• 제목/요약/키워드: Micro-particle penetration

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집먼지 진드기 알레르겐 차단 침구에 사용되는 극세 공극 직물의 공극 측정을 위한 입자 투과 실험 장치의 개발 (Development of the Experimental Apparatus to Measure a Pore Size of Micro-pore Fabrics Used for a Bedding to Block the House Dust Mite Allergen)

  • 김동회
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.557-563
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    • 2022
  • 극세 공극 직물의 알레르겐 투과율을 측정하기 위해서는 극세 공극 직물의 공극을 측정하는 편리하고 적절한 실험 장치의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 중량 감소율을 측정하여 극세 공극 직물의 공극 크기를 측정하기 위한 간단하고 경제적인 실험 방범을 개발하였다. 또한, 개발된 미세 입자 투과 장치를 사용하여 다양한 직물의 공극 크기를 측정하여 알레르겐 차단 성능을 평가하였다. 본 연구에 의하면 극세 공극 직물의 공극의 크기는 중량 감소 비율을 측정함으로써 구할 수 있었다. 또한 중량 감소 비율의 값은 입자 투과 장치를 통과하는 흡입 압력이 작을수록, 흡입 시간이 길수록 큰 값을 나타났으며, 이 값으로부터 직선 삽입 방법을 통하여 실험 직물의 공극 크기를 측정 할 수 있었다. 개발된 실험 장치 및 방법은 집먼지 진드기 차단 침구에 사용되는 극세 공극 직물에 대하여 그 효과를 검증하는 품질 관리 방법의 실험 기준으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

소각 X-선 산란을 이용한 고무입자로 강인화된 폴리카보네이트의 변형에 관한 연구 (Small Angle X-ray Scattering Studies on Deformation Behavior of Rubber Toughened Polycarbonate)

  • 조길원;최재승;양재호;강병일
    • 접착 및 계면
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    • 제3권4호
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    • pp.19-26
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    • 2002
  • 고무입자로 강인화된 폴리카보네이트의 강인화 메커니즘을 연구하기 위하여 synchrotron X-선을 이용한 소각 X-선 산란법을 이용하여 실시간으로 변형 과정에서의 폴리카보네이트 내의 micro-void의 생성과 성장과정을 조사하였다. 시료는 직경 $0.3{\mu}m$의 가교화된 아크릴 고무입자로 강인화된 폴리카보네이트이며 wedge test 방식으로 시료에 변형을 가하면서 X-선을 조사하여 산란빔의 세기 변화를 살펴보았다. 변형이 증가함에 따라 산란빔의 세기가 증가하며 이는 폴리카보네이트 매트릭스 내의 micro-void의 생성에 의한 것으로 추정된다. 이러한 micro-void는 폴리카보네이트 매트릭스 내부에 생선된 것으로서 이는 고무입자와 매트릭스간의 계면분리 현상이나 고무입자 내부의 cavitation에 의한 void는 아닌 것으로 추정된다. 이 micro-void는 큰 void들과는 달리 특정한 변형 정도에 이르러 일정한 크기를 갖고 생성되기 시작하며 변형 정도가 증가하여도 그 크기는 증가하지 않고 단지 그 양만이 계속적으로 증가함을 알 수 있다.

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Measurement of Brownian motion of nanoparticles in suspension using a network-based PTV technique

  • Banerjee A.;Choi C. K.;Kihm K. D.;Takagi T.
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 Proceedings of 2004 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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    • pp.91-110
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    • 2004
  • A comprehensive three-dimensional nano-particle tracking technique in micro- and nano-scale spatial resolution using the Total Internal Reflection Fluorescence Microscope (TIRFM) is discussed. Evanescent waves from the total internal reflection of a 488nm argon-ion laser are used to measure the hindered Brownian diffusion within few hundred nanometers of a glass-water interface. 200-nm fluorescence-coated polystyrene spheres are used as tracers to achieve three-dimensional tracking within the near-wall penetration depth. A novel ratiometric imaging technique coupled with a neural network model is used to tag and track the tracer particles. This technique allows for the determination of the relative depth wise locations of the particles. This analysis, to our knowledge is the first such three-dimensional ratiometric nano-particle tracking velocimetry technique to be applied for measuring Brownian diffusion close to the wall.

