• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.127-136
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• 2015

본 연구는 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 특성에 미치는 석회석 미분말과 실리카퓸의 영향을 검토하기 위해 50%에서 최대 80%까지 고로슬래그를 다량 혼합하고, 석회석 미분말을 최대 20%, 실리카퓸을 최대 10%까지 혼합한 물-결합재비 20%의 고강도 시멘트 모르터의 유동성, 강도발현, 수화 및 포졸란 반응 특성, 공극율 및 공극 크기 분포 등을 분석하였다. 실험결과에 따르면 고함량 고로슬래그 배합은 포틀랜드 시멘트 배합에 비해 고로슬래그의 낮은 표면 마찰로 유동성이 크게 향상되고, 시멘트 수화에 필요한 자유수가 많아져 수화반응이 촉진되면서 초기강도가 증가하나, 너무 낮은 물-결합재비와 단위시멘트량으로 인해 수산화칼슘의 생성량이 부족하여 포졸란 반응이 충분히 활성화되지 못함에 따라 장기강도 발현이 억제된다. 석회석 미분말은 유동성에는 큰 영향을 주지 않고, 역시 시멘트의 초기 수화를 촉진하는 것으로 나타났으나, 수화를 가속하는 효과는 고로슬래그보다 높지 않고, 고로슬래그와 달리 수경성이 없기 때문에 오히려 석회석 미분말의 치환율이 높아질수록 압축강도가 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 고분말의 고로슬래그를 사용하거나, 또는 실리카퓸으로 고로슬래그를 치환하는 경우 시멘트 수화에 필요한 자유수를 더 많이 흡착함으로써 유동성과 강도를 저하시키는 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그를 사용한 배합의 공극율이 보통 포틀랜드 시멘트 배합보다 낮게 나타났으나, 석회석 미분말은 공극율에 뚜렷한 영향을 나타내지 않았고 실리카퓸은 낮은 시멘트 수화도로 인해 공극율을 오히려 증가시키는 것으로 나타났다. 반면 공극 크기 분포에 있어서는 고로슬래그와 실리카퓸를 혼합한 경우 미세공극이 증가하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.597-602
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• 2015

직경이 0.03 m이고 높이가 1.5 m인 마이크로 액적/기포 유동반응기에서 ZnO 입자의 연속제조 특성을 검토하였다. 마이크로 액적을 운반하는 기체의 속도는 6.0 L/min, 전구체 중 Zn이온의 농도는 0.4 mol/L로 유지하였다. ZnO 입자의 합성을 위한 반응의 온도(973 K~1,273 K)와 마이크로 기포의 유속 (0~0.4 L/min)이 합성된 ZnO 입자의 기공 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 연구의 실험범위에서 ZnO 입자의 합성온도는 1,073 K가 합성된 ZnO 입자의 기공을 극대화하는데 최적이었다. 또한, 반응기에서 연속 제조되는 ZnO 입자의 평균크기는 반응온도가 증가함에 따라 감소하였으며 입자의 표면은 점점 매끄럽게 단순화되었다. 반응기 내부에 마이크로 기포를 유입함으로써 유입하지 않는 경우와 비교하여 합성된 ZnO 입자 내부에 기공을 효과적으로 형성시킬 수 있었으며, 평균 BET면적을 58%까지 증가시킬 수 있었다. 마이크로 액적/기포 유동반응기를 사용하여 연속 합성한 ZnO 입자의 평균입도는 반응온도에 따라 $1.25{\sim}1.75{\mu}m$이었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.63-70
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• 2014

