• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제37권
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• pp.34.1-34.14
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• 2015

Background: Over the past 30-40 years, various carbon implant materials have become more interesting, because they are well accepted by the biological environment. The traditional carbon-based polymers give rise to many complications. The polymer complication may be eliminated through carbon fibres bound by pyrocarbon (carbon/carbon). The aim of this study is to present the long-term clinical results of carbon/carbon implants, and the results of the scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer investigation of an implant retrieved from the human body after 8 years. Methods: Mandibular reconstruction (8-10 years ago) was performed with pure (99.99 %) carbon implants in 16 patients (10 malignant tumours, 4 large cystic lesions and 2 augmentative processes). The long-term effect of the human body on the carbon/carbon implant was investigated by comparing the structure, the surface morphology and the composition of an implant retrieved after 8 years to a sterilized, but not implanted one. Results: Of the 16 patients, the implants had to be removed earlier in 5 patients because of the defect that arose on the oral mucosa above the carbon plates. During the long-term follow-up, plate fracture, loosening of the screws, infection or inflammations around the carbon/carbon implants were not observed. The thickness of the carbon fibres constituting the implants did not change during the 8-year period, the surface of the implant retrieved was covered with a thin surface layer not present on the unimplanted implant. The composition of this layer is identical to the composition of the underlying carbon fibres. Residual soft tissue penetrating the bulk material between the carbon fibre bunches was found on the retrieved implant indicating the importance of the surface morphology in tissue growth and adhering implants. Conclusions: The surface morphology and the structure were not changed after 8 years. The two main components of the implant retrieved from the human body are still carbon and oxygen, but the amount of oxygen is 3-4 times higher than on the surface of the reference implant, which can be attributed to the oxidative effect of the human body, consequently in the integration and biocompatibility of the implant. The clinical conclusion is that if the soft part cover is appropriate, the carbon implants are cosmetically and functionally more suitable than titanium plates.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.255-259
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• 2006

생체 적합성이 우수한 히아루론산과 생분해성이 우수한 폴리락타이드의 이량체인 락타이드의 혼합 몰비, 가교제 EDC 농도, 가교 온도 등의 반응 조건을 변화시켜 생체적합성 고분자막을 제조하였다. 히아루론산에 대한 락타이드의 혼합 몰비가 증가할수록 수용액상에서의 분해속도는 감소하였다. 합성된 고분자막을 ethylene oxide gas로 멸균 한 후 세포배양배지를 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 200 rpm으로 24 시간동안 교반하면서 침출물을 추출한 다음 NIH/3T3 섬유아세포에 대한 세포독성을 측정하였다. EDC 농도 10% 조건에서 히아루론산에 대한 락타이드의 혼합 몰비가 5 또는 10에서는 세포독성을 나타내지 않았지만 몰비 13에서는 11% 정도의 성장저해를 나타내었다. 혼합 몰비를 10으로 고정하고 가교 온도 $15^{\circ}C$에서 EDC의 농도를 5%, 10%, 20%로 변화시켜을 때, EDC 농도가 20%인 경우에서만 12% 정도의 성장저해를 나타내었다. 혼합 몰비 10, EDC 농도 10% 조건에서 가교 온도를 $15^{\circ}C,\;25^{\circ}C,\;28^{\circ}C$로 변화시켰을 때, 가교 온도에 따른 세포독성은 나타나지 않았다. 따라서 락타이드와 히아루론산의 몰비와 EDC의 농도를 조절함으로써 인체 내에서 분해 속도를 조절할 수 있는 새로운 생체적합성 고분자막을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.699-705
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• 2020

본 연구에서는 유기전기발광소자의 전기적 특성을 향상시키기 위한 방법으로, 용액공정 도핑법이 도입된 고분자 poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)] (TFB)기반의 정공수송층을 제안하였다. 정공수송층 소재 TFB 용액 내에 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile (HAT-CN)를 3 wt% 도핑을 하여 정공수송층의 전기적 특성을 향상 시켰다. 이를 통해 HAT-CN이 도핑된 TFB을 이용한 유기전기발광소자에서는 향상된 정공수송층의 전도도를 통해 동일 구동 전압 시 전류 밀도와 휘도가 증가하였고, 점등 개시 전압이 13V에서 9V로 줄어드는 것을 확인하였다. 또한, 도핑법이 적용되지 않은 기준 소자 대비 최대 외부양자효율이 3.6%에서 10.8%로 약 3배 향상 되는 것을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.142-147
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• 2009