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Evaluation of Fiber and Blast Furnace Slag Concrete Chloride Penetration through Computer Simulation

  • Kim, Dong-Hun;Petia, Staneva;Lim, Nam-Gi
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.379-386
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    • 2011
  • Durability of concrete is an important issue, and one of the most critical aspects affecting durability is chloride diffusivity. Factors such as water.cement ratio, degree of hydration, volume of the aggregates and their particle size distribution have a significant effect on chloride diffusivity in concrete. The use of polypropylene fibers(particularly very fine and well dispersed micro fibers) or mineral additives has been shown to cause a reduction in concrete's permeability. The main objective of this study is to evaluate the manner in which the inclusion of fiber(in terms of volume and size) and blast furnace slag(BFS) (in terms of volume replacement of cement) influence the chloride diffusivity in concrete by applying 3D computer modeling for the composite structure and performing a simulation of the chloride penetration. The modeled parameters, i.e. chloride diffusivity in concrete, are compared to the experimental data obtained in a parallel chloride migration test experiment with the same concrete mixtures. A good agreement of the same order is found between multi.scale microstructure model, and through this chloride diffusivity in concrete was predicted with results similar to those experimentally measured.

메타카올린 및 실리카퓸의 혼입이 고강도 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과에 미치는 영향에 관한 통계적 가설검증 (The Statistical Hypothesis Verification to Influence of Addition of Metakaolin and Silica Fume on Compressive Strength and Chloride Ion Penetration of High Strength Concrete)

  • 민정욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.215-225
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    • 2011
  • 메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을 사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한 메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.

Development of Bio-ballistic Device for Laser Ablation-induced Drug Delivery

  • Choi, Ji-Hee;Gojani, Ardian B.;Lee, Hyun-Hee;Jeung, In-Seuk;Yoh, Jack J.
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제9권3호
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    • pp.68-71
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    • 2008
  • Transdermal and topical drug delivery with minimal tissue damage has been an area of vigorous research for a number of years. Our research team has initiated the development of an effective method for delivering drug particles across the skin (transdermal) for systemic circulation, and to localized (topical) areas. The device consists of a micro particle acceleration system based on laser ablation that can be integrated with endoscopic surgical techniques. A layer of micro particles is deposited on the surface of a thin metal foil. The rear side of the foil is irradiated with a laser beam, which generates a shockwave that travels through the foil. When the shockwave reaches the end of the foil, it is reflected as an expansion wave and causes instantaneous deformation of the foil in the opposite direction. Due to this sudden deformation, the microparticles are ejected from the foil at very high speeds, and therefore have sufficient momentum to penetrate soft body tissues. We have demonstrated this by successfully delivering cobalt particles $3\;{\mu}m$ in diameter into gelatin models that represent soft tissue with remarkable penetration depth.

충격파를 이용한 레이저 어블레이션 기반의 마이크로 입자 가속 시스템 개발 및 약물전달 응용 (Development of shock wave induced microparticle acceleration system based on laser ablation and its application on drug delivery)

  • 최지혜;;이현희;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.587-593
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 신체 조직의 손상을 최소화할 수 있는 경피(transdermal) 및 국부적인(topical) 약물전달을 가능하게 하는 마이크로 입자가속시스템 개발에 있다. Ballistic 역학을 기반으로 하는 본 방법을 통하여 체순환을 위한 경피 및 국부적 약물 전달이 가능하다. 얇은 금속 포일의 한 쪽 면에 마이크로 입자들을 얹어놓고 뒷면에 레이저를 조사하면 충격파가 발생하고, 이 충격파는 포일을 통과하며 포일의 끝에서 금속-공기간의 acoustic impedance 차이로 expansion wave로 반사되어 포일이 반대 방향으로 변형을 일으키게 한다. 이 순간적인 변형으로 인해 포일에 붙어있던 마이크로 입자들이 가속되어 튕겨 나가게 된다. 입자들이 가속되는 속도가 굉장히 크기 때문에 이들은 신체 조직을 침투할 만한 충분한 운동량을 갖고 있다. 입자들의 침투 여부를 확인하기 위해 우리는 5${\mu}m$ 크기의 코발트 입자들을 연조직을 묘사하는 젤라틴에 가속시켰으며, 주목할 만한 침투 깊이를 얻으며 실험에 성공하였다.

