정보처리와 그 이용

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정보처리와 그 이용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[목차]
01. 정보의 발생과 처리
1. 정보의 발생
2. 아날로그와 디지털
3. 정보의 인식
02. 정보의 저장과 활용
1. 자성을 이용한 정보의 기록과 재생
2. 자성을 이용한 정보 저장 장치
03. 반도체와 신소재
1. 원자 선 스펙트럼과 전기 전도성
2. 초전도체
3. 반도체
4. 집적 회로와 논리 회로
5. 고분자 물질

본문내용

두 입력 신호가 모드 1이면 1이 출력되고 그렇지 않으면 0이 출력되는 회로
A
B
출력
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
OR 게이트 : 두 입력 신호 중 하나라도 1이면 1이 출력되고 그렇지 않으면 0이 출력되는 회로
A
B
출력
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
NOT 게이트 : 입력 신호가 1이면 0이 출력되고 입력신호가 0이면 1이 출력되는 회로
입력
출력
0
1
1
0
5. 고분자 물질
1) 고분자 물질 : 분자량이 10,000 이상인 분자로 이루어진 물질
중합 반응 : 분자량이 작은 분자가 반복적으로 결합하여 고분자 생성
첨가 중합
- 정의 : 두 단위체가 결합할 때 탄소의 2중 결합 중 하나가 끊어지면서 옆에 있는 단위체와 연결되는 것
- 첨가 중합
첨가중합
… C = C + C = C … ――→ … ㅡ C ㅡ C ㅡ C ㅡ C ㅡ

