• Journal of the KSME
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• v.50 no.11
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• pp.31-34
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• 2010

이 글에서는 마이크로 유체 기술을 이용해 효과적으로 생체 내 신장 환경을 모사하고 이를 통해 신장 세포배양과 신장 기능 연구를 위한 신장 세포용 칩 제작 기술에 대해 소개하고자 한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.190-191
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• 2014

마그네슘 합금을 생체재료로 사용되는데 두가지 중요한 문제점을 가지고 있다. 매우 빠른 부식을 가지고 있으며, 초기 빠른 부식으로 수소기체를 발생하여 인체 내 피부나 골조직의 괴사를 동반한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 생체적합성이 뛰어난 아노다이징 방법을 개발 하였으며, 새롭게 개선된 방법의 특징을 비교하기 위해 이번 실험에서는 불화물이 포함된 전해액으로 아노다이징 처리한 샘플을 제조하여 형태학 분석을 진행 하였고, Hank's solution(생체모사용액)을 사용하여 부식 특성을 분석하였다. 또한 L929 세포를 이용하여 세포독성 평가를 진행하였다. 새롭게 제조한 방법은 기존의 방법과 비교하였을 때, 부식 성능은 비슷하고 생체적합성이 높아 생분해성 금속의 표면처리에 적합하다고 판단된다.

• 기계와재료
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• v.23 no.4
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• pp.36-44
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• 2011

생체모방 경량 나노복합 에코소재기술은 자연계에 존재하는 물질의 구조를 모방하여 저온 저에너지 소모공정을 통하여 고경량 및 고강도를 갖는 나노복합체를 제조하는 친환경 신소재 기술이다. 고효율 저공해 성능에 초점을 맞추어 $CO_2$ 배출 및 지구온난화를 억제하고 웰빙사회에 적합한 차량을 개발하는 것이 현재 전세계 자동차회사들의 주된 관심사이다. 이러한 상황에 생체모방기술은 에너지 환경산업분야의 소재로 응용하는 원천기술로 기대된다. 이 생체모방기술은 자연 친화적 재료를 개발하여 하이브리드/전기 자동차의 내/외장재, 고효율 건축자재, 첨단 항공우주 신소재에도 응용이 가능하다. 최근에 보고된 생체모방 경량 나노 복합 에코소재 기술을 조사하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.4
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• pp.46-58
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• 2011

홍합은 수중 환경에서 다양한 표면에 강하게 붙어서 자라는 수중 생물이며, 이러한 홍합의 특이적인 접착능력은 많은 연구자들에게 관심을 받고 있다. 홍합의 접착력에 관여하는 화학적 작용기를 모방한 폴리도파민/폴리노르에피네프린 표면 개질 기술은 자연의 홍합이 가지는 특성을 그대로 가지고 있어 수용액 상의 조건에서 표면의 성질에 관계없이 거의 모든 표면에 뛰어난 접착력을 나타낸다. 이러한 자연 모방 표면 개질 기술은 다양한 생체/에너지 재료, 신소재 복합 재료 등의 개발에 응용되고 있으며, 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.46.1-46.1
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• 2009

우리 몸의 뼈를 재료적인 측면으로 보면, 주로 나노 크기의 콜라겐과 아파타이트로 이루어 져 있는 복합체이다. 때문에 최근 생체 모사적인 측면에서 나노 크기의 생체 활성 재료를 이용하여 골 재생 촉진이 우수한 지지체를 제작하고자 하는 많은 연구 들이 진행되고 있다. 이러한 나노 크기의 재료는 일반적인 마이크로 크기의 생체 재료에 비해 표면적이 월등히 크기 때문에 생체 활성 (bioactivity)이 우수하다고 알려져 있으며, 이를 골 재생용 지지체의 구성 재료로 사용하였을 경우 기계적 강도 또한 향상 시킬 수 있다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 나노 크기의 HA, CaSiO3 등 다양한 나노 생체 활성 입자들을 침전법 (precipitation method)을 통하여 제조하였으며, 이를 이용하여 골 재생 촉진을 위한 3차원 지지체를 제조 하였다. 또한 기존의 마이크로 크기의 생체 재료로 제작된 지지체와의 생물학적, 기계학적 비교 평가를 통하여 나노크기의 재료의 우수성을 입증하고자 하였다. 결론적으로, 나노 크기의 재료로 제작된 골 재생용 지지체의 경우 기존의 마이크로 크기의 재료로 제작된 지지체보다 골세포의 부착, 증식 및 분화능이 우수하였고, 지지체의 기계적 강도 또한 향상됨을 알 수 있었다. 이를 통하여 나노 크기의 생체 활성재료는 골 재생 촉진을 위한 지지체 제작에 응용 가능성이 높음을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.31 no.1
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• pp.1-6
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• 2024

Spiders detect even tiny vibrations through their vibrational sensory organs. Leveraging their exceptional vibration sensing abilities, they can detect vibrations caused by prey or predators to plan attacks or perceive threats, utilizing them for survival. This paper introduces a nanoscale crack-based sensor mimicking the spider's sensory organ. Inspired by the slit sensory organ used by spiders to detect vibrations, the sensor with the cracks detects vibrations and pressure with high sensitivity. By controlling the depth of these cracks, they developed a sensor capable of detecting external mechanical signals with remarkable sensitivity. This sensor achieves a gauge factor of 16,000 at 2% strain with an applied tensile stress of 10 N. With high signal-to-noise ratio, it accurately recognizes desired vibrations, as confirmed through various evaluations of external force and biological signals (speech pattern, heart rate, etc.). This underscores the potential of utilizing biomimetic technology for the development of new sensors and their application across diverse industrial fields.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.11
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• pp.1238-1243
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• 2005

The batch experiments of biosorption were carried out for the removal of lead ion from metal solution using Laminaria japonica and Kjellmaniella crassifolia, two species of marine algaes as biosorbent. We have investigated biosorption kinetics and equilibrium of lead by using marine algaes. We observed that biosorption of lead occurred very rapidly by marine algaes ; the biosorption reached equilibrium less than 2 hr. These experimental data could be accurately described by a pseudo-second-order rate equation, obtaining values between $0.883{\times}10^{-3}$ and $0.628{\times}10^{-3}\;g/mg/min$ for the biosorption rate constant $k_{2,ad}$. It could be described with Langmuir, Redlich-Peterson, and Koble-Corrigan(Langmuir-Freundlich) equation. The biosorption capacity by L. japonica and K. crassifolia were in the sequence of Pb>Cd>Cr>Cu and Pb>Cu>Cd>Cr, respectively. The biosorption capacity of L. japonica were increased with pH increasing.

• Polymer Science and Technology
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• v.26 no.4
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• pp.299-304
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• 2015

• Polymer Science and Technology
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• v.25 no.5
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• pp.411-416
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• 2014