• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권1호
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• pp.223-241
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• 2004

골재생을 위해 사용되는 골이식재로 자가골, 동종골, 이종골 등이 있다. 자가골은 가장 예지성이 높은 골이식재이지만, 부가적인 수술, 환자의 동통과 불편, 채취하는 양의 제한, 비용의 증가 등의 단점이 있다. 따라서 많은 연구자들은 오랫동안 자가골을 대체할 골이식재 개발에 힘써왔고, 다양한 연구가 있었다. 소로부터 유래한 이종골은 천연 다공성의 골 무기질로서, 인간의 골의 구조와 유사하면서, 골 전도성이 있고, 생체 적합성이 뛰어나다고 보고되었다. 이에 최근에 개발된 Ca-P 박막이 이종골과 조작성을 용이하게 하기 위해 부가적으로 type I collagen을 혼합한 골이식재를 토끼 두개골 결손부에 매식하여 골형성 능력 및 주변 조직의 반응을 보고자 하였다. 총 16마리의 New Zealand white rabbits를 사용하였고, 두개골에 4부위의 결손부를 형성한 후, 다음과 같이 적용하였다. 이식재를 넣지 않은 군을 음성대조군으로, 자가골 분말을 이식한 군을 양성대조군으로, Ca-P 박막 탈단백 우골 분말을 이식한 군을 실험1군으로, Ca-P 박막 탈단백 우골 분말과 type I collagen을 같은 부피로 혼합하여 이식한 군을 실험2군으로 하였다. 1, 2, 4, 8주째 4마리씩 희생하여, H-E 염색과 Masson's trichrome 염색을 시행한 후, 광학현미경을 사용하여 조직학적으로 관찰하였다. 토끼 두개골 결손부에 이식한 Ca-P 박막 탈단백 우골은 골성회복초기에 골결손부 변연에서 골전도성을 보였지만, 완전한 골성회복을 이루지 못하였고, 신생골과 직접적인 유합을 보이지 않았다. 또, collagen의 부가적인 사용은 조작성은 가장 우수했으나, 조직소견상 신생골의 형성을 보이지는 않았다. 반면 자가골을 이식한 부위는 신생골 형성양과 밀도에 있어서 가장 우수한 결과를 보였다.

• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.36-42
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• 2019

두께가 $52{\mu}m$의 주석필름을 고농도의 질산을 사용한 화학적 식각과정을 거쳐서 리튬이온 이차전지용 고용량 음극인 다공성 주석후막을 제조하였다. 다공성 주석필름은 반응면적이 증가하게 되어 리튬과의 합금화 반응에 대한 과전압이 감소하였으며, 동시에 충방전 시의 부피변화에 대응할 수 있는 공간이 확보되었다. 또한, 이러한 다공성 주석후막 전극은 바인더 및 도전재의 사용이 필요하지 않기 때문에 실질적으로 더욱 큰 에너지 밀도의 구현이 가능하다. 식각용액에서의 질산농도가 증가할 수록 주석필름의 식각되는 정도가 증가하여 주석의 무게와 두께가 더욱 감소하였다. 3 M 농도 이상의 질산에서 주석필름의 식각이 효과적으로 진행되었으나, 5 M 농도에서는 식각속도가 더욱 증가하여 60초 내에 대부분의 주석이 용출되어 회수할 수 없었다. 4 M 농도의 질산용액에서 식각한 경우에는 두께는 40.3%가 감소하며 무게는 48.9%가 감소된 다공성 구조가 형성되었다. 주석필름의 식각되는 정도가 증가함에 따라 전기화학적 활성이 증가하게 되어 리튬저장에 대한 가역용량이 증가하였으며, 4 M 농도에서 식각한 주석필름의 경우에는 650 mAh/g의 가역용량을 나타내었으며, 안정적인 사이클 특성을 나타내어 주석분말을 사용하여 기존의 전극제조 방법으로 제조한 경우보다 향상된 사이클 성능을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.426-438
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• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.