• Proceedings of the KOSOMBE Conference
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• v.1997 no.05
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• pp.211-215
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• 1997

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.207.1-207
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• 2003

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.276-279
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• 1998

최근 환경보존과 의공학적 응용의 관점에서 생분해성 및 생체적합성 고분자 소재에 대한 연구가 매우 활발하다[1-2]. 대표적인 생분해성 및 생체적합성 고분자인 Poly(lactic acid)(PLA)는 이미 흡수성 봉합사 및 약물방출재료 등으로 소량 이용되어 왔으나[3-4] 곧 등장할 그린 라운드에 대비하여 범용성 소재로의 개발이 시급한 실정이다. (중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.20.1-20.1
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• 2011

타이타늄의 내부식 특성은 분해하기 어려운 산화물의 보호피막을 형성 함으로서 무독성의 생체친화적 성질을 가지고 있어 심장밸브, 인공 뼈 등 신체 조직의 이식에 사용될 만큼 인체에 무해한 금속으로 의료용으로 많이 응용되고 있다. 본 강연에서는 생체재료로써 의료용 타이타늄의 적용현황을 소개하고, 이를 통해 타이타늄의 가치를 다시 한번 재고하고자 한다. 타이타늄 임플란트에서 그 표면과 골사이의 골유착(osseointegration)은 성공적인 임상결과를 얻기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 1960년대에는 기계가공 된 매끈한 형태의 타이타늄 표면을 시작으로 골유착을 얻고자 하였다. 이러한 시도를 통해 임플란트가 점차 대중화 되면서 1980년대 부터 타이타늄 표면과 골과의 유착을 조기에 실현하고, 골유착 강도를 강화하기 위해 다양한 표면기술이 개발 되기 시작하였다. 크게는 1. 표면적 증대 기술, 2. 화학적 방식을 통한 표면기술, 3. 생체활성 유도형 표면기술, 4. 서방출 등을 응용한 골유도 및 활성 조절형 표면기술 등이 개발되어 제품화 되거나 그 연구가 진행 중에 있다. 다양한 표면기술에 대한 흐름을 이해하고 이에 대한 장, 단점을 이해함으로써 앞으로 기술적으로 극복해 나가야 할 과제를 제시하고자 한다. 또한 다양한 표면기술에 대한 유효성과 그에 대한 중, 장기 안전성에 대한 중요성을 이해하고 이를 평가하기 위한 여러 가지 절차와 방법 소개를 통해 신뢰성 있는 연구개발이 될 수 있기 바란다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.104-104
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• 2008

Ti과 Ti합금은 우수한 생체적합성을 가지고 있어 생체용 재료로 널리 이용되고 있지만 기계적 물성 및 합금원소의 세포 독성에 대한 문제가 제시되고 있다. 본 실험에서는 세포 독성이 없는 Nb과 Zr을 합금원소로 하여 Ti-Nb-Zr 3원계 합금을 제조하고 생체적합성을 향상시키기 위해 양극산화법을 이용하여 $TiO_2$ nanotube를 형성하고 AC임피던스를 통하여 그 특성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.5
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• pp.340-352
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• 1996

최근 급속도로 발전하고 있는 첨단산업의 배경에는 반도체를 중심으로 한 디지틀 전자기술(Electronics)이 자리잡고 있음은 주지의 사실이다. 이러한 전자 및 정보기술 이후, 즉 포스트 일렉트로닉스(Post-electronics)시대를 겨냥한 새로운 돌파구로서 기대되고 있는 21세기 기술의 주도권을 잡을 기술이 어떤 기술이 될 것인가는 매우 흥미로운 질문이다. 현재 시점에서 볼 때 반도체를 매개로 한 20세기 정보전자혁명을 대신할 새로운 기술혁명으로 대두하고 있는것이 마이크로혁명이며, 이 마이크로혁명을 주도할 기술로서 세계적인 주목을 끌고 있는 기술중의 하나가 초소형 미소기계, 즉 마이크로머신(Micromachine)이다. 현재 '반도체를 능가할 수 있는 차세대 메카트로닉스(Mechatronics)혁명'이라 평가되고 있는 마이크로머신 기술은 과거 꿈으로나 가능하던 공상과학의 세계를 현실로 만들어 주는 경이로운 기술이며, 나아가 분자기술을 응용한 생체로봇, 생체컴퓨터 등 이른바 나노기술(Nano-technology)의 신세계로 향하는 입구라 할 수 있다. 이기술은 기계공학, 전자기술은 물론 물리학, 생물학, 화학, 재료공학 등 광범위한 분야의 기술이 총망라되어야 개발이 가능하며, 그 실현을 위해서는 매크로 한 세계와는 판이하게 다른 물리현상 등 마이크로한 세계의 특수성을 이해해야 함은 물론 에너지공급, 재료, 데이타통신, 구조조립 등 많은 기술적 난제를 극복해야 한다. 마이크로머신기술은 현재 일부 전문가를 제외하고는 일반은 물론 자기학분야의 연구자들에게도 별로 익숙하지 않은 분야이다. 그러나 이 기술의 미래 영향력이나 가능성, 필요성을 고려할 때 이제는 자기분야 연구자들도 이 분야에 관심을 가져야 할 것으로 생각하여 연구자들도 이 분야에 관심을 가져햐 할 것으로 생각하여 본고에서는 먼저 최근 마이크로머신의 기술동향을 개괄적으로 소개하고, 다음으로 마이크로머신에 사용되는 주요 재료들과 자성재료가 주도적인 기능을 하는 자기마이크로머신(Magnetic Micro-machine)에 사용되는 자성재료들에 관해 소개하고자 한다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.2
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