탄소 담지체의 결정도와 형태가 전기화학적 부식특성과 입자뭉침 현상에 미치는 영향을 평가하기 위해서on-line mass spectrometry와 cyclic voltammogram(CV)법을 사용하였다. 부식실험은 단위 전지형태에서1.4 V의 정전압 조건으로 30분간 시행되었으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 결정성이 높은 carbon nanofiber (CNF)를 사용한 Pt/CNF 촉매가 결정도가 낮은 담지체를 사용한 상용 Pt/C 촉매보다 $CO_2$ 발생량이 적어 전기화학적 부식에 대한 저항성이 큰 것으로 나타났다. 부식실험 전후의 임피던스와 CV측정에서도 탄소 부식의 영향이 적은 Pt/CNF에서 그 변화가 크지 않은 것으로 관찰되었다. 이러한 결과는 탄소 부식이 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)의 내구성을 결정하는 중요한 요소임을 보여준다. 하지만 탄소 부식이 영향을 미치지 않는 조건에서 실시한 반복 CV 실험 결과 촉매 입자 이동에 의한 뭉침현상은 Pt/CNF에서 더 큰 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.495-499
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• 2010

본 연구에서는 대량 생산 가능한 센서 전극의 생화학 센서 전극 개발을 위하여 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 복합재료화 공정에 의하여 필름과 나노웹 형태의 벌크 재료로 제작한 후, 이들 전극의 넓은 표면적과 뛰어난 화학적 흡착성을 이용하여 화학적 검출 대상에 노출이 되었을 때 이들로 인한 센싱 특성을 연구하였다. CNT 기반 벌크 전극으로 제작하기 위하여 Nafion을 기저재료로 하는 필름과 PAN 기반의 나노 파이버를 전기방사법에 의하여 제작을 한 후 이들 전극의 화학적 영향에 의한 전기적인 특성 변화 실험을 위하여 버퍼 용액의 정전용량에 대한 전기적 임피던스 요소 값인 저항과 정전용량의 변화를 LCR 계측기로 측정하였다. 생화학센서용 전극으로서 CNT벌크전극의 임피던스 변화 형태가 복합소재 전극의 기저재료에 따라 달리 나타났으며 일정량의 버퍼용액 투여 후에는 변화가 없는 포화 상태의 응답을 보였으며 특히, 정전용량이 저항에 비하여 상대적으로 급격하게 큰 변화를 보여 높은 감도 특성을 지니고 있음이 조사되었다. 이들의 전기적인 특성변화는 버퍼 용액의 화학적 성분들이 전극에 흡수 된 후에 CNT에 흡착이 되어 이들의 전기적인 특성을 변화 시키는 것으로 추론된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.739-746
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• 1997

기관결손을 대체할 이장적인 보철물을 개발하려는 다양한 실험연구가 있었다. 인공기관보철물의 조건으로 는 공기에 비투과성, 적이지 않는 형태의 안전성, 생체내에서 섬 유아세포의 증식과 상피세포 재생에 필요한 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이 우수한 포리우레탄 소재의 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin으로 도포하고 isoplastic고리를 보강하여 외경 20 m길이 30 m의 인공기관보철물을 제작하였다. 인공기관의 생체적합성과 상피세포재생을 촉진하기위해 콜라겐 물질인 gelatin을 감마선으로 고정하여 도포하였다. 인공기관보철물을 잡종성견 10마리를 대상으로 경흉부기관에 이식하였다. 실험군에서는 다공성 폴리머에 gelatin으로 피복한 인공기관을 이식하였고 대조군에서는 gelatin으로 피복하지않은 인공기관과 ,다공성 폴리머에 gelatin을 피복한 기관에 자가심장 편을 접합시킨 것을 이식하여 실험하였다. 다공성 폴리머에 gelatin피복한 기관과 자가심낭편을 접합한 기관 을 이식한 후 6주째에 인공기관 내면에 상피화가 관찰되었다. gelatin 피복한 기관을 대상으로 외번문합과 내 문합을 비교한 결과 외번문합에서 문합부의 육아종 협착이 더 심하게 생겼다. 심낭편을 접착한 기관에서는 문합부와 접착부에 감염과 염증이 있었다. 본 실험결과 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin을 도포한 인공기관 보철물은 상피재생과 생체적합성이 우수하며 재질개선과 문합부의 협착을 막는 연구보완이 되면 임상적용 을 기대 할수 있다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.559-564
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• 2017

본 연구에서는 폐식용유를 이용한 바이오디젤 제조공정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 최적화 과정을 수행하였다. 공정변수로는 폐식용유의 산가, 반응시간, 반응온도, 메탄올/유지 몰비, 촉매량 등을 선택하였고, 반응치로는 FAME 함량(96.5% 이상) 및 동점도(1.9~5.5 cSt)를 설정하였다. 기초실험을 통해 계량인자범위를 반응시간 (45~60 min), 반응온도($50{\sim}60^{\circ}C$), 메탄올/유지 몰비(8~12)로 정하고, 중심합성계획모델을 이용한 최적화 결과 바이오디젤의 제조공정의 최적조건은 반응시간 55.2 min, 반응온도 $57.5^{\circ}C$, 메탄올/유지 몰비 10으로 나타났다. 이 조건에서 바이오디젤의 예측 FAME 함량은 97.5%, 동점도는 2.40 cSt이었으며, 실제 실험을 통해 확인한 결과 FAME 함량(97.7%), 동점도(2.41 cSt)로 측정되어 오차율은 각각 0.23, 0.29%로 나타났다. 따라서 폐식용유 원료 바이오디젤 제조공정 최적화 과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.100-107
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• 2018

