• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권3호
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• pp.111-118
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• 2017

전기수력학 (Electrohydrodynamic, EHD) 프린팅 기술은 전기장을 이용하여 일반 프린팅 기술보다 더 작은 크기의 액적을 분사하고 패터닝할 수 있는 장점을 갖고 있다. EHD 프린팅은 일반적으로 인쇄 노즐이나 기판을 X-Y 방향으로 움직여 패턴을 제작하는 방식으로 사용되어 왔으나 본 연구에서는 다중전극 어레이 (Multielectrode array, MEA)를 이용하여 원하는 기판위에 2차원의 패터닝이 가능함을 연구하였다. 특히, 약물전달장치 등의 바이오메디칼 디바이스로의 응용이 가능한 생분해성 고분자와 염료를 혼합한 잉크의 EHD 프린팅을 시도하였으며 노즐이나 기판의 움직임 없이 안정적으로 분사할 수 있는 2차원 범위에 대한 연구를 통해 최소 약 $6{\mu}m$ 크기를 갖는 패턴을 노즐 위치로부터 수평방향으로 약 1 mm 범위까지 안정적 패터닝이 가능함을 확인하였다. 또한, MEA 전극 간의 거리에 의한 패턴 조밀도의 한계를 극복하기 위해 MEA와 인쇄가 이루어지는 기판과의 상대적 이동을 통해 더 조밀한 패터닝이 가능함을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.159-159
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• 2013

Atomically thin graphene is the ideal model system for studying nanoscale friction due to its intrinsic two-dimensional anisotropy. Furthermore, modulating its tribological properties could be an important milestone for graphene-based micro and nano-mechanical devices. Here, we report that the tribological properties can be easily altered via simple chemical modifications of the graphene surface. Friction force microscopy measurements show that hydrogenated, fluorinated, and oxidized graphenes exhibit, 2-, 6-, and 7-fold enhanced nanoscale friction on their surfaces, respectively, compared to pristine graphene. The measured nanoscale friction should be associated with the adhesive and elastic properties of the chemically modified graphenes. Density functional theory calculations suggest that, while the adhesive properties of chemically modified graphenes are marginally reduced down to ~30%, the out-of-plane elastic properties are drastically increased up to 800%. Based on these findings, we propose that nanoscale friction on graphene surfaces is characteristically different from that on conventional solid surfaces; stiffer graphene exhibits higher friction, whereas a stiffer three-dimensional solid generally exhibits lower friction. The unusual friction mechanics of graphene is attributed to the intrinsic mechanical anisotropy of graphene, which is inherently stiff in plane, but remarkably flexible out of plane. The out-of-plane flexibility can be modulated up to an order of magnitude by chemical treatmentof the graphene surface. The correlation between the measured nanoscale friction and the calculated out-of-plane flexibility suggests that the frictional energy in graphene is mainly dissipated through the out-of-plane vibrations, or the flexural phonons of graphene.

• Computers and Concrete
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• 제8권6호
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• pp.647-675
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• 2011

Our ability to predict hydration behavior is becoming increasingly relevant to the concrete community as modelers begin to link material performance to the dynamics of material properties and chemistry. At early ages, the properties of concrete are changing rapidly due to chemical transformations that affect mechanical, thermal and transport responses of the composite. At later ages, the resulting, nano-, micro-, meso- and macroscopic structure generated by hydration will control the life-cycle performance of the material in the field. Ultimately, creep, shrinkage, chemical and physical durability, and all manner of mechanical response are linked to hydration. As a way to enable the modeling community to better understand hydration, a review of hydration models is presented offering insights into their mathematical origins and relationships one-to-the-other. The quest for a universal model begins in the 1920's and continues to the present, and is marked by a number of critical milestones. Unfortunately, the origins and physical interpretation of many of the most commonly used models have been lost in their overuse and the trail of citations that vaguely lead to the original manuscripts. To help restore some organization, models were sorted into four categories based primarily on their mathematical and theoretical basis: (1) mass continuity-based, (2) nucleation-based, (3) particle ensembles, and (4) complex multi-physical and simulation environments. This review provides a concise catalogue of models and in most cases enough detail to derive their mathematical form. Furthermore, classes of models are unified by linking them to their theoretical origins, thereby making their derivations and physical interpretations more transparent. Models are also used to fit experimental data so that their characteristics and ability to predict hydration calorimetry curves can be compared. A sort of evolutionary tree showing the progression of models is given along with some insights into the nature of future work yet needed to develop the next generation of cement hydration models.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권6호
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• pp.553-559
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• 2006

