• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.121-127
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• 2018

액체침투탐상법(PT)을 이용한 직경 1 m, 길이 6 m의 초장대형 파이프내면 육성용접부의 표면결함 진단시스템을 개발하였다. 우선 CATIA를 사용하여 주요 유닛 및 PT machine 전체를 3D 모델링하였으며, 이를 구조강도 및 변형 해석에 사용하였고 또한 각 유닛의 동작 간섭현상을 체크하여 2차원 제작도면 생성으로 제작에도 사용하였다. ANSYS를 사용하여 구조강도 해석 및 변형 해석한 결과, 최대 등가응력은 44.901 MPa 발생하였고, 이는 PT machine의 재질인 SS400의 항복인장강도 200 MPa 보다 작으므로 안전하다고 판단되며, 또한 최대 변형은 0.15 mm 발생하였고, 이는 하중이 제거되면 원래대로 돌아간다고 판단된다. 개발된 장비의 성능을 검증하기 위하여 공작물의 최대이동속도 7.2 m/min., 최대회전속도 9 rpm, 반복위치정밀도 1.2 mm, 검사속도 $1.65m^2/min$. 등을 확인하였으며, 이 모든 검사 항목은 개발 목표치를 만족하였다. ASME SEC. V&VIII의 방법에 따라 육성용접층의 균열, 기공, 인더컷 등의 표면결함 유무를 확인하기 위하여 개발한 PT 자동검사시스템을 사용하여 PT검사를 실시한 결과, 표면층의 결함은 관찰되지 않았다. 부가적으로 육성용접부를 평가하기 위하여 ASTM G48-11의 방법으로 Ferric Chloride pitting test에 따라 육성용접층의 부식시험을 실시한 결과 weight loss는 $0.3g/m^2$으로 만족하였으며, 또한 ASTM A751-14의 방법에 따라 육성용접층의 화학성분을 분석 결과 모든 성분이 규격을 만족하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.31-36
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• 2008

본 연구는 도시하수 처리를 위한 침지형 막 분리 활성슬러지법(membrane bioreactor: MBR) 시스템에서 막 재질 및 구조가 파울링에 미치는 영향을 조사하기 위하여, polytetrafluoroethylene(PTFE), polycarbonate(PCTE) 및 polyester(PETE)의 정밀여과 막(기공크기: 0.1 $\mu$m)을 사용하였다. 120일의 운전기간 동안 PETE막 여과속도는 다른 막들에 비해 가장 빠른 감소경향을 보였으나, 화학세정을 할수록 점차 PCTE 및 PTFE막과 유사한 여과속도 감소경향을 보였다. PETE막의 유기물 제거율이 다른 막들에 비해 약간 높게 나타났으며, 이것은 막의 빠른 파울링 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 반응조내 슬러지 상징액 및 막 여과수에 존재하는 DOC성분을 친수성 및 소수성으로 분획한 결과, 본 연구에서는 막의 친수성/소수성이 MBR 파울링에 미치는 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 파울링이 발생한 막들의 각종 여과저항 값을 분석한 결과, PETE막은 비가역적 파울링에 의한 영향이 다른 막들에 비하여 컸으며, 유기물 제거율에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.268-275
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• 2000

고전기장을 이용하여 제조한 도전성 탄소섬유/폴리에틸렌 복합필름에 있어서 고분자 점착하층의 두께가 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도에 미치는 효과에 대하여 연구하였다. 탄소섬유(CF) 함량과 CF 층밀도에 따라 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도의 점착하층에 대한 의존성의 양상은 복잡하게 나타났다. 이는 점착하층의 증가에 따라서 필름 하층면에 중심부나 위쪽에 비하여 CF 농도가 낮은 절연성 고분자층의 두에가 증가하고 필름 상층면 근처에서는 CF의 함침에 필요한 고분자 매트릭스의 양이 적어져 매트릭스 함침이 불충분하여 기공이 포함된 구조를 형성시키는 효과와 증가된 매트릭스의 유동성을 바탕으로 CF 분산성이 향상되고 동시에 보다 치밀한 구조가 형성되는 두 가지 상반되는 효과의 상대적 기여 정도의 차이를 통하여 설명할 수 있었다. 이들 결과는 전자파 차폐용 고도전성 고분자 차폐필름의 제조에 있어서 전기적 성질과 기계적 성질의 최적화하는데 중요하다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.469-476
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• 2009

