같고 모든 실험에 성공할 것 같았다. 물론 처음에는 성공하는 듯하였다. 하지만 실험이 계속 될수록 실험이 실패하는 수가 늘어나고 원인을 찾지 못하자 더욱 혼란에 빠져 들어갔다. 실패할 리가 없는 실험에서 점점 실패할 수밖에 없는 실험, 성공할 리 가 없는 실험이 되가는 과정을 보면서 답답하고 짜증도 났다. 하지만 실험을 거듭할수록 성공의 가 능성을 보았고 책 ‘삶이 그대를 속일지라도’의 내용이 생각났다. “에디슨은 20000번의 축전기 실 험을 통해 축전기를 만드는 것에 성공했다. 어느 날 기자가 에디슨의 19999번의 실패에 대해 물었을 때 그는 실패가 아닌 성공을 위한 과정이었다고 한다.” 우리가 하는 것은 실패가 아닌 성공을 위 한 과정일 뿐이다. 그리고 마침내 실험에 성공했을 때 우리는 웃을 수 있었다. 이런 과정을 통해 우 리는 더욱 성장할 수 있었고 좋은 경험이 된 거 같다.
강**
종이축전기를 제작하고 유전율을 높이기 위해 여러 가지 기름을 발라보기도 하고 크기를 변화시키 기도 하였으나 생각대로 잘 되진 않았습니다. 하지만 이 과정에서 축전기의 원리와 회로에 관해 잘 이해하게 되었으며 멀티미터, 마이크로미터, LCR 측정기 등의 측정 장비를 좀 더 능숙하게 다룰 수 있게 되었습니다. 축전기의 종이와 기름을 달리하는 과정에서 변인을 설정하는 방법을 배울 수 있었 습니다. 비록 실험 목적처럼 유전율을 크게 높이진 못했지만, 실험하는 방법을 배워서 저에게는 매 우 뜻 깊은 시간이었습니다.
김** 우리 R&E의 주제가 물리2의 내용이라 많이 당황스러웠고 어렵게 생각했었는데 팀원들과 실험을 점 진적으로 계획하고 진행하다보니 알아가는 것도 많고 배운 점이 많았다.
5. 참고문헌
□ 참고문헌
○ Synthesis and characterization of metallic ReO₃nanowires and synthesis of aliphatic fluorinated epoxy acrylate
○ Development of Natural Dispersant for Korean Traditional Papermaking( I ) - Viscosity and Papermaking Characteristics of Hydrangea paniculata Mucilage 8- 한지 제조용 새로운 천연 점질물의 개발 (제1보) -나무수국 점질물의 점도 및 한지 제조 특성– 최태호 과학기술학회마을 : 저널 > 논문 (1981.01-2006.12 원문)
○ 産業用 니켈-亞鉛(Ni-Zn) 開放形 二次電池의 安定性 및 性能 最適 化 Optimization of durability and performance on industrial. 박동필.
서울과학기술대학교. 2015.
○ 전기로 구동되는 종이 유체칩 개발 저개발국가에서 재생용지로 난치병 진단 키트 등 현지 제작 및 활용 기대:
http://blog.naver.com/yesprinter?Redirect=Log&logNo=130189883878
○ 세상을 바꾼 십대. 잭 아드라카 이야기
○ 혼합절연유(광유/식물성 절연유)의 열화 특성
[Degradation Characteristics of Mixed Insulation Oils (Mineral Oil/Vegetable Oil)]- .명지대학교 대학원 화학공학과. 신기석. 2013.
