• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.499-505
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• 2017

인위적인 온실 가스 배출로 인한 자연 재해가 증가하고 있으며 이로 인해 기체 분리막의 개발이 촉진되게 되었다. 이산화탄소($CO_2$)는 지구 온난화의 주요 원인이다. 고유의 유연성을 가지는 유기 고분자 막은 기체 분리막의 좋은 후보군 중 하나이며, 이 중 이산화탄소에 대한 높은 확산도를 가지고 있는 폴리디메틸실록산(PDMS)은 유망한 소재이다. 또한, 폴리비닐피롤리돈(PVP)은 이산화탄소에 대한 높은 용해도를 가지고 있는 고분자로 기체 분리막에 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 용이한 조건에서 간단한 단일 반응 자유 라디칼 중합에 의하여 다양한 조성의 폴리디메틸실록산-폴리비닐피롤리돈(PDMS-PVP) 빗살 공중합체를 합성하였다. PDMS와 PVP로 합성된 공중합체는 FTIR을 통해 분석하였다. 고분자의 형태학 및 열적 특성은 TEM, TGA 및 DSC를 통하여 분석하였다. PDMS-PVP 빗살 공중합체를 다공성 폴리설폰 지지체 위에 코팅하여 복합막을 제조했으며, 제조한 복합막의 기체 투과 특성을 분석하였다. 그 결과 이산화탄소의 투과도 및 이산화탄소/질소 선택도가 각각 140.6 GPU 및 12.0에 도달하였다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.427-441
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• 2022

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)의 핵심 구성요소 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 수소이온을 애노드(anode)에서 캐소드(cathode)로 이동시키는 전해질의 역할 및 연료의 투과를 막는 분리막으로서의 역할을 수행하며 PEMFC의 성능 및 효율을 결정짓는 핵심 소재이다. 현재 나피온 (Nafion^®)으로 대표되는 과불소화계 전해질 막이 높은 수소이온 전도도 및 화학적 안정성으로 인해 상용화 되었지만, 높은 생산비용과 구동 시 환경오염 물질이 배출된다는 문제점을 갖고 있다. 이를 대체할 PEM 소재로써 고분자의 구조 조절 및 개질 과정이 용이한 다양한 종류의 탄화수소계 고분자가 제시되고 있지만, 실제 PEMFC에 적용되기 위해서는 성능 및 내구 특성을 개선해야 하는 과제가 남아있다. 이에 본 총설은 탄화수소계 PEM의 성능 및 내구 특성을 향상시키기 위해 1) 가교 구조를 도입한 가교 막 개발, 2) 무기 첨가제 도입을 통한 유⋅무기 복합 막 개발 및 3) 다공성 지지체를 활용한 강화 복합막을 개발하는 연구에 대해 살펴보고자 한다.

• 디자인융복합연구
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• 제14권2호
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• pp.1-16
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• 2015

오늘날 아동 비만의 위험성과 영양불균형이 사회적 문제로 떠오르면서 국내에서도 식생활 및 영양정보를 다루는 교육용 콘텐츠·자료 개발이 다양한 형태로 시도되고 있으며 그 중요도가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생을 대상으로 아동이 학교에서 이루어지는 영양교육과 연계하여 자기 주도적으로 학습하고, 습득한 지식을 실생활에 적용하여 올바르고 균형 있는 식생활을 할 수 있도록 하기 위한 맞춤형 영양교육 학습 자료를 디자인 방향을 설정하고자 하였다. 이를 위해 선행연구 및 문헌조사 등을 바탕으로 초등학교 저학년 영양교육에 대한 이론적 고찰을 시행하고, 의료·교육·디자인계 전문가 자문을 통해 저학년 아동을 대상으로 실행될 설문조사를 위한 문항 요소를 도출하여 서울시와 경남 창원시 소재의 초등학교 2곳의 1, 2학년 어린이 110명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 평가 결과, 저학년 아동은 영양교육에 대해 긍정적인 반응을 보였으며, 멀티미디어 기반의 컨텐츠를 활용한 학습 유형과 퀴즈활동을 선호하고, 칼로리 조절 식사에 관하여 학습하고자 하는 의향이 있었다. 학습 자료 디자인 요소에 대해서는 주황, 초록 계열의 색과 고딕류 서체를 선호하였으며, 영양에 대한 정보 표현법으로는 실제의 모습과 흡사한 그림체와 수치측량법 사용에 긍정적인 의견을 나타냈다. 이를 바탕으로 초등학교 저학년인 1,2학년 학생들의 눈높이에 맞춘 자기주도학습 영양교육자료 디자인의 방향성을 설정하였다.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.135-144
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• 2023

