최근 플라스틱 폐기물로 인한 환경 문제가 이슈화되면서 친환경 소재에 대한 관심이 점점 증가하고 있으며, 이에 따라 천연섬유를 활용한 복합재의 연구가 지속적으로 이루어지고 있지만 친환경 복합재의 강도나 계면 접착력에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 복합재료의 강도나 계면 접착력을 향상시키는 방법들 중 한 가지 방법은 나노 입자를 첨가하여 기계적 물성을 향상시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되는 고가의 나노소재를 대체할 수 있는 친환경적이면서 경제적인 천연섬유를 해초로부터 추출하여 첨가제를 제조하고, 복합재료의 제조 및 기계적 특성평가를 수행하였다. 시험결과 제조한 첨가제가 복합재료의 인장, 굽힘, 충격 등의 물성 향상에 효과가 있을 뿐만 아니라 친환경성과 경제성도 가지고 있어 후속연구를 통해 다양한 분야에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.
Bifidobacteria-loaded alginate poly-l-lysine microparticles (bap microparticles) were prepared using an air atomization method and then freeze-dried. The viability of the bap microparticles was investigated as a function of the amount of the bifidobacteria cultures, and the addition of a yeast extract, cryoprotectants, antioxidants and neutralizer. The size of the bap microparticles with and without the bifidobacteria was $84.8{\pm}28.5\;{\mu}m$ ($mean{\pm}standard$ deviation) and $113.1{\pm}38.5\;{\mu}m$, respectively. The surface morphology was slightly ellipsoid and wrinkled regardless of the incorporating bifidobacteria. The viability gradually decreased with increasing freeze-drying time. Free-flowing powdered bap microparticles were obtained at least 12 h after freeze-drying the wetted slurry of bap microparticles. However, the particles tended to aggregate when either lactose or ascorbic acid was added. The addition of a yeast extract, cryoprotectants (glycerol and lactose), antioxidants ($NaHSO_3$ and ascorbic acid) and neutralizer $(Mg_3(PO_4)_2)$ resulted in a significantly higher viability of the bifidobacteria in the bap microparticles after freeze-drying (0.34-1.84 log) compared with the culture alone.
크라운 에테르로부터 유도된 키랄고정상에서 역상용매를 이동상으로 사용하여 국내외에서 시판되고 있는 광학이성질체 의약품인 레보티록신 나트륨의 광학순도 측정을 위한 새로운 직접적인 광학분리 분석법을 개발하여 매우 좋은 결과를 얻었다 ($\alpha$ = 2.15, Rs = 4.05). 시판하고 있는 레보티록신 나트륨의 광학순도를 키랄고정상을 이용하여 직접적인 광학분리방법으로 측정하는 실험은 현재까지 한 편의 연구결과 외에는 보고되어 있지 않는데 [4] 본 연구에서 새롭게 개발한 전처리과정과 HPLC 분석조건을 이용하여 현재 국내외에서 판매되고 있는 레보티록신 나트륨 주성분의 의약품 정제의 광학순도를 측정하였다. 레보티록신 나트륨의 광학순도를 측정한 광학분리 실험결과에서 하나의 제품을 제외하고는 99% 이상의 높은 광학순도를 보여주고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 편리하고 용이한 신규 광학분리 분석법이 국내외에서 상용되는 레보티록신 나트륨 제품의 품질 확인과 양질의 키랄의약품을 개발하고 제품을 관리하는데 매우 도움이 되리라 기대한다.
Optimization of the fabrication process of NiO-yttrium doped barium zirconate (BZY) composite anode substrates using tape-casting for high performance thin-film protonic ceramic fuel cells (PCFCs) is investigated. The anode substrate is composed of a tens of microns-thick anode functional layer laminated over a porous anode substrate. The macro-pore structure of the anode support is induced by micron-scale polymethyl methacrylate (PMMA) pore formers. Thermal gravity analysis (TGA) and a dilatometer are used to determine the polymeric additive burn-out and sintering temperatures. Crystallinity and microstructure of the tape-cast NiO-BZY anode are analyzed after the sintering.
In this study, a high energy ball milling process was introduced in order to improve the densification of direct nitrided AlN powder. The sintering behavior and thermal conductivity of the AlN milled powder was investigated. The mixture of AlN powder and 5 wt% $Y_2O_3$ as a sintering additive was pulverized and dispersed by a bead mill with very small $ZrO_2$ bead media. The milled powders were sintered at $1700^{\circ}C-1800^{\circ}C$ for 4 h under $N_2$ atmosphere. The results showed that the sintered density was enhanced with increasing milling time due to the particle refinement as well as the increase in oxygen contents. Appropriate milling time was effective for the improvement of thermal conductivity, but the extensive millied powder formed more fractions of secondary phase during sintering, resulted in the decrease in thermal conductivity. The AlN powder milled for 10min after sintering at $1800^{\circ}C$ revealed the highest thermal conductivity, of 164W/$m{\cdot}K$ in tne densified AlN sintered at $1800^{\circ}C$.