○ 서강대학교 물리학과 일반물리학실험2 3주차 실험매뉴얼
부 록 > 전기용량 계측기(LCR meter)를 이용한 측정결과(시료당 100회 실시)
○ LCR 측정 결과 1
한지 와시 중국지
(전지)
참기름+ 한지
참기름+ 와시
참기름+ 전지
카놀라유+ 한지
카놀라유+ 와시
카놀라유+ 전지 1차 6.885 2.219 5.262 6.601 2.978 5.881 2.812 2.571 5.631 2차 6.884 2.210 5.250 6.596 2.976 5.850 2.823 2.554 5.627 3차 6.886 2.222 5.253 6.598 2.978 5.850 2.823 2.563 5.630 4차 6.891 2.224 5.253 6.606 2.978 5.850 2.827 2.554 5.630 5차 6.888 2.225 5.252 6.610 2.982 5.855 2.829 2.982 5.630 6차 6.517 2.200 5.155 6.336 3.197 6.143 3.015 2.561 5.590 7차 6.509 2.206 5.150 6.339 3.201 6.137 3.317 2.602 5.596 8차 6.508 2.211 5.110 6.322 3.143 6.128 3.267 2.688 5.592 9차 6.507 2.201 5.135 6.322 3.217 6.118 3.515 2.888 5.584 10차 6.508 2.211 5.185 6.335 3.202 6.112 3.288 2.543 5.559 11차 6.506 2.212 5.134 6.332 3.175 6.118 3.434 2.535 5.556 12차 6.505 2.217 5.163 6.322 3.207 6.098 3.675 2.670 5.511 13차 6.508 2.214 5.178 6.325 3.102 6.101 3.624 2.531 5.585 14차 6.503 2.216 5.148 6.329 3.209 6.097 3.658 2.534 5.588 15차 6.504 2.217 5.124 6.344 3.209 6.083 3.515 2.542 5.569 16차 6.511 2.219 5.173 6.318 3.232 6.086 3.774 2.547 5.590 17차 6.504 2.220 5.232 6.368 3.213 6.074 3.368 2.565 5.588 18차 6.490 2.218 5.128 6.321 3.215 6.080 3.516 2.552 5.597 19차 6.489 2.222 5.186 6.322 3.215 6.088 3.657 2.567 5.600 20차 6.487 2.223 5.121 6.432 3.214 6.187 3.520 2.563 5.602 21차 6.483 2.224 5.175 6.322 3.211 6.144 3.740 2.552 5.709 22차 6.485 2.226 5.100 6.324 3.214 6.143 3.666 2.556 5.598 23차 6.488 2.224 5.180 6.324 3.216 6.097 3.695 2.516 5.604 24차 6.485 2.228 5.083 6.322 3.227 6.093 3.406 2.568 5.966 25차 6.297 2.204 5.127 6.329 3.209 6.187 3.656 2.571 5.563 26차 6.360 2.208 5.249 6.400 3.208 6.212 3.652 2.568 5.605 27차 6.361 2.209 5.379 6.287 3.214 6.230 3.071 2.569 5.667 28차 6.362 2.204 5.186 6.422 3.234 6.279 3.070 2.570 5.670 29차 6.361 2.202 5.197 6.383 3.215 6.136 3.380 2.593 5.715 30차 6.370 2.203 5.286 6.441 3.148 6.156 3.074 2.579 5.721
한지 와시 중국지 (전지)
참기름+ 한지
참기름+ 와시
참기름+ 전지
카놀라유+ 한지
카놀라유+ 와시
카놀라유+ 전지 31차 5.478 2.206 5.210 6.432 3.240 6.144 3.075 2.604 5.723 32차 5.474 2.205 5.240 6.422 3.258 6.151 3.119 2.607 5.762 33차 5.472 2.208 5.186 6.425 3.228 6.150 3.126 2.614 5.745 34차 5.473 2.202 5.245 6.282 3.244 6.152 3.124 2.637 5.748 35차 5.469 2.230 5.285 6.301 3.259 6.108 3.136 2.639 5.764 36차 5.470 2.223 5.433 6.461 3.248 6.108 3.137 2.634 5.759 37차 5.465 2.218 5.265 6.265 3.245 6.151 3.143 2.639 5.791 38차 5.466 2.221 5.271 6.543 3.249 6.156 3.149 2.615 5.798 39차 5.467 2.220 5.275 6.498 3.242 6.172 3.211 2.614 5.800 40차 5.450 2.212 5.269 6.500 3.240 6.175 3.208 2.635 5.798 41차 5.449 2.236 5.246 6.499 3.239 6.176 3.214 2.639 5.803 42차 5.460 2.235 5.252 6.491 3.236 6.175 3.219 2.635 5.807 43차 5.466 2.225 5.200 6.422 3.248 6.178 3.220 2.638 5.801 44차 5.505 2.227 5.254 6.401 3.246 6.194 3.220 2.637 5.823 45차 5.444 2.228 5.255 6.380 3.233 6.193 3.229 2.638 5.829 46차 5.443 2.240 5.238 6.391 3.233 6.195 3.254 2.640 5.824 47차 5.441 2.240 5.200 6.407 3.228 6.210 