• 제목/요약/키워드: 잔류 두께

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18F-FDG와 99mTcO4-를 이용한 당일 검사 시 상호 영향에 대한 Phantom 연구 (Phantom Study of the Mutual Influences Between 18F-FDG and 99mTcO4- on the Same Day)

  • 함준철;박민수;반영각;임한상;김재삼
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.68-72
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    • 2014
  • 핵의학 검사는 반감기로 인한 동위원소의 잔류로 당일에 두 가지 검사를 시행하는데 어려움이 있다. 본 연구는 $^{18}F$-FDG와 $^{99m}TcO_4{^-}$의 상호 영향을 연구함으로써 당일 검사를 진행할 경우 고려될 사항에 대해 알아보고자 한다. NEMA-1994 Phantom을 이용하여 세 번의 실험을 진행했다. 첫 실험은 $^{99m}TcO_4{^-}$을 HOT과 BKG 비 4:1로 만들어 GE사의 INFINIA 장비로 SPECT를 시행하였고, BKG 영역에 $^{18}F$-FDG 37 MBq을 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 13회 Scan 했다. 두 번째는 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4:1 로 만들어 GE사의 PET/CT Discovery 600 에서 Scan 하였고, BKG 영역에 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 주입 후 동일 조건으로 60분에 1회씩 6회 Scan 했다. 마지막 실험은 $^{18}F$-FDG를 HOT과 BKG 비 4 : 1로 만들고 1 Bed Scan 후 $^{99m}TcO_4{^-}$을 148 MBq 및 296 MBq씩 증가 시키며 같은 조건으로 1 Bed Scan했다. HOT과 BKG 영역의 비, CNR 혹은 SNR 그리고 총 획득 계수를 측정 후 비교 했다. $^{18}F$-FDG는 SPECT 시행 시 비율 및 CNR에 유의한 차이를 보였다(p>0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$는 PET/CT 시행 시 비율 및 SNR이 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.05). $^{99m}TcO_4{^-}$이 PET/CT 검사의 Total Counts를 감소시킨다는 결과를 획득했다. PET/CT 검사를 한 경우 12시간 까지도 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사에 영향을 미칠 수 있으며, $^{99m}TcO_4{^-}$를 먼저 시행한 경우에는 PET/CT 검사에 SUV 및 SNR에 영향은 없지만 검출 효율을 감소시켰다. 당일 검사 시에는 $^{99m}TcO_4{^-}$을 이용한 검사를 먼저 진행하고 PET/CT의 검사 시간을 늘려 검출 효율을 보완하는 방법을 권장하고자 한다.

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단결정과 비정질 Si 기판에서 Co/Zr 이중층을 이용한 $CoSi_{2}$ 형성 (Formation of the $CoSi_{2}$ using Co/Zr Bilayer on the Amorphous and the Single Crystalline Si Substrates)