Pseudomonas aeruginosa와 Staphylococcus aureus는 만성 창상 감염의 원인이 되는 주요 병원체이며 상처부위에서 공존한다. 이러한 감염은 단일 감염에 비해 독성이 높아 환자에게 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 복합미생물 감염내에서 미생물 간의 상호작용은 질병 진행을 악화시키는 것으로 알려져 있다. 호흡기, 상처, 당뇨병 발과 같은 질병 내 복합 미생물 감염은 다양한 미생물들을 포함하나, 녹농균과 황색포도상구균이 가장 일반적으로 확인된다. 본 연구는 그람음성균 P. aeruginosa와 그람양성균 S. aureus를 중심으로 독성화학물질의 농도구배에 따른 성장양상을 비교하고자 하였다. 세균 성장이 억제되는 농도를 의미하는 최소 억제 농도(MIC)는 특정화학물을 함유한 배지를 연속적으로 희석하여 성장 곡선을 평가하여 결정한다. 두 균주 모두 상기 방법을 통해 성장곡선을 확인하였고, 지수성장기를 적용하여 세균의 배가시간을 계산하였다. 각 독성 물질에 대한 MIC 결과로부터 그람양성균과 그람음성균 사이의 성장 속도 차이와 각 독성 물질에 대한 내성 차이를 식별하였다. 우리는 이 접근 방식이 세균 관련 감염의 혁신적인 치료법 개발에 대한 강력한 잠재력을 가지고 있다고 기대한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.153-161
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• 2007

본 논문은 다양한 연성 능력을 갖는 고인성 시멘트 복합체 내에서 철근의 겹침 이음 성능을 평가하고자 하였으며, 시멘트 복합체의 연성은 보강 섬유의 종류 및 혼입률에 따라 좌우되게 된다. 본 연구에 사용된 섬유는 폴리프로필렌(PP)와 폴리에틸렌(PE),그리고 PE 섬유와 5연선의 강섬유를 하이브리드하여 사용하였으며, PP 섬유의 혼입률은 2.0%, PE 및 하이브리드 고인성 시멘트 복합체의 혼입률은 1.5%로 하였다. 철근의 겹침이음길이는 일반 콘크리트에서 철근의 겹침 이음에 사용되는 ACI 규준에 의해 산정하였다. 고인성 시멘트 복합체 내에서 철근의 겹침 이음 실험을 수행한 결과, PE1.5 및 PE0.75+SC0.75 시험체의 겹침 이음 강도가 콘크리트에 비해 $82{\sim}91%$정도 높게 나타났으며, PE1.5 및 PE0.75+SC0.75 시험체의 겹침 이음 강도 및 에너지 흡수 능력이 PP2.0에 비해 높은 것으로 나타났다. 따라서 철근의 겹침 이음 성능은 섬유의 혼입률보다는 섬유의 인장강도 및 탄성계수에 의해 향상됨을 알 수 있었다. 또한 고인성 시멘트 복합체는 시멘트 복합체 내에서 섬유의 가교 작용으로 인해 미세균열의 분산 특성 및 최대강도 이후 연성적인 강도 저하를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.82.1-82.1
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• 2012

