• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.436-436
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• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• 박물관보존과학
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• 제20권
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• pp.77-92
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• 2018

석조보살좌상(신수5971)은 1974년 강원도 평창군에서 발견되었다. 2002년 국립춘천박물관이 개관하면서 옮겨진 보살상은 파손 부위가 넓어 복원이 쉽지 않았다. 본 논문에서는 3D스캐닝과 3D프린팅 기술을 활용하여 전체적인 형태와 손상정도를 파악하여 정확한 형태 복원이 불가능한 결실부를 복원하였다. 표면 장식에 사용된 안료의 종류를 파악하기 위하여 광학 현미경으로 관찰하고 이동형 X-선 형광분석기(p-XRF, Potable X-ray Fluorescence Analyzer)로 주성분을 분석한 후 보존처리하였다. 보존처리는 천연 접착제인 아교를 사용하여 열화 된 옻칠을 안정시키고 석재강화제(OH-100)를 사용하여 강화하였다. 조사 결과 불석[(沸石), 제올라이트(Zeolite)] 표면 위에 옻칠을 바르고 그 위에 금을 올리는 도금 기법과 흰색의 안료는 연백(鉛白), 적색의 안료는 연단(鉛丹)과 주사(朱砂)로 확인되었다. 3D 기술을 이용한 역설계 방법으로 복원된 결실부는 잔존 편을 대칭시켜 만들었기 때문에 남아있는 보살상의 형태와 유사하게 제작할 수 있었다. 그러나 출력물은 보살상 파손 부위가 굴곡져 있어 이격 없이 삽입하기 어려우며 출력물의 접합부 수정·보완 작업이 필요하였다. 또한 현재까지 3D 프린팅 재료의 물성연구가 부족하여 자료 수집에 어려움이 있었다. 이러한 문제점들은 향후 좀 더 연구해야할 과제이다.

• 박물관보존과학
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• 제16권
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• pp.56-81
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• 2015

족자 고리는 끈이나 유소를 고정시켜 걸 수 있도록 하는 장황 부속품으로 형태가 다양하며 여러 금속재를 사용하여 제작되었다. 현재 전통 형식의 고리는 대부분 개장으로 인해 유실되었으며, 일본식 고리를 사용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국립중앙박물관에 소장된 전통 족자 19점을 대상으로 고리의 형태와 제작기법, 성분을 조사하여 옛 형태를 복원해 보고자 하였다. 의궤 내용에서 고리는 원환(圓環), 국화동(菊花童), 배목(排目) 등 고유의 명칭으로 기록되어 있다. 휴대용 엑스선 형광분석기(portable X-ray fluorescence, Artax, Rontec)로 성분을 분석한 결과, 전통 형식의 고리는 황동, 철, 은-구리합금 등 다양한 금속재로 확인되었다. 구리와 아연이 주성분인 황동은 17점 족자 고리에 사용되었다. 전 윤시달 초상(신2339)의 배목에서는 철을 사용하였으며, 주석-납 합금으로 도금하였다. 이서구 초상(신1065)에서는 고리 전체가 은-구리합금으로 제작되었음을 확인하였다. 광학현미경(Leica, M205A)으로 제작 방법을 조사한 결과 원환은 금속봉을 절단한 뒤 둥글게 휘어 만든 유형과 주조로 제작된 유형으로 확인되었다. 배목은 주조한 합금으로 봉재나 판재를 만들고 다시 단조과정을 거쳐 제작하였고, 배목장식은 금속판재를 잘라 형태를 만든 후 축조와 타출기법 등으로 무늬를 새겨 장식하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.535-541
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• 2017

Ag 200 ppm과 총유량 120 l/h의 기준으로 이온 교환 섬유 시스템을 제작하였다. 이 시스템은 이온교환 섬유로서 강염기성인 FIVAN A-6을 이용하였고, 이온교환 섬유의 교환이 용이하고 고정틀이 필요 없도록 고안된 이중관 형 이온 교환 섬유조로 구성되어있다. 이 시스템의 이온교환섬유의 Ag에 대한 이온교환 용량은 4.6 meq/g 이었으며, 공정조건별로는 다음과 같은 결과를 얻었다. 흡착공정의 경우 유속의 영향을 확인한 후 40~90 l/h의 범위에서 운전하였으며, pH 7~12 범위에서는 Ag의 착이온 형성에 대한 pH의 영향이 없는 것으로 나타났다. 역세공정의 경우 60~120 l/h의 범위에서 Ag 회수율 실험을 수행하였으며, 역세용 화학물질로는 NaOH, $NH_4Cl$, NaCl을 이용하여 비교실험을 하였고, 역세 화학물질이 고농도 일수록 탈착시간은 짧아지지만 몰당 탈착 효율은 저하되는 경향이었으므로 탈착시간과 농도의 균형을 잘 맞추어 운전해야 경제적 운전이 될 수 있음을 확인하였다. 강염기성 음이온 섬유인 FIVAN A-6와 이중관형 이온교환 섬유조를 이용하여 Ag 흡착율은 99.5% 이상, 총 Ag회수율은 96% 이상의 결과를 얻을 수 있었으며 상용화 가능함을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권2호
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• pp.3-13
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• 2002