  • 김동욱;전형탁
    • 한국재료학회지
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    • 제8권7호
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    • pp.621-627
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    • 1998
  • 단결정 Si(100) 기판과 비정질 Si 기판위에 Co/Zr 이중층을 이용하여 형성시킨 Co 실리사이드의 성장 거동에 대하여 연구하였다. 전자빔 증착기를 사용하여 단결정과 비정질 Si 기판위에 Zr $50\AA$과 Co $100\AA$을 차례로 증착한 박막을 50$0^{\circ}C$부터 $800^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$ 간격으로 질소 분위기에서 30초 동안 급속열처리를 하여 Co 실리사이드를 형성시켰다. 각 온도에서 열처리된 시편의 상형성, 화학적 조성, 계면의 형상, 전기적 특성을 XRD, AES, RBS, TEM, HRTEM 등으로 분석하였다. 분석 결과 $CoSi_2$ 상이 단결정 기판에서는 $700^{\circ}C$ 이상에서 기판과 정합성장을 하였고 비정질 기판에서는 다결정 성장을 하였으며 Co 실리사이드의 상형성 온도는 단결정 기판에서보다 비정질 기판에서 $100^{\circ}C$정도 낮아졌다. $CoSi_2$와 같은 Co rich 중간상은 두 기판 모두 형성되지 않았으며 초기 Co 실리사이드의 상형성 온도는 Co 단일층으로 상을 형성시킬 때 보다 더 높았다. Co 실리사이드와 Si 기판의 계면의 형상은 단결정 기판의 경우보다 비정질 기판에서 더 균질하였다. 박막의 면저항은 $600^{\circ}C$이하의 열처리 온도에서는 비정질 기판에서 형성된 Co 실리사이드 박막이 더 낮은 값을 나타내었고 그 이상의 열처리 온도에서는 단결정 기판에서 형성된 박막의 면저항값이 더 낮은 값을 나타내었으며 두가지 기판에서 형성된 박막 모두$ 800^{\circ}C$에서 가장 낮은 면저항 값을 보였다.TEX>$10^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$로 양질의 SrTiO$_3$박막을 제조하였다.는 과정에서 전세계 수준에서 멸종위기 식물을 목록화가 필요하다. 특히, 목록 작업이 완성되면 해당 분류군에 대한 기본적인 자료 수집과 장단기 조사과정으로서, 해당 분류군에 대한 멸종위협 요인을 수집하고, 이 자료를 근간으로 정량적으로 IUCN 적색목록 평가방식이 추진할 필요가 있다.he oscillations are active in the derived unit hydrograph. 3)The parameter estimates are validated by extending the model to the Soyang river Dam site with elimination of the autocorrelation in the disturbances. Finally, this paper illustrates the application of the multiple regression model to drive an optimal unit hydrograph dealing with the multicollinearity and the autocorrelation which cause some problems. 우선적으로 고려하여 사용할 농약을 선택해야 할 것으로 보이나, 그 외 약제의 잔류성, 사용량, 사용시기와 함께 기후조건, 토양의 투수성, 토층이 깊이, 지하수 깊이 등의 지역적인 특성들이 농약의 용탈잠재성에 미치는 영향도 더욱 구체적으로 파악되어야 할 것이며 농약의 선택 과정에서도 이러한 특성들이 앞으로 고려되어야 할 것이다.calenol 및 citrostadienol 등이 함유(含有)되어 있었다. 6. 4-desmethylsterol fraction에 는 sitosterol (74.6%)이

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마이크로 머시닝을 위한 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘 층의 부정합 전위의 억제 (Suppression of misfit dislocations in heavily boron-doped silicon layers for micro-machining)

  • 이호준;김하수;한철희;김충기
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.96-113
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    • 1996
  • 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 내에 존재하는 부정합 전위는 웨이퍼 가장자리에서 발생됨을 알았으며, 이 층을 도핑되지 않은 영역으로 둘러쌓음으로써 부정합 전위가 억제된 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층을 형성할 수 있었다. 이를 이용하여 부정합 전위가 없는 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘 멤브레인을 제작하였으며, 이 멤브레인의 표면 거칠기 및 파괴 강도 그리고 잔류 인장 응력을 각각 20$\AA$ 1.39${\times}10^{10}dyn/cm^{2}$ 그리고 2.7${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$로 측정되었다. 반면에 부정합 전위를 포함하는 기존 멤브레인은 각각 500$\AA$ 8.27${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$ 그리고 9.3${\times}10^{8}dyn/cm^{2}$로 측정되었으며, 두 멤브레인의 이러한 차이는 부정합 전위에서 기인함을 알았다. 측정된 두 멤브레인의 Young's 모듈러스는 1.45${\times}10^{12}dyn/cm^{2}$로 동일하게 나타났다. 또, 도핑 농도 1.3${\times}10^{12}dyn/cm^{3}$에 대한 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘의 유효 격자 상수 및 기존 멤브레인의 평면적 격자 상수 그리고 기존 멤브레인 내의 부정합 전위의 밀도는 각각 5.424$\AA$ 5.426$\AA$ 그리고 2.3${\times}10^{4}$/cm 로 추출되었으며, 붕소가 도핑된 실리콘의 부정합 계수는 1.04${\times}10^{23}$/atom으로 추출되었다. 한편 별도의 추가적인 공정없이 일반적인 에피 성장법을 사용하여 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 위에 부정합 전위가 없는 에피 실리콘을 성장시켰으며, 이 에피 실리콘의 결정성은 매우 양호한 것으로 밝혀졌다. 또 부정합 전위가 없는 에피 실리콘에 n+/p 게이트 다이오드를 제작하고 그 전압-전류 특성을 측정한 결과 5V의 역 바이어스에서 0.6nA/$cm^{2}$의 작은 누설 전류값을 나타내었다.

