• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1999년도 The 7th Summer Workshop of the Membrane Society of Korea
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• pp.39-42
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• 1999

Perfluoropolymers represent the ultimate resistance to hostile chemical environments and high service temperature, attributed to the presence of fluorine in the polymer backbone, i.e. to the high bond energy of C-F and C-C bonds of fluorocarbons. Copolymers of Tetrafluoroethylene (TEE) and 2, 2, 4Trifluoro-5Trifluorometoxy- 1, 3Dioxole (TTD), commercially known as HYFLON AD, are amorphous perfluoropolymers with glass transition temperature (Tg)higher than room temperature, showing a thermal decomposition temperature exceeding 40$0^{\circ}C$. These polymer systems are highly soluble in fluorinated solvents, with low solution viscosities. This property allows the preparation of self-supported and composite membranes with desired membrane thickness. Symmetric and asymmetric perfluoropolymer membranes, made with HYFLON AD, have been prepared and evaluated. Porous and not porous symmetric membranes have been obtained by solvent evaporation with various processing conditions. Asymmetric membranes have been prepared by th wet phase inversion method. Measure of contact angle to distilled water have been carried out. Figure 1 compares experimental results with those of other commercial membranes. Contact angles of about 120$^{\circ}$for our amorphous perfluoropolymer membranes demonstrate that they posses a high hydrophobic character. Measure of contact angles to hexandecane have been also carried out to evaluate the organophobic character. Rsults are reported in Figure 2. The observed strong organophobicity leads to excellent fouling resistance and inertness. Porous membranes with pore size between 30 and 80 nanometers have shown no permeation to water at pressures as high as 10 bars. However high permeation to gases, such as O2, N2 and CO2, and no selectivities were observed. Considering the porous structure of the membrane, this behavior was expected. In consideration of the above properties, possible useful uses in th field of gas- liquid separations are envisaged for these membranes. A particularly promising application is in the field of membrane contactors, equipments in which membranes are used to improve mass transfer coefficients in respect to traditional extraction and absorption processes. Gas permeation properties have been evaluated for asymmetric membranes and composite symmetric ones. Experimental permselectivity values, obtained at different pressure differences, to various single gases are reported in Tab. 1, 2 and 3. Experimental data have been compared with literature data obtained with membranes made with different amorphous perfluoropolymer systems, such as copolymers of Perfluoro2, 2dimethyl dioxole (PDD) and Tetrafluorethylene, commercialized by the Du Pont Company with the trade name of Teflon AF. An interesting linear relationship between permeability and the glass transition temperature of the polymer constituting the membrane has been observed. Results are descussed in terms of polymer chain structure, which affects the presence of voids at molecular scale and their size distribution. Molecular Dyanmics studies are in progress in order to support the understanding of these results. A modified Theodoru- Suter method provided by the Amorphous Cell module of InsightII/Discover was used to determine the chain packing. A completely amorphous polymer box of about 3.5 nm was considered. Last but not least the use of amorphous perfluoropolymer membranes appears to be ideal when separation processes have to be performed in hostile environments, i.e. high temperatures and aggressive non-aqueous media, such as chemicals and solvents. In these cases Hyflon AD membranes can exploit the outstanding resistance of perfluoropolymers.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.447-455
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• 2013

본 연구에서는 다공질 지반체내의 투수계수를 계산하기 위하여 정방형의 배열형태를 갖는 유동관망(pipe network) 유동해석 모델을 개발하였다. 본 유동관망을 통한 유체의 흐름 메커니즘은 통계적 침투이론(percolation theory)에 기초하여 정의된다(Stauffer and Aharony, 1994). 여기서, 개별 유동관의 직경들이 주어진 다공질 매질의 공극률과 공극크기 분포특성을 기초로 하여 통계적으로 지정됨으로 계산된 유체흐름은 불균일한 채널 유동 형태로 나타난다. 본 유동해석에서는 유동관망 모델의 한쪽 경계면에 가압된 유체가 투입되고 다른 측면 경계면들은 흐름을 억제하는 경계조건을 두어 한 방향으로 유동관망을 통해 유체의 흐름을 유도하여 모델링된다. 이때, 흐름을 허용할지를 정의하는 확산조건(percolation condition)이 각 유동관에 부여되며, 이는 각 유동 경로의 직경과 재료면 특성을 기초로 계산된 삼투압(capillary pressure) 수준에 의해 정의된다. 유체가 유입되는 면의 수압에 대해 전체 유동관망 모델 내의 수압 분포가 평형을 이루면 유출되는 면의 수압이 일정해 지며, 유입면의 수압과 계산된 유출면의 수압 및 유동량을 Darcy 방정식에 적용하면 유동관망 모델로 모사된 다공질 매질의 투수계수를 얻어 낼 수 있다. 본 연구에서는, 민감할 것으로 예상된 유동 격자망의 규모의 투수계수 결과값에 대한 민감도를 검토하였으며, 실제 석유개발 현장에서 수집된 시추코어에 대해 측정된 투수계수값과 제안 네트워크 모델을 이용한 계산값과 비교하여 합리적인 범위 내에서 잘 부합됨을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권1호
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• pp.37-44
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• 2003