- 중합체 : 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리스탈렌
축합중합
- 정의 : 두 단위체가 결합할 때 H2O와 같은 작은 분자가 빠져나가면서 연결되는 중합반응
- 축합 중합
H O H O
첨가중합
… ㅡ N ㅡ H + HO ㅡ C ㅡ … ――→ … ㅡ N ㅡ C ㅡ …
단위체 단위체 - H2O 중합체
- 중합체 : 나일론, 폴리에스테르, 페놀 수지, 단백질(펩티드결합)
용어
단위체 : 기본 단위가 되는 가장 작은 분자
중합체 : 중합 반응의 결과로 생성되는 고분자 물질
2) 고분자 물질의 분류
천연 고분자 : 생물체 내에서 합성되는 고분자 물질
중합체
단위체
중합 방법
특징 및 이용
녹말
포도당
축합 중합
인간 내부에서 에너지원으로 이용
셀룰로오스
포도당
종이, 면 등의 원료
단백질
아미노산
세포, 효소 등 생명체를 구성하는
주성분
DNA
뉴클레오타이드
유전 정보를 전달하는 물질
천연고무
이소프렌
첨가 중합
고무나무 수액에서 얻는 물질로,
장난감이나 지우개 등 생활 용품
및 자동차 타이어 등에 사용
ex) 녹말, 셀룰로오스, 단백질 등
구분
중합체
단위체
중합
방법
특징
합성수지
(플라스틱)
폴리에틸렌
(PE)
에틸렌
(CH2=CH2)
첨가
중합
가볍고 유연함
랩, 봉지, 물통 등
폴리프로필렌
(PP)
프로필렌
(CH3=CH-CH3)
강도가 크고 가벼움
식품용기, 필름 등
폴리염화비닐
(PVC)
염화비닐
(CH2=CHCl)
잘 부서지지 않음
PVC관, 창들의 재료
폴리스탈렌
(PS)
스탈렌
(CH2=CH(C6H5)
가볍고 열 전달이 느림
단열재, 일회용 용기
페놀수지
페놀
+ 포름알데히드
축합
중합
열에 강하고 절연성 뛰어남
후라이펜 손잡이 등
합성 섬유
나일론
헥사메틸디아민
+ 아디프산
가볍고 질기며, 탄성 좋음
스타킹, 밧줄 등
테릴렌
테레프탈산
+ 에틸렌글리콜
질기며, 잘 구겨지지 않음
와이셔츠, 필름 등
합성 고무
고무
스탈렌
+ 뷰타디엔
첨가
중합
내마모성이 좋아 잘 닳아
지지 않음
자동차 타이어, 구두창 등
합성 고분자 물질 : 인위적으로 합성해 만든 고분자 물질
열가소성 수지와 열경화성 수지
열가소성 수지
- 열에 약함
- 열에 의해 쉽게 분해되어 낮은 온도에서 가열한 후, 새로운 재품으로 재활용
ex) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC 등
열경화성 수지
- 열에 강함
- 열에 의해 쉽게 분해되지 않아 잘게 부수어 건축 자재, 토목
공사의 보강재로 재활용 한다.
ex) 페놀 수지
고기능성 고분자 물질 : 기존 고분자 물질의 장점을 살리거나 단점을 보완한 고분자 물질
생체적합성 물질 : 인체에 나쁜 영향을 끼치지 않는 고분자 물질
ex) 인공장기, 인공치아 등
전도성 고분자 물질 : 전기가 흐르지 않는 고분자 물질의 단점을 보완하여 전기가 흐르게 만든 고분자 물질
ex) 발광 다이오드(LED) 등
나노 물질
구성입자의 크기가 1 ~ 100nm(10m)인 물질
물질의 크기가 나노미터 수준으로 작아지면 성질이 달라진다.
신소재의 종류
- 탄소 나노 튜브
탄소 원자가 육각형 모양으로 결합하여, 지름이 수 nm에서
수십 nm인 원통 모양의 관을 이룬 물질
강도와 크고 전기전도성 및 열전도성이 큼
반도체, 디스플레이, 초강력 섬유 등에 이용
- 플러렌(C60)
60개의 탄소원자가 육각형과 5각형을 이루며 그물처럼 연결되어 공과 같은 형태로 배열되어 있는 결정체
매우 단단하며, 초전도성을 지님
센서, 메모리, 초전도체 등
나노 복합 재료
- 고분자 물질에 나노 물질을 첨가하여 기능을 강화시킨 재료
- 고분자 물질에 나노 물질을 소량만 첨가해도 우수한 성질을
나타내며, 자동차, 비행기 등 가볍고 강도가 큰 운송 수단을
만드는데 사용한다.
자연을 모방한 신소재
나노 섬유 방탄복(거미줄 모방)
- 특징 : 거미줄은 매우 가늘지만 강철보다 5~10배 강한 강도를 자랑하며, 신축성 또한 뛰어나다.
- 이용 : 거미줄의 원리를 적용한 인공 거미줄은 인공 힘줄, 수술용 봉합사, 방탄복, 낙하산 등으로 이용한다.
접착제(홍합의 접착능력 모방)
- 특징 : 홍합은 접착 단백질을 생산하고 분비함으로써 바다 속의 바위와 같은 젖은 고체 표면에 부착하여 강한 파도의 충격을
이겨낸다.
- 이용 : 홍합 접착제는 수중 공사에 이용되며, 자연 접착제로써 생체 사용 시 면역 반응을 일으키지 않아 의료용 봉합사로도
이용한다.
코팅제(연잎의 모방)
- 특징 : 연잎 표면에는 마이크로미터 크기의 몽우리가 있고, 그 봉우리에는 나노미터 크기의 돌기가 있어서 물에 젖지 않고
물방울이 그 사이를 표면의 먼지와 함께 흘러내린다.
- 이용 : 연잎과 같이 미세한 돌기와 흠이 있는 입자를 대량 생산하는 기술이 개발되어 비에 젖지 않는 섬유, 물에 얼룩지지 않는 화장품, 세차가 필요 없는 자동차 등이 이에 이용된다.
수영복(상어 비늘을 모방)
- 특징 : 상어는 물의 저항이 강한 코 정면에는 거친 돌기를, 코 아래에는 부드러운 돌기를 가지고 있어 물과의 저항력을 줄인다.
- 이용 : 전신 수영복은 상어 비늘을 응용하여 팔, 다리 어깨 부위에는 거친 재질의 옷감을, 가슴과 배에는 부드러운 재질의 옷감을 사용하여 물과의 저항력을 줄이도록 만들어졌다.

키워드

신소재,   나노공학,   정보통신,   정보처리,   디지털,   아날로그,   열가소성 수지,   열경화성 수지