• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권4호
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• pp.219-229
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• 2022

In this study, we propose a miniaturized micro-ceramic heater device. After screen-printing a silver paste between pre-sintered two aluminum oxide plates to integrate a heating circuit, the device was fabricated through a low-temperature sintering process. In order to configure the optimal heating circuit integration condition, the output current evaluation and heating test were performed according to the number of screen prints of the silver paste at various voltages. A silver paste-based heating circuit printed with a line width of 200 ㎛ and a thickness of 60 ㎛ was successfully integrated on a pre-sintered alumina substrate through a low-temperature sintering process. In the case of the 5 times printed device, the thermal response showed a response rate of 18.19 ℃/sec. To demonstrate feasibility of the proposed device in the medical field, such as bio-tissue suturing and hemostasis, a voltage was applied to pig tissue in the device to test tissue change due to heat generated from the device. These results show the possibility that the proposed small ceramic heater could be used in the medical field based on its excellent temperature response.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.603-608
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• 2011

입자추적유속계(PTV)는 나노 및 바이오 분야의 유체유동장에서는 각 입자들을 추적하여 속도측정을 하는 관계로 많은 강점이 있다. 그러나 측정원리상 보간에 의한 속도장 측정오차를 피할 수 없는 관계로 PTV기술을 사용함에 있어서 제한적이었다. 본 연구에서는 어파인변환 알고리듬을 PIV 및 PTV측정에 도입함으로써 보간에 의한 오차를 줄일 수 있는 어파인변환 기반 하이브리드 PIV알고리듬을 구축하였다. 구축된 알고리듬에 대한 성능평가를 위하여 Green-Taylor와유동의 수치적 데이터를 이용한 가상영상에 대한 시험을 실시하였으며, 이로부터 입자수가 2000개 이상일 때 최적의 측정성능임을 확인하였으며 상호상관PIV법 및 확률일치PTV법보다 우수한 측정성능임을 확인하였다. 나아가 길이비 2:1($6cm\;{\times}3cm$)인 장방형 물체후류(Re=5,300)에 대한 실험영상에 대한 실제 계산을 통하여 구축된 알고리듬에 대한 측정성능의 우수성을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권5호
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• pp.326-333
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• 2011

The need for rapid on-site monitoring of hydroponic macronutrients has led to the use of ion-selective electrodes, because of their advantages over spectrophotometric methods, including simple methodology, direct measurement of analyte, sensitivity over a wide concentration range, and low cost. Stability and repeatability of response can be a concern when using multiple ion-selective electrodes to measure concentrations in a series of samples because accuracy might be limited by drifts in electrode potential. A computer-based measurement system could improve accuracy and precision because of both consistent control of sample preparation and easy calibration of sensors. Our goal was to investigate the applicability of a cobalt-based electrode used in conjunction with a laboratory-made automated test stand for quantitative determination of ${PO_4}^-$ in hydroponic solution. Six hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponicsolution to provide a concentration range of 1 to 300 ppm $PO_4$-P. A calibration curve relating electrode response to phosphate in paprika hydroponic solution titrated to pH 4 with 0.025M KHP was developed based on the Nikolskii-Eisenman equation with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.94. The laboratory-made test stand consisting of three cobalt-based electrodes measured phosphate concentrations similar to those obtained with standard laboratory methods (a regression slope of 0.98 with $R^2$ = 0.80). However, the y intercept was relatively high, 30 ppm, probably due to the relatively large amount of variation present among multiple measurements of the same sample. Further studies on the high variation in EMFs obtained with cobalt electrodes during replicate measurements were required for P estimations comparable to those obtained with standard laboratory instruments.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.1057-1069
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• 2020

For most upland crops in Korea, underground water is used to ensure an adequate water supply. Thus, surface water storage tanks are needed to supply surface water from reservoirs or streams. This study discusses the design, manufacture and monitoring of a water storage tank capable of reliably supplying water to crops and preventing the inflow of floating debris. The study was conducted in an apple orchard in Yesan-gun, Chungcheongnam-do in Korea. Based on the water requirements of the crops and size of the orchard, a required flow volume of about 0.6 ㎥·h-1 was determined, along with a surface water storage tank capacity of 1.2 ㎥. Following a comparison with other materials, stainless steel (STS) was used to construct the water tank. The tank was designed to provide 14 hours of irrigation, enabling a small-capacity, cost-efficient tank design to be used. A surface water irrigation test was performed using the surface water storage tank. The average surface water irrigation flow rate was 0.00045 ㎥·m-2·h-1. The water quality test showed that the pH, suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) values satisfied the reference values for agricultural water. The test results showed that the surface water storage tank evaluated in this study allows for crop irrigation when there is a lack of groundwater during droughts.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.375-380
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• 2009