본 실험연구에서는 정상유동상태에서 새롭게 설계된 자가팽창성 그래프트 스텐트의 수력학적 성능을 평가하고자 하였다. 코팅 재질이 다른 두 개의 그래프트 스텐트와 한 개의 타이티놀 금속스텐트가 실험에 사용되었으며, 유량이 가자 5, 10, 15 1/min에서 스텐트 전후에서의 압력변화 및 속도분포를 측정하였다. 스텐트 삽입에 의한 압력손실은 유량이 증가함에 지수적으로 증가하였다. 특히 15 1/min의 유량에서 다공성 PTFE 그래프트 스텐트와 TiNi 금속스텐트의 압력손실은 거의 동일하나 PU 그래프트 스텐트는 약 6배 이상의 현저한 증가를 보이고 있다. 스텐트 후류에서의 속도분포는 다공성 PTFE 그래프트 스텐트와 TiNi 금속스텐트는 유량에 관계없이 유사한 형태를 보여주고 있다. 그러나, PU 그래프트 스텐트에서는 특히 유량이 10 1/min 이상에서 속도분포가 비대칭적이고 관 중심에서의 상대적인 낮은 유속을 보여주고 있으며, 결과적으로 벽면전단응력 및 수직응력의 증가론 초래하고 있다. 이와같이 PU 그래프트 스텐트의 상대적으로 낮은 수력학적 성능은 스텐트가 보다 작은 관에 삽입되었을때 코팅재질의 낮은 유연성으로 인하여 스텐트의 표면에 주름이 발생하여 유동단면이 비대칭적으로 되고 벽면의 조도가 증가하며, 관벽과 스텐트와 틈새가 존재하여 제트류가 형성되기 때문으로 해석된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.948-954
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• 2008

침지형 MBR 공정에서 막 오염과 플럭스 감소의 주요 원인인 케이크층에 의한 저항을 저감하기 위하여 분리막 모듈의 외부에 원통형 관을 도입하였다. 도입된 원통형관 안에 노즐과 산기관을 적용하여 공기 주입량에 따른 공기와 액체의 2상흐름(Two phase flow)중 slug 흐름을 유도하여 공기 방울에 의한 막세정의 효과를 비교 분석하였다. 실험결과 동일한 유량의 공기를 공급할 경우 노즐에서 발생한 공기방울이 원통형관으로 유입되면서 효율적인 slug 흐름을 형성으로 산기관을 사용한 공급 방식보다는 막오염 방지에 효과적이었음을 알 수 있었다. 그러나 노즐로 공급되는 공기의 유량을 최적화하지 않는다면 원통형 관의 벽 부분부터 활성슬러지 혼합액이 퇴적하게 되거나 막간에 슬러지가 퇴적되어 관 내부의 급격한 막힘 현상이 발생하여 일정시간이 경과하면, 오히려 산기관보다 급격한 막오염 현상을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 원통형 관 내부에 침지된 분리막의 면적의 최적 비율, A$_m$/A$_t$가 비율이 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 산기관의 경우에는 A$_m$/A$_t$ 비율이 0.27일 때 최소화된 막오염이 관찰된 반면에, 노즐의 경우에는 A$_m$/A$_t$ 비율이 0.55일 때 막오염이 최소값을 보였다. 따라서 상승하는 공기방울에 의한 막오염 저감효과는 관 내부의 중공사막이 차지하고 있는 비율, A$_m$/A$_t$에 크게 의존하고 있으며, 산기관과 노즐의 경우 그 최적비율은 각각 다름을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제27권11호
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• pp.631-635
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• 2017

