• Tribology and Lubricants
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• 제11권5호
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• pp.128-135
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• 1995

Atomic force microscopy/friction force microscopy (AFM/FFM) techniques are increasingly used for tribological studies of engineering surfaces at scales, ranging from atomic and molecular to microscales. These techniques have been used to study surface roughness, adhesion, friction, scratching/wear, indentation, detection of material transfer, and boundary lubrication and for nanofabrication/nanomachining purposes. Micro/nanotribological studies of single-crystal silicon, natural diamond, magnetic media (magnetic tapes and disks) and magnetic heads have been conducted. Commonly measured roughness parameters are found to be scale dependent, requiring the need of scale-independent fractal parameters to characterize surface roughness. Measurements of atomic-scale friction of a freshly-cleaved highly-oriented pyrolytic graphite exhibited the same periodicity as that of corresponding topography. However, the peaks in friction and those in corresponding topography were displaced relative to each other. Variations in atomic-scale friction and the observed displacement has been explained by the variations in interatomic forces in the normal and lateral directions. Local variation in microscale friction is found to correspond to the local slope suggesting that a ratchet mechanism is responsible for this variation. Directionality in the friction is observed on both micro- and macro scales which results from the surface preparation and anisotropy in surface roughness. Microscale friction is generally found to be smaller than the macrofriction as there is less ploughing contribution in microscale measurements. Microscale friction is load dependent and friction values increase with an increase in the normal load approaching to the macrofriction at contact stresses higher than the hardness of the softer material. Wear rate for single-crystal silicon is approximately constant for various loads and test durations. However, for magnetic disks with a multilayered thin-film structure, the wear of the diamond like carbon overcoat is catastrophic. Breakdown of thin films can be detected with AFM. Evolution of the wear has also been studied using AFM. Wear is found to be initiated at nono scratches. AFM has been modified to obtain load-displacement curves and for nanoindentation hardness measurements with depth of indentation as low as 1 mm. Scratching and indentation on nanoscales are the powerful ways to screen for adhesion and resistance to deformation of ultrathin fdms. Detection of material transfer on a nanoscale is possible with AFM. Boundary lubrication studies and measurement of lubricant-film thichness with a lateral resolution on a nanoscale have been conducted using AFM. Self-assembled monolyers and chemically-bonded lubricant films with a mobile fraction are superior in wear resistance. Finally, AFM has also shown to be useful for nanofabrication/nanomachining. Friction and wear on micro-and nanoscales have been found to be generally smaller compared to that at macroscales. Therefore, micro/nanotribological studies may help def'me the regimes for ultra-low friction and near zero wear.

• 환경생물
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• 제27권2호
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• pp.198-204
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• 2009

우리나라 서울시와 경기도 일대의 토양으로부터 poly(butylene succinate-co-butylene adipate: PBSA)를 분해하는 중온성세균 3주를 분리하였다. 0.01%의 PBSA film이 유일 탄소원으로 첨가된 변형 Sturm test에서 40일간 PBSA의 생분해도는 각 분리균주가 30%, 55% 및 43%를 나타내었으며, 이 중 Bacillus licheniformis PBSA-5의 경우는 PBSA뿐만 아니라 PVA에도 분해 활성을 나타내어 산업적으로 매우 유용하게 사용될 것으로 사료된다. 분리균주에 대한 16S rDNA 염기서열분석 결과로부터 각각 Burkholderia cepacia PBSA-4, Bacillus licheniformis PBSA-5 및 Burkholderia sp. PBSA-6로 동정되었다. 분리균주들의 PBSA 분해 활성은 $27^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났으며, $47^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 분해 활성이 감소하였다. 초기 균 접종량이 $10^{10}cfu\;mL^{-1}$일 때 $10^9cfu\;mL^{-1}$보다 PBSA의 분해 활성이 약 1.2~1.3배 증가하였다. 0.1 및 0.5%의 gelatin, yeast extract 및 ammonium sulfate를 첨가한 경우에 PBSA의 분해 활성이 증가하였는데, 특히 0.1% gelatin의 첨가는 PBSA의 분해 활성을 33% 증진시켰다. 또한 각 분리균주를 단독 배양할 때보다 두 균주를 혼합 배양한 경우는 PBSA의 분해 활성이 약 1.2배~2.1배까지 증진되어 PBSA의 생분해도는 54~68%에 도달하였다.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.155-162
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• 2002

CO 기체 감지 특성을 향상시키기 위해서 3 mol% ZnO를 첨가한 $SnO_2$와 3mol% $SnO_2$를 첨가한 ZnO의 적층 형태를 변화시켜 연구하였다. 적층 구조는 단일층, 복층, 그리고 이종층 구조로 후막 인쇄법을 사용하여 제작하였다. $SnO_2$-ZnO계에서 제 2상은 발견되지 않았다. 전도성은 $SnO_2$에 ZnO를 첨가하면 감소하고, ZnO에 $SnO_2$를 첨가하면 증가하였다. 측정 온도증가와 CO 기체 유입으로 전도성은 증가하였다. 단층 및 복층의 후막센서 구조의 감도 향상은 없었으나, $SnO_2$ 3ZnO-ZnO $3SnO_2$/substrate 구조의 이종층 센서의 감도는 향상되었다. 센서 구조에 관계없이 I-V 변화는 모두 직선성을 나타내서 Ohmic 접합 특성을 이루고 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권1호
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• pp.149-154
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• 2003

