• 제목/요약/키워드: Bio-composite materials

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썸머파워 양배추 추출물의 기능적 특성 최적화 (Optimization for Functional Properties of Cabbage Extracts)

  • 김현구;도정룡;홍주헌;이기동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.591-599
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    • 2005
  • 본 실험은 반응표면분석법을 이용하여 양배추(썸머파워)의 추출조건에 따른 이화학적 특성을 평가하였다. 중심합성계획법에 따라 시료에 대한 용매비($10\~30$mL/g), 에탄올 농도($0\~100\%$) 및 추출온도($35\~95^{\circ}C$)를 달리하였을 때 회귀식의 $R^2$는 추출수율, 전자공여작용, tyrosinase 저해효과 및 SOD유사활성에서 각각 0.8162(p<0.1), 0.8173(p<0.1), 0.9374(p<0.01)와 0.9116(p<0.05)로 분석되었다. 조건별 추출물의 수율, 전자공여능, SOD유사활성에 대한4차원 반응표면을 superimposing하여 얻은 최적 추출조건 범위는 시료에 대한 용매비 $15\~30$ mL/g, 에탄을 농도$40\~80\%$, 추출온도 $50\~90^{\circ}C$로 나타났다. 최적 추출조건 범위내의 임의의 조건인 시료에 대한 용매비 25 mL/g, 에탄을 농도 $50\%$ 및 추출온도 $70^{\circ}C$을 각각의 회귀식에 대입하여 얻은 예측값은 추출물의 수율 $37.51\%$, 전자공여능 $45.66\%$, tyrosinase 저해효과 $53.59\%$, 아질산염 소거능의 경우 $73.30\%$(pH 1.0), $65.06\%$(pH 3.0), $16.41\%$(pH 4.2) 및 SOD 유사활성 $31.01\%$로 나타났다.

둥굴레차의 혈당강하 성분을 극대화시킬 수 있는 증자 및 볶음조건의 최적화 (Optimization of Steaming and Roasting Conditions for Maximized Hypoglycemic Properties of Polygonatum odoratum Tea)

  • 김경태;김정옥;이기동;김정숙;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.549-556
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    • 2005
  • 둥굴레 근경의 증자 및 열처리 중 혈당강하성 분과 관능적 품질 변화를 확인하기 위하여 반응표면분석(RSM)을 활용하였다. 중심합성계획법에 의해 증자시간($60\~180$분), 볶음온도$(110\~150^{\circ}C)$ 및 볶음시간($10\~50$분)을 독립 변수로 하여 16구간의 조건에서 실험을 실시하고, 둥굴레 추출물의 품질에 관련된 수용성 고형분, stigmasterol, $\beta-sitosterol$ 및 관능적 특성 (전반적 기호도)을 반응변수로 하여 회귀분석을 실시한 결과 회귀식의 $R^2$는 각각 0.8691(p<0.05), 0.8253(p<0.10), 0.8727(p<0.05) 및 0.8316(p<0.10)이었다. 수용성 고형분의 최대값은 증자시간 65.24분, 볶음온도 $126.93^{\circ}C$, 볶음시간 37.58분일 때 $71.47\%$를 나타내었다. 총 혈당강하성분의 최대값은 증자시간 107.76분, 볶음온도 $117.78^{\circ}C$, 볶음시간 14.70분일 때 $764.10\;{\mu}g/g$로 나타났으며, 전반적인 기호도는 증자시간 126.04분, 볶음온도 $115.79^{\circ}C$, 볶음시간 43.98분일때 6.89의 최대값을 보였다. 혈당강하성분과 관능적 특성의 실험치는 반응표면분석법에 의해 예측된 값들과 유사하여 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다.

Bone Formation Effect of the RGD-bioconjugated Mussel Adhesive Proteins Composite Hydroxypropyl Methylcellulose Hydrogel Based Nano Hydroxyapatite and Collagen Membrane in Rabbits

