지구 온난화로 인해 환경파괴, 병원성 세균 감염 등에 의한 각종 질병과 아토피 피부염 등 수없이 많은 요소들에서 우리 몸을 보호하기 위하여 친환경 소재의 용품들이 각광 받고 있다. 이중에서도 키토산과 칼슘알지네이트는 천연재료로써 이미 다른 분야에서 응용되어 사용되고 있으며, 이 두 가지 천연재료를 두 층으로 면섬유에 코팅시킨 CCAC섬유를 제조하였다. CCAC섬유와 키토산이 코팅된 면섬유, 칼슘알지네이트가 코팅된 면섬유, 미처리 면섬유의 총 4가지 섬유에 체액, 증류수, 생리식염수의 각각의 조건에서 흡습량, 흡습시간을 측정하여 비교하고, 수분율과 함수율을 측정하고, 접촉각을 Contact angle system OCA20을 이용하여 측정하였다. CCAC섬유의 키토산 부착 함량을 알아보기 위하여 정량적인 방법으로 add-on율을 이용하여 확인하고, 정성적인 방법으로 원소분석기(Elemental Analyzer, FLASH 1112)를 이용하여 측정하였다. 칼슘알지네이트의 함량 분석은 EDS(EX-250, HORIBA, Japan)를 이용하여 측정하고, 직물의 표면과 단면의 형태는 주사전자현미경(S-4100, Hitachi Co., Japan)으로 ${\times}100$, ${\times}1000$ 배율로 측정하여 단면과 표면 상태를 확인하고, 물리적인 특성은 KES-FB system 을 통하여 확인 하였다.
소아, 청소년 환자의 경우 성인에 비해 구치부 인접면 우식의 빈도가 높은 편이며, 그 수복 재료에 있어서 심미성이나 치질 삭제량 감소 등의 이유로 복합레진의 사용이 늘어나고 있는 추세에 있다. 복합레진을 이용한 구치부 인접면 수복에 있어서, 술자의 기호와 기술에 따라 여러 가지 매트릭스 밴드를 선택할 수 있으며, 이러한 매트릭스 밴드는 인접면 변연의 적합성과 이에 의한 미세 누출의 감소, 타액에 대한 방습 효과 및 마무리와 연마과정을 용이하게 하는 등 많은 임상적인 기능을 가진다. 본 증례에서는 복합레진과 교정용 밴드를 이용하여, 유치와 영구치 각각의 인접면 우식의 치료를 시행하였으며, 교정용 밴드를 이용한 2급 와동의 복합레진 충전에 있어서 기존의 매트릭스 밴드를 이용하는 경우에 비해 다음과 같은 장점이 있다고 판단하였다. 1. 우수한 변연 적합성에 의해, 치아 외형의 재현이 용이 하였으며 타액에 대한 방습 효과도 우수하였다. 2 복합레진의 충전이나 중합에 있어서, 교정용 밴드의 견고성에 의해 수복물의 변형이 작다고 판단되었다. 3. 간격 유지 장치 등의 이유로 교정용 밴드의 장착을 많이 시행하고 있는 소아치과 의사의 경우, 타과 전공 치과의사에 비해 비교적 교정용 밴드의 장착을 보다 효과적으로 할 수 있으며, 또한 적절하게 선택된 교정용 밴드는 위와 같은 장점들에 의해 수복 치료를 보다 용이하게 해주는 효과가 있다.
본 연구는 현재 목공예품 제작 시 사용성이 편하고 경제적이라는 이유로 합성 PVAc계 접착제가 주로 사용된다. 본 연구는 합성 PVAc계 접착제의 단점 중 작업자나 사용자에게 미치는 인체 안정성과 환경 유해성 등에 대한 문제점을 개선해보고자 하는 연구에서 시작되었다. 본 연구의 목적은 이러한 문제점이 대두되기 시작하면서 친환경에 대한 사회적 관심이 증대되고 수요도 급격히 증가되고 있는 상황으로 천연 접착제에 대한 연구를 통해 친환경 접착제를 개발하는 것이다. 따라서 본 논문은 목공예용 천연 접착제의 개발을 위해 천연 접착 소재인 셀룰로오스계 목재 추출물을 이용해 목공예용 천연 접착제를 개발하기 위한 기반 연구를 시도하였다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, 목공예용 천연 접착제 개발을 위한 기반 물성인 접착 강도에서 기존 재료 보다 약 0.2 ~ 4 배 증진된 효과를 보여주었으며, 기존 재료와 유사하거나 안정적인 pH 값을 확인하였다. 또한 우수한 가역성을 나타내어 목공예용 접착제로서의 기초적인 물성은 확인되었으며, 자외선 열화에 대한 내구성도 약 1.5 ~ 8.5 배 우수한 결과값을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 셀룰로오스계 목재 추출물의 정제 기술 개발과 기능성 부여를 통한 접착강도, 항균성, 보존성 등에 대한 지속적인 연구가 이루어진다면 기존에 사용되어온 재료에 비해 성능이 개선된 목공예용 천연 접착제가 개발될 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 기계적 전기적 기능을 모두 만족하는 다중대역 스킨구조물에서의 복사 소자를 2중 사출으로 제작하였다. 추후 외부 스킨 구조 변형에 따른 복사 소자의 안정성을 검증하기 위하여 충격 및 좌굴에 대한 시험과 축 하중과 전단 하중에 대한 강도 해석을 실시하였다. 그리고 다중 대역 안테나 스킨 구조의 복사 소자에 대한 실험적 방법과 해석적 방법을 통한 강도 분석 결과, 구조의 허용 하중을 예측하고 충격과 좌굴에 대한 안정성을 평가할 수 있었다.
