• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.66-66
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• 2000

Electrochromism이란 기전력 방향에 의한 가역적으로 색이 변하는 현상을 말하며, 열린 회로 기억성을 가지며 소비전력이 적고, 우수한 착색 효율을 갖는 등 여러 가지 유용성 때문에 디스플레이 및 전기적 착색 유리창에의 기술적 적용 가능성을 보이고 있다. 본 연구에서는 가장 우수한 일렉트로크로믹 특성을 내는 것으로 알려진 WO3 박막과 대향 전극으로 V2O5 박막을 사용하였다. 이들 박막은 알칼리 이온 주입물질이며, coloration.bleaching상태에서 광학 밀도가 크고, 내구성이 좋으며, 작은 비용으로 재료를 사용할 수 있다. 그리고 더 우수한 장점으로 부각되는 대면적의 코팅의 매력적인 기술인 졸겔법으로 제조 가능한 특성을 가지고 있다. 졸겔법 및 진공증착법으로 박막을 제조하고, 박막산화 및 수명저하 등의 위험이 적은 리튬이온을 이용하여 소자를 제작한 후 일렉트로크로믹 특성을 조사하고, 우수한 소자의 제조조건을 얻고자 하였다. 측정결과 졸겔법으로 제조된 WO3 박막과 V2O5 박막을 수증기 분위기에서 50$0^{\circ}C$로 1시간 열처리한 경우 가장 우수한 투과 변화율을 나타내었다. 정상전압인 2 volt보다 높은 3 volt로 cyclic voltamogram을 측정하는 과정에서 정.역방향 동작을 거듭할수록 peak이 크게 감소하는 현상을 발견하였으며, 양이온의 흐름에 의해 물질의 이동이 발생할 것이라는 판단아래 Auger depth profile을 측정한 결과 WO3막의 텅스텐과 ITO막의 인듐이 상호 확산하는 것을 관찰할 수 있었다. 이를 방지하기 위해 수백 의 텅스텐 박막을 WO3 막 위에 증착한 후 cyclic voltamogram과 Auger depth profile을 측정한 결과, cyclic voltamogram의 peak의 감소량이 1/10이하로 감호하였으며, 리튬이온의 흐름에 의한 인듐과 텅스텐의 이동을 효과적으로 방지할 수 있었다. 따라서 텅스텐 확산방지막의 삽입이 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법이라고 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.368.2-368.2
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• 2014

$SnO_2$을 이용한 반도체는 기체 센서, 트랜지스터, 태양전지와 같은 여러 분야에 적용 가능하기 때문에 많은 각광을 받고 있다. $SnO_2$을 이용한 반도체 소자는 높은 화학적 안정성과 독특한 물리 화학적 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 부피에 대한 높은 표면적 비율을 가지고 있다. 우수한 $SnO_2$나노구조를 얻기 위해서 전자관 박막증착, 졸겔법, 물리적 증기증착, 열증착과 같은 다양한 방법들이 사용되었다. 다양한 합성 방법들 중에서 전기화학 증착법은 높은 성장율, 대면적 공정, 낮은 가격과 같은 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되었지만, $SnO_2$ 구조의 성장조건에 따른 체계적인 연구는 진행되지 않았다. 본 연구는 indium-tin-oxide (ITO)로 코팅된 유리 기판 위에 전기화학 증착법을 사용하여 다양한 성장 조건에 따라 성장된 $SnO_2$나노구조들의 물리적 특성들을 관찰하였다. ITO 유리 기판 위에 성장된 $SnO_2$나노구조는 음극의 전구체와 전류의 상호작용에 의해 생성되는 산소 분자의 환원에 의해 형성된다. $SnO_2$나노구조의 모양은 전기화학 증착의 성장 환경에 따라 달라진다. $SnO_2$나노구조를 관찰하기 위해 시간에 따른 전압-전류, X-ray광전자분광법, 주사형전자현미경, X-ray회절분석법을 사용하여 측정하였다. ITO 유리 기판 위에 성장한 $SnO_2$ 소자에 서로 다른 인가 전압을 가해 주었을 때에 따른 전류밀도를 측정하였다. 일정한 인가전압에서 $SnO_2$나노구조의 X-ray광전자분광법 측정 을 통해 화학적 결합과 X-ray회절분석법 통한 $SnO_2$ 성장 방향을 관찰하였다. 주사형전자현미경 측정을 통하여 $SnO_2$의 표면을 관찰하였다

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.233-245
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• 2021

암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제6권3호
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• pp.57-66
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• 2007

