• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.22-37
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• 2021

풍탁은 한국, 중국, 일본에서 오랜 기간 사용되고 있는 불교 장엄구이다. 하지만 풍탁은 제작 시기를 추정하는 데 어려움이 있으며 유물의 수가 많지 않아 기초연구가 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 미술사적 연구를 참고하여 논산 관촉사 석조미륵보살입상의 보개에 장식되어 있는 청동풍탁 8점을 형태학적으로 분류하였으며, 이에 따른 제작 기법 및 제작 시기에 대하여 과학적으로 규명하였다. 연구 결과를 종합해볼 때 보개의 위치에 따라 관촉사 석조미륵보살입상 청동풍탁은 형태 및 제작 기법의 특징이 나타났다. 대형인 하부 보개 청동풍탁 4점은 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금을 주조 기법으로 제작하였으며, 서산 출토 동제풍탁과 형태가 매우 흡사하여 고려 전기에 조성된 것으로 확인된다. 중형인 상부 보개 북측 청동풍탁 2점은 Cu-Sn 또는 Cu-Sn-Pb 합금을 단조 기법으로 제작하였으며, 고려 후기~조선시대에 나타나는 원통형 풍탁과 형태가 유사하다. 소형인 상부 보개 남측 청동풍탁 2점은 미량의 아연(Zn)이 존재하는 것으로 판단되는 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금을 주조 기법으로 제작하였으며, 합금 성분 및 치게의 형태 등을 통해 조선 후기에 제작된 것으로 보인다. 미세조직 관찰 및 성분 분석을 통해 하부 보개 청동풍탁 2점은 Cu:Sn:Pb≒80:15:5의 합금비를 지닌 삼원계 합금을 주조 후 서냉하여 제작하였음을 알 수 있다. 상부 보개 동북측 청동풍탁은 방짜유기와 유사한 합금비인 Cu-Sn 이원계 합금을 소재로 단조 기법으로 제작된 것으로 확인된다. 이를 국내 풍탁의 선행 연구와 비교·분석한 결과, 하부 보개 동측 청동풍탁 2점은 타명기에 적합한 주석 함유량을 지닌 고려시대에 제작된 강진 월남사지 출토 금동풍탁의 합금 조성비와 유사하게 확인된다. 방짜유기와 유사한 합금비를 지닌 상부 보개 동북측 청동풍탁은 현재까지 연구된 풍탁 중 유일하게 단조 기법으로 제작된 사례이다. 본 연구를 통해 풍탁의 제작 시기를 형태학적 특징으로 구분하는 데 있어 과학적인 근거를 통해 보다 명확하게 구분할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 전기화학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2023

리튬 이차전지의 4 대 구성요소에 포함되는 양극은 배터리의 에너지 밀도를 담당하는 중요한 구성요소에 속하며, 보편적으로 제작되는 양극의 습식 제작 공정에는 활물질, 도전재, 고분자 바인더의 혼합 과정이 필수적으로 이루어지게 된다. 하지만, 양극의 혼합 조건의 경우 체계적인 방법이 갖추어져 있지 않기 때문에 제조사에 따라 성능의 차이가 발생하는 경우가 대다수이다. 따라서, 양극의 슬러리 제작 단계에서 정돈되지 않은 혼합 방법의 최적화를 진행을 위해 보편적으로 사용되는 THINKY mixer와 homogenizer를 이용한 LiMn₂O₄ (LMO) 양극을 제조해 각각의 특성을 비교하였다. 각 혼합 조건은 2000 RPM, 7 min으로 동일하게 진행하였으며, 양극의 제조 동안 혼합 방법의 차이만을 판단하기 위해 다른 변수 조건들은 차단한 후, 실험을 진행하였다(혼합 시간, 재료 투입 순서 등). 제작된 THINKY mixer LMO (TLMO), homogenizer LMO (HLMO) 중 HLMO는 TLMO보다 더 고른 입자 분산 특성을 가지며, 그로 인한 더 높은 접착 강도를 나타낸다. 또한, 전기화학적 평가 결과, HLMO는 TLMO와 비교하여 개선된 성능과 안정적인 수명 주기를 보였다. 결과적으로 수명특성평가에서 초기 방전 용량 유지율은 HLMO가 69 사이클에서 TLMO와 비교하여 약 4.4 배 높은 88%의 유지율을 보였으며, 속도성능평가의 경우 10, 15, 20 C의 높은 전류밀도에서 HLMO가 더 우수한 용량 유지율과 1C에서의 용량 회복률 역시 우수한 특성을 나타냈다. 이는 활물질과 도전재 및 고분자 바인더가 포함된 슬러리 특성이 homogenizer를 사용할 때, 정전기적 특성이 강한 도전재가 뭉치지 않고 균일하게 분산되어 형성된 전기 전도성 네트워크를 생성할 수 있기 때문으로 간주된다. 이로 인해 활물질과 도전재의 표면 접촉이 증가하고, 전자를 보다 원활하게 전달하여 충전 및 방전 과정에서 나타나는 격자의 부피변화, 활물질과 도전재 사이의 접촉저항의 증가 등을 억제하는 것에 기인한다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.413-422
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• 2022