3.267 2.641 5.825 48차 5.561 2.233 5.187 6.393 3.209 6.222 3.269 2.642 5.862 49차 5.311 2.220 5.227 6.375 3.219 6.218 3.273 2.639 5.835 50차 5.300 2.236 5.250 6.414 3.223 6.221 3.290 2.639 5.845 51차 5.337 2.247 5.228 6.402 3.222 6.220 3.311 2.641 5.827 52차 5.306 2.242 5.222 6.393 3.219 6.221 3.313 2.656 5.772 53차 5.344 2.250 5.221 6.414 3.228 6.212 3.311 2.647 5.805 54차 5.329 2.249 5.216 6.433 3.222 6.213 3.106 2.638 5.779 55차 5.328 2.245 5.215 6.442 3.201 6.142 3.123 2.758 5.793 56차 5.325 2.252 5.100 6.414 3.102 6.155 3.223 2.770 5.779 57차 5.344 2.233 5.225 6.420 3.220 6.179 3.111 2.753 5.774 58차 5.371 2.238 5.224 6.429 3.210 6.336 3.114 2.756 5.774 59차 5.365 2.237 5.233 6.421 3.214 6.187 3.117 2.639 5.769 60차 5.377 2.248 5.222 6.327 3.214 6.188 3.110 2.650 5.744 61차 5.389 2.241 5.226 6.321 3.190 6.187 3.131 2.643 5.772 62차 5.376 2.254 5.216 6.307 3.125 6.198 3.112 2.747 5.776 63차 5.391 2.252 5.247 6.302 3.125 6.121 3.228 2.744 5.766 64차 5.361 2.251 5.327 6.333 3.209 6.198 3.222 2.753 5.751 65차 5.345 2.259 5.320 6.302 3.211 6.066 3.228 2.776 5.753 66차 5.380 2.252 5.242 6.324 3.233 6.057 3.300 2.762 5.665 67차 5.393 2.257 5.247 6.321 3.231 6.071 3.283 2.777 5.663
한지 와시 중국지 (전지)
참기름+ 한지
참기름+ 와시
참기름+ 전지
카놀라유+ 한지
카놀라유+ 와시
카놀라유+ 전지 68차 5.370 2.265 5.238 6.204 3.234 6.057 3.270 2.746 5.662 69차 5.400 2.279 5.251 6.217 3.224 6.227 3.288 2.778 5.652 70차 5.383 2.274 5.244 6.227 3.214 6.256 3.292 2.752 5.647 71차 5.370 2.254 5.178 6.304 3.218 6.266 3.327 2.782 5.652 72차 5.406 2.278 5.396 6.232 3.219 6.275 3.331 2.675 5.655 73차 5.369 2.251 5.415 6.325 3.208 6.277 3.334 2.707 5.901 74차 5.390 2.260 5.399 6.344 3.232 6.261 3.335 2.691 5.933 75차 5.381 2.254 5.386 6.390 3.211 6.268 3.338 2.692 5.955 76차 5.381 2.257 5.362 6.387 3.210 6.276 3.343 2.638 5.990 77차 5.414 2.246 5.421 6.317 3.186 6.275 3.395 2.652 5.996 78차 5.419 2.257 5.336 6.322 3.172 6.256 3.377 2.648 5.998 79차 5.415 2.243 5.355 6.323 3.187 6.286 3.376 2.644 6.001 80차 5.423 2.242 5.321 6.325 3.175 6.244 3.343 2.642 5.865 81차 5.401 2.241 5.351 6.391 3.178 6.291 3.462 2.643 5.865 82차 5.390 2.250 5.317 6.328 3.180 6.302 3.458 2.644 5.886 83차 5.404 2.254 5.356 6.302 3.176 6.224 3.462 2.655 5.865 84차 5.444 2.237 5.360 6.307 3.139 6.236 3.512 2.672 5.868 85차 5.386 2.249 5.367 6.321 3.163 6.206 3.522 2.662 5.933 86차 5.384 2.246 5.236 6.308 3.147 6.266 3.543 2.680 5.893 87차 5.382 2.248 5.256 6.376 3.151 6.274 3.564 2.666 5.923 88차 5.388 2.247 5.270 6.521 3.152 6.276 3.544 2.673 5.906 89차 5.387 2.238 5.304 6.312 3.253 6.314 3.405 2.690 5.923 90차 5.388 2.252 5.303 6.320 3.161 6.276 3.395 2.674 5.920 91차 5.383 2.235 5.314 6.261 3.147 6.304 3.422 2.831 5.918 92차 5.376 2.238 5.388 6.295 3.170 6.308 3.405 2.842 5.923 93차 5.370 2.245 5.371 6.486 3.142 6.300 3.411 2.843 5.910 94차 5.390 2.244 5.472 6.317 3.157 6.326 3.175 2.811 5.961 95차 5.428 2.245 5.440 6.310 3.160 6.321 3.185 2.806 5.975 96차 5.412 2.247 5.476 6.472 3.181 6.304 3.183 2.829 5.69 97차 5.436 2.234 5.461 6.312 3.171 6.305 3.180 2.800 5.974 98차 5.420 2.227 5.381 6.363 3.131 6.301 3.170 2.846 5.350 99차 5.432 2.172 5.466 6.740 3.182 6.308 3.165 2.835 5.931 100차 5.455 2.248 5.444 6.340 3.188 6.312 3.173 2.831 5.936 평균 5.74344 2.23268 5.26108 6.37538 3.19101 6.17991 3.29578 2.66470 5.76034