폴리에피클로로히드린 고무(PECH)의 염소기를 높은 분해열을 갖는 아지드기(-$N_3$ )로 치환시켜 아지드화 PECH (Az-PECH)를 제조한 후 이를 열가소성수지인 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)과 고무/플라스틱 비율이 무게비로 80/20, 70/30, 60/40이 되도록 블렌딩하고, 제조된 블렌드 필름의 상용성, 기계적물성 및 탄성복원력을 평가하였다. Az-PECH의 $N_3$기 치환도가 50% 이하인 블렌드의 경우 단일 유리전이온도를 나타내어 상용성 블렌드임을 알 수 있었으며, 고무함량이 클수록 블렌드의 우수한 유연성과 탄성복원력을 나타내었다. $N_3$ 치환도가 75%인 블렌드에서는 상분리가 일어나며 유연성과 탄성복원력이 상용성 블렌드에 비해 저하되었다. 상용성을 갖는 블렌드들은 모두 고무특성과 함께 반복적인 가열성형이 가능한 전형적인 열가소성탄성체임을 확인하였다 또한, PECH의 $N_3$ 치환도가 크고, $N_3$기를 갖는 고무함량이 큰 블렌드일수록 연소시 더 큰 불꽂을 발생시키는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.293-301
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• 2011

치과보철물의 소재는 생물 화학적, 물리적 안정성을 위하여 우수한 생체친화성이 요구된다. 그래서 본 연구에서는 새로운 기술인 레이저 선택용융 가공법으로 제작된 Co-Cr합금(SC시편), Ti합금(ST시편)을 일반적으로 사용되는 주조법으로 제작된 Co-Cr합금(CC시편), Ni-Cr합금(CN시편)과 비교분석하여 기계적 특성과 생물학적 안정성 평가를 실시하였다. 기계적 특성 평가를 위하여 인장시험을 통한 탄성계수를 측정하였다. 그리고 생물학적 안정성 평가를 위하여 유사체액(lactic acid-NaCl solution)을 이용한 용출물질 분석과 용출배지를 이용한 세포독성을 관찰하였다. 그 결과 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 Co-Cr 합금이 주조법으로 제작한 Co-Cr합금보다 탄성계수가 높게 나타났다. 그리고 용출물질 분석과 세포독성 평가에서 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 Co-Cr합금의 생물학적 안정성이 양호한 것으로 평가되었다. 결과에 의하여 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 합금이 치과보철물 제작을 위한 합금으로 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국안전학회지
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• 제32권3호
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• pp.1-7
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• 2017

Particle reinforced composites are materials that have enhanced physical properties by adding particle reinforcements to polymer materials and have been applied to a wide range of fields such as the aerospace, bio-technology and automative industry. In this study, particle reinforced composites were prepared by mixing $SiC/Al_2O_3$ to the vinyl ester as the thermoset resin. The purpose of this study is to evaluate mechanical properties and fracture behavior by the tensile test and single edge notch specimen according to the addition ratio of reinforcement. Addition of 1 and 2 wt% of the particle reinforcement to the vinyl-ester resin was effective for the strength improvement. However, when it was more than 3 wt%, its strength was decreased. Also the highest elastic modulus obtained as 3.19 GPa was found at the 2 wt% addition of reinforcement. Futhermore the fracture toughness was evaluated by the energy release rate and the maximum critical energy release rate was obtained when 1 wt% reinforcement. The results show that the limit of adding of $SiC/Al_2O_3$ for improvement of the mechanical and fracture performance is 2 wt% reinforcement particles.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.418-424
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• 2017