본 연구에서는 시안 성분을 제거함에 있어 처리수의 재활용이 가능한 과산화수소에 의한 시안분해 특성을 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 수용액중의 과산화수소의 자가분해반응은 pH와 금속촉매(Cu) 유무에 크게 좌우된다. pH 10 이하에서는 자가분해반응은 미미하여 90%이상의 과산화수소가 잔류하지만 pH 12에서는 90경과시 잔류 과산화수소가 9%이하로 낮아졌다. 금속촉매 첨가(5 g Cu/L)한 경우 pH 12에서도 40분 경과후 대부분의 과산화수소가 분해되었다. 유리시안의 휘발성은 용액의 pH에 크게 좌우된다. 동일한 240분 경과시 pH 8이하에서 대부분의 시안이 휘발하는데 반하여 pH 10이상에서는 10%미만이 휘발하였다. 비촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해실험에서는 $H_2$$O_2$/CN 몰비 4까지 과다하게 증가하여도 8%가량의 시안이 잔류하였다. 그러나 구리촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해 실험에서는 과산화수소 및 구리 첨가량이 증가함에 따라 분해속도가 증가하였다. 그러나 일정량 이상 첨가시 과산화수소의 자체분해 반응에 의해 $H_2$$O_2$의 시안분해 효율이 감소하며 과산화수소와 구리의 적정투입량은$ H_2$$O_2$/CN 몰비 2, Cu 몰비 0.05로서 이때의 분해속도는 22 mM/min, $H_2O$$_2$효율은 57%이었다. 또한 이러한 적정조건에서 70분 반응시 완전제거가 가능하였다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2003년도 추계국제학술대회
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• pp.182-182
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• 2003

1.연구목적 : Cr $O_3$은 금속 도금용, 페인트 둥에 많이 사용되며 독성이 강하여 그동안 근로자 건강장해 및 직업병 사례가 많이 발생하였다. 그러나 산화크롬의 흡입에 의한 연구자료는 매우 부족하다. 이에 흡입챔버를 이용 Rats에 흡입노출을 통하여 유해성을 평가하고 각 장기에 흡수되는 크롬의 농도평가와 회복기간에 따라 각 장기별로 흡수된 크롬의 소실속도 둥을 연구하였으며 더불어 회복기간과 제거율의 상관관계 및 체내 반감기 등을 연구하였다. 2. 연구방법 : Cr $O_3$를 폐내 침착율 및 흡수율이 높은 0.5～5$\mu\textrm{m}$ 크기의 aerosol형태로 SD Rats 수컷에 전신폭로 하였다. 노출농도는 0.00, 0.20, 0.50, 1.25mg/㎥(Cr)으로 하여 1일 6시간, 주 5일, 13주간 반복 노출하였고 회복군은 시험물질 종료일을 기준으로 2주, 8주 경과 후 조직장기와 전혈, 혈장 및 적혈구내, 뇨 중 각각의 크롬농도를 분석하였으며 혈액 및 혈액 생화학적 검사도 병행하였다 3. 연구결과 : 혈액검사에서 0.20, 0.50 mg/㎥ 농도군 실험동물의 RBC와 HGB, HCT 둥은 감소의 경향을 보였으나 농도 의존적이지는 않았다. 신장의 절대중량은 대조군에 비해 유의하게 (p<0.05) 감소하고 폐장의 경우는 대조군에 비해 유의한(p<0.05) 절대중량 증가를 보였다 시험물질 노출 후 혈액 중 전혈, 혈장, 적혈구의 회복기간(x)별 크롬농도(y)의 소실속도 상관계수 (노출농도 0.50mg/㎥군의 경우)는 y = 66.51 $e^{0.057}$x/, y = 67.2 $e^{0.101}$x/, y = 70.01 $e^{0.030}$x/, 반감기는 12.0, 6.86, 23.0 일이고 폐장, 간장, 신장의 회복기간(x)별 크롬농도(y)의 소실속도 상관계수 (노출농도 0.50 mg/㎥군의 경우)는 y = 1808 $e^{0.004}$93x/, y = 12.02 $e^{0.029}$7x/, y = 67.61 $e^{0.029}$2x/ 반감기는 140.6, 23.3, 23.7 일로 평가되었다. 4. 고찰 : 실험동물의 전혈, 혈청, 뇨에서의 크롬농도와 시험물질 노출농도는 밀접한 상관을 가졌으나 농도에 정비례하지는 않았다. 뇨 중 흡수된 크롬의 경우 회복기간 초기 (12시간 내)에 대부분 배설이 일어나는 것으로 나타났다. 폐장이 간장, 신장 등 다른 장기에 비해 높은 축적량을 보였으며 축적된 크롬농도가 높을수록 크롬의 소실속도는 현저히 저하하는 경향을 보였다. 노출농도가 높을수록 각 장기조직 내 크롬의 소실속도 (clearance)는 크게 감소경향이 있었으며 이는 체내 과부하시 자정작용이 감소하는 것으로 판단되었다. 본 연구 결과 SD rat를 이용 반복흡입노출의 경우 생체의 무유해영향농도 (NOAEL)는 0.2mg/㎥이하이며 발암물질을 감안하여 안전계수를 100으로 할 경우 사람에 대한 NOAEL은 0.002mg/㎥이하로 판단되었다. 특히 호흡기와 폐장에 강한 유해성을 나타내는 것으로 확인되었다. 것으로 확인되었다.