돌맛조개(Barnea manilensis)는 조간대 하부의 석회암이나 이암 등 무른 암석을 천공하는 이매패류로, 입구는 좁고 안쪽은 넓은 구멍을 만들어 일생을 암석 안에서 서식한다. 본 연구에서는 실체현미경과 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 돌맛조개의 형태와 패각의 미세구조를 관찰하였으며, EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석을 통하여 부위별 원소함량을 측정하였다. 또한 3D모델링 및 구조동역학해석을 이용하여 돌맛조개의 천공 행동에 대한 시뮬레이션을 진행하였다. 미세구조 관찰 결과 패각은 상하 비대칭형이고 천공에 직접적으로 관여하는 앞쪽의 패각에는 두드러지게 융기되어 있는 쟁기 모양의 돌기가 일정한 방향성을 가지고 분포되어 있으며, 패각의 두께는 앞쪽이 뒤쪽보다 두꺼운 것으로 나타났다. EDS 결과 패각의 대부분을 차지하는 CaCO₃ 이외에도 Al, Si, Mn, Fe, Mg 등의 금속 원소가 앞쪽 패각 돌기 외곽에만 첨가된 것으로 보아 이는 패각의 강도를 높여 천공에 유리하게 작용될 것이라 추측된다. 시뮬레이션 결과 패각의 앞쪽과 패각 돌기 중 앞부분에 두드러지게 융기된 돌기가 모든 각도에서 하중을 받는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실제로 암석을 천공하며 하중을 받는 부위는 앞쪽 패각 돌기임을 시사한다. 돌맛조개의 비정형 패각을 이용한 천공 기작은 추후 효율적인 천공 메커니즘을 고안하기 위한 기초 데이터로 활용될 것이라 기대된다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제21권6호
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• pp.653-660
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• 2006