본 연구의 목적은 철근콘크리트 휨 부재에 탄소섬유시트, 유리섬유시트, PET(polyethylene terephthalate) 섬유 등을 이용하여 보강했을 때, 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등에 따른 보강효과를 파악하는 것이다. 변수별 보강효과를 파악하기 위해 가상의 휨부재를 기준실험체로 선정하여, 기준실험체에 대해 항복단면과 극한단면일 때의 모멘트-곡률 관계를 파악하였다. 보강하지 않은 기준실험체에 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등 다양한 변수를 적용하여 총 11개의 실험체의 모멘트-곡률 곡선을 비교하였다. 분석 결과, 보강하지 않은 실험체에 비해 보강한 실험체의 휨강도는 높게 나타났다. 그러나 연성에 대해서는 보강하지 않은 기준실험체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 변수별 휨 보강효과는 보강량이 많고, 파괴시 재료강도가 높을수록 우수하게 나타났으며, 연성효과는 보강재의 파괴시 변형률이 높을수록 우수한 것으로 나타났다. 손상 전과 손상 후의 보강효과에 대해서는 휨보강 효과와 연성효과 모두 10% 이내로 미미하게 나타나 손상상태에 있더라도 온전한 상태로 해석해도 큰 차이가 없을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제20권3호
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• pp.238-243
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• 2005

최근 들어 카르복실산 중에서 숙신산은 생분해성 고분자의 원료물질로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 다양한 아민추출제 및 희석제를 이용한 반응추출을 통해 숙신산 및 아세트산의 선택추출에 대한 연구를 하였다. 그 결과 활성희석제의 경우 2, 3차 아민의 추출능이 우수하였고, 비활성 희석제의 경우에는 4차 아민의 추출능이 보다 높게 나타났다. 전체적인 분배계수 값을 비교할 때 활성희석제를 이용한 반응추출이 효과적임을 알 수 있었다. 또한 실제 발효액을 이용한 반응추출 실험결과, 모사 수용액에 비하여 추출능이 현저히 감소함을 볼 수 있었는데 이는 발효액에 들어있는 여러 가지 불순물들이 반응추출을 저해하기 때문이다. 여러 불순물들에 대한 반응추출의 저해 영향은 아세트산에 비해 숙신산이 컸으며, 이를 통해 실제 발효액에서 숙신산을 정제하기 위해서는 불순물로 존재하는 아세트산을 선택적으로 추출하여 제거하는 분리공정을 적용하는 것이 효과적임을 알 수 있었다. 추출제의 물질전달 및 보다 빠른 반응성의 향상을 위해 CLA에 대한 분배계수 및 선택도 실험을 수행한 결과, pH 변화에 따라 분배계수 및 선택도가 증가함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.44-51
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• 2020

n-Methylimidazole, acetonitrile, benzylbromide 및 sodiumhexafluoroantimonate를 이용하여 염기성 촉매 1-benzyle-3-mehyl-imidazolium hexafluoroantimonate (BMH)를 합성하고, tetramethyl biphenol (TMBP)과 epichlorohydrine을 이용하여 결정성 바이페닐 에폭시를 합성하여 FT-IR과 ¹H-NMR으로 구조를 분석하였다. 합성한 촉매 BMH의 경화 거동을 고찰하기 위하여 0 ℃에서 250 ℃까지 5 ℃/min의 속도로 승온시키면서 에폭시 수지에 대하여 BMH의 질량비를 0.5, 1.0, 2.0 wt.%로 변화시켜 시차주사 열량계(differential scanning calorimeter, DSC)로 분석하였다. 그 결과, BMH 촉매는 비스페놀 A형 에폭시와 양이온 중합체의 단계적 가열과정에서 빠른 경화 특성을 보였다. 또한 합성한 바이페닐 에폭시는 일정한 온도에서 급격히 점도가 낮아지는 특성과 바이페놀의 강직한 골격구조를 가지는 특성을 가지고 있기 때문에 결정성 구조 및 고내열성을 요구하는 반도체용 봉지재료의 대표격인 epoxy molding compound (EMC)의 원료로서의 적용 가능성을 고찰하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 바이페닐 에폭시는 결정성 구조로 이루어진 것을 확인하였으며, 경화제로 페놀 노볼락수지와 고온에서의 경화반응 시, BMH 촉매 존재 시에는 150 ℃ 근처에서 경화반응이 관찰되어 EMC의 원료로 사용될 수 있음을 확인하였다.