본 연구에서는 속팽윤성과 고흡수성을 갖는 초다공성 수화젤의 제조과정에서 생분해성 가교제를 이용하여 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하고 특성분석을 수행하였다. 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol)의 양말단에 D,L-lactide를 개환 중합시켜 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체를 합성한 뒤, 양말단에 비닐기를 도입하여 생분해성 가교제를 합성하였다. 조성이 다양한 초다공성 수화젤을 제조하여 각각의 팽윤도, 팽윤속도 및 생분해성을 비교하였다. 중합된 고분자의 화학적 조성을 $^1H$-NMR, GPC, FT-IR 측정을 통해 확인하였고, 수화젤 표면 및 내부의 SEM 분석을 통해 수 백 ${\mu}m$ 크기의 공극들로 생성된 열린 채널구조의 초다공성 구조를 관찰하였다. 수은 다공도계로 수화절의 기공크기와 다공도를 측정하였고, 조성에 따라 물리회학적 성질이 조절될 수 있음을 알 수 있었으며, MTT분석에 의해 낮은 세포독성을 나타냄을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권5호
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• pp.191-195
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• 2010

두 차례에 걸친 양극 산화 과정 중 1차 양극 산화 시 성장한 초기 산화 피막의 제거와 2차 양극 산화 시간에 따른 다공성 알루미나 막의 성장에 대해 살펴보았다. 다공성 알루미나 막의 제작은 인산을 전해 용액으로 사용하여 두 차례의 양극산화 과정을 통해 이루어졌으며 초기 산화 피막의 제거가 2차 양극 산화 후 나타나는 알루미나 막 표면상의 기공구조형성에 미치는 영향과 함께 2차 양극 산화 시간에 따라 성장하는 알루미나 막의 두께 변화를 관찰하였다. 그 결과 1차 양극 산화 후 인산과 크롬산을 이용한 식각 과정에서 이루어진 산화 피막의 제거 정도에 따라 형성되는 다공 구조의 균일도가 향상됨을 관찰 할 수 있었다. 또한 2차 양극 산화 시간에 따라 산화 막의 두께가 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 인산용액을 전해액으로 사용하였을 경우 150 V의 양극 산화 전압 하에서 다공성 알루미나 막의 성장률은 22.5 nm/min임을 확인 할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제29권4호
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• pp.403-407
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• 2005

본 연구에서는 mobil crystalline material-41(MCM-41)의 함량 변화에 따른 고체 고분자 전해질(solid polymer electrolyte, SPE)의 이온전도도의 변화를 고찰하기 위하여, poly(ethylene oxide)(PEO), 메조포러스 기공 구조를 가지는 MCM-41 분자체, 그리고 리튬염을 이용하여 SPE를 제조하였다. SPE의 결정화도는 X-선 회절분석(XRD) 및 시차주사열량계(DSC)를 통하여 살펴보았으며, 주파수반응분석(FRA)으로 이온전도도를 측정하여 이온 전도거동을 고찰하였다. 그 결과, MCM-41을 고분자 혼합물에 첨가함에 따라 PEO의 견정성 영역의 성장을 억제할 수 있었으며, 이는 MCM-41이 메조포러스한 구조를 가지고 있기 때문이다. 또한, $P(EO)_{16}LiClO_4$/MCM-41 전해질 복합체의 이온 전도도는 8$wt\%$의 MCM-41을 첨가한 경우 가장 큰 이온전도도를 가지며, 8$wt\%$이상에서는 다소 감소된 이온전도도를 가짐을 관찰할 수 있었다. 이러한 이온전도도의 특성은 MCM-41의 첨가에 따른 고분자의 결정화도 변화와 밀접한 관계를 맺고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.83-83
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• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.631-637
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• 1999