  • Kim, Dong-Myong;Kim, Hyun-Cho;Yeun, Chang-Ho;Lee, Che-Hyun;Lee, Un-Yun;Lim, Hun-Yu;Chang, Young-An;Kim, Young-Dae;Choi, Sung-Ju;Lee, Chong-Suk;Cha, Hyung Joon
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.58-70
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    • 2015
  • Injectable RGD-bioconjugated Mussel Adhesive Proteins (RGD-MAPs) composite hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogels provide local periodontal tissue for bone filling in periodontal surgery. Previously we developed a novel type of injectable self-supported hydrogel (2 mg/ml of RGD-MAPs/HPMC) based porcine nano hydroxyapatite (MPH) for dental graft, which could good handling property, biodegradation or biocompatibility with the hydrogel disassembly and provided efficient cell adhesion activity and no inflammatory responses. Herein, the aim of this work was to evaluate bone formation following implantation of MPH and collagen membrane in rabbit calvarial defects. Eight male New Zealand rabbits were used and four circular calvarial defects were created on each animal. Defects were filled with different graft materials: 1) collagen membrane, 2) collagen membrane with MPH, 3) collagen membrane with bovine bone hydroxyapatite (BBH), and 4) control. The animals were sacrificed after 2 and 8 weeks of healing periods for histologic analysis. Both sites receiving MPH and BBH showed statistically increased augmented volume and new bone formation (p < 0.05). However, there was no statistical difference in new bone formation between the MPH, BBH and collagen membrane group at all healing periods. Within the limits of this study, collagen membrane with MPH was an effective material for bone formation and space maintaining in rabbit calvarial defects.

강화형 치관용 복합레진의 인장강도에 관한 연구 (A STUDY ON THE TENSILE STRENGTH OF REINFORCED VENEERING COMPOSITE RESINS FOR CROWN)

  • 안승근;강동완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.226-241
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    • 2000
  • Recently a new generation of crown and bridge veneering resins containing submicron glass fillers was introduced. These ultrasmall particle hybrid composite materials distinguish themselves, compared with conventional microfill crown and bridge resins, through improved mechanical properties. It is claimed that these composites are suitable for metal free crowns and even bridges using fiber reinforcement. The purpose of this study was to evaluate the effect of thermal cycling on the tensile strength of the following veneering composites: Artglass(Heraeus Kulzer Co., Wehrheim, Germany), Estonia(Kuraray Co.. Japan), Sculpture(Jeneric Pentron Co., Wallingford, U.S.A.), and Targis(Ivoclar Co., Schaan Liechenstein). According to manufacturer's instructions, rectangular tensile test specimens measuring $1.5{\times}2.0{\times}4.5mm$ were made using a teflon mold. Whole specimens were divided into two groups. One group was dried in a desiccator at $25^{\circ}C$ for 10 days, and another group was subjected to thermal cycling($10,000{\times}$) in water($5/55^{\circ}C$). All test specimens were placed in a universal testing machine and loaded until fracture with a crosshead speed of 0.5mm/min. Weibull analysis and Tukey's test were used to analyze the data. The fracture surfaces of specimens were observed in SEM and the aliphatic C=C absorbance peak of Estenia and Targis resin was analyzed using Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy. Within the limitations imposed in this study, the following conclusions can be drawn: 1. Both in drying condition and thermal cycling condition, the highest tensile strength was observed in Estenia testing group(p<0.05). 2. The strength data were at to single-mode Weibull distribution, and the Weibull modulus of all veneering composite resin specimens increased after thermal cycling treatment. 3. After thermal cycling test, the highest tensile strength was observed in the Estenia group, and the lowest value was observed in the Targis group. The tensile strength values showed the significant differences between each group(p<0.05) 4. The aliphatic C=C absorbance peak of Estonia and Targis resin was decreased after light curing, and there was no distinct change after thermal cycling.

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Polyetherimide/PEBAX/PEG 복합 중공사막을 이용한 $SO_2/CO_2/N_2$ 혼합기체 분리에 관한 연구 (A Study on the $SO_2/CO_2/N_2$ Mixed Gas Separation Using Polyetherimide/PEBAX/PEG Composite Hollow Fiber Membrane)

  • 형찬희;박천동;김기홍;임지원;황택성;이형근
    • 멤브레인
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    • 제22권6호
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    • pp.404-414
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    • 2012
  • 본 연구에서는 혼합기체 중의 $SO_2$ 제거를 위하여 폴리이서이미드 복합 중공사막을 이용하였으며, 지지체로 사용한 중공사막은 건-습식 상전이 법으로 제조하였다. PEBAX1657$^{(R)}$과 PEG를 혼합하여 제조한 용액을 지지체 표면에 코팅하여 복합막을 제조하였다. 중공사 복합막의 기체투과 특성을 확인하기 위하여 모듈을 제작하였고, 온도와 압력변화에 따른 $SO_2$, $CO_2$, $N_2$ 단일 기체투과를 실시하였다. 그 결과, 운전조건에 따라서 $SO_2$ 투과도는 220~1220 GPU를 나타내었으며, $SO_2/N_2$ 선택도는 100~506을 나타내었다. 그리고 혼합기체 분리거동을 관찰하기 위하여 $SO_2$, $CO_2$, $N_2$로 구성된 혼합가스를 이용하여 온도, 압력, 잔류부 유량을 변화시키면서 투과기체의 유량과 각 성분의 농도변화를 측정하였다. 그 결과, 압력과 온도가 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 높아지는 경향을 나타내었다.