엇갈림 현상은 고속도로에서 동일 방향을 진행하는 두 교통류가 연결로에 의해 다른 도로와 연결됨으로써 교통류간에 합류 또는 분류가 일어남에 따라 발생하는 교차현상을 말한다. 엇갈림 현상은 짧은 구간에서 집중적으로 발생하는 운영 특성 때문에 다른 도로구간에서 발생하는 교통혼란보다 더 과도한 혼란이 생기기 쉬우며 이는 도로 전체 서비스수준 저하를 초래하는 원인이 되기도 한다. 본 연구는 개별차량에 대한 미시적 분석이 가능한 고속도로의 항공사진 자료를 분석함으로써 교통와해 발생시 고속도로 엇갈림구간의 교통류 특성을 차로별로 미시적인 방법을 통하여 관찰하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 엇갈림구간의 진출입교통량으로 인한 본선 교통류의 정체과정을 분석하기 위해 고속도로의 엇갈림구간에서 수집한 항공사진 원시 자료를 차로별 30초 단위의 교통량, 속도, 밀도자료로 생성하고, 이 자료를 토대로 차로별 안정류에서 정체류로 변화하는 시간대와 구간을 파악하여 교통와해 특성을 분석하며, 또한, 개별차량데이터를 이용하여 시간과 거리에 따른 시공간도를 작성하여 엇갈림구간의 특성에 대해 해석하여 교통와해 발생 여건을 분석하고 차로 별 교통류 전파과정을 면밀히 관찰한다. 본 연구는 혼잡교통류 상태의 고속도로 엇갈림 구간에 대한 미시적 분석을 수행하여 교통와해 현상을 실제 자료를 토대로 확인하고, 유비쿼터스 환경하에서 개발 가능한 개별차량들의 교통특성과 알고리즘개발에 대한 기초이론을 제공한다는 데에 의의가 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권1호
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• pp.54-65
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• 2008

본 연구에서는 차아염소산나트륨 용액 및 고압증기멸균이 근관 치료용 Ni-Ti 파일의 주기적 피로 파절에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 파일 첨단 크기가 #30이고 .06 taper를 가지는 Hero $642^{(R)}$와 $K3^{(R)}$파일 70개를 10개씩 7개의 군으로 나누었으며, 6% 차아염소산나트륨 용액에 15분 (N15군), 30분 (N30군), 고압증기멸균은 $121\;^{\circ}C$의 온도, 0.12 MPa의 압력에서 20분간 시행하는 것을 일 회로 하여 5회 (H5군), 10회 (H10), 고압증기멸균 5회 후 차아염소산나트륨 용액 15분(H5N15), 고압증기멸균 10회 후 차아염소산나트륨 용액 30분 (H10N30) 처리 후 주기적 피로 파절 실험을 수행하여 파일이 파절될 때까지의 시간을 초 단위로 측정하였다. 대조군은 전처리를 하지 않고 주기적 피로 파절을 시행하였다. 95%의 신뢰도로 one-way analysis of varience를 이용하여 통계 처리하였으며, 다중 비교는 Tukey방법으로 분석하였다. 파일의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 주기적 피로 파절에 소요된 시간은 Hero $642^{(R)}$는 각 군별로 유의할 만한 차이가 없었으며, $K3^{(R)}$는 N15, N30, H5N15군에서 대조군에 비해 짧은 시간이 소요된 것으로 나타났다 (p < 0.05). 주사전자 현미경에서 관찰했을 때 Hero $642^{(R)}$와 $K3^{(R)}$모두 N15, N30군에서 파일의 표면과 날이 부식이 되어 대조군에서 관찰된 일정 방향으로 배열된 정형화된 예리한 빗살무의가 부분적으로 파괴된 형태가 관찰되었으며, N15군에 비해 N30군에서 파일의 형태가 파괴된 양상이 뚜렷했으며, Hero $642^{(R)}$보다 $K3^{(R)}$가 심하게 부식된 양상이었다. H5군과 H10군에서는 $K3^{(R)}$ 파일은 날 부분이 무디어진 양상을 보였고, Hero $642^{(R)}$는 형태 파괴가 뚜렷하지 않았으나 H10군에서 표면의 빗살무늬가 약간 무디어진 양상을 보였다. H5N15군과 H10N30군에서는 그다지 뚜렷한 형태변화는 없었다. 본 연구 결과 $K3^{(R)}$파일을 사용 시에는 가능한 한 차아염소산나트륨에 적은 시간 노출시키는 것이 파일의 부식으로 인한 형태의 손상을 방지할 수 있고, 주기적 피로 파절에 걸리는 시간도 감소시킬 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.143-144
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제26권4호
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• pp.326-331
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• 2001