인체의 치아 및 뼈는 무기질 성분과 단백질로 구성되어 있다. 생체세라믹스의 일종인 수산화아파타이트(Hydroxyapatite, HA; $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$)는 결정학적, 화학적으로뼈의 무기질 성분과 거의 유사하여 실제 체내에 들어가면 주위 뼈와 화학적 반응을 하여 단단한 결합을 이루는 생체활성(bioactive)을 가진 것으로 알려져 있다. 또한, 인산삼칼슘(Tri-Calcium Phosphate, TCP; $Ca_3(PO_4)_2$)은 체내에 이식 시 체액에 용해되어 신생골을 유도하는 생체흡수성(bioresorbable) 세라믹스로 알려져 있다. 상기 2종류를 포함한 인산칼슘계 화합물은 우수한 생체친화성에도 불구하고 역학 특성이 낮아, 하중을 거의 받지 않는 분야에만 사용되고 있는 실정이며, 하중을받는 분야(load-bearing part)에 적용하기 위해서는 고강도/고인성의 세라믹스와의 micro-composite이나 인산칼슘계화합물을 금속 표면에 코팅한 macro-composite의 형태로 사용되고 있다. 하중을 거의 받지 않는 분야, 예를 들어 치아 결손부를 보충할 dental shot과 같은 인산칼슘계 다공질 골충전재의 경우에도 취급 시 잘게 파손되는 문제점이 있어 치과의사들이 어려움을 호소하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 HA, TCP의 역학특성을 증진시키고자 소결 공정 제어를 통하여 미세조직을 변화시켰으며, 미세조직 변화에 따른 세포반응성을 골포세포주를 이용하여 평가하였다.

• Korean Journal of Dental Materials
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• v.45 no.4
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• pp.243-256
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• 2018

The purpose of this study was to investigate the effects of the anodization and cyclic calcification treatment on the surface characteristic and bioactivity of the titanium thin sheet in order to obtain basic data for the production of bioactive titanium membrane. A $30{\times}20{\times}0.08mm$ titanium sheets were prepared, and then they were pickled for 10 seconds in the solution which was mixed with $HNO_3:HF:H_2O$ in a ratio of 12: 7: 81. The $TiO_2$ nanotube layer was formed to increase the specific surface area of the titanium, and then the cyclic calcification treatment was performed to induce precipitation of hydroxiapatite by improvement of the bioactivity. The corrosion resistance test, wettability test and immersion test in simulated body solution were conducted to investigate the effect of these surface treatments. The nanotubes formed by the anodization treatment have a dense structure in which small diameter tubes are formed between relatively large diameter tubes, and their inside was hollow and the outer walls were coupled to each other. The hydroxyapatite precipitates were well combined on the nanotubes by the penetration into the nanotube layer by successive cyclic calcification treatment, and the precipitation of hydroxyapatite tended to increase proportionally after immersion in simulated body solution as the number of cycles increased. In conclusion, it was confirmed that induction of precipitation of hydroxyapatite by cyclic calcification treatment after forming the nanotube $TiO_2$ nanotube layer on the surface of the titanium membrane can contribute to improvement of bioactivity.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.27 no.6
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• pp.90-97
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• 2010

In order to understand the biomaterial like the blood vessel of artery, there is a need to quantify the biomechanical behavior of the vessel. Using computer-controlled experimental system, the experiment can acquire data such as inner pressure, axial load, diameter and axial gauge length without contacting the specimen. Rubber-liked material which is similar to passive artery was selected as pseudo-biomaterial. Deformations are measured for pressure-diameter curves. The data were collected and stored online to be used in the feedback control of experimental protocols. Finally, the illustrative data obtained from the experimental system were presented and the system shows that strain invariants are controlled to understand the nonlinear elastic behavior of biomaterial which is involved with strain energy function.