Most diesel injector, which is currently used in high-pressure common rail fuel injection system of diesel engine, is driven by the solenoid coil energy for its needle movement. The main disadvantage of this solenoid-driven injector is a high power consumption, high power loss through solenoid coil and relatively fixed needle response's problem. In this study, a prototype piezo-driven injector, as a new injector mechanism driven by piezoelectric energy based on the concept of inverse piezo-electric effect, has been designed and fabricated to know the effect of piezo-driven injection processes on the diesel spray structure and internal nozzle flow. Firstly we investigated the spray characteristics in a constant volume chamber pressurized by nitrogen gas using the back diffusion light illumination method for high-speed temporal photography and also analyzed the inside nozzle flow by a fully transient simulation with cavitation model using VOF(volume of fraction) method. The numerical calculation has been performed to simulate the cavitating flow of 3-dimensional real size single hole nozzle along the injection duration. Results were compared between a conventional solenoid-driven injector and piezo-driven injector, both equipped with the same micro-sac multi-hole injection nozzle. The experimental results show that the piezo-driven injector has short injection delay and a faster spray development and produces higher injection velocity than the solenoid-driven injector. And the predicted simulation results with the degree of cavitation's generation inside nozzle for faster needle response In a piezo-driven injector were reflected to spray development in agreement with the experimental spray images.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권2호
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• pp.183-200
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• 2014

The expansivity of clayey soils is a complicated phenomenon which may affect the stability of geotechnical structures and geo-environmental projects. In all common factors for the monitoring of soil expansion, less attention is given to anion type of pore space solutions. Therefore, this paper is concerned with the impact of various concentrations of different inorganic salts including NaCl, $Na_2SO_4$, and $Na_2CO_3$ on the macro and microstructure behavior of the expandable smectite clay. Comparison of the responses of the smectite/NaCl and smectite/$Na_2SO_4$ mixtures indicates that the effect of anion valance on the soil engineering properties is not very pronounced, regardless of the electrolyte concentration. However, at presence of carbonate as potential determining ions (PDIs) the swelling power increases up to 1.5 times compared to sulfate or chloride ions. The samples with $Na_2CO_3$ are also more deformable and show lower osmotic compressibility than the other mixtures. This demonstrates that the barrier performance of smectite greatly decreases in case of anions with the non-specific adsorption (e.g., $Cl^-$ and $SO{_4}^{2-}$) as the salinity of solution increases. Based on the results of the X-ray diffraction and sedimentation tests, the high soil volumetric changes upon exposure to carbonate is attributed to an increase in the repulsive forces between smectite basic unit layers due to the PDI effect of $CO{_3}^{2-}$ and increasing the pH level which enhance the buffering capacity of smectite. The study concluded that the nature of anion through its influence on the re-arrangement of soil microstructure and osmotic phenomena governs the hydro-mechanical parameters of expansive clays. It seems not coinciding with the double layer theory of the Gouy-Chapman double layer model.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.111-117
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• 2018

마이크로 추력기의 성능평가를 위해 MEMS 추력 측정 시스템을 설계하였으며, 시스템의 성능 예측에 관한 연구를 수행하였다. 추력 측정 시스템은 빔, 박막, 압저항 센서로 구성된다. 시스템의 안정성 검증과 빔의 응력 변화를 확인하고 압저항 센서의 크기 및 위치 선정을 위해 FEM 해석을 수행하였다. 재료의 허용응력과 최대응력을 비교하여 설계한 시스템들의 안정성을 검증할 수 있었다. 압저항 센서는 높은 게이지 계수를 확보하기 위해 빔의 길이의 20%로 설계 하였으며, 기준형상의 박막과 빔의 크기는 각각 $15mm{\times}15mm$, $500{\mu}m{\times}500{\mu}m$로 설계하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권4호
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• pp.414-422
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• 2019

