옥수수의 습식 분쇄 공정 중 나오는 부산물인 옥피로부터 옥피 단백질(CFP)을 추출하였다. 다양한 가소제와 가교제를 첨가하여 CFP 필름을 제조한 후, 필름의 물성을 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가소제와 가교제 중, 2 g fructose와 0.03% cinnamaldehyde를 첨가한 필름이 가장 좋은 물성을 가졌다. 또한 여러 농도(0, 0.5, 1.0, 1.5%)의 녹차 추출물(GTE)을 첨가한 CFP 필름을 제조하였다. GTE의 농도가 증가함에 따라 CFP 필름의 인장강도, 수분 용해도, 불투명도는 증가하였고, 반면에 신장률과 필름의 수분투과도는 대조구에 비해 감소하였다. GTE 첨가한 CFP 필름의 항산화성은 DPPH 소거능으로 측정하였는데, GTE 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 그리고 E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S. aureus 에 대한 항균성 실험을 한 결과 또한 GTE 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 따라서 본 연구 결과, GTE 첨가는 CFP 필름의 항산화, 항균효과를 가져다 준다고 판단된다.
신축성 전극소재는 웨어러블 밴드나 전자피부와 같은 플렉서블 제품으로의 적용 때문에 주목 받고 있다. 플렉서블 소자로서 사용하기 위해선 구부리거나 비틀거나 늘리는 등 물리적 변형에도 전기저항의 증가가 최소화되어야 한다. 카본블랙은 저가의 간단한 공정, 특히 인장 시 비저항의 감소라는 장점 때문에 후보소재로 고려되고 있다. 하지만 카본블랙의 전도도는 전극으로 사용되기에 상대적으로 낮다. 이에 비해 그래핀은 뛰어난 전기전도도 및 유연성 때문에 촉망받고 있는 전자소재이다. 따라서 그래핀을 첨가한 카본블랙은 신축성 전극으로 적합한 소재로 예상된다. 본 논문을 통해 인장 시 그래핀을 첨가한 카본전극의 전기적 특성을 연구하였다. 기계적인 인장은 전극 내의 균열(crack)을 형성시켜 도전경로의 파괴를 일으켰다. 하지만 인장으로 정렬된 그래핀은 카본필러 간의 연결성을 강화하고 도전구조를 유지하였다. 무엇보다도 그래핀 첨가로 인하여 인장 시 카본전극의 전자구조가 변화하여 전자를 효과적으로 전도하게 하였다. 결론적으로 그래핀 첨가를 통해 카본블랙 복합체에 신축성 전극으로의 가능성을 부여하였다.
최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.
탄소나노튜브(CNT)와 합성기판 사이의 전도성 향상을 목적으로, 현재 리튬이온이차전지 등의 분야에서 전극으로 이용되고 있는 구리 호일을 합성기판으로 하여, 그 위에 수직배향 CNT 성장의 합성 최적화를 도모하였다. 합성은 수평식 CVD 합성장비를 이용하였으며, 최적의 합성조건은 구리호일 위에 10 nm의 Al2O3 버퍼층과 1 nm 두께의 Fe 촉매층을 증착한 후, 아세틸렌 가스를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분간 합성한 조건으로 설정하였다. CNT는 base-growth의 성장형태를 따랐고, Fe 1 nm 두께인 경우, $7.2{\pm}1.5nm$의 촉매나노입자가 형성되었으며, 이를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분 성장결과, 직경 8.2 nm, 길이 $325{\mu}m$의 수직배향 CNT를 얻을 수 있었다. 합성시간이 길어져도 CNT의 결정성, 직경 및 겹(wall) 수에는 큰 변화가 없었다. 끝으로, 구리호일 위에 수직 성장시킨 CNT의 전계방출 특성을 측정한 결과, 실리콘 산화막 위에 성장시킨 CNT와 비교하여, 월등히 낮은 전계방출 문턱전압과 10배 정도 높은 전계향상계수를 보였다. 이는 CNT와 금속기판 사이의 계면에서 전기전도도가 향상된 결과에 기인하는 것으로 사료된다.