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옥천대에 대한 고자기 연구:충주-수안보 일원 황강리층의 변형과 대자율 비등방성(AMS) (Palaeomagnetism of the Okchon Belt, Korea : Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) and Deformation of the Hwanggangri Formation in Chumgju-Suanbo Area)

  • 손문;김인수;강희철
    • 자원환경지질
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    • 제34권1호
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    • pp.133-146
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    • 2001
  • 옥천대 중부 충주-수안보 일원에 분포하는 황강리층을 대상으로 대자율 비등방성을 측정하고 야외 지질구조 자료들을 수입하였다. 그 결과, 연구지역의 북동부와 남서부 지역은 변성과 변형사가 서로 달랐음이 드러났다. 황강리층에는 야외에서 구별되는 두 종류의 벽개, 즉 점판벽개($S_1$)와 파랑벽개($S_2$)가 발달하고 있으나 $S_1$면은 연구지역의 북동부에서 뚜렷이 관찰되는 반면, 남서부에서는 $S_2$면의 발달이 절대적으로 우세하다. 등온잔류자기 강도, 제적 총 대자율 그리고 비등방성의 정도는 모두 남서부에 비해 북동부 지역에서 훨씬 높은 값을 보이고 있으며 남서쪽으로 갈수록 이들 값들이 현저히 감소하여 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 매우 낮은 값을 보여준다. 또한, 대자율 비등방체의 형태도 북동부 지역에서 자기적 엽리구조가 우세하며 남서쪽으로 갈수록 선구조 영역으로 점진적으로 변화되어 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 구에 가까운 형태를 이룬다. 이러한 사실들은 모두 북동부에 비해 남서부에서 보다 강한 후기 변성과 변형이 있었음을 지시하는 것이다. 한편, 북동부 지역에서 얻어진 대자율 비등방 타원체의 주축들($k_1$, $k_2$, $k_3$)의 분포 양상을 근거하면, 연구지역 황강리층은 세 번의 변형사건($D_1$, $D_2$, $D_3$)을 겪은 것으로 해석된다. 북서-남동방향의 압축력에 의해서 북동-남서방향의 $S_1$면이 형성되고 이 엽리면을 따라 순수 전단작용이 발생하여 황강리층을 편평화시킨 동축 변형사건($D_1$)이 제일 먼저 있었으며, 이후 $S_2$면을 따라 북서향의 충상단층과 좌수향의 연성 혹은 준 연성의 단순 전단작용이 일어나 기존의 변형타원체의 주축들이 차별적으로 회전되는 비동축 변형사건($D_2$)이 있었고, 마지막으로는 북동방향의 수평축을 가진 요굴습곡을 형성시킨 변형사건($D_3$)이 있었다. 남서부 지역에서는 비등방 타원체의 모든 주축들이 분산되어 있으며 야외에서 $S_2$면이 우세하게 관찰되고 북동부에 비해 IRM강도, 체적 총대자율 그리고 대자율 비등방성 정도 등이 한결같이 매우 낮다. 이러한 점들은 북동부에 비해 강한 후기 변형 혹은 변성 과정에서 자성광물의 배열이 분산되었거나 강한 $D_2$변형으로 $D_1$변형타원체가 중첩되어 역변형된 결과이거나 혹은 이 두가지가 복합된 결과로 해석된다.