There is accumulating evidence that microRNAs are emerging as pivotal regulators in the development and progression of neuropathic pain. MicroRNA-15a/16 (miR-15a/16) have been reported to play an important role in various diseases and inflammation response processes. However, whether miR-15a/16 participates in the regulation of neuroinflammation and neuropathic pain development remains unknown. In this study, we established a mouse model of neuropathic pain by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerves. Our results showed that both miR-15a and miR-16 expression was significantly upregulated in the spinal cord of CCI rats. Downregulation of the expression of miR-15a and miR-16 by intrathecal injection of a specific inhibitor significantly attenuated the mechanical allodynia and thermal hyperalgesia of CCI rats. Furthermore, inhibition of miR-15a and miR-16 downregulated the expression of interleukin-$1{\beta}$ and tumor-necrosis factor-${\alpha}$ in the spinal cord of CCI rats. Bioinformatic analysis predicted that G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2), an important regulator in neuropathic pain and inflammation, was a potential target gene of miR-15a and miR-16. Inhibition of miR-15a and miR-16 markedly increased the expression of GRK2 while downregulating the activation of p38 mitogen-activated protein kinase and $NF-{\kappa}B$ in CCI rats. Notably, the silencing of GRK2 significantly reversed the inhibitory effects of miR-15a/16 inhibition in neuropathic pain. In conclusion, our results suggest that inhibition of miR-15a/16 expression alleviates neuropathic pain development by targeting GRK2. These findings provide novel insights into the molecular pathogenesis of neuropathic pain and suggest potential therapeutic targets for preventing neuropathic pain development.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.7071-7077
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• 2015

최근 스마트폰, 태블릿 PC 및 전자기기 등의 사용이 증가함에 따라 커버글라스의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 모바일 기기의 디스플레이가 대형화되면서 접촉이나 낙하 등과 같이 외부에서 힘을 받게 되는 환경에서 높은 강도를 유지하는 것이 요구되고 있다. 커버글라스 제작 공정에서 연마공정은 커버글라스의 표면거칠기 및 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 기존 연삭 숫돌에 의한 가공방법은 커버글라스 가공표면에 스크레치, 칩핑, 노칭 및 마이크로 크랙 등의 가공 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모바일 커버글라스의 연마를 위해 연마필름을 이용한 폴리싱 시스템을 개발하였다. 구조적 안정성을 평가하기 위해 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 유한요소모델을 생성하였고 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 응력 및 변위 해석을 통해 특성을 분석하였고 레이저 변위 센서를 이용해 제작된 시스템에 대한 변위를 측정하여 구조적 안정성에 대해 확인하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제34권1호
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• pp.69-79
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• 2009

본 연구의 목적은 근관치료 된 치아를 구조와 물성이 다른 post와 core 그리고 전장관으로 수복한 후 과도한 교합하중을 가했을 때 치아에 나타나는 응력분포를 조사하기 위함이다. 발치 된 상악 제2소구치를 micro-CT로 단층촬영하고 3D Doctor로 윤곽선을 추출한 다음 HyperMesh Ver. 6으로 삼차원 치아모형을 만들고 다음과 같은 세 가지 방법으로 수복한 유한요소모형을 제작하였다. 1) 스테인레스 스틸 포스트와 복합레진 코어 그리고 도재소부전장금관으로 수복한 모형. 2) fiber 포스트와 복합레진 코어 그리고 전부도재관으로 수복한 모형 3) 포스트, 코어와 전장관이 일체형인 간접복합레진 EndoCrown으로 수복한 모형 형성된 모형의 협측 또는 설측교두에 500N의 하중을 가하였으며 하중의 방향은 치아 장축에 대해 45도 이었다. 치관부와 치근부의 von Mises 응력을 ANSYS 9.0프로그램으로 분석한 결과 포스트와 코어의 형태보다는 전장관 재료의 탄성 계수가 근관치료된 상악 소구치의 응력분포를 좌우하였다. 치관부에서는 재료의 탄성계수가 높은 전 장관으로 수복한 모형이 낮은 응력분포를 보였다. 치근부에서는 재료의 탄성계수가 낮은 전 장관으로 수복한 모형 이 낮은 응력분포를 보였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제37권3호
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• pp.171-181
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• 2007

