• Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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• 제15권6호
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• pp.673-697
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• 2018

BACKGROUND: Cartilage tissue engineering (CTE) aims to obtain a structure mimicking native cartilage tissue through the combination of relevant cells, three-dimensional scaffolds, and extraneous signals. Implantation of 'matured' constructs is thus expected to provide solution for treating large injury of articular cartilage. Type I collagen is widely used as scaffolds for CTE products undergoing clinical trial, owing to its ubiquitous biocompatibility and vast clinical approval. However, the long-term performance of pure type I collagen scaffolds would suffer from its limited chondrogenic capacity and inferior mechanical properties. This paper aims to provide insights necessary for advancing type I collagen scaffolds in the CTE applications. METHODS: Initially, the interactions of type I/II collagen with CTE-relevant cells [i.e., articular chondrocytes (ACs) and mesenchymal stem cells (MSCs)] are discussed. Next, the physical features and chemical composition of the scaffolds crucial to support chondrogenic activities of AC and MSC are highlighted. Attempts to optimize the collagen scaffolds by blending with natural/synthetic polymers are described. Hybrid strategy in which collagen and structural polymers are combined in non-blending manner is detailed. RESULTS: Type I collagen is sufficient to support cellular activities of ACs and MSCs; however it shows limited chondrogenic performance than type II collagen. Nonetheless, type I collagen is the clinically feasible option since type II collagen shows arthritogenic potency. Physical features of scaffolds such as internal structure, pore size, stiffness, etc. are shown to be crucial in influencing the differentiation fate and secreting extracellular matrixes from ACs and MSCs. Collagen can be blended with native or synthetic polymer to improve the mechanical and bioactivities of final composites. However, the versatility of blending strategy is limited due to denaturation of type I collagen at harsh processing condition. Hybrid strategy is successful in maximizing bioactivity of collagen scaffolds and mechanical robustness of structural polymer. CONCLUSION: Considering the previous improvements of physical and compositional properties of collagen scaffolds and recent manufacturing developments of structural polymer, it is concluded that hybrid strategy is a promising approach to advance further collagen-based scaffolds in CTE.

• Macromolecular Research
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• 제16권7호
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• pp.575-585
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• 2008

There are two beamlines (BLs), 4C1 and 4C2, at the Pohang Accelerator Laboratory that are dedicated to small angle X-ray scattering (SAXS). The 4C1 BL was constructed in early 2000 and is open to public users, including both domestic and foreign researchers. In 2003, construction of the second SAXS BL, 4C2, was complete and commissioning and user support were started. The 4C2 BL uses the same bending magnet as its light source as the 4C1 BL. The 4C1 BL uses a synthetic double multilayer monochromator, whereas the 4C2 BL uses a Si(111) double crystal monochromator for both small angle and wide angle X-ray scattering. In the 4C2 BL, the collimating mirror is positioned behind the monochromator in order to enhance the beam flux and energy resolution. A toroidal focusing mirror is positioned in front of the monochromator to increase the beam flux and eliminate higher harmonics. The 4C2 BL also contains a digital cooled charge coupled detector, which has a wide dynamic range and good sensitivity to weak scattering, thereby making it suitable for a range of SAXS and wide angle X-ray scattering experiments. The general performance of the 4C2 BL was initially tested using standard samples and further confirmed by the experience of users during three years of operation. In addition, several grazing incidence X-ray scattering measurements were carried out at the 4C2 BL.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.715-725
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• 1996

중수형 발전소에서 삼중수소 제거 공정에 이용되는 소수성 고분자촉매의 담체인 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 제조 특성을 실험하였다. 스티렌-디비닐벤젠 고분자담체의 제조시 담체의 표면 특성에 대한 용매의 영향을 고찰하기 위하여 일정한 용매계에서 용매비를 변화시켜 solvating power 값을 구하였다. 거시기공 형태의 담체가 제조되기 위한 solvating power는 가교도가 20%일 때 3 이상, 가교도가 40%일 때는 1 이상의 값이 필요하였으며 약 $40^{\circ}C$에서 2시간 이상 용액의 안정이 필요하였다. 또한 후처리 방법은 담체를 건조시키기 전에 용매를 제거하는 방법이 가장 우수한 기공 특성을 나타내었다. 담체의 입자 크기는 교반속도 및 계면활성제의 농도가 낮을수록 더 크게 생성됨을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.508-513
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• 2021