반탄화 목분과 폐활성탄 혼합물의 복합연료활용을 위한 연료적 특성에 관한 연구 (A Study on Fuel Characteristics of Mixtures Using Torrefied Wood Powder and Waste Activated Carbon)

  • 이창구;강석구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권1호
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    • pp.135-143
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    • 2015
  • 본 연구는 반탄화 목분과 정수기 필터용 폐활성탄 분쇄물을 혼합한 혼합물을 연료로 사용하였을 경우의 그 연료적 특성을 평가하고자 하였다. 반탄화 목분은 국산 범용수종인 졸참나무와 소나무를 이용하여 급속으로 목재칩 열가공처리가 가능한 wood roaster를 이용하여 처리하였으며 처리조건은 $200^{\circ}C$에서 각 300 s, 450 s, 600 s를 적용하였다. 이때 폐활성탄과 반탄화 목분의 혼합비율은 중량대비(wt%) 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20으로 하였으며, 이에 대한 연료적 특성에 평가를 위해 발열량, 원소분석, 회분함량 등을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 동일시간, 온도 등의 wood roasting 처리조건에서 소나무가 졸참나무에 비해 탄소함량이 더 높았으며, 이는 낮은 온도와 짧은 시간에 최적 탄화도를 나타냄으로 소나무가 효율적인 반탄화 작업이 가능함을 알 수 있다. 2. 반탄화 목분 및 무처리 목분의 폐활성탄 첨가율이 증가할수록 총발열량 값은 급격히 증가하였고 회분함량 또한 증가하였다. 3. 반탄화 목분과 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합한 경우에는 두 조건 모두 첨가율에 따라 총발열량은 증가하지만 무처리 보다는 반탄화 목분 그리고 졸참나무보다는 소나무가 더 높은 총발열량을 나타냈다. 4. 폐활성탄을 목분과 함께 혼합물의 원료로 사용하기 위해서는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건 이상의 고온 연소조건이 필요하다고 판단된다. 이는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건에서도 완전연소가 되지 않고 회분상태로 잔류하는 함량이 매우 높기 때문이다. 5. 또한 무처리 목분과 반탄화 목분에 폐활성탄을 혼합한 조건 중 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합하는 조건이 총발열량의 증가율이 더 높게 나타났으며, 이러한 현상은 소나무보다는 졸참나무가 더 명확하게 나타났다. 최적 회분함량의 폐활성탄 첨가비율은 소나무 무처리 목분에 총 중량대비 5% 이상, 10% 미만의 조건이며 이는 1급 펠릿에 해당되는 0.7% 미만의 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

나노셀룰로오스 분말 개발과 폴리젖산 내 핵제 적용 연구 (Development and Application of Cellulose Nanofiber Powder as a Nucleating Agent in Polylactic Acid)

  • 주상현;이아정;신영은;박태훈
    • 한국포장학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.51-57
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    • 2023
  • 이 연구에서는 고압 균질기를 통해 제작된 CNF 수 분산액을 PLA에 적용시키는데 있어 비용과 생산 효율성을 고려하여 동결 건조 방식이 아닌 오븐 건조를 통해 수분을 제거한 ODCNF를 제조하였다. 건조 후 고형화된 CNF 분말을 생분해성 고분자인 PLA에 접목시켜 압출, 사출 공정에서 발생하는 전단응력으로 재분산을 유도하였고, 성공적으로 시편이 만들어졌다. 제작된 시편에 대하여 진행된 전계방사 전자현미경 측정을 통해 셀룰로오스 입자가 PLA 매트릭스 내에 함침되어 있는 것을 확인하였다. 또한 시차주사열량계 측정에서 ODCNF가 PLA에 적용되었을 때 결정화도 상승과 냉 결정화 온도가 앞당겨지는 것을 확인하였다. 그리고 냉각 과정에서 결정이 생성되는 것을 통해 실제 생산 공정에 적용할 경우, 친환경 핵제로써 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단하였다. 추가적으로 유변물성 측정기를 통해 첨가된 ODCNF가 PLA의 점도를 과도하게 증가시키지 않아 기존 공정 조건에 그대로 적용할 수 있음을 확인하였고, 이는 제작된 시편을 통해서도 알 수 있었다. 동적 점탄성 특성에서는 첨가된 ODCNF 입자의 필러 효과와 향상된 결정화도로 인해 유리상과 고무상에서 모두 저장 탄성율의 비율이 PLA에 비해 높게 유지되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과를 바탕으로 대량 생산이 가능하고, 생산단가를 낮춘 ODCNF를 이용하여 CNF/PLA 기반의 100% 생분해성 복합재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