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서해연안의 양식장 환경조사 3. 부안 백합 양식장 환경 (Environmental Survey on the Cultivation Ground in the West Coast of Korea)

  • 이정열;김영길
    • 한국양식학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.111-128
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    • 1991
  • 전북연안의 백합양식장 회복여부를 진단하기 위하여 부안군해역의 장신리와 대항리 백합 양식장을 대상으로 1987년 4월 부터 11월까지 어장환경조사를 실시한 결과는 다음과 같다. 두 양식장의 해수수온 변화는 $10.7{\~}27.4^{\circ}C$, pH는 $7.6{\~}8.2$, 염분은 강우기를 제외하고는 $22.3{\~}30.3^\%_{\circ}$ COD는 $0.20{\~}4.71\;mg/{\ell}$, 황화물은 $0.04{\~}0.22\;{\mu}g-at./{\ell}$, 부유성고형물질은 $34.8{\~}199.3mg/{\ell}$, 엽록소 a 함량은 $3.71{\~}49.02mg/m^3$, TIN은 $2.01{\~}24.47\;{\mg}g-at./{\ell}$, 인산은 $0.60{\~}11.03\;{\mu}g-at./{\ell}$, 규산은 $4.40{\~}476.36\;{\mu}g-at./{\ell}$범위로 변동하였다. 간석지의 수온은 $14.2{\~}29.7^{\circ}C$ 범위였고, pH는 $8.3{\~}9.5$, 함수량은 $0.28{\~}0.49\;mg/g$ 건이, COD는 $2.80{\~}50.94\;mg/g$ 건이, 유기물총량은 $1.05{\~}1.97\%$, 총질소함량은 $31.9{\~}194.9\;{mu}g/g$ 건이, 황화물양은 $0.032{\~}0.133$ 건이 범위를 나타내었다. 저질의 입도분석 결과는 입경 $0.35{\~}0.074$ mm의 가는 모래가 $92{\~}95\%$로서 대부분을 차지하였고 $2.8{\~}8.1\%$가 점토질로 구성되어 있었다. 두 양식장에서 산출된 백합을 대상으로 잔류농약성분을 분석한 바 ${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma}$-BHC, heptachlor, heptachlor-epoxide, aldrin, DDE, DDT 및 dieldrin등이 검출되었으며, 특히 강우기에 많은 종류가 검출되었다.

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대계근에서 분리한 Polyacetylene계 화합물을 이용한 밀 이삭마름병 방제 (Biological Control of Fusarium Head Blight on Wheat by Polyacetylenes Derived from Cirsium japonicum Roots)

  • 김지인;김기현;박애란;최경자;박해웅;김인선;김진철
    • 식물병연구
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    • 제22권3호
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    • pp.145-151
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    • 2016
  • 이삭마름병은 지금까지 화학살균제에 의해 방제되어 왔지만 잔류농약 문제로 인하여 합성농약의 사용은 곡류 수확 30일 전까지로 그 처리기간이 제한되어 있다. 따라서 수확 직전까지 처리가 가능한 새로운 생물농약의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이삭마름병 방제를 위하여 F. graminearum에 대하여 항균활성을 보이는 식물추출물을 선발하기 위하여 총 85과에속하는 225 한약재시료의 ethanol 추출물을 대상으로 F. graminearum 포자발아 억제효과를 조사하였다. 그 결과 높은 억제활성을 가진 대계근을 선발한 후, 용매 분획, 컬럼 크로마토그래피와 생물검정을 거쳐 F. graminearum 포자발아 억제활성을 가진 두 개의 화합물을 분리하였다. 두 물질은 질량분석과 핵자기공명분석을 통하여 ciryneol C와 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 polyacetylene계 화합물로 동정되었다. F. graminearum의 포자발아 저해활성을 나타내는 $IC_{50}$은 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol이 $3.17{\mu}g/ml$, ciryneol C는 $28.14{\mu}g/ml$로 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 저해활성이 ciryneol C보다 더 높았다. 또한 온실에서의 대계근 EtoAc 추출물 분말수화제의 밀 이삭마름 병방제효과는 250배와 500배희석액처리시각각 78.92%와 31.56%로 유효성분의 농도가 높을수록 방제효과도 높아졌다. 본 연구결과는 polyacetylene계 화합물을 함유하는 대계근의 조추출물이 이삭마름병 방제를 위한 식물유래 천연물 살균제로 사용이 가능하다는 것을 제시하고 있다.

