• 대한금속재료학회지
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• 제48권4호
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• pp.369-375
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• 2010

Ti-6Al-4V ELI alloy, which is commonly used as a biomaterial, is associated with a high elastic modulus and poor biocompatibility. This alloy presents a variety of problems on several areas. Therefore, the development of good non-toxic biocompatible biomaterials with a low elastic modulus is necessary. Particularly, hydroxyapatite (HA) is an attractive material for human tissue implantation. This material is widely used as artificial bone due to its good biocompatibility and similar composition to human bone. Many scientists have studied the fabrication of HA as a biomaterial. However, applications of bulk HA compact are hindered by the low strength of HA when it is sintered. Therefore, HA has been coated on Ti or Ti alloy to facilitate good bonding between tissue and the HA surface. However, there are many problems when doing this, such as the low bonding strength between HA and Ti due to the different thermal expansion coefficients and mechanical properties. In this study, a Ti-HA composite with a porous surface was successfully fabricated by pulse current activated sintering (PCAS) and a subsequent leaching process.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권8호
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• pp.508-515
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• 2009

Ti-6Al-4V biomaterial is widely used as a bone alternative. However, Ti-6Al-4V ELI alloy suffers from numerous problems such as a high elastic modulus and high toxicity. Therefore, non-toxic biomaterials with low elastic moduli need to be developed. Ti-HA(hydroxyapatite) composites were fabricated in the present work by pulsed current activated sintering (PCAS) at $1000^{\circ}C$ under 60 MPa using mixed Ti and HA powders. The effects of HA content on the physical and mechanical properties of the sintered Ti-HA composites have been investigated. X-ray diffraction(XRD) analysis of the Ti-HA composites, including Ti-40 wt%HA in particular, revealed new phases, $Ti_{2}O$, CaO, $CaTiO_3$, and TixPy, formed by chemical reactions between Ti and HA during sintering. The hardness of the Ti-HA composites decreased with an increase in HA content. The corrosion resistance of these composites was observed to be an excellent candidate as a commercial Ti-6Al-4 V ELI alloy. A Ti-5 wt%HA composite fabricated by PCAS is recommended as a new biomaterial, because it offers good corrosion resistance, compressive strength, wear resistance, and biocompatibility, and a low Young's modulus.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권6호
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• pp.545-549
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• 2020

슬관절 인공관절 치환술 중 드물게 발생하는 내측 측부 인대 견열 골절의 치료는 보조기나 캐스트 등의 보존적 치료, 금속 나사못을 이용한 고정 등의 다양한 치료법이 소개되고 있다. 생흡수성 봉합 나사못은 생체 적합성, 방사선 투과성, 제거를 위한 2차 수술이 불필요하다는 장점 등으로 여러 부위에서 금속 고정물을 대체해 사용되고 있으나 골용해 등의 합병증이 보고되고 있다. 저자들은 슬관절 인공관절 치환술 중 발생한 내측 측부 인대 견열 골절에 대해 생흡수성 봉합 나사못을 이용한 고정 후 심각한 골용해 소견을 경험하여 사용에 신중을 기해야 한다는 판단하에 이에 대한 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.268-275
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• 2023

The demand for energy is steadily rising because of rapid population growth and improvements in living standards. Consequently, extensive research is being conducted worldwide to enhance the energy supply. Transpiration power generation technology utilizes the vast availability of water, which encompasses more than 70% of the Earth's surface, offering the unique advantage of minimal temporal and spatial constraints over other forms of power generation. Various principles are involved in water-based energy harvesting. In this study, we focused on explaining the generation of energy through the streaming potential within the generator component. The generator was fabricated using sugar cubes, PDMS, carbon black, CTAB, and DI water. In addition, a straightforward and rapid manufacturing method for the generator was proposed. The PDMS generator developed in this study exhibits high performance with a voltage of 29.6 mV and a current of 8.29 µA and can generate power for over 40h. This study contributes to the future development of generators that can achieve high performance and long-term power generation.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권3호
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• pp.199-209
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• 2010