기체투과성이 우수한 플라스틱 필름(0.03 mm LDPE)에 청매실을 담고, 각기 이산화탄소 제거제, 에틸렌 제거제와 이들의 혼합 제거제를 첨가하여 밀봉 포장한 후 상온에 저장하면서 무기질 및 펙틴 성분 변화를 측정하였다. 전반적으로 청매실은 저장 중 과실조직의 연화와 함께 알콜 불용성 고형물 및 가용성 펙틴의 Ca와 Mg 함량이 감소하였다. 또한 총 펙틴에 대한 가용성 펙틴의 구성비에 있어서 수용성 펙틴은 증가, 염산가용성 펙틴은 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 다른 포장구와 비교하여 에틸렌 제거제를 첨가한 포장구의 경우 무기질 함량의 감소가 현저하게 적었고 가용성 펙틴 구성비도 저장초기와 거의 비슷한 수준을 유지하였으며 저장 중 가용성 펙틴의 저분자화도 현저히 억제되었다. 이상의 결과로부터 기체투과성 플라스틱 필름과 에틸렌 제거제를 병용하는 포장방법이 상온 유통용 청매실의 과육 연화억제에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.653-658
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• 2021

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 우수한 가공성을 가지고 있어 코팅 재료로 유망하지만 다른 불소계 고분자에 비하여 소수성이 약하여 부식 방지 등 그 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 PVDF의 부식방지 특성을 향상시키고자 사불화탄소(CF₄) 가스를 이용하여 플라즈마 불소화를 수행하였고, 유량에 따른 불소 함량 및 소수성 변화를 고찰하고 부식방지 특성을 확인하였다. PVDF 막 표면의 불소 함량은 사불화탄소 유량이 증가함에 따라 46.70%로 증가하였으나 그 표면자유에너지는 불소함량의 증가와 일치하지 않았다. 한편, PVDF 표면의 표면 거칠기는 불소화 유량에 따라 최대 150% 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 플라즈마 불소화는 불소화 기능기 도입 및 표면식각으로 인하여 표면자유에너지에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한, PVDF 코팅된 철판의 부식 정도는 미처리 철판에 비하여 표면 산소 함량이 49.2%에서 19.0% 이하로 크게 개선되었으며, 특히, 불소화 처리된 PVDF의 산소함량은 13.6%으로 불소화 처리되지 않은 PVDF보다 28.4 % 정도 낮아져 우수한 부식방지 특성을 보이는 것으로 관찰되었다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.219-225
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• 2024

정찰위성의 탑재체인 위성용 전개형 반사판 안테나는 발사 환경에 대한 구조안정성 및 궤도 환경에 대한 운용 성능을 고려하여 경량화, 고성능의 구조 개발이 필수적이다. 그 중, 복합재 주반사판은 전개형 반사판 안테나를 구성하는 핵심 구성품이며, 발사체 탑재 성능을 고려한 경량 설계 뿐만 아니라 위성체 임무 수행 중 민첩한 자세제어 기동 이후 높은 품질의 위성 영상을 획득하기 위해서는 높은 전개 시 강성을 갖는 고성능의 주반사판 개발이 요구된다. 주반사판 개발을 위해 전개형 반사판 안테나를 구성하는 복합재 주반사판의 적층 설계 및 재료 물성에 따른 구조적 성능을 분석하여 주반사판의 초기 설계안을 도출하였으며, 도출된 초기 설계안을 기준으로 제작 공정을 변수로 4가지 타입의 복합재 주반사판을 제작하였다. 공정 변수로는 복합재 구조의 성형 공정, 탄소 섬유 복합재 시트와 허니콤 코어 간 접착 필름의 적용 유/무, 샌드위치 복합재 내부의 벤팅 경로를 선정하였다. 제작된 4가지 종류의 주반사판에 대해 무게 측정, 비파괴 검사, 표면오차 측정 및 모드 시험을 통한 전개 시 강성 측정을 수행하였으며, 경량 및 구조적 성능을 향상시킬 수 있도록 접착 필름을 미적용하며 벤팅 경로를 포함하는 주반사판 제작 공정을 선정하여 SAR(합성 개구 안테나)를 포함한 위성체에 실 적용이 가능한 복합재 주반사판을 개발하였다.