The unique features of spark plasma sintering process are the possibilities of a very fast heating rate and a short holding time to obtain fully dense materials. $\beta$-SiC powder with 0, 2, 6, 10 wt% of $\alpha$-SiC particles (seeds) and 4 wt% of Al-B-C (sintering aids) were spark plasma sintered at $1700-1850^{\circ}C$ for 10 min. The heating rate, applied pressure and sintering atmosphere were kept at $100^{\circ}C/min$, 40 MPa and a flowing Ar gas (500 CC/min). Microstructural development of SiC as function of seed content and temperature during spark plasma sintering was investigated quantitatively and statistically using image analysis. Quantitative image analyses on the sintered SiC ceramics were conducted on the grain size, aspect ratio and grain size distribution of SiC. The microstructure of SiC sintered up to $1700^{\circ}C$ consisted of equiaxed grains. In contrast, the growth of large elongated SiC grains in small matrix grains was shown in sintered bodies at $1750^{\circ}C$ and the plate-like grains interlocking microstructure had been developed by increasing sintering temperature. The introduction of $\alpha$-SiC seeds into $\beta$-SiC accelerated the grain growth of elongated grains during sintering, resulting in the plate-like grains interlocking microstructure. In the $\alpha$-SiC seeds added in $\beta$-SiC, the rate of grain growth decreased with $\alpha$-SiC seed content, however, bulk density and aspect ratio of grains in sintered body increased.
The recent 3D printing technology is used in various medical, manufacturing, and education fields and is more efficient in terms of production process, time, and cost than existing production. Especially in fracture surgery, interest and research have been focused on improving accuracy, shortening of operation time and recovery time, and reducing reoperation. However, because of the financial and technical problems of the 3D printer and the file conversion program, the 3D printing is made directly at the hospital, and it is not generally used for diagnosis of fracture and surgical research. In this study, to solve those problems, clavicle CT imaging was switched into Osirix Open Source DICOM Viewer, Stereolithography file conversion programs and commercial Terarecon 3D DICOM Viewer, file conversion programs, and then clavicle fracture model was directly made through 3D printer of fused filament fabrication wire additive processing method, and then the accuracy of the shape was compared and analyzed. Clavicle fracture models printed in two methods were blind-tested on clinicians of general hospitals' orthopedics and radiologic technicians with over 10 years of experiences, and then their analysis opinions of resolution reviews were analyzed. The result showed no difference. The 3D printing model with open source DICOM STL file conversion program used was applicable to clinical, so it is considered useful in precision diagnosis of fracture and operation plans.
제지 공정에 있어서 지력 증강제로 사용되는 polyamide-epichlorohydrin(PAE)를 함유한 폴리비닐알코올(PVA)의 물성을 살펴보았다. PAE 첨가로 인하여 PVA의 용융과 결정화 열량이 감소될 뿐만 아니라 X-ray 결정 피크의 면적이 감소되는 것으로 보아 PAE에 의하여 PVA 가교가 진행됨을 알 수 있었다. 이러한 현상은 가수화도가 높은 PVA의 경우 더 두드러짐을 확인하였다. 하지만, 열처리에 의하여 PVA의 결정화가 일어나는 것으로 보아 PAE에 의한 PVA의 가교는 화학적 가교보다는 상대적으로 결합력이 약한 물리적 가교임을 알 수 있었다. PAE에 의한 PVA의 가교 및 결정화는 PVA의 열안정성, 기계적 강도를 증가시켜 이를 제지 공정의 지력 증강제로 사용할 경우, 종이의 건조 및 젖음 지력 향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.
상전환 방법에 의해 PVC계 MF막을 제조하여 환성슬러지가 포함된 폐수 처리용 MBR (Membrane bioreactor)에 적용하였다. 막 제조시 첨가제의 농도에 따른 막 특성을 확인한 결과 첨가제의 농도가 증가할수록 기공 크기가 증가하였으며 친수화도 역시 향상되었다. MBR의 내부 환경변화에 따른 실험을 통해 제조한 막의 투과 성능 및 막에 발생하는 막 오염 거동을 조사하였다. 사상균의 생성으로 인한 Sludge bulking 시 막 오염 현상이 가속화되었으며, 이 때 각 시료의 Rc을 조사한 결과 CP-0 > CP-1.0 > CP-1.5의 순으로 나타났고, 정상상태와 비교하여 sludge busking시 Rc값은 3.5~7배가지 증가하였다. 표면 특성이나 투과 유속면에서 PVP 1.5 wt% (CP-1.5)를 첨가하였을 때가 가장 적합하였다. 평균 투과 유속은 시료 모두에서 12(${\pm}$2) L/$m^2$hr 정도였으며, 평균 COD 제거율은 98.8% 정도를 나타내었다 MBR 운전에 있어 sludge bulking시 사상균이 차지하는 비율과 미생물의 모양과 크기에 따라 막 오염은 가속화 되었고, 투과 유속 감소를 보였다. 따라서 막 여과 특성은 막의 친수화 정도와 MBR 내부 미생물의 성장 조건과 환경에 의해 결정되는 것을 알 수 있었다.
Nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders were prepared by the spray pyrolysis process. Sucrose used as the organic additive enabled the formation of nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders. The powders prepared from the spray solution without sucrose had a spherical shape, dense structure and micron size before and after calcination. However, the precursor powders prepared from the spray solution with sucrose had a large size, and hollow and porous morphology. The precursor powders had an amorphous crystal structure because of the short residence time of the powders inside the hot wall reactor. The complete decomposition of sucrose did not occur inside the hot wall reactor. Therefore, the precursor powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a carbon content of 39.2wt.%. The powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a slightly aggregated structure of nano-sized primary powders of $BaNd_2Ti_5O_{14}$ crystalline phase after calcination at $1000^{\circ}C$. The calcined powders turned into nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders after milling. The mean size of the $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders was 125 nm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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