목적 - 최근 복합레진의 미세변연누출을 줄이기 위한 새로운 광중합 조사방법이 연구되고 있다. 또한 구치용 복합레진이 개발되면서 그 제조회사에서는 5mm 깊이까지 광중합이 가능하다고 소개하고 있다. 본 연구에서는 논리적 가설에 근거한 몇가지 광중합 조사방법이 구치부 class II 와동의 복합레진 충전시 미세변연누출에 어떠한 영향을 미치는지를 관찰하였다. 재료 및 방법 - 100개의 우식증이 없는 사람의 상하악 대구치를 사용했다. 각 치아에 교합-치은방향으로 4mm, 협설 4mm, 깊이 2mm의 class II 와동을 형성하여 인접치와 함께 베이스플레이트 왁스에 매몰하고 구치용 복합레진인 Surefil을 제조 회사의 지시대로 충전하였다. 이때 5가지의 광조사방법을 이용하여 5개의 군으로 나누어 중합하였다(Table 1). 수복된 치아들을 5$^{\circ}C$와 55$^{\circ}C$의 수조에서 번갈아 1분씩 총 500회의 온도변화를 주어 thermocycling을 실시한 후 근첨을 폐쇄하고 수복와동의 치은경계를 제외한 전 표면에 nail varnish를 2회 도포하였다. 2%의 methylene blue용액에 24시간 침적시키고 흐르는 물에 세척한 후 시편을 투명한 에폭시 레진에 매몰하였다. 매몰된 시편을 치아 장축에 평행하게 절단 연마하였다. 입체 현미경으로 미세변연누출을 관찰하고 Kruskal-Wallis One Way ANOVA 와 Dunn's Method로 통계처리 하였다. 결과 - 1. 미세누출은 1군, 4군과 5군, 2군 3군 순으로 증가였다. 이때 1군, 4군과 5군은 통계적 유의성이 없었다(P>0.05). 2. 2군의 경우 1군, 4군, 5군에 비교하여 유의성 있게 미세누출이 많았으며(P<0.05) 3군에 비하여 유의성 있게 적게 나타났다(P<0.05). 3. 3군의 경우 다른 방법들에 비교하여 통계적으로 유의성 있게 미세누출이 많았다(P<0.05).

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.54-61
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• 2015

서울시 지하철 무인 승차권 발매기는 이원화된 종이 승차권과 교통카드 시스템의 통합 관리 및 역무 인력의 효율적 운영을 위해 도입된 키오스크 형태의 1회용 교통카드 발급기이다. 그러나 서울시에 설치된 지하철 무인 승차권 발매기는 여전히 이용과정에서 혼란 및 불편함을 발생시키고 있으며, 이에 따라 사용성 개선에 대한 방향성 고찰이 필요한 실정이다. 본 연구를 위해 먼저 지하철 무인승차권 발매기에 관한 도입배경 및 운영에 대한 문헌 조사를 진행하였다. 또한 UI 구조를 분석하여 문제점을 예상한 후, 유동인구가 많은 9호선 신논현역 무인승차권 발매기를 대상으로 사용자들의 이용행태를 관찰하였다. 분석 결과, 구매절차는 구간금액이나 목적지역을 선택하는 과정으로 이용이 가능하나 선택한 구간 금액이 원하는 목적지와 일치하는지 판단이 어려웠으며, 목적지역 탐색 과정은 화면의 복잡도로 인해 시간이 지체되는 문제점을 발견할 수 있었다. 이러한 조사결과를 기반으로 각 시스템 화면별 개선사항을 도출하여, 향후 체계적이고 효율적인 시스템 구축을 위한 방향성을 제시하고자 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.503-511
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• 1998

본 연구에서는 동적충격하중 하에서 다양한 tibial component system의 하중전달현상 및 발생 가능한 실패기전을 관찰하기 위해 서로 다른 tibial component들에 대한 수치해석을 통한 응력분포를 관찰하고 또한 접합 상태에 따른 임플란트 시스템이 받는 영향을 비교 분석하였다. 따라서, 해석에 고려되는 모델은 정상 경골과 현재 가장 많이 적용되는 시스템인 시멘트형과 무시멘트형 metal-backed tibial component, 폴리에틸렌으로 된 시멘트형 tibial component, 그리고 골과 slew사이의 비접합상태를 가정한 metal-backed tibial component을 포함한다. 해석 결과 metal-backed tibial component의 stem 끝 부분에서는 시멘트형이 무시멘트형 보다 약간 더 놀은 최대 응력을 보였다. 반면, 폴리에틸렌으로 된 tibial component의 경우 stem 글 부분에서의 최대 응력은 metal-backed tibial component에 비해 차 반 정도로 줄었고, 전체적으로 정상 경골에 유사한 응답 특성을 보여주었다. 골과 stem 사이의 비접합을 가정한 경우 금속 tray 밑 부된에서의 응력은 완전히 접합된 경우 보다 3배 더 높았고, stem 끝부분에서는 시간에 따른 불안정한 응력이 관찰되어 이 현상은 임플란트 해리현상과 불완전한 골접합을 가중시키는 원인으로 사료된다. 따라서, 수직충격하중을 고려한 경우 골에 안정하게 고정되는 폴리에틸렌 tibial component가 가장 바람직하다.