We report facile solution processing of mesoporous hematite (${\alpha}-Fe_2O_3$) thin films for high efficiency solar-driven water splitting. $Fe_2O_3$ thin films were prepared on fluorine doped tin oxide(FTO) conducting substrates by spin coating of a precursor solution followed by annealing at $550^{\circ}C$ for 30 min. in air ambient. Specifically, the precursor solution was prepared by dissolving non-toxic $FeCl_3$ as an Fe source in highly versatile dimethyl sulfoxide(DMSO) as a solvent. The as-deposited and annealed thin films were characterized for their morphological, structural and optical properties using field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and UV-Vis absorption spectroscopy. The photoelectrochemical performance of the precursor (${\alpha}-FeOOH$) and annealed (${\alpha}-Fe_2O_3$) films were characterized and it was found that the ${\alpha}-Fe_2O_3$ film exhibited an increased photocurrent density of ${\sim}0.78mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE, which is about 3.4 times higher than that of the ${\alpha}-FeOOH$ films ($0.23mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE). The improved performance can be attributed to the improved crystallinity and porosity of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films after annealing treatment at higher temperatures. Detailed electrical characterization was further carried out to elucidate the enhanced PEC performance of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.510-518
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• 2016

본 연구에서는 폴리에틸렌글리콜-카르복실산과 에틸셀룰로스 사이의 에스테르화 반응을 통해 에틸셀룰로스-폴리에틸렌글리콜 가지형 고분자를 합성하고 이를 정삼투 수처리 공정을 위한 복합막의 지지체 소재로 사용하고자 하였다. 합성한 에틸셀룰로스-폴리에틸렌글리콜은 핵자기공명 분광법 및 푸리에 변환 적외선 분광법을 통해 그 구조를 확인하였다. 비용매 유도 상분리법을 통해 에틸셀룰로스-폴리에틸렌글리콜 소재를 이용한 지지체를 형성하여 이를 에티셀룰로스 지지체와 비교해 보았을 때, 폴리에틸렌글리콜 작용기의 도입으로 인하여 친수성이 증가한 것을 확인하였다. 지지체 위에 계면중합을 통해 폴리아미드 활성층이 추가된 복합막을 형성하였고, 염화나트륨 용액을 유도 용액으로 사용하여 cross-flow 방식의 정삼투 수처리 장치에서의 성능을 비교하였다. 2M 농도의 염화나트륨 수용액을 유도 용액으로 사용하였을 때, 6.6 LMH의 수투과도를 보이는 에틸셀룰로스 지지체를 사용한 복합막에 비해, 에틸셀룰로스-폴리에틸렌글리콜 지지체를 사용한 복합막은 15.7 LMH의 증가된 수투과도를 보여주었으며, 이는 지지체의 증가된 친수성에서 기인한 것이다. 이러한 결과는 에틸셀룰로스-폴리에틸렌글리콜 지지체를 이용한 복합막의 막구조 파라미터가 감소한 것에서도 설명할 수 있으며, 지지체 소재의 친수성 증가가 정삼투 공정에 최적화된 복합막 지지체 구조를 형성할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권3호
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• pp.555-564
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• 2001

The purpose of this study is to evaluate the bioresorbability of Calcium Polyphosphate added with $Na_2O$ and chitosan. Though calcium phosphate ceramics meet some of the needs for bone replacement, they have some limitation of unresorbability and fibrous encapsulation without direct bone apposition during bone remodelling. To solve these problem, we developed a new ceramic, calcium polyphosphate(CPP), and report the biologic response to CPP in extraction sites of beagle dog. Porous CPP granules were prepared by condensation of anhydrous $Ca(H_2PO_4)_2$ to form non-crystalline $Ca(PO_3)_2$. CPP granules added with $Na_2O$ and chitosan were implanted in extraction sockets and histologic observation were performed at 12 weeks later. Histologic observation at 12 weeks revealed that CPP matrix were mingled with and directly apposed to new bone without any intervention of fibrous connective tissue. CPP granules added with chitosan were well adatped without any adverse tissue reaction and resorbed slowly and spontaneously. CPP granules added with $Na_2O$ and chitosan show multinucleated giant cells and osteoblast-like cells around grafted material and newly formed bone. This result revealed that CPP, regardless of its additive component, had a high affinity for bone and had been resorbed slowly. From this results, it was suggested that CPP is promising ceramic as a bone substitute and addition of $Na_2O$ and chitosan help biodegradation. In further study , it will be determined which concentration of $Na_2O$ help biodegradation and the other additive components increase the degradation rate.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.573-584
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• 2013

