• 한국결정성장학회지
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• 제30권6호
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• pp.244-250
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• 2020

β-삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP, Ca3(PO4)2)은 뼈와 유사한 성분을 가지는 인산 칼슘계 세라믹 중 하나로, 생분해성과 골 전도성을 가지고 있어 골 대체재 등으로 다양하게 사용된다. 이러한 β-TCP의 생체 활성과 골유도성을 향상시키기 위해 다양한 이온 치환 연구가 진행되어왔으며 그 중 철 이온은 필수 미량 원소로 체내에서 다양한 기능을 한다. 본 연구에서는 β-TCP에 철 이온이 치환되었을 때 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 분석하고, 이에 따른 생분해 특성을 평가하였다. 또한 분해 후의 구조를 분석하여 분해 거동을 확인하였다. 철 이온을 치환한 β-TCP는 공침법으로 합성을 하였고, 925℃와 1100℃에서 하소 처리를 실시하였다. X-선 회절 분석과 Rietveld refinement를 이용하여 구조 분석을 실시하였다. 철 이온은 온도에 따라 Fe2+ 또는 Fe3+ 상태로 바뀌기 때문에 β-TCP에 치환되었을 때 열처리 온도에 따라 치환 위치(Ca(4), Ca(5))가 바뀌고, 1100℃에서 열처리를 실시한 철 이온 치환 β-TCP의 분해 속도가 가장 빨랐다. 또한 세포 증식 특성이 향상된 것을 통해 β-TCP에 철 이온을 치환하는 것이 생체적합성과 생체 활성 특성을 향상시키고 골 결손부 회복 등 더욱 다양한 분야에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권2호
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• pp.65-68
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• 2008

Generally CCM (cold crucible melting) is not suitable for melting glass. However, in this study we described the quantitative relationship between the basic property of glass and power balance, the power absorption in the melt, the losses in the coil and the cold crucible, for melting glass in CCM. The dependence of power balance on the applied frequency and the electric conductivity has been found. Above 300 kHz, the glass (B) contained alkali ion which has the low resistance $3.0{\Omega}{\cdot}cm$ at $900^{\circ}C$ and $1.36{\Omega}{\cdot}cm$ at $1,100^{\circ}C$ was melted easily and 60% of the overall power was absorbed in the melt and 30% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. Under the same condition, the glass (A) contained non-alkali ion was not melted easily and 50% of the overall power was absorbed in the melt and 40% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. In conclusion, the small absorbed power of the overall power in melt prevented a successful melting as for glass A, and the successful melting depends on the relative size of the absorbed power in melt irrespective of the melting volume. Hence, as typical for direct induction heating method(CCM), the successful melting strongly depended on the chosen working frequency based on electric conductivity of glass, power balance and the control of the critical power which was absorbed in melt.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.189-196
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• 2020

초고층 건축물과 같은 대형 건축물의 부재가 대형화 되면 수화발열로 인하여 내 외부 온도차가 커져 균열이 발생한다. 잠열재인 상전이 물질을 수화열저감재로써 사용하는 방법은 다른 방법들보다 접근성, 사용성, 효율성이 높다. 이에 따라 수화열저감재로 상전이 물질을 사용한 연구들이 많이 진행되고 있다. 하지만 상전이 물질은 상전이 반응온도가 다르기 때문에 외기온도, 콘크리트 비빔온도 같은 환경요인에 영향을 받을 수 있는데 이를 고려한 연구는 미미한 수준이다. 따라서 본 논문에서는 서중환경에서 수화열저감재를 사용한 콘크리트의 수화발열 특성과 품질을 평가하였다. 그 결과, 서중환경에서 스트론튬계 수화열저감재를 3wt.%, 5wt.%를 혼입했을 경우, OPC수준보다 수화발열은 8%, 21% 저감이 가능하고 발열속도는 약 75분, 85분 정도 지연할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 온도가 높을 때 상전이 반응이 상대적으로 촉진되어 실험실환경보다 향상된 성능 나타난 것으로 판단된다. 향후 서중환경에서 다른 종류의 수화열저감재 효율과 비교하고, 장기 재령에서의 강도발현 등에 대한 세부적인 검토를 진행할 예정이다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제38권4호
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• pp.282-289
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• 2021