최근 선진 외국에서는 단섬유를 보강재로 사용함으로써 콘크리트의 역학적 성질을 증가시키고 콘크리트의 소성 및 건조수축으로 인한 균열을 저감시키고자 적극적으로 사용되어지고 있으며, 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 그러나 섬유보강 콘크리트의 경우 많은 장점이 있지만, 섬유의 종류, 형태 및 혼입률에 따라 콘크리트의 공기량, 슬럼프, 분산성, 균열저감 및 역학적 성능 증진 효과에 큰 차이가 있으므로 그 용도에 따라 섬유 소재의 장점은 살리고, 단점은 보완하여 고기능성 복합재료로 발전시켜야 한다. 또한, 염해에 관한 콘크리트 구조물의 내구수명을 예측하기 위하여 콘크리트의 염소이온 확산계수는 매우 중요한 인자이며, 이는 콘크리트의 종류에 따라 많은 차이가 발생하므로 이에 따라 콘크리트 구조물의 내구수명이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는 OPC를 사용한 보통강도 콘크리트 및 이에 나일론섬유 길이 13mm, 20mm를 각각 혼입한 3종류 콘크리트의 염소이온 침투 저항성을 평가하기 위하여 NT Build 492 시험법인 전위차를 이용한 전기화학적 촉진시험을 수행하였다. 시험 결과, 콘크리트의 확산계수는 3종류 콘크리트 모두 $2.02{\sim}2.11E-11m^2/sec$범위로서, 나일론섬유를 콘크리트에 보강했을 때 콘크리트의 염소이온 확산계수에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 교량축조를 위한 가도, 여수로 공사를 위한 임시구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 안정거동에 대하여 2차원 한계평형, 침투해석 및 사면안정해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 사면안정해석을 위하여 일차적으로 부정류 침투해석을 통하여 조위변동에 따른 복합구조물내의 간극수압분포를 분석하였다. 최종적으로 범용 사면안정해석 프로그램인 Slope/W를 이용한 침투분석결과와 연동하여 사면안정해석을 수행하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브 복합구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일 튜브 구조물 자체는 수위조건 변화에 대해서는 크게 영향이 없이 안정한 것으로 도출되었다.
토목섬유 자체의 투수성을 이용한 토목섬유 필터는 자연골재의 부족과 탁월한 시공성 때문에 토목섬유의 주된 적용분야로 자리 잡고 있으며, 주요적용 토목섬유는 지오텍스타일과 다양한 형태의 복합포가 있다. 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 이용한 최신의 적용공법 중 지오텍스타일 튜브공법이 있다. 지오텍스타일 튜브공법은 기존의 자연암석재료와 콘크리트 구조물로 제작되어지던 하천 및 해안구조물을 경제적이고 효율적으로 대체할 수 있는 공법으로 그 적용범위가 광범위하게 증가되고 있는 추세이다. 지오텍스타일 튜브공법에 사용되는 지오텍스타일은 폴리머 재질에 따라 크게 폴리프로필렌과 폴리에스터 재질의 지오텍스타일로 구분할 수 있으며, 직조방법에 따라 필터 및 배수특성과 강도특성 등 다양한 차이를 보인다. 본 연구에서는 유사한 인장강도와 유효입경(AOS)의 직포형 지오텍스타일에 대하여 재질에 따른 장기적 필터성능 및 튜브공법 적용성 분석을 실시하였다. 연구실험은 가압셀 장치를 이용한 실내 장기필터성능시험과 실대형 현장시험을 수행하였다. 각각의 실험결과에 따르면 폴리프로필렌 재질의 지오텍스타일이 장기 필터 및 배수기능이 우수하며, 튜브공법의 적용성이 더 효과적인 것으로 나타났다.