조직 형성을 위한 생리학적 환경을 제공하는 새로운 생활성 지지체의 디자인은 생체재료 연구에서 중요한 분야이다. 본 연구에서는 3차원적 실크/PLGA 지지체의 물성평가를 위해 압축강도, 수분친화도, SEM 분석을 하였으며, 세포친화성 평가를 위해 RAW 264.7과 NIH/3T3의 부착, 증식 및 표현형유지와 염증반응에 미치는 영향을 조사하였다. 지지체는 용매 캐스팅/염 추출법으로 제조하였고, 압축강도, 수분친화도 면에서 실크 함량이 20 wt%에서 우수함 확인했으며, 표면의 거침도활 높여 세포부착에 긍정적인 구조임을 확인하였다. 세포친화성 분석 결과 실크함량이 20 wt%인 실크/PLGA 지지체에서 높은 초기부작도 및 증식률을 보였으며, 실크함량이 20 wt%에서 염증반응이 눈에 띄게 감소함을 확인하였다. 조직공학적 응용에 실크/PLGA 지지체가 유용할 것이라 판단하였다.
팔공산 주변의 퇴적암은 백악기 후기 화강암질 마그마의 관입에 의해서 접촉변성암인 혼펠스로 변성되었다. 이 혼펠스는 팔공산 화강암체 주변 2.0~3.5km 범위로 분포하고 있으며 퇴적암과 혼펠스의 경계는 명확하지 않다. 본 연구에서는 5개 선별된 지역의 35개 지점에서 채취한 신선한 암석시료에서 350개의 공시체를 성형하여 실내시험을 수행하였다. 시험결과 함수비와 흡수율은 화강암 경계부와 멀어질수록 증가하였지만, 단위중량, 초음파속도, 점하중강도 및 슬레이크 내구성 지수는 감소하였다. 이는 화강암 경계부로부터 멀어질수록 혼펠스의 변성도가 낮아짐을 의미하는데, 거리에 따른 특성치의 변화 및 특성치와의 상관성을 회귀 분석하여 관계식을 제시하였다. 또 시험 결과 중 P파속도와 점하중강도를 바탕으로 혼펠스의 역학적 등급분류 기준을 제안하였다.
본 연구에서는 닥섬유 함량에 따른 한지의 핸드드립용 커피필터로서의 적용가능성을 평가하기 위해 한지를 제조하고 실험을 실시하였다. 백색도 측정결과 목재펄프에 따른 기존 필터지와 한지간에 차이가 있었으며, 닥섬유 함량이 증가할수록 백색도가 감소하는 경향을 보였다. 닥섬유 함량이 증가할수록 닥섬유 내 장섬유에 의한 표면의 불균일성이 높아졌으며, 두께 값은 증가하고, 밀도는 감소하였다. 또한 닥섬유 함량이 증가할수록 인장강도와 습인장강도, 파열강도와 내절도는 모두 증가하였다. 특히 닥섬유 함량이 30%(w/w) 이상인 한지의 경우 기존 필터지보다 우수한 강도 값을 보여주었다. 화상분석장치를 이용한 한지필터 표면분석을 통하여 장섬유와 단섬유가 적절히 분포되어 공극을 메운 것을 확인할 수 있었다. 모든 한지필터는 식품용 기구 및 용기·포장재로서 적합 판정을 받았다. 닥섬유의 함량이 10%(w/w)인 한지 필터의 경우 기존 필터지보다 강도 값이 상대적으로 낮은 것으로 나타내어 커피 추출량 비교에서는 제외되었다. 동일한 드리퍼를 이용하여 같은 방법으로 추출한 커피의 추출수율은 유의적으로 차이가 없음을 확인하였다. 본 연구를 통해 닥섬유 함유량이 30%(w/w) 이상인 한지를 이용하여 커피를 추출했을 때, 시판 필터지와 유사한 강도와 추출속도를 가지는 것을 확인하였다. 추가적으로 한지필터를 이용하여 추출한 커피의 향미 평가를 통하여 닥섬유가 커피필터에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.