Polyetherketoneketone (PEKK)과 다양한 의치상용 전장 레진 간의 인장결합강도에 관한 연구 (A study of the tensile bond strength between Polyetherketoneketone (PEKK) and various veneered denture base resin)

  • 박연희;서재민;이정진
    • 대한치과보철학회지
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    • 제60권3호
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    • pp.231-238
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    • 2022
  • 목적: 본 연구는 의치상용 레진의 전장방법이 polyetherketoneketone (PEKK)과의 인장결합강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 총 80개의 PEKK 시편을 T자 형태로 절삭 가공하고, airborne-particle abrasion 처리 후 전처리제(Visio.link)를 도포하였다. 전장 방법에 따라 4개의 군(n = 20)으로 나누어, 충전형 광중합형 복합레진(SR Adoro), 유동형 광중합형 복합레진(Crea.lign), 열중합형 의치상용 레진(Vertex RS), 자가중합형 의치상용 레진(ProBase Cold)으로 전장하였다. 각 군은 인공시효처리 여부에 따라 2가지 하위 군(n = 10)으로 나누었다. 만능시험기를 이용해 인장결합강도 측정하고 현미경으로 파절단면을 관찰하였다. 통계적 검증을 위해 이원 분산분석 및 Tukey's HSD 사후 검정을 시행하였다(α = .05). 결과: 인공시효처리와 레진 전장방법은 인장결합강도에 통계적으로 유의한 영향을 주었다(P < .001). 인공시효처리 전과 후 모두 유동형 광중합형 복합레진 군에서 가장 높은 값을 보였고, 열중합형 레진 군에서 가장 낮은 값을 보였다(P < .05). 파절 단면은 군에 따라 혼합 파절과 계면 파절이 혼재되어 나타났다. 결론: 레진의 전장 방식은 PEKK과의 인장결합강도에 영향을 줄 수 있으며, 인공시효처리는 인장결합강도를 감소시킨다.

그라파이트 인터칼레이션 컴파운드가 에폭시 복합재료의 흡·차음성에 미치는 영향 (Effect of Graphite Intercalation Compound on the Sound Absorption Coefficient and Sound Transmission Loss of Epoxy Composites)

  • 이병찬;박규대;최성규;김성룡
    • Composites Research
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    • 제28권6호
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    • pp.389-394
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    • 2015
  • 팽창된 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드에 에폭시 수지를 주입하여 제조한 복합재료의 흡 차음성을 연구하였다. 관내법을 이용하여 복합재료의 흡음률과 음향투과손실을 측정하였다. 주사전자현미경을 이용하여 에폭시 매트릭스 내부에 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드가 무질서한 방향으로 균일하게 분산된 것을 확인하였다. 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드 함량이 증가함에 따라 복합재료의 면밀도가 감소하였으며, epoxy/(GIC 20 wt%) 복합재료의 면밀도는 순수 에폭시에 비하여 56% 감소하였다. 500~1000 Hz 주파수 영역에서 복합재료의 흡음률은 순수 에폭시에 비해 3배 정도 증가하였다. 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드의 함량이 증가함에 따라 복합재료에 포함된 기공의 비율이 증가하여 순수 에폭시에 비하여 복합재료의 음향투과손실이 감소하는 것으로 판단된다.

패류 껍질층의 경계면을 모방한 고연성 시멘트 복합재료의 휨 거동 (Flexural Behavior of Highly Ductile Cement Composites Mimicking Boundary Conditions of Shellfish Skin Layer)

  • 권기성;전재영;방진욱;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.108-115
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    • 2020
  • 본 연구에서는 패류 껍질의 경계조건을 모사한 고연성 시멘트 복합재료의 휨 성능을 평가하였다. 패류 껍질층 경계면 구조를 모방하여 프리캐스트 형식으로 제조된 패널 사이를 후 타설 HDCC로 충전한 실험체와 PE-mesh를 HDCC층의 경계면에 배치한 실험체 등 2가지 경계면 특성을 고려하여 제작한 4종류 실험체의 휨 성능을 평가하였다. 패류 껍질의 경계조건을 모사한 고연성 시멘트 복합재료의 휨 성능 평가결과 일반적인 휨 시험체 대비 층상화 단면을 적용한 모든 실험체의 연성이 증가하였다. 특히 PE-mesh를 삽입하여 층상화한 방법이 가장 우수한 연성을 나타내는 것을 확인하였다. 이는 삽입된 PE-mesh가 층을 분리하는 경계면 역할을 하고, PE-mesh 체눈 내의 각주형 HDCC는 층과 층사이의 부착을 견고히 하는 역할을 하였기 때문이라고 사료된다.