마그네슘은 다른 금속들에 비해 비강도가 높으며, 우수한 진동 흡수능, 전자파 차폐성 등으로 산업 전반에 많이 활용되고 있다. 예를 들면, 자동차 시트 프레임, 실린더 헤드 등 자동차 부품으로도 사용되며 노트북 케이스, 핸드폰 케이스 등의 전자제품에도 널리 사용되고 있다. 또한 신체의 뼈가 금이 가거나 부서졌을 경우, 그 손상된 뼈의 치료를 보조하기 위해 사용되는 골 접합용 임플란트 재료로 각광받고 있다. 현재 임플란트 재료로는 Ti alloy, Stainless steel, Co-Cr-Mo alloy등이 사용되어 지고, Mg 합금은 연구단계에 머물러 있다. 현재 골접합용 임플란트 재료의 문제점으로는 한번 접합 수술 후에 회복이 되면 이것을 제거하기 위한 수술을 또 해야 한다는 점이 있다. 하지만 마그네슘은 현재 재료와 비교하여 충분한 강도를 실현 할 수 있으며, 일정시간 후 자체적으로 분해되고 인체에 무해한 원소기 때문에 연구가 진행되고 있다. 그러나 순수 Mg으로는 충분한 강도와 내식성을 가질 수 없기 때문에 합금원소를 첨가하여 Mg 합금을 설계한다. 본 논문에서는 마그네슘에 인체에 무해한 Ca, Zn를 첨가하여 합금을 설계하였고, 추가적으로 강도와 내식성을 향상시키기 위해서 Grain refiner로서 Sr을 소량 첨가하여 최종 합금을 설계하였다. Sr은 방사선 원소는 인체에 유해하지만, 그 외 천연 Sr 원소는 인체에 무해하다. 이렇게 제조된 합금을 광학현미경, 주사전자현미경을 통해 미세조직분석을 수행하고, 인장시험, 동전위 분극 시험, 침지시험을 통해 기계적 특성 및 부식특성을 평가하였다. 결론적으로, Sr 첨가에 의해 조직이 미세해졌으며, 기계적 특성 및 내식성이 향성된 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.232-241
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• 2017

본 연구는 선행 연구로 진행되었던 과수원 및 농경지에서 사용되는 고소작업차의 안정적인 요소를 설계하기 위하여 진행되었다. Auto leveling system과 수평센서를 이용하여 불규칙하고 경사가진 곳에서 안전하게 작업하기 위하여 유압식 상승리프트를 개발하였으며 고소작업대에서의 제어를 하기 위하여 원격 제어를 포함한 중앙집중식 컨트롤러의 개발을 진행하였다. 개발된 모듈을 통하여 고소작업대에서의 안정적 제어가 되는지 현장 시 운행을 실시하였으며, 고소 작업대의 구조해석을 통하여 작업자가 작업대에서 안전하게 작업을 할 수 있는 최대 적재 하중 및 균등 적재량을 제시함으로서 보다 안전에 대해 유의하도록 하였다. 각 부위별 설계 및 검증, 제작을 통하여 완성된 고소기계차의 현장 시운행을 통하여 프로토타입의 고소기계차를 제작하였고, 몇 가지의 수정 보완 사항을 통하여 연구를 지속적으로 행할 예정이다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.393-398
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• 2013

본 실험에선 미녹시딜을 함유한 수용성 고분자 젤로부터 solvent casting 방법으로 250과 $750{\mu}m$ 두 가지 길이의 미녹시딜이 함유된 용융형 고분자 마이크로 니들(micro-needle)을 제작하였다. 제작된 미녹시딜을 함유한 용융형 고분자 마이크로 니들은 기계적 강도가 입증된 고분자 니들과 동일한 형태 및 기계적 강도를 나타냈으며, 성공적으로 피부를 투과함을 확인하였다. 제조된 고분자 마이크로 니들의 경우 피부 적용 후 최소 30분 이상은 부착되어야 전체 니들의 50% (v/v) 이상이 피부 내로 용융되었으며, 니들 적용부위에서 서서히 약물의 방출 및 확산을 확인할 수 있었다. 또한 C57BL/6 동물 모델을 통해 미녹시딜이 함유된 250, $750{\mu}m$ 길이의 고분자 마이크로 니들이 무처리군 혹은 미녹시딜 처리군에 비해 발모에 긍정적인 영향을 나타냄을 확인할 수 있었다.