• Applied Microscopy
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• 제31권2호
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• pp.109-116
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• 2001

홍화씨는 예로부터 국내에서 재배되어 한방 및 민간에서 특히 뼈에 우수한 작용이 있는 것으로 생각되어 오랫동안 복용되어 왔다. 최근 홍화씨를 성분분석한 바에 의하면 칼륨과 마그녜슘, 칼슘이 다량 함유되어 있어서 뼈의 발달과 유지에 도움이 있을 것이라고 추측된다. 그러나 아직까지 확실한 실험적 자료가 제시된 것은 별로 없다. 이에 저자들은 홍화씨 분말이 골다공증의 예방에 미치는 효과를 알아보기 위하여 본 실험을 실시하였다. 실험동물은 체중 230g의 12주령의 Sprague-Dawley Rats를 사용하였으며, 양쪽난소를 제거한 후 홍화씨 분말을 매일 0.3g씩 복용시키면서 1, 3, 5 및 7주 후에 경골을 채취하여 관찰하였다. 채취된 조직은 통상적인 주사전자현미경 시료제작법으로 고정과정을 거친 후 10% 질산으로 12시간 탈회하여 뼈의 단면을 노출시키고 탈수, 건조 및 금도금 과정을 거쳐 주사전자현미경(Hitachi, S-450)으로 관찰하여 촬영하였다. 관찰결과 난소적출 후 골소실이 일어나기 시작하여 7주 후에 대조군은 골수강에서 피질골까지의 두께의 감소와 골수강의 확장이 심하였으나, 홍화씨 분말을 투여한 실험군에서는 1주에서 7주까지 거의 같은 소견을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면 홍화씨 분말은 여성호르몬 결핍으로 인한 골다공증의 예방에 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 센서학회지
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• 제9권6호
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• pp.404-415
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• 2000

본 논문에서는 산불에 의한 가공송전선의 열화에 대한 몇 가지 특성들과 비파괴 검사를 다룬다. 노화된 ACSR 도체에 대한 대기부식과 전해부식과 같은 부식기구를 설명한 후에 부식검출에 대해서 기술한다. 솔레노이드 코일의 임피던스 해석을 통하여 와류센서가 도체의 싱한 결함과 국부부식을 검사하는데 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 시험 도체를 코일 내부에 삽입한 경우에 센서코일의 임피던스가 변하므로, 산불에 의해 초래된 열화 정도를 측정하는 것이 가능하였다. 인공화염에 의해 열화 된 몇 개의 시료들을 사용하여 인장강도, 신장율과 센서 임피던스가 측정되었다. 화염 기간을 어느 정도 증가시키면, 알루미늄 소선의 인장은 현저하게 감소하기 시작하나 아연도금 강소선은 약간의 아연층이 부식되지만 인장은 초기와 유사하게 유지하였다. 일반적으로 도체의 인장하중이 감소하고 반대로 신장율이 증가하면 센서 임피던스는 감소하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 센서의 출력은 도체의 기계적 특성 변화를 나타내므로 이 센서는 산등성이에 가설된 ACSR 도체에 대해 산불로 인한 열화상태를 검출하는데 이용할 수 있다. 결국, 산불에 의한 심한 열화상태에 대한 중요한 정보를 얻는데 솔레노이드 코일을 응용할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.75-75
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• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권3호
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• pp.197-205
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• 2011

본 연구에서는 마이크로 입자의 셀룰로오스를 1,400 bar의 압력에서 고압 호모지나이저(high-pressure homogenizer)를 이용하여 직경이 약 50~100 nm의 셀룰로오스 나노섬유를 제조하였다. 나노섬유 현탁액을 감압 여과하여 고강도 나노종이를 제조하였다. 용매 및 필름캐스팅법을 이용하여 나노섬유를 hydroxypropyl cellulose (HPC)와 polyvinyl alcohol (PVA) 수지에 보강 및 분산시켜 복합필름을 제조하였다. 고압 호모지나이저 통과 횟수를 2, 4, 6, 8까지 점점 증가시켰을 때, 나노종이의 인장강도가 매우 높았으며 통과횟수가 증가할수록 직선적으로 크게 향상되었다. 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl-triethoxysilane (PFDTES)로 나노종이를 화학 적 개질한 결과, 나노종이의 기계적 강도와 내수성이 크게 향상되었다. 셀룰로오스 나노섬유를 HPC와 PVA 수지에 중량대비 1, 3 및 5%로 보강시켰을 때, HPC와 PVA 복합필름의 기계적 강도가 크게 향상되었다.