이 연구에서는 multi-walled CNT 보강 시멘트 복합체의 효과적인 압축강도 향상을 위하여 섬유 분산을 위한 초음파처리 정도, 계면활성제의 사용량, 실리카퓸 치환율 등을 실험변수로 하여, 그 영향을 실험적으로 살펴보았다. 초음파 처리 시간에 따른 CNT 분산성 변화는 광학현미경을 통해 확인하였으며, CNT 시멘트 복합체의 압축강도가 초음파 처리 정도에 따라 향상됨을 확인할 수 있었다. 계면활성제로 사용된 고성능감수제 사용량의 영향은 SP/CNT비가 4~6일 때 강도향상 효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 한편, 실리카퓸 치환율에 따른 압축강도의 변화에서는 실리카퓸을 10 % 치환했을 때 강도에 대한 CNT 보강효과가 가장 큰 것으로 나타났다. CNT 보강 시멘트 복합체의 미세구조 분석도 함께 실시하였는데, XRD와 SEM 분석 결과에서는 CNT 혼입으로 인한 수화생성물 및 미세구조의 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며, MIP 분석을 통해서는 공극률 감소와 함께, $10{\mu}m$ 및 100 nm 크기 전후의 공극분포가 줄어드는 대신 수 십 나노미터 크기의 작은 공극들의 분포가 증가함을 확인하였다. 이를 통해 CNT의 혼입에 따른 압축강도 증가는 화학적 영향보다는 물리적 영향이 큰 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권2호
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• pp.82-86
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• 2011

인공경량 골재는 다결정질 소성체를 주 구성으로 하므로 골재 내부에 다량의 공극이 일정비율로 형성되는 것이 특징이다. 이러한 인공경량 골재는 조직 구조의 특성상 외부환경의 변화에 의해 수분이 비정상적인 이동을 보이는 경향이 있다. 다공질 재료의 수분 방출 특성은 일반적으로 기공률 및 기공크기 분포에 크게 좌우되지만, 인공적으로 소결 제조된 경우에는 표면에 생성된 치밀한 구조의 표피층에도 많은 영향을 받을 것으로 생각된다. 인공경량 골재 내부의 수분 이동에 미치는 요인은 골재내의 세공 및 공극의 분포와 형상, 크기, 그리고 프리웨팅 방법 등이 있으며 각 조건에 따라 상당한 차이를 보인다. 본 연구에서는 인공경량 골재를 제조하여 골재의 가압시 흡수 특성이나 침수시간에 대한 흡수율의 거동에 대한 명확한 규명을 함으로써 경량골재 펌프압송을 위한 기초적 자료를 제공하고자 하였다. 본 실험에 사용된 인공경량골재는 독일 'L'사의 상업용 인공경량골재와 본 연구팀이 제조한 2가지 조성의 인공경량골재를 사용하였으며, 골재 수분함침시간, 진공압력, 급냉조건을 변화시켜 골재의 흡수율을 측정하였다. 인공경량골재를 $300^{\circ}C$ 에서 급냉 하였을 경우 24시간 침수보다 높은 흡수율을 보였고, 진공압력에 따라 흡수율이 증가하는 경향이 있으며, -300 mmHg의 진공 압력시 24시간 침수보다 "L"사 골재는 54 %의 높은 증가를 보였으나 K622와 K73 골재는 비교적 적은 2 % 내외의 흡수율 증가양상을 보였다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.183-192
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• 2008

우리나라 석조문화재의 대부분이 특별한 보호시설 없이 옥외에 있어 물리적 및 화학적, 생물학적 풍화로 인하여 원래의 모습과 재질이 크게 손상되어 있다. 그러므로 이런 석조문화재의 내구성 증진을 위해 보존처리제를 이용하여 보존 복원되고 있으나 보존처리제를 이용한 보존효과에 대한 실증적이고 공학적인 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 경주남산 화강암을 대상으로 에틸실리 케이트 계열의 수지를 이용한 처리효과를 정량적으로 분석하고자 했으며, 에틸실리케이트 함량이 다른 제품들을 처리한 후 물리적 성질 및 표면 색상을 비교 분석하였다. 실험 결과, 보존처리제 처리 후 흡수율과 공극률은 감소하였으며, 탄성파 속도와 일축압축강도, 탄성계수, 인장강도, 프아송비는 증가하였다. 또한 에틸실리케이트의 함량에 따른 물성은 전반적으로 에틸실리케이트 함량이 높은 제품에서 더 좋은 결과 값이 나타났다. 이는 에틸실리케이트가 암석 내부 공극을 채우는 효과 때문으로 확인되었다. 암석의 표면색상은 수지 처리 후 변화하였고, 에틸실리케이트 함량에 따른 변화는 함량이 높은 제품에서 더 크게 나타났다.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.505-511
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• 2007