사천만은 남해안으로부터 경남 서부지역으로 들어오는 관문의 역할을 하였기 때문에 군사적 요충지였다. 사천만 연안에 많은 성(城) 혹은 성지(城地)가 산재하고 있다는 사실은 사천만 연안이 군사적 요충지였다는 사실과 밀접한 관련을 맺고 있을 것이다. 필자는 사천만 연안에서 사천읍성, 곤양읍성, 성황당산성, 이구산성, 성방리산성, 신벽동산성, 덕곡리산성, 백천동산성, 각산산성, 선진리성, 사등산성지, 금성리 토성, 월성리 토성지, 각산봉수대성지, 안점봉수대성, 침지봉수대성지, 우산봉수대성, 통양창성지, 가산창성지, 장암창성지 등 20여개의 성 혹은 성지를 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 행정적인 기능과 군사적인 기능을 복합적으로 수행하기 위하여 축조된 성을 읍성이라고 분류하였고, 주로 군사적인 기능만을 수행하기 위한 성을 유사시용성이 라고 명명하였다. 사천만 연안에서는 창성이나 봉수대성과 같이 전형적인 읍성이나 유사시용성에 속하지 않는 성도 발견되었다. 성은 축조 재료에 따라 토축성, 석축성, 목책성, 전측성 등으로 구분하기도 하고, 위치에 따라 평지성, 산성(산정식 포곡식), 평산성 등으로 구분하기도 한다. 이러한 분류 기준으로 볼 때, 사천만 연안에는 매우 다양한 유형의 성이 발견되었다. 사천만 연안에 산재하는 다양한 유형의 성 혹은 성지는 지역의 문화재 발굴 보존이라는 점에서도 연구의의가 있고, 또한 관광자원으로써 활용할 수 있다는 점에서도 주목할 만한 것이다.
본 연구에서는 습식 코팅 방식 중 하나인 다층박막적층법의 자동화 시스템을 제작하였다. 특히, 본 연구에서 제안한 자동화 시스템은 다층박막적층법의 공정 변수(예를 들어, 증착 재료, 코팅 깊이, 코팅 및 헹굼 시간)를 제어함으로써 손으로 작업하는 것과 동일한 변수 조작이 가능하게 설계되었다. 자동화 시스템을 통해 기판을 완벽하게 용액 안으로 침액시킬 수 있으며, 이를 통해 특별한 분자간 결합(예를 들어, 정전기적 인력, 공유 및 수소 결합)을 통해 기판 위에 균일한 다층의 박막 형성이 가능하다. 두 종류 이상의 용액으로 기판이 침액될 때, 이 기판은 다른 용액으로 이동되기 전에 청소 구역에서 헹굼과 건조 과정을 거친다. 이러한 담금, 헹굼, 건조 과정은 모두 컴퓨터 프로그램에 의해 제어 가능하다. 본 연구에서는 자동화 시스템을 통해 그래핀을 기반으로 하는 다층박막 샘플을 제작하였고, 균일한 그래핀의 적층 여부를 분석하기 위해 제작된 샘플의 흡광도와 두께를 측정하였다. 기판 위에 그래핀과 고분자 층의 적층이 진행될수록 흡광도와 두께가 균일하게 증가하는 결과를 통해, 본 연구에서 제작한 자동화 시스템이 수작업을 통한 다층박막의 적층을 완벽하게 대체 가능함을 알 수 있었다.
도로분야에서 탄소배출을 줄이기 위해서는 아스팔트 및 시멘트를 대체하는 공법이 필요하다. 고분자 재료는 가벼우면서 가공이 쉬워 여러 가지 복합기능을 가지는 재료로, 제조공정에서 탄소배출이 적어 시멘트 등이 사용되는 흙포장을 대체한다면 그 효과가 클 수 있다. 본 연구에서는 유기계 고화제만 적용한 흙포장의 현장시험을 통한 사용성을 파악하였다. 실 규모의 자전거도로로 조성된 포장체는 3개월 노출 후에도 노상의 지지력계수 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 포장 구조체의 장기 공용성을 단기간에 모사하는 포장가속시험으로 16억대의 자전거가 통과한 후 포장체의 상태에는 큰 변화가 없는 것으로 타나나 흙포장으로서 장기 공용성을 만족하는 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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