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 내구성을 향상시키기 위해서는 필수적으로 고분자막의 내구성이 향상되어야한다. 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 e-PTFE 지지체와 라디칼 제거제(Radical Scavenger)가 첨가된다. 본 연구에서는 e-PTFE 지지체가 들어간 강화막(Reinforced Membrane)과 비강화막(Non-reinforced Membrane)의 화학적 내구성을 Fenton 반응에 의해 비교하고자 하였다. 라디칼 제거제가 첨가되지 않은 고분자막의 Fenton 실험에서는 작게 절단한 시편의 단면을 통한 과산화수소 용액과 철이온의 흡수율이 강화막에서 더 높아 불소유출농도가 더 높게 나타났다. 라디칼 제거제의 종류와 첨가량에 따라 강화막의 불소유출농도가 3배 이상의 큰 차이가 발생해서 라디칼 제거제의 영향이 지지체의 영향보다 강한 것을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.201-210
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• 2023

먼지 필터 막은 인간의 건강, 안전 및 환경 보호의 몇 가지 중요한 측면에 기여하기 때문에 인간의 삶과 다양한 산업에서 중요한 역할을 한다. 이 연구는 고온 조건에 대한 우수한 열안정성과 접착 특성을 가진 polysulfone@polyphenylene sulfide/polytetrafluoroethylene (PSf@PPS/ePTFE) 복합 먼지 필터 막의 개발을 제시한다. FT-IR 분석은 PSF 접착제가 PPS 직물에 성공적으로 함침되고 ePTFE 지지체와의 상호 작용을 확인한다. FE-SEM 이미지는 향상된 섬유 상호 연결 및 PSf 농도와 함께 접착력을 보여준다. PSf@PPS/ePTFE-5는 가장 적합한 다공성 구조를 보여준다. 복합 막은 400℃까지 예외적인 열 안정성을 보여준다. 박리 저항 테스트는 먼지 여과에 대한 충분한 접착력을 보여 공기 투과성을 희생시키지 않고 힘든 고온조건에서 신뢰할 수 있는 성능을 보장한다. 이 막은 산업 응용 분야에서 유망한 잠재력을 제공한다. 더 나아가 최적화 및 응용 가능성을 탐구할 수 있다.

• 분석과학
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• 제19권5호
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• pp.389-393
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• 2006

ZnS(Ag) 섬광체와 광전자증배관(PMT)으로 구성된 검출기는 원자력시설에서 알파선 측정용 장치로 많이 사용되고 있다. 이들 검출기는 대부분이 분말 상태의 ZnS(Ag) 섬광체를 투명한 플라스틱 소재 위에 얇게 발라서 제조한다. 본 연구에서는 간단한 방법을 이용하여 ZnS(Ag) 섬광 검출소재를 제조하기 위한 조건을 확립하였다. 검출소재는 지지체 고분자 필름과 ZnS(Ag) 섬광층로 구성된 이중구조로 제조하였으며, 지지체 필름은 고분자 소재를 녹인 후 casting 방법으로 제조하였고, ZnS(Ag) 섬광층은 접착제에 ZnS(Ag) 분말을 첨가하여 screen printing 기법으로 제조하였다. 이와 같은 제조공정을 이용하여 다양한 소재에 대한 평가 결과, 지지체 필름의 고분자 소재로서는 PSf이 가장 우수하였고, 접착제로서는 cyano resin이 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 또한, 제조한 섬광 검출소재는 충분한 기계적 강도와 섬광체로서의 우수한 투명도를 가진다는 것을 확인하였으며, 알파선 검출 성능도 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.524-529
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• 2020