조직의 재생을 위한 지지체재료의 개발은 조직공학 분야의 연구에 있어서 매우 중요한 요인이다. 히알루론산은 조직을 수복하기 위한 체내이식용 구조물로써 널리 사용되고 있는 천연고분자이며, 이를 이용하여 본 연구에서는 히알루론산을 함유한 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 다공성 지지체를 유화동결 건조법으로 제조하였다. HA-PLGA 지지체는 수은다공도계, 전자현미경 및 물흡수성을 측정하여 특성을 결정하였다. 제조된 HA-PLGA 지지체의 다공도는 약 96.5%, 전체다공면적은 $261\;m^2/g$ 이였으며, 세포가 성장하기에 적합한 환경인 다공사이의 상호 연결이 전자주사현미경을 통해 관찰되었다. 또한 세포의 생존율과 성장률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 방법을 이용하여 분석하였고, 사이토카인 및 수용성 약물의 방출경향을 확인하기 위하여 과립구-대식세포 집락자극인자(GM-CSF)를 지지체에 담지시킨 후 효소결합 면혁 흡착검사(ELISA)를 이용하여 이들의 방출경향을 확인하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 HA/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 세포의 증식이 우수하였고, 이는 히알루론산의 우수한 생체적합성 및 수분 보유능력에 기인된 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.21-26
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• 2015

낮은 열전도도 및 높은 비표면적 특성으로 흡착제 및 가스센서 등 여러 응용 분야로 연구되고 있는 규칙적 메조기공 세라믹 소재는 폐기공 메조기공 구조와 개기공 메조기공 구조로 나뉜다. 이중 폐기공 메조기공 세라믹 소재는 개기공 메조기공 세라믹 소재보다 높은 기계적 특성을 가짐에도 내부에 존재하는 기공을 이용한 비표면적 증가에 한계가 있어 응용에 제약을 가지고 있다. 본 연구팀은 규칙적 폐기공 메조기공 타이타니아($TiO_2$)의 열처리 시간 변화에 따른 입자성장으로부터 폐기공 연결의 도입을 통하여 비표면적을 변화시키는 연구를 수행하고자 하였다. 열처리 시간 증가시 타이타니아 결정상의 변화는 없었으며 입자성장이 일어나게 되면서 기공구조의 무너짐 및 기공의 연결성 증가를 확인할 수 있었다. 24시간 열처리 시료의 경우, 기공률은 36.3%에 34.1%로 감소하였으나 기공의 연결도 증가로 인해 비표면적은 $48m^2/g$에서 $156m^2/g$으로 증가하였다. 이러한 비표면적의 증가는 CO 가스의 감응도 측정을 통하여 감응도가 약 7.4배 증가하는 것으로부터 확인될 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1756-1763
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• 2020

The paper studies spark plasma sintering (SPS) of industrially used UO₂-based fuel containing integral fuel burnable absorber (IFBA) of neutrons Gd₂O₃. Densification dynamics of pristine UO₂ powder and the one added with 2 and 8 wt% of Gd₂O₃ under ultrasonication in liquid has been studied under SPS conditions at 1050, 1250, and 1450 ℃. Effect of sintering temperature on phase composition as well as on O/U stoichiometry has been investigated for UO₂ SPS ceramics. Sintering of uranium dioxide added with Gd₂O₃ yields solid solution (U,Gd)O₂, which is isostructural to UO₂. SEM with EDX and metallography were implemented to analyze the microstructure of the obtained UO₂ ceramics and composite UO₂-Gd₂O₃ one, particularly, open porosity, defects, and Gd₂O₃ distribution were studied. Microhardness, compressive strength and density were shown to reduce after addition of Gd₂O₃. Obtained results prove the hypothesis on formation of stable pores in the system of UO₂-Gd₂O₃ due to Kirkendall effect that reduces sintering efficiency. The paper expands fundamental knowledge on pros and cons of fuel fabrication with IFBA using SPS technology.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2003