The locking compression plates-distal femur(LCP-DF) are being widely used for surgical management of the extra-articular complex fractures of the distal femur. They feature locking mechanism between the screws and the screw holes of the plate to provide stronger fixation force with less number of screws than conventional compression bone plate. However, their biomechanical efficacies are not fully understood, especially regarding the number of the screws inserted and their optimal configurations. In this study, we investigated effects of various screw configurations in the shaft and the condylar regions of the femur in relation to structural stability of LCP-DF system. For this purpose, a baseline 3-D finite element (FE) model of the femur was constructed from CT-scan images of a normal healthy male and was validated. The extra-articular complex fracture of the distal femur was made with a 4-cm defect. Surgical reduction with LCP-DF and bone screws were added laterally. To simulate various cases of post-op screw configurations, screws were inserted in the shaft (3~5 screws) and the condylar (4~6 screws) regions. Particular attention was paid at the shaft region where screws were inserted either in clustered or evenly-spaced fashion. Tied-contact conditions were assigned at the bone screws-plate whereas general contact condition was assumed at the interfaces between LCP-DF and bone screws. Axial compressive load of 1,610N(2.3 BW) was applied on the femoral head to reflect joint reaction force. An average of 5% increase in stiffness was found with increase in screw numbers (from 4 to 6) in the condylar region, as compared to negligible increase (less than 1%) at the shaft regardless of the number of screws inserted or its distribution, whether clustered or evenly-spaced. At the condylar region, screw insertion at the holes near the fracture interface and posterior locations contributed greater increase in stiffness (9~13%) than any other locations. Our results suggested that the screw insertion at the condylar region can be more effective than at the shaft during surgical treatment of fracture of the distal femur with LCP-DF. In addition, screw insertion at the holes close to the fracture interface should be accompanied to ensure better fracture healing.

• 공학논문집
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• 제6권2호
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• pp.23-32
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• 2004

현재까지 사용되어가지고 있는 임플란트 재료 중 commercially pure titanium (순수티탄; Cp-Ti)과 Ti-alloy들은 생체재료로 폭넓게 사용되어지고 있는데, Ti 금속들은 경도가 강하고 점도가 높기 때문에, 치과나 정형외과 등의 하중에 잘 견디는 곳에 이용되어지고 있다고 한다. 이것들은 생체적합성과 부식에 대한 저항성도 좋은 것으로 알려져 있다. 일반적으로 Ti은 4종류의 Grade로 강도의 차이에 의하여 분류되고 Ti의 강도에 영향을 미치는 것으로는 산소, 철, 질소등이 있다. 따라서 본 연구에서는 O와 Fe의 함량을 달리한 Ti alloy시편을 사용하여 생체적합성 실험을 하였다. 먼저 실험은 시편을 micropolishing하고 5M NaOH에서 $60^{\circ}C$에서24시간 처리하여서 비표면적을 넓혔으며, 표면의 $TiO_2$을 만들어주기 위하여 $600^{\circ}C$에서 열처리하였다. 그런 시편을 $36.5^{\circ}C$의 SBF에 넣어 1~14일까지 침적한 후에 표면에 형성된 apatite를 SEM과 EDAX로 조사하였다. 조사 결과 모든 시편에서 apatite가 생성되었지만, 시편의 조성에 따라서 apatite의 형성양이 다름을 확인하였다.

• 대한심미치과학회지
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• 제22권1호
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• pp.30-46
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• 2013

치과에서 수복물제작에는 지난 50년간 금속을 이용한 금속도재관이 많이 사용되어 왔다. 그러다 보니 심미적이고 생체 친화적이며 금속 알러지등의 문제로 인한 환자들의 사고의 변화에 따라서 'metal free restoration'에 대한 관심이 점점 높아지고 있다. 특히 그 동안 많이 사용되어왔던 귀금속 가격이 급등하여 더 이상 구강 내 수복 물로써 제 역할을 하는 것은 불가능하게 되었으며, PFM수복은 술자로 하여금 chipping과 파절로 인한 문제점을 안고 있다. 따라서 구치부 임플란트 수복물로써 보다 심미적이고 강도가 높은 재료의 요구로 인하여 그 어느 때보다 CAD/CAM이 주목을 받고 있다. Full zirconia 수복을 위해서 고려해야 할 사항은 1. 강도 2. 콤비네이션 작업은? 3. 빛 투과성은? 4. crack이 발생한 경우의 처치는? 5. 블럭의 색조 재현상은? 6. 대합치 마모도 7. 저온 열화 현상 등을 들 수가 있는데, 본 연구에서는 블럭의 색조 재현상에 대해서 정리하고자 한다. Full zirconia 수복을 꺼려하는 가장 커다란 이유 중에 하나가 바로 기존의 PFM 수복과 비교했을 때 자연스러운 색조를 재현하기가 어렵다는 점이며, 교합 조정 후에 컬러링한 표면이 삭제된 후 나타나는 보기 싫은 블럭의 노출로 인하여 많은 임상가들이 꺼려하고 있다. 지르코잔의 블럭을 약 4년 여 동안 사용하면서 이러한 점들은 어느 정도 극복되어질 수 있는 문제라고 여겨지며, 어떻게 하면 그 가급적 주변 보철물 또는 자연 치아와의 조화 이룰 수 있는 수복물을 만들 수 있을 것인가에 관해 정리였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.91-100
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• 2016