오징어 먹물두부의 응고제 종류에 따른 품질 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 먹물두부의 수율을 GDL 먹물두부가 가장 높았으며, $MgCl_2$, $CaCl_2$ 먹물두부가 낮은 수율을 나타내었다(p<0.001). 그러나 두부 순물의 양은 두부 수율고 반대였다. 먹물두부의 pH는 $MgCl_2$ 두부가 가장 높았고, $CaCl_2$ 두부가 pH가 가장 낮았다(p<0.001). 먹물 두부 순물의 pH도 두부의 pH와 같은 결과였다(p0.001). 먹물두부의 산도는 $CaCl_2$ 두부가 가장 높았고, 글루콘산 칼슘 먹물두부의 산도가 가장 낮아 유의적인 차이가 있었다(p<0.001). 먹물두부 순물의 탁도는 $CaSO_4$, 글루콘산 칼슘, $CaCl_2$ 먹물두부 순으로 높았고, GDL 두부의 탁도가 가장 낮았다(p<0.001). 수분함량 측정 결과 $MgCl_2$ 두부의 수분이 가장 많았고, $CaCl_2$ 두부의 수분이 가장 작게 나타났다(p<0.001). SEM을 이용한 미세구조 관찰에서 GDL 두부와 글루콘산 칼슘 두부의 망상구조가 다른 응고제를 사용한 두부보다 크기가 작고 균일했다. 먹물두부의 관능검사 결과 외관의 기호도, 맛의 기호도에서 GDL 먹물두보가 가장 높은 점수를 얻었으며, 질감의 기호도 역시 GDL 먹물두부가 가장 높았다. 전반적인 기호도는 GDL, 글루콘산 칼슘 먹물 두부 순으로 높게 나타나 수용도가 높았다. 먹물두부의 색도 측정 결과 명도 L값과 적색도 a값은 GDL 먹물두부가 가장 높았고, 황색도 b값은 $CaCl_2$ 두부가 가장 높았다(p<0.001). 먹물 두부의 texture 측정에서 견고성, 껌성, 파쇄성은 글루콘산 칼슘 두부가 가장 높았다. GDL 두부는 견고성은 가장 낮았으나, 응집성은 가장 높게 나타났다. 이화학적 평가간의 상관관계 결과 두부 순물의 pH가 높을수록 산도는 높아지고, 탁도는 낮아졌다. 산도는 탁도, 수분함량과 부의 상관관계가 있었다. 관능검사와 기계적 검사간의 상관관계에서 수분함량은 다른 관능검사 항목과 부의 상관관계를 나타내었다. 기호도와 관능항목간의 상관관계 결과 전반적으로 구수한 향이 강하고, 응집성, 탄력성이 높을수록 기호도가 높게 나타났다.

• 한국주조공학회지
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• 제43권5호
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• pp.230-240
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• 2023

염화물 환경에서 329LD 린 듀플렉스 스테인리스강과 CF3M 오스테나이트 스테인리스강 주물재의 공식 거동을 조사하였다. CF3M 합금에 비해 상대적으로 낮은 Ni 및 낮은 Mo 함량을 갖는 329LD 합금의 공식 전위, 부동태 영역 및 임계 공식 온도는 상용 CF3M 합금보다 높기 때문에 329LD 합금의 공식 저항성은 CF3M 합금보다 우수하였다. CF3M 합금에 비해 높은 Cr과 Mo 와 중간 정도의 N 함량을 갖는329LD 합금의 공식 저항성이 향상된 이유는 크게 두 가지이다. 첫째, 329LD 합금의 공식 저항 당량지수 (PREN δ+γ) 값이 CF3M 합금보다 높다. 둘째, 329LD 합금의 부동태 영역은 CF3M 합금의 부동태 영역보다 크다. 이는 329LD 합금에 높은 Cr과 낮은 Mo 및 중간 정도의 N 함량을 첨가함으로써 세 원소의 시너지 효과가 부동태 피막의 부동태를 향상시켜 내식성을 증가시키기 때문이다. 공식저항 당량지수에서 N factor 16을 이용하여 계산된 오스테나이트 (γ)의 PREN_γ과 페라이트 (δ) 값의 PREN_δ을 계산한 결과 오스테나이트 (γ)의 PREN_γ 값이 페라이트 (δ)보다 작으므로 329LD 합금의 공식은 γ상에서 선택적으로 시작되어 최종적으로는 γ상에서 δ상으로 전파됨을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.899-909
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• 2023

본 연구는 전통적으로 채색문화유산의 백색 무기안료로 사용된 호분안료를 대상으로 패각의 종류 및 소성 여부에 따른 재료과학적 특성을 분석하고, 보존환경 안정성을 평가하였다. 이를 위해 벚굴, 대합 패각 2종으로 제조된 호분과 이를 1,150 ℃에서 소성한 호분 2종을 수집하였다. 성분분석 결과, 소성 전의 호분안료는 calcite, aragonite 등의 탄산칼슘이고, 소성 후에는 portlandite가 주구성 물질로 calcite가 혼재되어 있었다. FE-SEM분석 결과, 소성 전에는 패각 종류에 따라 고유의 입형 조직을 보이지만 소성 후에는 다공성 입자의 조직 형태로 변하였다. 이에 따라 안료의 흡유량이 상당히 커지는 것을 볼 수 있다. 또한 소성 전보다 소성 후 백색도가 향상되는데, 대합 호분 안료(CS)의 색도 개선율이 더 높았다. 촉진내후성 시험 결과, 호분안료 채색시편은 시험 후 색차값이 2미만으로 육안으로 인지하기 어려운 정도였다. 특히 소성 전에 비해 소성 후 호분안료의 색차값이 작은 것으로 색 안정성이 높아진 것을 알 수 있다. 반면 소성 전보다 소성 후 시편에서 채색층 도막의 안정성이 떨어지는 것을 확인하였다. 항진균 효과는 공시균으로 Aspergillus niger, Tyromyces palustris, Trametes versicolor를 사용하였고, 호분안료가 곰팡이균에 대한 예방 보호적 효과가 있는 것으로 드러났다. 특히 소성과정을 거친 안료의 항진균 효과가 우수했는데, 이는 안료의 재료적 특성상 염기성이 강해진 것에 기인된 결과로 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-22
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• 2008