란타늄 산화물 ($La_2O_3$) 박막은 하프늄 산화물 ($HfO_2$) 박막보다 높은 유전 상수와 높은 밴드 오프셋으로 인해 dynamic random access memory(DRAM)에서 유전체 재료로써 연구되어 왔다. 그리고 Lanthanum이 도핑된 HfO2이 더 높은 유전 상수와 낮은 누설 전류 밀도를 갖는 다는 사실이 이전에 보고 된 바 있다. 본 연구에서 우리는 ALD를 이용하여, TiN 하부 전극 위에 $La_2O_3$의 위치를 달리하는 $La_2O_3/HfO_2$의 나노 층상조직 구조(두께 10 nm)를 금속 - 절연체 - 금속 (MIM) 구조로 제작 하였다. ALD는 좋은 comformality와 넓은 지역 균일성을 가지며, 원자수준의 두께를 조절할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 또한, 다양한 화학 물질들을 이용한 복합적 계층구조를 만들 수 있는 점과 $HfO_2$ 및 $La_2O_3$ 계층의 수직 위치를 정확하게 조절할 수 있는 점으로 본 연구에 적합한 증착 방법이다. HfO2 속에 $La_2O_3$ 층을 깊이에 따라 삽입함으로써 $HfO_2$ 계층에 La 도핑의 효과와 더불어 TiN 하부 전극 위의 $La_2O_3$과 $HfO_2$의 차이점을 확인 하였다. $HfO_2$은 $250^{\circ}C$에서 TDMAH와 물을 사용하여, $La_2O_3$은 동일한 온도에서 $La(iPrCp)_3$와 물을 사용하여 제작되었다. 화학적 구성 및 binding 구조는 X선 광전자 분광법 (XPS)을 통해 분석하였다. 전기적 특성(유전 상수 및 누설 전류)은 Capacitance-Voltage (CV)와 Current-Voltage (IV) 측정으로 확인하였다. 결과적으로, $La_2O_3$ 또는 $HfO_2$을 한 종류만 사용한 절연층의 전기적 특성보다, $La_2O_3/HfO_2$의 나노 층상조직 구조가 더 나은 특성 (누설 전류 밀도 : $5.5{\times}10^{-7}\;A/cm^2$ @-1MV/cm, EOT : 14.6)을 갖는다는 것을 확인했고, 더불어 $La_2O_3$의 흡습 성질로 인한 화학 구조와 전기적 특성의 일부 차이를 확인하였다. 본 연구에서는 $HfO_2$ 속에 $La_2O_3$층이 TiN 하부 전극 바로 위에 위치할 때, 즉, 공기 중에 노출되지 않은 $La_2O_3/HfO_2$ 구조에서 가장 좋은 특성의 MIM capacitor를 얻을 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제24권3호통권78호
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• pp.214-222
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• 1996

목질진흙버섯(상황버섯)은 약용버섯으로써 강력한 항종양 효과를 나타내는 것으로 잘 알려져 있으나, 자실체형성 및 발육에 관한 인공재배는 이루어지지 않고 있으므로, 본 연구는 목질진흙버섯균의 균사체 생육에 미치는 주요 인자에 대한 배양적 특성을 구명하여 인공재배 검토를 위한 기초자료를 얻기 위해 수행한 결과이다. 1. 균주의 균사배양에 적합한 온도는 $25{\sim}30^{\circ}C$, pH는 $6.0{\sim}7.0$의 범위였고, 균사생장 및 증식에 적합한 배지는 MCM, YM 및 Synthetic I 배지였다. 2. 균사생장이 양호한 탄소원으로는 단당류인 D-Glucose, D-Mannose, Dextrose였고, 질소원으로는 유기태질소원인 Cassamino acid와 아미노산류인 Glutamic acid, 복합질소원으로는 Peptone이 양호하였다. 3. 균사생장에 적합한 배지의 C/N비는 탄소원(D-Glucose)농도 2%에서 20:1이었고, 탄소원 농도가 높아질수록 균사생장은 부진하여 탄소원 농도 4% 이내가 적당하였다. 4. 유기산으로는 Gallic acid와 Silicic acid를 첨가하였을 때, 비타민으로 Biotin을 첨가하였을 때 균사생장이 촉진되었고, 무기염류는 비교적 다양하여 $KH_2PO_4,\;FeSO_4{\cdot}7H_2O,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$의 최적농도가 0.05%, 0.001%, 0.02%, 0.0003%일 때 균사생장이 양호하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.364-371
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• 2015