pH조절 분배추출에 의한 식물체 중 Methoxyfenozide와 Bentazone의 HPLC 분석 (Analysis of Methoxyfenozide and Bentazone in Plant with HPLC by pH-Adjusted Liquid-liquid Partition Cleanup)

  • 노석초;황철환;유기용;한성수
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.246-253
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    • 2007
  • 이 연구는 액액분배과정 중 pH 조절에 의한 diacylhyazine계의 곤충생장조정(IGR)계 살충제 methoxyfenozide와 benzothiadiazinone계의 제초제 bentazone의 분배효율을 향상시키기 위하여 수행하였다. 현미시료는 두 약제 모두 "추출$\rightarrow$응고법$\rightarrow$분배추출$\rightarrow$florisil column chromatography"의 동일한 과정을 거쳤다. 볏짚시료에 있어서 methoxyfenozide는 "추출$\rightarrow$1 M-NaOH 용액에 의한 알칼리화$\rightarrow$분배추출$\rightarrow$응고법$\rightarrow$florisil column chromatography"의 과정을 거친 후 용리액인 acetonitrile : 20 mM sodium acetate(75:25, v/v)로 정용, HPLC로 분석하였다. Bentazone의 경우는 "추출$\rightarrow$1 M-NaOH 용액 첨가에 의한 알칼리화$\rightarrow$유기용매 세척$\rightarrow$12 M-HCl 의한 산성화$\rightarrow$분배추출$\rightarrow$florisil column chromatography"의 과정을 거쳤으며, acetonitrile : 75 mM sodium acetate(pH 6.0) (40:60, v/v)로 정용, HPLC로 분석 하였다. Methoxyfenozide의 회수율은 현미 83.5-97.4%, 볏짚 86.4-97.3%였으며, 분석법의 검출한계는 현미 0.02 mg/kg 볏짚 0.04 mg/kg이었다. Bentazone의 회수율은 현미 86.8-101.9 %, 볏짚 88.3-94.5%였으며, 분석법의 검출한계는 현미 0.005 mg/kg, 볏짚 0.01 mg/kg이었다. 본 연구결과에서 얻은 위 방법은 재현성 있는 안정적 분석조건을 제공한다는 점에서 두 약제의 잔류분석에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

철기(Fe Based) 나노결정질 합금 분말코어의 코팅제 및 입도가 연자기적 특성에 미치는 영향 (Influence of Coating Agent and Particle Size on the Soft Magnetic Properties of Fe Based Nano Crystalline Alloy Powder Core)

  • 장세종;최영진;김상욱;전병서;이태행;송창빈;남궁정
    • 한국자기학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.67-73
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    • 2015
  • 본 연구는 철기(Fe based) $Fe_{73.5}Si_{13.5}B_9Nb_3Cu_1$ 나노결정 합금의 분말코어(powder core)의 연자기적 특성 향상을 위한 기초연구로서, 절연 코팅제의 첨가량 및 분말입도에 따른 투자율, 코어손실 및 DC 바이어스 특성을 주로 조사하였다. 우선 합금조성을 PFC 장치를 이용하여 비정질 합금리본을 제조한 후, 열처리, 미분쇄 및 분급하여 얻어진 합금분말에 절연 코팅제(PEI)의 첨가량을 0.5, 1.0, 2.0, 2.5 wt%로 변화시켜 $16ton/cm^2$으로 압축성형 및 결정화 열처리하여 제조한 토로이달 나노결정 분말코어($OD12.7mm{\times}ID7.62mm{\times}H4.75mm$)는 절연 코팅제 함량이 증가할수록 투자율은 감소하였지만, 코어손실 및 DC 바이어스 특성은 향상됨을 확인하였다. 이러한 이유는 합금분말 절연 코팅제 첨가량이 증가할수록 비정질 합금분말 입자가 적어져 분말코어의 성형밀도가 낮아지기 때문으로 추정되었으며, 절연 코팅제의 함량은 1 wt%가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절연 코팅제 함량을 1 wt%로 고정하고, 합금분말의 입도에 따라 제조한 분말코어의 경우, 실효투자율 및 코어손실은 입도가 클수록 우수하였지만, DC 바이어스 특성은 인가자장이 증가함에 따라 더욱 나빠짐을 확인하였다. 그 이유는 합금분말 표면의 코팅층 두께 차이에 의한 절연효과, 잔류기공 혹은 분말코어의 성형밀도 차이 등에 기인하는 것으로 추정되었다.