본 연구에서는 유수실 상부 덮개가 있는 케이슨 방파제의 전면벽 유공률 변화에 따라서 전면벽 파압 분포가 어떻게 달라지는지 실험적으로 고찰하였다. 우선 전면벽 유공률이 0인 무공 케이슨에 대해서 파압을 측정하여 이를 Goda(1974)의 파압 분포와 비교하였다. 분석 결과, 계측된 파압분포는 Goda의 파압 공식과 대체로 잘 일치하였으며, 이를 통해서 본 실험에서 파압이 정확하게 측정되었음을 확인하였다. 한편, 유공 케이슨의 경우 전면벽 유공률을 0.2, 0.25, 0.3으로 변화시키면서 실험을 수행하였다. 대부분의 실험 조건에서는 유공률에 따른 전면벽 파압 분포에 차이가 거의 없었던 반면, 비교적 파고 및 주기가 큰 일부 실험파의 경우에는 유공률이 클수록 파압이 근소하게 증가하는 경향이 나타났다. 그러나 전면벽 총파력은 대체로 유공률에 따른 차이가 미미하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.189-195
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• 2004

카본 블랙은 매우 낮은 밀도로 화장품에는 사용되지 않고 있지만 독성이 없고 안정한 물리적 특성과 검은색의 특성으로 이용 가치가 있다고 사료되는 바이다. 본 연구에서는 TEOS, a) PEO/ lecithin, b) PEO/polyethylene glycol, c) lecithin/polyethylene을 ethanol/water 수용액상에서 계면활성제를 탄화시켜 sol-gei반응에 의해 meso-porous silica샘플을 얻었고 N2 조건하 50$0^{\circ}C$에서 열처리된 organic-inorganic hybrid silica를 합성하였다. Pore안에 카본 블랙을 함유하는 meso-porous silica는 친수성, 소수성 용매에서 모두 좋은 분산성을 보여준다. 이 샘플은 BET에 의해 specific surface area (750$m^2$/g)과 pore size (4-6 nm)이고, XRD측정으로 pore structure (cylindrical type)를, 샘플의 SEM촬영으로 morphology(0.1-0.5$\mu\textrm{m}$ 입자 크기를 갖는 spherical powder)를 갖는다는 것을 알아냈다. 이렇게 합성한 카본-실리카 블랙 컬러를 마스카라에 적용하면 일반적으로 마스카라에 사용되던 블랙 컬러 사용시 보다 좀더 검은색을 보여주는 것은 물론이고 우수한 분산성도 갖는다. 무엇보다 이 파우더의 밀도 조절이 가능하여 마스카라 뿐 만 아니라 모든 화장품에의 사용이 가능하다.

• Nutritional Sciences
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• 제9권4호
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• pp.233-239
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• 2006

Porous matrices of bioactive polymers such as polyglycolic acid (PGA) or polylactic acid (PLA) can be used as scaffolds in bone tissue growth during bone repair process. These polymers are highly porous and serve as a template for the growth and organization of new bone tissues. We evaluated the effect of PGA and PLA polymers on osteoblastic MC3T3-E1 cell extracellular mineralization. MC3T3-E1 cells were cultured in a time-dependent manner -1, 15, 25d as appropriate - for the period of bone formation stages in one of the five culture circumstances, such as normal osteogenic differentiation medium, PGA-plated, fetal bovine serum (FBS)-plated, PGA/FBS-coplated, and PLA-plated For the evaluation of bone formation, minerals (Ca, Mg, Mn) and alkaline phosphatase activity, a marker for osteoblast differentiation, were measured Alizarin Red staining was used for the measurement of extracellular matrix Ca deposit During the culture period, PGA-plated one was reabsorbed into the medium more easily and faster than the PLA-plated one. At day 15, at the middle stage of bone formation, cellular Ca and Mg levels showed higher tendency in PGA- or PLA-plated treatments compared to non-plated control and at day 25, at the early late stage of bone formation, all three cellular Ca, Mg or Mn levels showed higher tendency as in order of PGA-related treatments and PLA-plated treatments, compared to control even without significance. Medium Ca, Mg or Mn levels didn't show any consistent tendency. Cellular ALP activity was higher in the PGA- or PLA-plated treatments compare to normal osteogenic medium treatment PGA-plated and PGA/FBS-plated treatments showed better Ca deposits than other treatments by measurement of Alizarin Red staining, although PLA-plated treatment also showed reasonable Ca deposit. The results of the present study suggest that biodegradable material, PGA and also with less extent for PLA, can be used as a biomaterial for better extracellular matrix mineralization in osteoblastic MC3T3-E1 cells.