마이크로 임플란트의 식립 혹은 제거 시의 토오크는 안정성과 기계적 파절 가능성에 대한 척도가 되므로 골조건 및 임플란트의 디자인과 연계한 생역학적 분석을 통해 이를 해석적으로 예측하는 수단을 갖는 것이 의미 있는 과제라 사료된다. 이에 본 연구에서는, 국산 Absoanchor (Dentos Inc. Daegu, Korea) 마이크로 임플란트 모델을 대상으로 하여 기본적 디자인 변수(design parameter)인 길이, 직경, 나사산 크기와 토오크 및 임플란트의 비틀림 파절강도와의 역학적 상관관계에 대해 해석하였으며, 골특성이 미치는 영향을 고려하기 위해서 임플란트/해면골 계면의 저항력$(S_{can})$을 $1.0{\sim}2.5MPa$ 범위로 설정하였다. 분석을 위해 임플란트 디자인 변수들만의 함수인 토오크 지수와 비틀림 파절 강도의 지표인 강도 지수를 정의하였다. 분석결과, 임플란트 직경이 증가할수록 토오크 지수가 증가하지만 강도 지수가 토오크 지수보다 증가율이 커서 비틀림 파절에 대한 안전영역이 증가하였으며, 나사산 높이가 커지면 토오크 지수가 증가하지만 강도 지수는 감소되는 것을 관찰하였다. Absoanchor 마이크로 임플란트는 해면골과 계면에서의 저항력$(S_{can})$이 1.0 MPa 이하에서는 전 모델이 토오크에 의한 비틀림 파절로부터 안전한 것으로 분석되었으나 $(S_{can})$이 증가하면 일부 모델에서는 파절 위험성이 있는 것으로 분석되었다. $S_{can}$이 1.5 MPa수준에서는 경부직경이 1.5 mm 이상이면 전체 길이$(5{\sim}12mm)$에서 안전하였다. 또한, $S_{can}$이 2.0 MPa 수준에서 식립깊이 8 mm를 가지려면 경부직경이 1.5 mm 이상인 모델을 선정하는 것이 안전한 것으로 분석되었다. 항불안을 측정하는 EPM 실험에서도 1회나 2주간 SCE 10mg/kg과 100mg/kg을 투여 받은 생쥐에서 생리 식염수만 투여 받은 생쥐보다 open arms에서 머무는 시간이 유의하게 증가되어 SCE가 단기 또는 장기간의 항불안에 효과가 있음을 나타냈다. 시험관내 실험 결과에서는, SCE와 SCE-40이 SERT, NET, 그리고 GABA ligand의 결합 억제능이 있음이 확인되었고, SCE와 SCE-40은 serotonin(5-hydroxytryptamine: 5-HT)과, norepinephrine의 uptake를 억제하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 연구는 효모 추출물(SCE)과 그 분획(SCE-40)이 행동적, 신경학적으로 항우울, 항불안에 효과가 있음을 확인하였으며, 효모 추출물(SCE)과 그 분획(SCE-40)이 안전한 천연식품으로서 우울증, 불안증 등의 관련 질환의 예방, 치료용 의약품 개발과 기능성 식품에 효과적으로 이용될 수 있음을 시사한다.tall fescue 23%, Kentucky bluegrass 6%, perennial ryegrass 8%) 및 white clover 23%를 유지하였다. 이상의 결과를 종합할 때, 초종과 파종비율에 따른 혼파초지의 건물수량과 사료가치의 차이를 확인할 수 있었으며, 레드 클로버 + 혼파 초지가 건물수량과 사료가치를 높이는데 효과적이었다.\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)