폴리머 콘크리트의 원가절감을 위해서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 산업부산물로 얻을 수 있는 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그는 구형의 재료이다. 구형의 제강환원슬래그는 래들로 환원공정에서 생산되는 제강슬래그를 아토마이징 기술로 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하고 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가량이 증가됨에 따라 공시체의 압축 및 휨강도는 현저하게 향상되었다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재)대신 구형의 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트의 작업성이 현저히 개선되어 본 연구에서 개발된 폴리머 콘크리트는 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 18.2% 절감할 수 있게 되었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권4호
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• pp.270-288
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• 2021

본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 암석 균열의 역학적, 수리적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 해석해와의 비교를 통해 검증하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 본 연구에서는 사면체 개별 입자들을 이용하여 해석모델을 생성하고 3DEC을 이용하여 입자와 접촉에서의 거동을 해석하였다. 이 과정에서 등가연속체 개념을 적용해 입자기반모델의 미시물성을 산정할 수 있는 새로운 기법을 제시하였다. 한편, 균열 경사각과 거칠기, 경계응력조건 및 압력 조건에 따른 해석을 실시하여 각 해석조건이 균열의 수직, 전단방향 거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 해석 결과, 제안된 수치모델은 경계응력에 따른 균열의 미끄러짐(fracture slip)과 유체 압력에 따른 균열의 개방(fracture opening), 균열 경사에 따른 응력 분포, 거칠기로 인한 전단변위의 구속 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 수치해석을 통해 계산된 균열의 수직방향, 전단방향 변위는 모두 해석해를 통해 계산된 값과 거의 일치하는 결과를 보였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 다양한 조건의 실내시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.91-100
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• 2022

진드기는 박테리아, 바이러스, 원생동물 및 균류를 포함한 다양한 병원체를 전달할 수 있는 감염병매개체이다. 진드기는 불리한 환경조건에서도 생존할 수 있는 능력이 있으며, 흡혈이 필수적인 절지동물의 진화적 산물로써 비흡혈 기간이 장기간 지속되는 경우에도 생존이 가능하다. 특히, 높은 온도와 낮은 습도 환경에서도 견딜 수 있는 수분 조절 메커니즘과 내열성의 생리적 특징은 진드기가 전 세계적으로 분포하도록 한 중요한 요인이다. 진드기의 침샘, 말피기관, 후장 그리고 뇌를 포함하는 여러 기관이 관여하는 물과 이온의 획득 및 배출은 복합적인 메커니즘에 의해 조절된다. 진드기가 수분을 확보하는 주요 경로는 흡혈과정 또는 공기 중 수증기를 직접 포집하는 방식이며, 이와 더불어 진드기가 자연조건에서 맺힌 물방울을 직접 마시며 수분을 보충한다는 것이 최근 본 연구진의 연구를 통해 밝혀졌다. 물방울에서 획득된 수분은 진드기 침샘의 포도상 부위(유형 I) 또는 중장을 통해 체내로 흡수된다는 것이 형광물질 추적을 통해 확인되었다. 이 연구 결과는 진드기 방제 및 병원체 전파 억제를 위한 전략 개발에 새로운 방향을 제시하였다. 본 종설에서는 진드기 방제를 위한 잠재적 표적인 진드기의 수분조절 및 표피 배설의 생리적 메커니즘을 종합적으로 다룬다.