반올림평균 5.743 2.233 5.261 6.375 3.191 6.180 3.300 2.665 5.760
○ LCR 측정 결과 2
피마자유 한지 피마자유 와시 피마자유 전지
1차 11.132 4.39 14.424
2차 11.132 4.37 14.433
3차 11.133 4.367 14.439
4차 11.132 4.367 14.449
5차 11.138 4.368 14.45
6차 11.134 4.367 14.456
7차 11.138 4.368 14.454
8차 11.138 4.369 14.458
9차 11.137 4.368 14.459
10차 11.138 4.368 14.457
11차 11.139 4.368 14.467
12차 11.134 4.37 14.468
13차 11.139 4.37 14.465
14차 11.141 4.369 14.469
15차 11.139 4.368 14.475
16차 11.144 4.369 14.477
17차 11.145 4.369 14.484
18차 11.146 4.369 14.484
19차 11.146 4.368 14.488
20차 11.145 4.369 14.486
21차 11.145 4.37 14.487
22차 11.145 4.371 14.494
23차 11.44 4.371 14.489
24차 11.151 4.371 14.499
25차 11.151 4.37 14.503
26차 11.152 4.37 14.503
27차 11.152 4.371 14.508
28차 11.149 4.371 14.513
29차 11.154 4.371 14.514
30차 11.153 4.372 14.514
31차 11.155 4.371 14.519
32차 11.141 4.372 14.52
33차 11.123 4.371 14.525
34차 11.16 4.372 14.257
35차 11.163 4.372 14.526
36차 11.162 4.373 14.527
37차 11.14 4.372 14.529
38차 11.165 4.373 14.532
39차 11.167 4.374 14.527
40차 11.168 4.372 14.533
41차 11.172 4.372 14.537
42차 11.171 4.372 14.536
43차 11.172 4.373 14.539
44차 11.183 4.374 14.541
45차 11.176 4.374 14.542
46차 11.177 4.373 14.549
47차 11.177 4.374 14.544
48차 11.181 4.375 14.55
49차 11.157 4.376 14.552
50차 11.181 4.376 14.56
51차 11.183 4.375 14.566
52차 11.18 4.376 14.57
53차 11.186 4.376 14.574
54차 11.189 4.375 14.576
55차 11.191 4.376 14.58
56차 11.198 4.377 14.583
57차 11.189 4.376 14.585
58차 11.193 4.376 14.584
59차 11.191 4.376 14.586
60차 11.194 4.376 14.59
61차 11.194 4.377 14.592
62차 11.194 4.378 14.599
63차 11.194 4.377 14.606
64차 11.196 4.377 14.61
65차 11.193 4.378 14.609
66차 11.193 4.378 14.611
67차 11.196 4.379 14.614
68차 11.196 4.379 14.62
69차 11.196 4.378 14.618
70차 11.196 4.378 14.622
71차 11.198 4.378 14.622
72차 11.204 4.378 14.624
73차 11.204 4.378 14.625
74차 11.201 4.379 14.627
75차 11.172 4.379 14.631
76차 11.168 4.379 14.632
77차 11.204 4.379 14.636
78차 11.202 4.378 14.638
79차 11.201 4.38 14.64
80차 11.201 4.381 14.641
81차 11.197 4.381 14.642
82차 11.198 4.381 14.643
83차 11.199 4.381 14.647
84차 11.202 4.382 14.648
85차 11.202 4.381 14.652
86차 11.203 4.382 14.657
87차 11.205 4.381 14.661
88차 11.204 4.382 14.66
89차 11.19 4.382 14.661
90차 11.202 4.381 14.663
91차 11.201 4.382 14.669
92차 11.201 4.382 14.668
93차 11.201 4.382 14.669
94차 11.202 4.382 14.67
95차 11.2 4.382 14.676
96차 11.202 4.382 14.676
97차 11.192 4.383 14.679
98차 11.199 4.382 14.68
99차 11.2 4.383 14.684
100차 11.198 4.383 14.681
평균 11.1765 4.37524 14.5621
반올림
평균 11.077 4.375 14.562
○ LCR 측정 그래프
* 이 그래프는 전체적인 경향을 나타내는 그래프로 참기름, 일반, 카놀라 유, 피마자유에 대한 비교 경향을 나타내는 그래프는 과제 연구 결과 5번에 위치하고 있다.