• 전기화학회지
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• 제4권4호
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• pp.172-175
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• 2001

마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 Nanophase 촉매층을 형성하여 Direct Methanol Fuel Cell(DMFC)에 적용하였다. 일반적인 박막 증착 방법보다 높은 압력 (Ar/He혼합기체)에서 금속 Target과 탄소 Target을 동시에 스퍼터링하여 내피온막 위에 직접 코팅함으로써 기공성 있는 PtRu혹은 Pt및 탄소입자를 포함한 새로운 구조의 촉매층을 형성하였다. 본 방법에 의하여 $1.5mg/cm^2$의 PtRu(Anode) 및 $1mg/cm^2$ Pt(Cathode) 로딩으로 2M Methanol, 1 Bar공기, $80^{\circ}C$조건에서 $45mW/cm^2$의 출력을 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 상용방법에 의하여 제조된 전극보다 같은 조건에서 $30\%$의 성능향상을 제시한 것이다. 이는 Nanophase촉매층 구조로 인하여 초미세 분말을 적용하였고, 많은 량의 원자들이 입계에 배열하게 됨으로써 촉매반응을 원활하게 하고,연료의 공급을 효율적으로 해준 것에 기안한 것으로 판단된다. 그러므로, 본 연구의 결과를 응용할 경우 DMFC를 휴대용 전자기기에 적용함에 있어서 성능향상 및 가격경쟁력 확보에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.83-89
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• 2013

채소 재배 비닐하우스 토양으로부터 chlorpyrifos (CP) 분해능을 지니고 있는 CY6 균주를 분리하였다. 형태학적 특징 및 16S rRNA 염기서열의 계통발생학적 유사성을 기초로 CY6 균주는 Naxibacter sp.로 확인되었다. CP는 Naxibacter sp. CY6 의해 탄소 및 인의 단일원으로 이용되었다. 우리는 액체배양에서 Naxibacter sp. CY6의 다른 OP 살충제 분해 양상을 살펴 보았다. Naxibacter sp. CY6는 parathion 및 methyl parathion, diazinon, cadusafos, ethoprop를 분해할 수 있었으며, 이 때 이들은 탄소 및 인의 단일원으로 제공되었다. 또한, CP (100 mg/kg)가 함유된 토양에 Naxibacter sp. CY6 ($10^8$ CFU/g)를 접종한 것이 접종하지 않은 토양에서 보다 약 90%의 높은 분해 정도를 나타냈었다. Naxibacter sp. CY6는 살충제가 오염된 토양의 정화에 사용할 수 있는 잠재성을 지니고 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.323-330
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• 2009

본 연구의 목적은 전기 저항 측정을 통한 탄소 섬유 강화 복합재의 파손 감지를 위한 효과적인 방법을 개발하는 것이다. 이를 위하여 복합재 적층판에 특정 파손을 인위적으로 모사하고 전기 저항의 변화와 모사된 파손과의 관계를 정립하려 하였다. 많은 량의 측정치를 효과적으로 처리하기 위하여 자동화된 측정 시스템을 개발하였다. 전기 저항 측정을 위하여 시편 표면에 전극을 제작하는 방법을 개발하였다. 쿠폰과 평판형태의 탄소 섬유 강화 복합재 적층 시편에 인위적인 파손을 부과하고 전기 저항을 측정하고 그 결과를 후처리하는 과정으로 파손을 검출하였다. 쿠폰 형태의 시편은 제작시에 다양한 크기의 테플론 필름을 삽입하여 층간 분리를 모사하였다. 전기 저항 측정 결과 층간 분리 크기가 증가함에 따라 전기 저항도 증가하는 경향을 보였으며, 이를 통해 층간 분리의 존재와 그 크기를 검출할 수 있음을 보였다. 평판 시편은 초기에는 인위적인 파손 없이 제작하여 전기저항을 측정하고, 이후 특정 위치에 원공을 뚫고 원공의 직경을 증가시켜 가며 전기저항의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용한 평판은 각 변에 6개의 전극을 설치하여 총 24개의 전극을 갖도록 하였으며 수직, 수평, 대각선 방향의 전극간의 전기 저항을 측정하였다. 측정 결과는 탄소 섬유 강화 복합재 구조물의 파손 검출을 위하여 전기 저항 측정법의 가능성을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권1호
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• pp.67-71
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• 2007

파슬리의 재배시기별 MA 저장성을 비교하였는데, 먼저 수확 당시 파슬리의 품질을 보면 엽록소 함량은 여름재배, 비타민 C 함량은 가을재배에서 그리고 경도는 겨울재배에서 가장 높게 나타났다. 각각 가을, 겨울 여름에 재배한 파슬리를 0.04mm세라믹 필름으로 포장하여 0$0^{\circ}C$에서 저장한 결과 겨울재배 처리구가 84일간 저장이 가능하였고 다음으로 가을재배가 77일, 여름재배는 56일로 가장 짝은 저장기간을 보였다. 생체중 감소는 여름재배 처리구에서 가장 컸다. 포장내 이산화탄소와 에틸렌 농도는 가을과 겨울에 재배한 처리구는 낮았고 서로 유사한 경향을 보였으나 여름재배 처리구는 수확 당시 높은 포장열과 이로 인한 저장 중 높은 호흡으로 이보다 $2{\sim}3$배 높았다. 이러한 결과는 여름재배 처리구가 가을과 겨울에 재배한 처리구에 비해 경도, 엽록소, 비타민 C함량 등의 품질이 단기간 내에 현저히 감소를 초래하였다. 이상의 결과로 보면 수확시기별로 겨울에 수확한 파슬리의 저장성이 가장 우수하였고 파슬리 MA저장시 장기저장을 위해서는 수확직후 포장열 제거가 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다.