[ $O_2/SF_6$ ], $O_2/N_2$ 그리고 $O_2/CH_4$의 혼합 가스를 이용하여 폴리카보네이트의 플라즈마 식각을 연구하였다. 플라즈마 식각 장비는 축전 결합형 플라즈마 시스템을 사용하였다. 폴리카보네이트 식각은 감광제 도포 후에 UV 조사의 포토리소그래피 방법으로 마스크를 제작하여 실험하였다. 본 식각 실험에서는 $O_2$와 다른 기체와의 혼합비와 RIE 척 파워 증가에 따른 폴리카보네이트의 식각 특성 연구를 중심으로 하였다. 특히 건식 식각 시에 사용한 공정 압력은 100 mTorr로 유지하였으며 공정 압력은 기계적 펌프만을 사용하여 유지하였다. 식각 실험 후에 표면 단차 측정기, 원자력간 현미경 그리고 전자 현미경 등을 이용하여 식각한 샘플을 분석 하였다. 실험 결과에 의하면 폴리카보네이트 식각에서 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 순수한 $O_2$나 $SF_6$를 사용한 것보다 각각 약 140 % 와 280 % 정도의 높은 식각 속도를 얻을 수 있었다. 즉, 100 W RIE 척 파워와 100 mTorr 공정 압력을 유지하면서 20 sccm $O_2$의 플라즈마 식각에서는 약 $0.4{\mu}m$/min, 20 sccm의 $SF_6$를 사용하였을 때에는 약 $0.2{\mu}$/min의 식각 속도를 얻었다. 그러나 60 %의 $O_2$와 40 %의 $SF_6$로 혼합된 플라즈마 분위기에서는 20 sccm의 순수한 $O_2$에 비해 상대적으로 낮은 -DC 바이어스가 인가되었음에도 식각 속도가 약 $0.56{\mu}m$/min으로 증가하였다. 그러나 $SF_6$ 양의 추가적인 증가는 폴리카보네이트의 식각 속도를 감소시켰다. $O_2/N_2$와 $O_2/CH_4$의 플라즈마 식각에서는 $N_2$와 $CH_4$의 양이 각각 증가함에 따라 식각 속도가 감소하였다. 즉, $O_2$에 $N_2$와 $CH_4$의 혼합은 폴리카보네이트의 식각 속도를 저하시켰다. 식각된 폴리카보네이트의 표면 거칠기 절대값은 식각 전에 비해 $2{\sim}3$ 배정도 증가하였지만 전자현미경으로 표면을 관찰 하였을 때에는 식각 실험 후의 폴리카보네이트의 표면이 깨끗한 것을 확인할 수 있었다. RIE 척 파워의 증가는 -DC 바이어스와 폴리카보네이트의 식각 속도를 거의 선형적으로 증가시켰으며 이 때 폴리카보네이트의 감광제에 대한 식각 선택비는 약 1:1 정도였다. 본 연구의 의미는 기계적 펌핑 시스템만을 사용한 간단한 플라즈마 식각 시스템으로도 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 폴리카보네이트의 미세 구조를 만드는데 사용이 가능하며 $O_2/N_2$와 $O_2/CH_4$의 결과에 비해 상대적으로 우수한 식각 조건을 얻을 수 있었다는 것이다. 이 결과는 다른 폴리머 소재 미세 가공에도 응용이 가능하여 앞으로 많이 사용될 수 있을 것으로 예상한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.108-118
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• 2009