시설하우스에 이용되는 시설자재의 규격화와 품질개선을 유도하기 위하여 피복자재의 종류별, 두께별로 물리적 기계적 특성을 시험 분석하였다. 피복재의 물리적 기계적 특성은 충격강도, 인장 인열강도 및 파장별 투과율을 측정하였으며, 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 다트식 낙추시험에서 연질필름의 충격 강도는 피복재가 두꺼울수록 파괴하중이 증가하여 50% 파괴수준의 하중이 158-213g 범위에 있었으며, LDPE 필름이 대체로 높게 나타났다. 2. 충격파괴정도를 보면 전혀 파괴되지 않는 최대 충격하중이 62-192g 범위였으며, 0.05mm에 비해 0.1mm 두께의 필름이 충격에 견디는 힘이 1.8-3.2배 더 강한 것으로 나타났다. 3. 인장하중은 0.95-2.22kg 범위로 피복재 길이 방향이 높고, LDPE 필름이 높게 나타났으며, 신장율은 345-1020% 범위로 길이보다 폭방향이 1.4-2.7배 더 신장되는 것으로 나타났다. 4. 인열강도는 80.S-121.7kg/cm의 범위로 LDPE 필름이 높고 EVA가 낮은 것으로 나타났으며, 길이방향보다 폭방향이 더 큰 값으로 나타났다. 5. 연질필름의 종류별 광투과특성은 자외선 영역에서 87-92%로 큰 차이가 나타나지 않았으나 가시광선 영역에서 높은 투광율을 나타내었다.
In order to investigate various physical and biological properties of dental magnetic attachments studies on retentive characteristics, corrosion properties, cytotoxicity of different magnetic systems for dental applications were done. For the study of retentive characteristics changes of retentive force by increasing air gap, wear properties of various attachment systems and loss of magnetic force by heat treatment were measured. Forte study of corrosion property of magnet covering metal electrochemical corrosion was done in artificial saliva and 0.9% NaCl solution between $-1,000mV_{SCE}\;and\;+1,000mV_{SCE}$. Anodic polarization curves are obtained about 6 types of samples and 2 types of solution. Corroded surfaces were examined with metallurgical microscope, scanning electron microscope and surface profilometer. For the study of cytotoxicity of magnetic attachment and its field cell growth and agar overlay test were done. The results of this study were as follows. 1. In Magnetic attachments using closed circuit retentive force at zero air gap was greater than magnets using open circuit, but decrease of retentive force by increasing air gap was also greater than open systems. 2. After 40,000 cycles of wear test all mechanical attachment resulted in varing degree of retention loss but in magnetic attachments no loss of retentive force was observed. 3. The magnetic attachment using Neodymium magnet showed early loss of retentive force about $200^{\circ}C$ but attachment using Samarium magnet showed some resistance to heat treatment and complete retention loss was observed about $500^{\circ}C$. The keeper was not influenced by heat treatment in retention. 4. In electrochemical corrosion test Dyna magnetic attachment covering metal showed the highiest corrosion resistance and Shiner magnet covering metal showed the least corrosion resistance and examination of corroded surface with metallurgical microscope, scanning electron micro-scope and surface profilometer also showed same results with anodic polarization corves. 5. The result of cell culture tests on the magnet covered with metal showed least recognizable cytotoxicity.
환경보전 및 골재 자원의 고갈로 인하여 건설현장에서 필요한 골재의 공급이 점차 어려워짐에 따라 부족한 골재의 공급을 위하여 대체골재의 연구가 활발하게 진행되고 있으며 동슬래그 또한 이러한 대체골재의 일종이다. 동슬래그를 콘크리트의 잔골재로 활용하기 위하여 이미 선진 각국에서 많은 연구를 수행하고 이를 현장에서 적용하고 있는 상태이고, 우리나라도 2000년 "콘크리트용 동슬래그 골재" 한국산업규격을 제정하여 이를 건설현장에서 활용할 수 있도록 하였다. 본 연구는 동슬래그가 콘크리트 골재로 사용하기 위한 물리 화학적 요건을 갖추고 있는지 검토하고 잔골재를 25, 50, 75, 100% 치환한 동슬래그 콘크리트의 역학적 특성을 분석한 것으로서, 잔골재의 사용조건을 만족함은 물론, 모래 치환율 50%까지는 일반 콘크리트에 비하여 높은 물리적 특성을 발현하며, 그 이상의 치환 배합에서도 역학적 특성의 감소는 발생하지 않는 것으로 나타났다. 향후 동슬래그를 사용한 콘크리트의 내구성 등을 확인한 후 이를 천연골재의 대체재로서 적극적으로 활용하는 것이 환경보전에 유리할 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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