Objectives : The purpose of this study is to construct a model of the possible thermal runaway of electronic moxibustion and to implement an appropriate risk management method. Methods : To reproduce the system error situation of the electronic moxibustion circuit equipped with microcontroller unit, temperature sensor and heater, a code was set to disable the signal input to temperature sensor and maintain "high" heating signal to heater. The temperature change of electronic moxibustion was compared between 3 types of heater module; module 1 consisting of a combination of heater+0 ohm+0 ohm resistance, module 2 consisting of a combination of heater+Polymeric Positive Temperature Coefficient (PPTC)+0 ohm resistance, and module 3 consisting of a combination of heater+PPTC+10 ohm resistance. The temperature change was measured using a polydimethylsiloxane (PDMS) silicone phantom. After maintaining surface temperature of the phantom at 31~32℃ for 20 seconds, electronic moxibustion was applied. After operating electronic moxibustion, the temperature change was measured for 660 seconds on the surface and 900 seconds at 2 mm depth. Results : Regardless of the module type, the time-dependent change in temperature showed a rapid rise followed by a gentle curve, and a sharp drop in temperature after reaching the maximum temperature about 10 minutes after the switching the moxibustion on. Temperature measured at the depth of 2 mm below the surface increased slower and to a lesser extent. Module 1 reached highest peak temperature with largest change of temperature at both depths followed by module 2, and 3. Conclusions : Through the combination of PPTC+resistance with the heater of electronic moxibustion, it is possible to limit the rise in temperature even with the software error. Thus, this setting can be used as an independent safety measure for the electronic moxibustion control unit.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-547
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• 2021

Background: Indoor air pollutants are caused by a number of factors, such as coming in from the outside or being generated by internal activities. Typical indoor air pollutants include nitrogen dioxide and carbon monoxide from household items such as heating appliances and volatile organic compounds from building materials. In addition there is carbon dioxide from human breathing and bacteria from speaking, coughing, and sneezing. Objectives: According to recent research results, most indoor air pollution is known to be greatly affected by internal factors such as burning (biomass for cooking) and various pollutants. These pollutants can have a fatal effect on the human body due to a lack of ventilation facilities. Methods: We fabricated a polydopamine (PDA) layer with Ti substrates as a coating on supported glass fiber fabric to enhance its photo-activity. The PDA layer with TiO₂ was covalently attached to glass fiber fabric using the drop-casting method. The roughness and functional groups of the surface of the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric were verified through infrared imaging microscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The obtained hybrid Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric was investigated for photocatalytic activity by the removal of ammonia and an epidermal Staphylococcus aureus reduction test with lamp (250 nm, 405 nm wavelength) at 24℃. Results: Antibacterial properties were found to reduce epidermal staphylococcus aureus in the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric under 405 nm after three hours. In addition, the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric of VOC reduction rate for ammonia was 50% under 405 nm after 30 min. Conclusions: An electron-hole pair due to photoexcitation is generated in the PDA layer and transferred to the conduction band of TiO₂. This generates a superoxide radical that degrades ammonia and removes epidermal Staphylococcus aureus.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.787-797
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• 2022

본 연구는 온열·마사지 자극이 가능한 기계식 침대 적용을 통해 척추를 수직으로 자극하여, 파킨슨병의 통증 감소 및 증상 완화를 확인하고자 하였다. 이를 위해 파킨슨병 환자를 대상으로 의료용 조합자극 침대를 사용함에 따른 척추의 분절운동을 확인한 후 시각아날로그척도, 요통 기능 장애, 보행 능력, 나선형 그리기 검사를 실시하고 해당 변수 간의 관계를 파악하였다. 10일간의 시각아날로그척도, 요통 기능 장애 평가에서 침대 사용 후 평균이 감소하는 경향을 확인하였다. 보행 능력은 이동 시간의 감소와 이동 거리의 증가를 관찰하였다. 나선형 그리기 검사에서 침대 사용 후 검사 시간의 평균이 전보다 유의하게 낮았다. 그 결과, 기계식 온열 및 마사지로 척추 분절운동이 발생함에 따른 파킨슨병 환자의 회복 및 통증 완화를 위한 보조적인 방법으로 사용할 수 있는 가능성을 제시하였다. 그러나 본 연구는 예비적 연구로 피험자수가 적어 향후 피험자수와 상태를 세부적으로 고려한 추가적 연구가 필요하다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.200-216
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• 2023

