• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.26-33
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• 2005

손상이 발생할 경우 복합재료의 기계적 물성치는 급격한 저하를 유발한다 특히, 조류충돌, 우박, 지상 이착륙 상황에서의 타이어 조각이나 돌조각 등과 같은 작은 질량에 의한 고속충격은 구조물과 서브시스템에 심각한 손상을 유발한다. 이런 복합재 적층판에서의 손상은 기존의 전통적인 방법으로 감지하기가 어려우며, 단일 감지 기술만을 이용하여 믿을 만한 손상평가 결과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 고분자 압전필름 센서를 이용하여 복합 적층판에서의 충격에 의한 손상의 개시 시점 및 확장을 탐지하였다. 획득한 센서신호는 시간-주파수 분석법인 웨이블릿 변환과 단시간 푸리에 변환을 적용하였으며, 초음파 C-scan과 전자현미경을 이용하여 시편에서의 손상 확장을 검사하였다 이 연구에서는 다양한 감지기술, 특히 고분자 압전 필름센서를 이용하여 복합재 적층판에서의 고속충격 손상 특성을 확인하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권3호
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• pp.195-200
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• 2004

청동방아벌레의 발생소장과 생태적 특성을 야외의 망실(6$\times$70m, 3개동)과 사육실($20^{\circ}C$, RH$75\%$, L16/DB)내에서 조사하였다. 월동성충은 5월 상순에 발생하기 시작하여 6월 상순에 가장 많이 발생하였으며 6월 하순 이후에는 성충의 발생은 보이지 않았다. 총 마리수에 대한 발생비율은 6월 상순과 5월 하순이 각각 $42.1\%,\;31.7\%$를 차지하여 이 시기에 대부분의 성충이 발생하는 것으로 조사되었다. 산란은 6월 중순부터 시작하였고, 부화는 7월 상순에 시작하였다. 7월 중순에 용화가 시작되어 약 한 달 후인 8월 중순에 성충으로 우화하기 시작하였다. 난기는 23일, 용기는 21일이었으며, 성충의 산란전기는 약 10개월, 유충기는 약 30개월로 추정되었다. 유충은 토양깊이 10-15cm 사이에서 $56.8\%$ (1997)-$45.8\%$ (1998)가 분포하였다. 감자포장내 방아벌레 유충의 밀도조사를 위해 6가지 유인미끼(감자조각, 당근조각, 고구마조각, 통밀, 옥수수 알갱이, 밀가루 반죽)를 토양깊이 15 cm에 묻고 5일, 10일 후에 각 미끼별 유인된 마리수를 조사한 결과, 방아벌레 유충을 가장 많이 유인한 미끼재료는 감자조각으로 10일째 회수 시에 개당 평균 1.8마리가 조사되었고, 통밀, 고구마 조각이 각각 1.6, 1.4마리였다. 따라서 감자포장내의 방아벌레 유충의 밀도조사법으로, 파종을 위한 경운 전에 감자조각을 땅속 15cm 깊이에 묻고, 10일 후 회수하여 감자 조각에 유인된 유충의 마리 수를 조사하는 것이 효과적이었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권3호
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• pp.292-299
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• 1993

본 연구에서는 탄소/탄소복합재료의 마모특성에 대한 탄소섬유 길이의 영향을 고찰하였다. 매트릭스 precursor로 레졸형의 페놀수지와 강화재로 표면처리를 하지않은 PAN계 단섬유형 탄소섬유를 사용하여 액상함침법으로 1회의 고온열처리 공정과 4회의 탄화공정을 통하여 탄소/탄소복합재료를 제조하였다. Disk-on-disk형의 마모시험기를 통하여 상대 마찰재로 AISI 304 stainliss steel을 사용하여 0.6MPa(61 ${\times}{10^3}$Kg/$m^2$)의 압력과 0.71m/sec의 미끄러짐 속도하에서 측정된 탄소/탄소복합재료의 마찰계수는 0.2-0.3이었다. 마찰계수에 대한 섬유의 길이의 영향은 크게 나타나지 않았지만, 마모 속도는 섬유의 길이가 증가함에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 본 실헙 결과를 섬유 강화 플라스틱의 마모 모델을 적용하여 고찰하여 본 결과, 섬유의 길이가 증가함에 따라 탄소/탄소복합재료의 마모 속도가 증가되는 경향은 생성된느 마모조각의 크기가 커기기 때문에 나타난 현상으로 판단되었다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.25-31
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• 2023