떡국용 흰떡의 품질특성 시험의 일환으로 다양한 건조방법별로 흰떡을 제조하여 이화학적 특성을 조사하였다. 숙성시간은 흰떡의 수분함량, 수분흡수율과 고형분 용출량에 크게 영향을 미쳤지만, 국물의 혼탁도는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 저장온도에 따라서는 냉장저장시 수분흡수율과 고형분용출량이 가장 높았으며 냉동저장과 상온저장간에는 유의차가 나타나지 않았다. 마이크로파 처리한 시료가 고형분 용출량 및 국물의 혼탁도에서 가장 낮은 값을 보였으나 수분함량은 가장 높았다. 냉장저장한 시료가 가장 밝은 색도를 나타냈고 냉동저장 시료와 상온저장 시료간에는 유의차가 없었다. 숙성시간이나 건조방법에 따른 명암도의 차이는 없었다. 건조후 조리된 흰떡의 조직감은 숙성시간, 저장온도, 건조방법에 따라 차이를 보였으며, 숙성시간이 긴 것이 조직이 단단하였고 냉장저장 시료가 냉동저장이나 상온에 방치한 것보다 경도가 높았다. 마이크로파와 진공을 병행처리한 시료가 마이크로파 및 마이크로파에 열풍을 병행처리한 시료보다 경도가 높았다. 숙성시간은 흰떡의 관능적 특성에 크게 영향을 미쳤지만, 저장온도에 따라서는 경도, 쫀득성, 기호도에서 유의성이 나타나지 않았다. 건조방법에 따라서는 씹힘성을 제외한 모든 특성치에서 유의적인 차이가 나타났다. 미세구조에서는 마이크로파와 진공을 병행한 건조 방법이 표면을 매끄럽게 하면서 기공이 균일한 다공성 구조를 형성시켰다. 물성학적 특성 및 관능적 기호도 등 종합적인 견지에서 볼 때 진공 및 마이크로파를 병행한 건조 방법이 가장 우수함을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.994-999
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• 1997

참치 뼈로부터 추출한 hydroxyapatite [$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$] 와 여기에 소결성 증진을 위해 wollastonite($CaSiO_3$)를 첨가하여 고상반응시킨 세라믹 소결체의 결정상, 미세구조와 꺽임강도(bending strength) 등의 특성을 고찰하였다. 참치 뼈에서 추출한 hydroxyapatite자체의 소결성은 매우 취약하였는데, 이는 건식법의 입자분쇄 한계 때문으로 보인다. Hydroxyapatite에 wollastonite가 첨가된 경우 소결온도가 $1250^{\circ}C$이하에서는 hydroxyapatite와 pseudowollastonite(${\alpha}-CaSiO_3$)가 혼재된 결정상을 보였으나, 온도가 증가할수록 hydroxyapatite의 분해에 따른 whitlockite [$Ca_3(PO_4)_2$] 상이 관찰되었다. 소결온도가 $1250^{\circ}C$이하에서는 미세한 입자들과 많은 기공들이 분포하였으며, 소결온도가 증가할수록 입자의 크기는 증가하여 소결이 상당히 진행된 미세구조를 나타내었다. Wollastonite가 첨가된 소결시편의 평균 꺽임강도는 18MPa로서 해면골(cancellous bone)의 최대 꺽임강도인 20MPs에 근접한 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.928-935
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• 2001

본 연구에서는 PAN계 안정화섬유를 원료로 하여 수증기를 이용한 물리적 활성화에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하고, 비표면적, 요오드 흡착량, 미세구조, 세공구조 등을 측정하여 제조조건에 따른 그 특성변화를 고찰하였다. 수증기를 이용한 물리적 활성화에서 기존의 탄화과정과 활성화과정의 2단계를 이용한 공정과, 탄화공정과 활성화 공정을 동시에 수행하는 1단계 활성화과정을 비교함으로써 저가로 활성탄소섬유를 제조할 수 있는 제조방법을 연구하였다. 2단계 법에서는 안정화 섬유를 $900^{\circ}C$에서 탄화한 후 이를 다시 $900^{\circ}C$에서 활성화하는 방법으로 $1019m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 얻었으나 1단계 방법에서는 $900^{\circ}C$에서 $1636m^2/g$의 비표면적을 갖는 활성탄소섬유를 제조하였다. 이들 활성탄소섬유 사이에는 비표면적, 요오드 흡착력, 기공분포 등이 서로 차이가 있음에도 불구하고, Brunauer-Deming-Deming-Teller(BDDT)에 의한 분류에서는 제I형을 나타내는 공통점도 가지고 있었다.