은행잎은 자체에 존재하는 ginkgolide A, B, C, J 및 bilobalide의 강한 살충작용으로 인해 제대로 분해가 진행되지 않아 그대로 방치할 시 사고를 유발 할 수 있는 폐기물 바이오매스이다. 은행잎 바이오매스는 적절한 기술 적용을 통해 연료나 화학물질로 전환할 수 있다. 본 연구에서는 은행잎의 급속 열분해 반응과정에서 열분해 온도, 최소 유동화 속도, 샘플의 크기를 변화 시키면서 생성물 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열분해 온도 400~550℃, 최소 유동화 속도 2.0~4.0 U_mf, 그리고 바이오매스 샘플의 크기에 변화 따라 생성물의 수율과 특성의 변화를 확인하였다. 급속 열분해는 기포 유동층 반응기에서 모래를 층 물질로 사용하여 400~500℃ 구간에서 진행하였다. 열분해 후 액상 생성물의 수율은 온도에 따라 33.66~40.01 wt%였으며, 기상 생성물 중 CO₂와 CO의 선택성이 높았고, 온도 증가에 따라 CO₂의 선택성은 낮아지고 CO의 선택성은 높아졌다. 반응 온도 450℃, 유동화 속도 3.0×U_mf, 0.43~0.71 mm 입자 크기에서 급속 열분해를 진행한 결과 40.01 wt%의 바이오-오일 수율을 얻었으며, 30.17 MJ/kg의 고위발열량을 나타냈다. 생성된 바이오-오일을 GC-MS를 통해 분석해본 결과 다양한 페놀 화합물 및 벤젠 유도체가 생성된 것을 확인하였다. 본 연구에서 은행잎 폐기물 바이오매스의 처리와 함께 활용 가능성을 급속 열분해를 통해 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.91-101
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• 1993

가압경수로형 원자로의 정상 비정상 운전시의 열수력학적 거동을 예측하기 위해서는 원자로내기포계수의 분포를 정확히 계산하는 것이 필수적이다. 이러한 기포계수의 정확한 예측을 위하여 많은 모델들이 제시되었다. 이중 drift-flux모델은 그 계산의 정확성과 간결성에 의하여 널리 사용되고 있다. 이러한 drift-flux 모델을 사용하여 보다 더 정확한 기포계수를 예측하기 위해서는 각 상간의 슬립률과 flow regime 에 따른 기포의 운동의 변화가 정확히 고려되어야 한다. Drift-flux 모델에서는 이러한 두 가지 요소가 drift-flux parameter인 $C_{o}$ 와 (equation omitted), 에서 고려된다. 본 연구에서는 이러한 $C_{o}$ 의 실험적 결정을 위하여 원자로 노심을 모사한 4개의 전열봉이 있는 비등이 발생하는 수직사각 유로를 구성하였으며, 완성된 유로내에서 기포계수의 분포 및 기포속도의 분포를 측정하였다. 국부적 기포계수 및 기포속도 분포의 측정에 사용된 방법은 이중탐침법이며 측정이 이루어진 유로내의 유동 상태는 유속이 비교적 느린 low flow rate condition이며 유로내 압력은 3기압 이하이다. 본 실험에서는 액상의 속도는 측정되지 않았으며, 따라서 $C_{o}$ 의 계산을 위하여 (equation omitted)의 실험 상관관계식을 사용하여 유로내 평균 기포계수의 함수로 나타내었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.189-207
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• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 대한한의학회지
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• 제44권1호
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• pp.128-128
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• 2023

Objectives: This research aimed to develop a guideline for evaluating safety and performance of electronic warm-acupuncture apparatus. With the development of medical devices like electronic warm-acupuncture apparatus with improved performance, convenience and safety measures compared to traditional warm-acupuncture needling, safety and performance guideline is a necessity. Methods: By referring to existing standards and guidelines of other electronic devices for Korean medicine with heating function, guideline for safety and performance assessment of electronic warm-acupuncture apparatus was drafted Results: The guideline, presents explanation for adequate temperature and settings of the apparatus, and safety measurements providing against thermal runaway situations along with guidelines for the manual. Guideline for detailed test method for the performance of the apparatus such as accuracy of temperature increase and the timer, and safety unit was also provided. The test items and suggested test methods for the requirements of biological, electrical and electromagnetic safety were referred to Korean approval documents of ministry of Food and Drug Safety. Conclusion: We proposed the relevant items to verify performance and safety of warm-acupuncture apparatus to assure patient safety and improve the quality of currently developing devices for application in clinical field.