천연고분자 화합물을 이용한 불소겔이 법랑질 탈회에 미치는 영향 (EFFECT OF FLUORIDE IN NATURAL POLYMER ON ENAMEL DEMINERALIZATION)

  • 김지연;이상호;이난영
    • 대한소아치과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.35-43
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    • 2010
  • 본 연구는 젤라틴과 메틸셀룰로오스를 기저재로 한 불소겔을 제작하고 이들의 높은 점조도와 표면에 흡착하는 능력이 치면에 불소를 오랜 시간 저류시켜 법랑질 탈회를 효과적으로 억제할 수 있는지 살펴보고자 시행되었다소의 전치로 시편 80개를 제작하였으며, (1) APF gel (2) $CavityShield^{TM}$, (3) Gelatin F gel (4) Methyl cellulose F gel 이렇게 4개의 군으로 분류하였다. 모든 시편을 인공우식용액에 72시간동안 보관하여 법랑질을 탈회시킨 후, 표면미세경도 측정법과 편광 현미경하에서 병소의 탈회 깊이를 측정하는 두 가지 방법을 사용하여 탈회정도를 측정하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 불소를 처리한 experimental side와 처리하지 않은 control side간 미세경도의 차이는 APF를 적용한 제1군에서 71.82(VHN)로 가장 작은 것으로 나타났다(p<0.05). 2) $CavityShield^{TM}$를 도포한 제2군에서 148.24(VHN)로 가장 큰 차이를 보여 불소바니쉬의 탈회억제효과가 가장 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 3) Gelatin과 methyl cellulose F gel을 도포한 3군과 4군에서 control side와 experimental side간 미세경도의 차이는 1군보다는 높고 2군보다는 낮았으나 3군과 4군간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 4) 인공탈회병소의 깊이를 측정한 결과 APF를 처리한 제1군에서 control side와 experimental side간 병소의 깊이차이는 $16.69\;{\mu}m$로 가장 적게 나타났다(p<0.05). 5) 2,3,4군 에서는 병소깊이 측정을 통해 탈회억제효과가 APF군에 비해 우수하게 나타났으나(p<0.05) 각 군 간에 차이는 검증되지 않았다(p>0.05). 이상의 결과를 종합하여 보면 실험적으로 제조된 두 가지 불소겔은 APF gel에 비해 법랑질 탈회 억제효과가 우수하다고할 수 있으며 이는 APF gel에 비해 gelatin이나 methyl cellulose 의 높은 점조도가 불소를 더 장시간 치면에 접촉시킨 것으로 생각된다. 현재 가장 우수한 치면 잔류시간을 보이는 것으로 인정되는 불소바니쉬와 비교하여도 이들의 효과가 크게 떨어지지 않는 것을 알 수 있었으며 이는 향후 천연고분자 화합물을 이용한 다양한 불소제제의 개발 가능성을 보여주는 것이라 사료된다.

전기자동차 배터리 모듈 커버의 3D 프린팅 제작을 위한 GF/PC 복합소재 필라멘트 설계와 3D 프린팅 공정 및 구조 최적화 (GF/PC Composite Filament Design & Optimization of 3D Printing Process and Structure for Manufacturing 3D Printed Electric Vehicle Battery Module Cover)

  • 유정욱;이진우;김승현;김윤철;서종환
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.241-248
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    • 2021
  • 전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.