복합재료 구조는 필요한 기계적 성능을 충족하기 위해 서로 다른 적층 각도로 적층하여 설계되었다. 외부 하중을 받는 복합재료 구조물에 대한 발생하는 응력은 위치에 따라 다르지만, 최대 응력을 바탕으로 적층 순서를 결정하는데, 이는 효율적이지 않으며 일반적으로 최적의 설계가 아니다. 최근 이러한 비효율성을 해결하기 위해 구간 조합 복합재료(PIC)가 제안되었다. PIC는 인접한 조각들 사이의 완벽한 결합을 가정하지만, 이것은 매우 이상적이고 달성하기 어렵다. 따라서 경계에서의 중첩은 서로 분리되지 않도록 하기 위해 필수적이다. 본 연구에서는 중첩 설계가 PIC 플레이트의 충격 파손 모드에 미치는 영향을 조사하였다. 속경화 탄소섬유 프리프레그를 이용하여 서로 다른 겹침부 형상 및 절개선 간격을 가지는 시험편을 제작하였으며, ASTM D 7136에 따라 충격시험을 수행하였다. 복합재료 적층판의 충격 파손 형태는 겹침부 설계에 따라 서로 다른 양상을 가졌으며, 이로 인해 충격흡수에너지 및 충격하중곡선의 경향에도 영향을 주었음을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.82-92
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• 2020

현대 미술작품은 재료와 제작기법, 종류가 매우 다양하게 사용되고 있으며 특히 조각작품 중 많은 비율을 차지하는 금속의 경우 형태가 다양하고 여러 재질과 혼합된 작품이 다수 존재한다. 이러한 구조적, 재료적 특성은 보존처리 시 기존의 처리 방법을 적용하기 어려운 경우가 많아 보다 다양한 처리 재료 및 방법이 요구된다. 본 연구에서는 금속 작품의 효과적인 보존처리를 위해 방청제(Rust inhibitor, 防錆劑)를 작품에 직접적으로 도포하는 방법이 아닌 기화성 방청제를 적용하였으며, 기화성 방청제 및 이를 함유한 방청필름의 방청효과를 평가하였다. 금속 시편을 대상으로 기화성 방청제를 적용한 방청처리 결과, 시편의 색도 변화는 미미하였으며, 부식 속도는 방청 미처리 시편과 비교하였을 때 절반 정도 감소하는 것을 확인하였다. 방청필름 적용 실험 결과, 방청필름 사용 시 미처리 및 폴리에틸렌 필름을 사용한 시편보다 부식화합물의 발생이 감소하였다. 접촉각 및 표면에너지, 표면전기저항 측정을 통해 표면의 물성을 측정하였으며 방청피막이 형성됨을 확인하였다. 또한 기화성 방청제 및 방청필름을 실제 조각작품에 적용하여 방청효과를 확인하였다.

• 박물관보존과학
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• 제10권
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• pp.21-27
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• 2009

죽제조문필통은 직경 80mm정도의 통대 2개를 맞붙이고, 바닥에는"∞"모양의 가중나무 판재를 붙였다. 그리고 외부면에는 용과 구름, 사슴과 소나무 문양이 음·양각 기법으로 각각 정교하고 힘차게 조각되었다. 이 죽제조문필통은 일부가 파손, 결실 그리고 분해된 상태였지만 이번 보존수리를 통해 그 원형을 되찾게 되었다. 결실부에는 토분·호분·아교를 혼합하여 복원재료로 이용하였고, 원형을 되찾은 후 접합부분 안쪽에 얇은 비단 천을 부착하여 터짐을 방지하였다. 또한 복원된 표면은 옻칠을 이용해 고색처리를한것등 전통적인 재료와 수리기법을 응용한 가역적인 처리에 중점을 두었다.

• 보존과학회지
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• 제32권3호
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• pp.333-343
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• 2016

현대 미술품 중 페인팅 된 야외 조각품의 수량이 증가함에 따라 보존처리에 대한 연구가 진행되고 있으나 아직은 초기단계이다. 국립현대미술관 과천관 야외조각공원에 전시되었던 니키 드 생팔(Niki de Saint Phalle)의 '검은 나나(Black Nana, 1964년)'는 야외전시로 인하여 작품 표면 페인트층의 박락 및 열화가 진행되었으며, 이로 인해 보존처리가 요구되었다. 보존처리를 시행하기에 앞서 '검은 나나'에 사용된 페인트의 성분 및 종류를 알아보기 위하여 단면관찰, FT-IR, Raman, Py-GC/Mass 분석을 실시하였으며, 해외 선행연구 결과와 비교하였다. 그 결과, '검은 나나'에 사용된 페인트 종류 및 색상은 해외 선행연구 결과와 일치하였으며, 손상 유형 역시 유사함을 확인하였다. 본 연구결과는 '검은 나나' 보존처리에 필요한 재료선정 및 보존처리 방법에 있어서 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 보존처리 시 작가의 재단 및 어시스턴트 등과의 협력을 통해 작가의 제작의도를 정확하게 파악하여 작품의 원본성을 존중한 보존처리가 진행될 것으로 기대된다.