Hydroxyapatite(HA) has been extensively used as bone graft materials and tooth implant surface coating materials because of its biocompatibility and osteoconductive properties. However, as HA is intrinsically poor in mechanical properties, zirconia($ZrO_2$) was incorporated with HA as reinforcing phases for improvement of mechanical properties. The purpose of this study was to investigate the biological activities of HA-coated zirconia through the cell proliferation test, measurements of alkaline phosphatase activity, and histologic examination. Four kinds of tested blocks were prepared according to the pore size (300-500${\mu}m$/500-700${\mu}m$) and the porosity (70%/90%). Cell proliferation and alkaline phosphatase activity was measured at 1, 7, 14 days. The number of cells proliferate after 7, 14 days were significantly increased in all groups when compared with that of the first day, but there was no significant difference between the 4 groups at each time period. At the 7 day, alkaline phosphatase activities of cells cultured in 4 groups were higher than that of the first day, but there was no significant difference between the 4 groups at each time period. The human gingival fibroblast and MG 63 cell was used to evaluate the cell cytotoxicity using MTT test. The materials tested in the current study turned out to be non-cytotoxic. In histologic examination(SEM), at 1 day there were many cells attached on the surfaces of all kinds of tested blocks. The number of cells were increased over time. At the 14 day, there were more cells proliferated than 1 day and some of the pores of blocks were partially filled with the proliferated cells. The in vitro response of osteoblast-like cells to the HA-coated zirconia showed comparable effect on transformation comparable to hydroxyapatite.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.299-308
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• 2016

본 연구에서는 플라이애시와 고로슬래그시멘트를 혼합한 결합재에 알칼리 활성화제와 해수 및 증류수를 사용하여 제작한 경화된 시편에 대해 물리적 및 미세구조 특성을 분석하였다. 플라이애시와 고로슬래그시멘트의 결합재 혼합 중량비는 6:4, 7:3 및 8:2로 하였으며, 수산화나트륨과 규산나트륨을 결합재의 각각 5wt%로 하여 활성화제로 사용하였다. 재령 3, 7 및 28일에 대해 압축강도 및 흡수율을 측정하였으며, 재령 28일에 XRD, TGA 및 MIP 시험을 실시하였다. 배합수의 종류와 관계없이, 알칼리 활성화된 결합재는 고로슬래그시멘트 혼합비가 증가할수록 ettringite 및 C-S-H의 생성량이 많아졌으며, 또한 50 nm 보다 큰 공극들이 줄어듦에 따라 압축강도가 높아지는 결과를 보여주었다. 본 연구의 모든 배합에 대해서 공통적으로 확인된 반응생성물로는 C-S-H, $Ca(OH)_2$ 및 calcite인 것으로 나타났다. 해수를 사용한 시편들과 증류수를 사용한 시편들 내에 생성된 주요 반응생성물의 차이는 hydrocalumite인 것으로 나타났다. 각각의 결합재 혼합 중량비에 대해서 증류수 및 해수 사용에 따른 시편들의 압축강도에서는 배합수로 해수가 사용되더라도 증류수가 사용된 시편과 대체적으로 유사한 강도발현을 나타내었으며, 또한 재령에 따른 강도증진율이 증류수가 사용된 시편보다 뛰어난 경우도 확인되었다. 배합수로서의 해수 사용은 해수에 함유되어 있는 염화 이온(Cl-)이 결합되면서 생성된 hydrocalumite가 공극을 매우면서 시편 내의 총공극용적을 감소시키는 것으로 나타났다.