잔골재의 입도분포가 SSPM의 침투성능에 미치는 영향 (Effects of Fine Aggregate Size on Penetration Performances of SSPM)

  • 윤현광;윤다애;이찬우;박완신;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.25-31
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    • 2019
  • 본 연구는 콘크리트 내부 공극 및 계면 사이에 깊게 침투가 가능한 실란복합화합물을 기반으로한 표면보호재 (Silane Surface Protection Material, SSPM)를 사용한 기존 콘크리트 내구성 향상 방안 도출을 위해 실시되었다. SSPM을 적용한 모르타르의 미세구조 평가, 잔골재의 입도 분포에 따른 침투깊이 및 공극량을 측정하였다. 그 결과 모르타르 내부에 액상 및 크림형질의 SSPM이 침투된 것으로 나타났으며, 공극량 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM을 적용하였을 때 공극량이 감소하는 것으로 나타났다. 침투깊이 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM 도포량이 증가함에 따라 침투깊이가 증가하는 것으로 나타났으며, 공극량이 상대적으로 많은 일반잔골재(Type 2)로 제작한 모르타르의 침투깊이가 적게 나타났다. 콘크리트에 적용할 경우 침투깊이는 다소 감소할 것으로 판단되나, 콘크리트 표면에 침투하여 내구성을 향상 시길 수 있을 것으로 판단된다.

Anti-Melanogenic Potentials of Nanoparticles from Calli of Resveratrol-Enriched Rice against UVB-Induced Hyperpigmentation in Guinea Pig Skin

  • Lee, Taek Hwan;Kang, Ji Hee;Seo, Jae Ok;Baek, So-Hyeon;Moh, Sang Hyun;Chae, Jae Kyoung;Park, Yong Un;Ko, Young Tag;Kim, Sun Yeou
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제24권1호
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    • pp.85-93
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    • 2016
  • We already reported that genetically engineered resveratrol-enriched rice (RR) showed to down-regulate skin melanogenesis. To be developed to increase the bioactivity of RR using calli from plants, RR was adopted for mass production using plant tissue culture technologies. In addition, high-pressure homogenization (HPH) was used to increase the biocompatibility and penetration of the calli from RR into the skin. We aimed to develop anti-melanogenic agents incorporating calli of RR (cRR) and nanoparticles by high-pressure homogenization, examining the synergistic effects on the inhibition of UVB-induced hyperpigmentation. Depigmentation was observed following topical application of micro-cRR, nano-calli of normal rice (cNR), and nano-cRR to ultraviolet B (UVB)-stimulated hyperpigmented guinea pig dorsal skin. Colorimetric analysis, tyrosinase immunostaining, and Fontana-Masson staining for UVB-promoted melanin were performed. Nano-cRR inhibited changes in the melanin color index caused by UVB-promoted hyperpigmentation, and demonstrated stronger anti-melanogenic potential than micro-cRR. In epidermal skin, nano-cRR repressed UVB-promoted melanin granules, thereby suppressing hyperpigmentation. The UVB-enhanced, highly expressed tyrosinase in the basal layer of the epidermis was inhibited by nano-cRR more prominently than by micro-cRR and nano-cNR. The anti-melanogenic potency of nano-cRR also depended on pH and particle size. Nano-cRR shows promising potential to regulate skin pigmentation following UVB exposure.

Effect of steel fibres and nano silica on fracture properties of medium strength concrete

  • Murthy, A. Ramachandra;Ganesh, P.
    • Advances in concrete construction
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    • 제7권3호
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    • pp.143-150
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    • 2019
  • This study presents the fracture properties of nano modified medium strength concrete (MSC). The nano particle used in this study is nano silica which replaces cement about 1 and 2% by weight, and the micro steel fibers are added about 0.4% volume of concrete. In addition to fracture properties, mechanical properties, namely, compressive strength, split tensile strength, and flexural strength of nano modified MSC are studied. To ensure the durability of the MSC, durability studies such as rapid chloride penetration test, sorptivity test, and water absorption test have been carried out for the nano modified MSC. From the study, it is observed that significant performance improvement in nano modified MSC in terms of strength and durability which could be attributed due to the addition pozzolanic reaction and the filler effect of nano silica. The incorporation of nano silica increases the fracture energy about 30% for mix without nano silica. Also, size independent fracture energy is arrived using two popular methods, namely, RILEM work of fracture method with $P-{\delta}$ tail correction and boundary effect method. Both the methods resulted in nearly the same size-independent $G_F$ irrespective of the notch to depth ratio of the same specimen. This shows evidence that either of the two procedures could be used in practice for analysis of cracked concrete structures.