• 전산구조공학
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• 제6권3호
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• pp.5-11
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• 1993

본문에서는 서해대교 사장교 설계의 경험을 기초로 사장교의 거동원리와 구조해석시 유의해야 할 몇가지 사항들에 대해서 기술하였다. 특히 강합성사장교의 주형해석시 바닥판과 강형의 모델링, 가설방법과 순서에 따른 명확한 이해와 이에 따른 구조계의 이상화, 시간경과에 따른 재료성질의 보다 엄밀한 구현 등이 설계에 미치는 영향과 중요성을 강조하였다. 사장교는 기존의 현수교에 비해 주형의 강성을 효율적으로 사용할 수 있고 미관이 탁월할 뿐 더러 주위환경에 따라 가설방법과 구조계를 변화시킬 수 있는 적응성이 뛰어나다. 이와 같은 측면 때문에 사장교는 현대 중.장대교량을 대표하는 형식으로 점차 그 영역을 넓혀가고 있다. 국내에서도 올림픽대교를 비롯한 몇개의 사장교가 건설되었으며 이와 같은 경험을 바탕으로 순수 국내기술에 의해 세계에서 10위권에 드는 장대사장교인 서해대교가 설계되기에 이르렀다. 이와 같은 경험의 조각들이 모여 국내 토목설계의 비약을 이룰 수 있는 전환점이 될 것임을 믿어 의심치 않는다.

• 소음진동
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• 제5권3호
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• pp.292-302
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• 1995

압전재료를 이용한 능동진동제어에 관한 연구동향과 연구결과를 살펴보았다. 능동 진동제어에 사용되고 있는 감지기/작동기들 중 압전세라믹은 몇 가지 장점을 지니고 있어 그 적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있는 것이 현실이며 실제 구조 물로의 적용이 이루어지고 있다. 압전세라믹을 이용한 진동제어는 박판으로 이루어진 국부구조물의 진동제어에 적합하며 그래서 자동차의 진동소음제어, 위성체 태양판의 진동제어에 사용할 수 있고 또한 겹쳐놓은 형태의 압전세라믹은 트러스 구조물의 능동 멤버로 활용할 수 있다. 이렇게 겹쳐놓은 압전세라믹 구조는 진동 고립(vibration isolation)을 원하는 장비의 지지대로 사용할 수 있어 그 응용분야가 넓다. 최근까지 도 압전세라믹을 이용한 진동제어는 주로 외팔보, 또는 평판과 같은 단순한 기하학적 형상을 가진 구조물에 국한되어 연구가 진행되어 왔고 제어기법 또한 그동안 전기 제어분야에서 개발되어 온 기법들을 적용하는 현상을 보였는데 구조물의 자유도가 무한대임을 고려할때 앞으로 구조물에 합당한 제어기법의 개발이 요망된다고 하겠다. 이 논문에서 선보인 PPF와 SRF 제어 기법은 필자가 간단히 회로를 구성하여 실험을 수행하였는데 압전재료의 진동제어 기법으로 단순하면서도 효율적인 제어기법이라고 말할 수 있다. 압전재료를 이용한 진동제어에 관한 국내의 연구활동이 미미한 상태 이으로 이분야에 대한 연구자들의 관심을 모을 필요가 있다. 압전세라믹 감지기와 작동기의 설치는 그동안 압전세라믹 판을 직접 구조물에 접착시킨 형태로 진행되었 는데 새로운 형태의 압전세라믹 작동기의 개발이 시급하다. 이는 높은 전압을 필요로 하는 진동제어는 필수적으로 커다란 부대시설을 요구하게 됨으로 전압을 높이지 않고 도 진동제어를 효율적으로 할 수 있는 압전세라믹의 제조가 필요하다고 하겠다. 필자 는 이런 목적으로 다층 압전세라믹(multilayer piezoceramic plate)을 제작한 적이 있었는데 실험결과는 신통치 않았다. 또한 압전세라믹을 길고 얇은 조각으로 잘라 사용하는 방법로 있었으나 세라믹의 절단시 다이아몬드 컷터를 사용해야 되어 제작이 곤란했다. 또한 압전세라믹이 부서지기 쉬운점을 개선한다면 진동제어에 있어 아주 효과적인 감지기/작동기가 될 수 있을 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권1호
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• pp.143-160
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• 2002

타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.