연구목적: 1961년 Chase에 의해 처음 소개된 기능 인상법(functional impression technique)은 기존 의치에 이장된 조직 양화재(tissue conditioner)를 이용하여 실제 기능 운동 하에서 동적인 지지 조직의 인상과 기능적이며 생리적인 의치 변연부의 형태와 길이를 기록하는 술식이다. 조직 양화재가 기능 인상법의 재료로 사용되기 위해서는 체적 안정성, 미세부 재현성, 흐름성 등의 특성과 함께 치과용 석고와의 적합성(compatibility)을 고려하여야 한다. 하지만 기능 인상법 재료로 조직 양화재를 사용할 경우 구강내 환경 속에서 시간이 지남에 따라 석고 표면 거칠기에는 어떠한 영향을 미칠지 또한 그에 따라 석고 표면의 변화를 고려하여 어느 정도 기간 동안 구강 내에 유지하는 것이 좋을지에 대한 연구는 거의 없는 상황이다. 이에 본 연구는 조직 양화재를 기능 인상법의 재료로서 사용할 경우, 조직 양화재의 종류와 분액비, 침수시간이 치과용 석고 표면 거칠기에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 임상적으로 많이 쓰이는 3종의 조직 양화재(Coe-Comfort, Visco-Gel, Soft-Liner)로 제조사에서 추천하는 분액비(P/L ratio)를 기준으로 표준 분액비에 따라 혼합한 군(R), 분말의 양을 20% 많이 혼합한 군(M), 분말의 양을 20% 적게 혼합한 군(L)으로 나누어 조직 양화재를 혼합하여 직경 20 mm, 두께 2 mm의 시편을 제작하였다. 각 조직 양화재 시편들을 다시 인공 타액 속의 침수시간(0시간, 1일, 3일, 5일, 7일)에 따라 5개의 군으로 나눈 뒤 인공 타액에 완전히 담구어 $37^{\circ}C$에서 보관하였다. 정해진 침수시간이 경과한 시편을 꺼내서 초경석고를 부어 석고 시편을 제작한 뒤 조직 양화재와 접해있던 석고 시편 표면의 거칠기를 접촉식 표면 조도기(Surfcoder SEF-30D, Kosaka laboratory Ltd., Tokyo, Japan)로 측정하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 결과 및 결론: 1. 조직 양화재로 부터 만들어진 석고 모형의 표면 거칠기에 주된 영향을 미치는 요인은 기능 인상을 채득하기 위해 구강 내에 조직 양화재를 위치시키는 기간이었고, 그 외에 조직 양화재의 종류와 분액비도 통계학적으로 유의한 영향을 미치는 요인이었다. 2. 3가지 P/L ratio 실험 조건 모두에서 Visco-Gel과 Soft-Liner 간에는 석고 모형의 표면 거칠기값이 침수시간이 변함에 따라 통계학적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았지만, Coe-Comfort의 경우에는 침수시간이 변함에 따라 Soft-Liner와 Visco-Gel보다 석고 모형의 표면 거칠기값이 통계학적으로 유의성 있게 더 큰 값을 보였다. 3. 3종의 실험 대상 조직 양화재 모두에서 R(recommended)와 M(more) group 간에는 석고 모형의 표면 거칠기값이 침수시간이 변함에 따라 통계학적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았지만, L(less) group의 경우에는 침수시간이 변함에 따라 R과 M group보다 석고 모형의 표면 거칠기값이 통계학적으로 유의성 있게 더 큰 값을 보였다. 이러한 연구 결과로부터 석고 모형의 표면 거칠기에는 구강 내에서의 시간이 가장 큰 영향을 나타내며, 조직 양화재의 종류와 분액비도 영향을 미칠 수 있기 때문에 술자가 기능 인상 채득 시에 적절한 구강 내 적용시간에 대해서 잘 이해하고 있고, 기능 인상에 적합한 조직 양화재를 선별할 수 있다면 조직 양화재를 이용하여 유용하게 기능 인상을 채득할 수 있을 것이다.