경수로 원전을 대상으로 원전 내 방사화 대상 물질인 스테인리스강, 탄소강 및 콘크리트의 불순물 정보 적용여부에 따른 방사화 핵종 재고량을 계산하였다. 본 연구에서 탄소강은 압력용기 물질에 사용되었고, 스테인리스강은 압력용기 내부 물질에 사용되었으며, 일반 콘크리트가 생체 차폐체에 사용되었다. 금속 물질에 대해서는 참고자료 1개의 불순물 함량 정보를 적용하였고, 콘크리트 물질에서는 참고자료 5개의 불순물 함량 정보를 적용하여 평가를 수행하였다. 방사화 핵종 재고량 전산해석 시 중성자속 계산에는 MCNP 전산코드를, 방사화 계산에는 FISPACT 전산코드를 각각 사용하였다. 계산 결과, 금속 물질에서 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 비방사능이 2배 이상 높았으며, 특히 콘크리트에서는 불순물을 포함한 경우가 그렇지 않은 경우보다 최대 30배 이상 비방사능이 높게 계산되었다. 방사화 핵종의 생성반응과 재고량을 분석한 결과, 금속 구조물에서는 불순물 중 Co원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인 Co-60이, 콘크리트에서는 불순물 중 Co, Eu 원소와 중성자에 의해 생성되는 방사화 핵종인Co-60, Eu-152, Eu-154 이 방사성폐기물 준위 결정에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 원전 해체 계획 수립 시 방사화 핵종 재고량 평가 및 규제에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 해체를 고려한 원전 또는 원자력시설의 설계 단계에서도 참고자료로 활용 될 것으로 판단된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권4호
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• pp.159-176
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• 2004

Objective : To present a criteria for acupuncture standardization, which will improve quality of acupuncture and secure safety, through studies of the biocompatibility of acupuncture. Methods : The acupunctures distributed in Korea were studied. The chemical composition, elasticity, and the solidity of the acupuncture's metal material was analyzed. Results & Conclusions : 1) The acupunctures distributed in Korea were all produced with ST304. Because acupuncture is used on a living body, the corrosion resistance, allergy proof and magnetism of the metal material should be considered. In this point, STS316 stainless steel would be more suitable than ST304. 2) The elasticity and solidity of the acupuncture's metal material distributed in Korea meet the medical instrument standards of the Korea Food and Drug Administration. But since the standards are only roughly outlined, the criteria should be realized and standardized.

• 한국환경보건학회지
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• 제26권3호
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• pp.25-31
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• 2000

In order to assess the accumulation levels of cadmium and other metals(Zn, Cu, Ca and Fe) in fish bodies, an experimental study was performed by raising fry of "Oryzias latipes" in the water containing cadmium 0.03 ppm, cadmium 0.03 ppm + zinc 0.03 ppm and in the tap water(control group) were made. In the results the concentration of Cd in fish bodies were increased with advancing exposure time in Cd 0.03 ppm treated group and 0.03 ppm + Zn 0.03 ppm treated group, but there was no significantly different between both groups with Cd concentration in each week. The concentration of Zn in fish bodies was no changed with advancing exposure time in control group and Cd 0.03 ppm + Zn 0.03 ppm treated group were significantly different from control and Cd 0.03 ppm treated group. The concentration of Cu, Ca and Fe in fish bodies were increased with advancing exposure time, and control group was higher than any other groups. Simple correlation analysis showed that the positive correlation between Cd and Zn, Cu and Ca, Fe, Ca and Fe, but Cd was negative correlation with Cu, Ca and Fe. In conclusion, we investigated a tendency that the concentration of Cd and Zn in fish bodies tended to increase with the lapse of time, but Cu was unchanged and those of Ca and Fe were decreased in administrating the trace dose of Cd and Zn in water. in water.