고분자전해질 연료전지의 기계적 내구성을 높이기 위해 고분자막에 지지체를 넣은 강화막이 사용되고 있다. 지지체는 주로 e-PTFE를 사용하는데 소수성이고 이온전달이 안되므로 성능저하의 원인이 될 수 있다. 그래서 본 연구에서는 e-PTFE 지지체가 PEMFC 성능과 전기화학적 내구성 미치는 영향에 대해 연구하였다. 본연구에서는 지지체가 들어간 강화막과 들어가지 않은 단일막(비강화막)을 비교하였는데, 지지체의 소수성 때문에 강화막의 물 확산계수가 단일막보다 낮았다. 강화막은 물확산 계수가 낮아 이온의 막 이동 저항이 단일막보다 높았다. 지지체의 낮은 수소투과도 때문에 강화막의 OCV가 단일막보다 높았다. 지지체가 수소투과도를 감소시킴으로서 라디칼 발생속도를 감소시켜 강화막의 전기화학적 내구성도 향상시킴을 보였다.

• 대한화학회지
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• 제58권3호
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• pp.289-296
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• 2014

Electrochemical copolymerization of o-chlorophenol (oCP) with o-hydroxyphenol (oHP) was carried out in aqueous $H_2SO_4$ by using cyclic voltammetry (CV) technique. In addition, CV was used to evaluate the differences in electrochemical characteristics of the copolymer in comparison with the corresponding homopolymers, poly(o-chlorophenol) (PoCP) and poly(o-hydroxyphenol) (PoHP). The variation of peak currents with respect to sweep rates was compared between copolymer and homopolymers, PoCP and PoHP, films. Further support for copolymer characterization was obtained by recording UV-visible, IR spectra and elemental analysis. The mechanism of the electrochemical polymerization has been discussed. The monomer reactivity ratios ($r_1$ and $r_2$) were calculated using Fineman-R$\ddot{o}$ss method and was found to be 0.4 and 1.3 repetitivelly and the copolymer structure is a block structure and more rich in oHP units.

• Macromolecular Research
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• 제17권5호
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• pp.346-351
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• 2009

$TiCl(O-i-Pr)_3/SiO_2$ and $Ti(O-i-Pr)_4/SiO_2$ were prepared by immobilizing chlorotitanium (IV) isopropoxide ($TiCl(O-i-Pr)_3$) and titanium (IV) isopropoxide ($Ti(O-i-Pr)_4$), to pretreated silica. The effect of the polymerization reaction conditions on the catalytic activity and characteristics of the resulting PLA were investigated. The catalytic conversion, molecular weight and polydispersity index (PDI) of the PLA produced on the titanium alkoxide supported catalysts increased proportionally with the reaction temperature. When the PLA was synthesized in bulk polymerization, the PLA produced with the supported catalysts had higher molecular weight than those with homogeneous catalysts. The melting temperature of the polymer produced with silica supported alkoxide catalysts was approximately $170-180^{\circ}C$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.652-655
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• 2009

The bimodal porous carbons were synthesized by using imprinting method with templates of SBA-15 particle and silica sphere and applied as supporting materials for the electro-catalyst of polymer electrolyte fuel cell (PEFC). The silica spheres with diameter size of 100 nm and SBA-15 particle having 200 nm -250 nm diameter and 700 nm -900 nm length were synthesized in this work. The bimodal porous carbons (S100) were prepared by using the silica spheres and SBA-15 as templates and mesophase pitch as a carbon source. The PtRu nanoparticle of ca. 1.9 nm were supported on the bimodal porous carbon support and the resulting PtRu/S100 catalysts was tested by the cyclic voltammetry. The use of bimodal porous carbon showed in comparable electro-catalytic activities with commercial catalyst. Though unclear effects of bimodal porosity of supports could be obtained in the scope of this study, morphological advantage in electrical conductivity can be considered on the electro-catalytic activity.