• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.187-196
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• 2005

석류석 구조에서, 양이온이 점할 수 있는 구조적 위치는 사면체, 팔면체 및 이들과 능을 공유하고 있는 배위다면체의 중심 등이다. 이들 중, 사면체의 자리를 차지하는 양이온의 크기는 석류석의 단위포의 크기와 밀접한 관계를 가진다. 따라서 4-배위 자리에 비교적 이온반경이 큰 철을 함유하고 있는 석류석은 방사성 폐기물 내에 함유된 비교적 이온반경이 큰 악티나이드 원소를 고정시키기 위한 유망한 매트릭스로써 고려될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{1.5}GdCe_{0.5}ZrFeFe_3O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 $200{\~}400{\cal}kg/{\cal}cm^2$의 압력으로 성형한 후, $1100{\~}1400^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며, 합성된 시료는 XRD 및 SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 석류석은 소결온도 $1300^{\circ}C$에서 최적의 합성상을 얻을 수 있었지만, 미량의 페로브스카이트 및 미지의 상이 공존하였다. 석류석과 페로브스카이트의 화학조성은 각각 $[Ca_{l.2-1.8}Gd_{0.9-1.4}Ce_{0.3-0.5}]^{VIII}[Zr_{0.8-1.3}Fe_{0.7-1.2}]^{VI}[Fe_{2.9-3.1}]^{IV}O_{12}$ 및 $Ca_{0.1-0.5}Gd_{0.0-0.8}Ce_{0.1-0.5}\;Zr_{0.0-0.2}Fe_{0.9-1.1}O_3$ 이었다. 특히 화학양론적 조성과 비교 시, 합성된 석류석의 8-배위 자리를 점하고 있는 Ca의 초과 및 Ce의 결핍된 양상을 보였다. 이는 6-배위 자리에서의 Zr 및 Fe의 화학조성과 밀접한 관계를 지닌다.

• 한국재료학회지
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• 제11권8호
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• pp.708-712
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• 2001

($Pb_{0.2}$$Ca_{0.8}$ )[($Ca_{1}$3$Nb_{2}$3/)$_{1-x}$ $Ti_{x}$ ]O$_{3}$ 세라믹스의 $^{4+}$ 치환량 변화에 따른 마이크로파 유전특성을 고찰하였다. $Ti^{4+}$ 치환량이 증가함에 따라 x=0.05부터 x=0.15까지의 조성범위에서는 단일상의 페롭스카이트상을 얻을 수 있었으며, x=0.2이상에서는 $Ti_2$와 $CaNb_2$$O_{6}$ 가 제 2상으로 존재하였고, 결정구조는 x=0.05에서 사방정(orthorhombic) 구조가 x=0.35에서 이방정(cubic) 구조로 전이하였다. 유전상수(K)는 $Ti^{4+}$ 치환량의 증가에 따라 rattling 효과의 증가로 인하여 증가되었으며, B-자리 양이온의 평균이온반겨의 세제곱의 반비례하였다. 그러나 결정립 크기의 감소와 제 2상의 존재로 인하여 Qf값은 감소하였다. $Ti^{4+}$ 치환량이 증가됨에 따리 tolerance factor(t)와 B-자리 결합원자가의 영향으로 공진주파수의 온도계수(TCF)는 -27.36ppm/$^{\circ}C$값으로부터 +18ppm/$^{\circ}C$r값으로 조절되었다. $1350^{\circ}C$d서 3시간 소결한 ($Pb_{0.2}$ $Ca_{0.8}$ )[(Ca$_{1}$3$Nb_{2}$3)$_{1-x}$ /$Ti_{x}$]$O_{3}$ 시편에서 K=51.67, Qf=7268(GHz), TCF=0 ppm/$^{\circ}C$의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제55권4호
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• pp.381-388
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• 2017

목적: 지르코니아는 소결 과정에서 3차원적으로 수축이 일어나기 때문에, 원하지 않는 체적 변화에 따른 오차가 존재하여 완전 소결된 지르코니아를 밀링하여, 오차를 줄이려는 노력이 있었으나, 재료의 단단함으로 인해 밀링 시간이 오래 걸리고, 밀링기구에 손상이 생길 수 있고, 기공 과정 중 칩 생성이 있을 수 있다. 삭제된 치아의 평균값을 구하여 제작된 맞춤 지르코니아 블락은 이러한 단점을 극복 할 수 있을 것이다. 재료 및 방법: 삭제된 치아들을 모델화하여 스캔 후 얻어진 STL file을 이용하여, 치아 크기를 분석하였다. Mimics 및 포토샵을 사용하여 각각의 치아의 횡단면, 전두면, 시상면, 세 면을 기준면으로 정하여, 각각의 면에 3D volume을 투영 후 외곽의 크기는 외곽 접선을 통해, 내곽의 크기는 내부 홀의 상단 부 변곡점에 접선을 구하여 각각 치아의 크기를 분석하였다. 결과: 측정에서 보여준 삭제된 전치군(N = 57) 치아의 평균 치관 길이는 $6.60{\pm}1.05mm$, 근원심 $2.98{\pm}0.73mm$, 협설 $2.04{\pm}0.73mm$이고, 소구치군(N = 15) 치아의 평균 치관 길이는 $5.37{\pm}1.49mm$, 근원심 $4.10{\pm}1.78mm$, 협설 $5.86{\pm}1.55mm$, 대구치군(N = 13) 치아의 평균 치관길이는 $5.11{\pm}1.29mm$, 근원심 $6.80{\pm}1.18mm$, 협설 $7.34{\pm}1.40mm$이다. 결론: 한국인의 전치부, 소구치부, 대구치부 치아의 삭제량과 치아 크기 값의 평균값을 구함으로써 그 값을 이용하여 맞춤형 지르코니아 블락을 만들 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.851-858
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• 2010

이 연구에서는 대부분 폐기 매립되고 있는 산업부산물의 재활용 기술을 확보하고자, 연화점이 $700^{\circ}C$ 수준으로 낮은 폐유리와 에너지 연소물질을 포함하고 있는 바텀애쉬를 모재로 기존 경량골재의 소성온도보다 20~30%가 낮은 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 제조가능한 에너지 절감형 저온소성 경량골재를 제조하고자 하였다. 경량골재의 열전도율은 $0.056{\sim}0.105W/m{\cdot}K$ 수준, 기공률은 40.36~84.89% 수준으로 나타났다. 열전도율과 기공률의 상관계수는 -0.97로 매우 높은 음(-)의 상관성을 보였는데, 기공률이 단열특성을 좌우하는 핵심 요소임을 확인할 수 있었다. 각 소성온도별 $CaCO_3$ 첨가량과 바텀애쉬 치환율에 따른 경량골재의 미세구조는 소성온도에 상관없이 $CaCO_3$ 첨가량이 증가할수록 기공크기도 증가하고, 바텀애쉬 치환율이 증가할수록 기공크기는 작아지며 일정하지 못하였다. 특히 바텀애쉬를 30% 치환한 경우 대부분의 기공형태가 구(球)형태의 폐기공이 아닌 불규칙한 형태의 개기공으로 존재했으며 기공크기도 바텀애쉬 0~20% 치환 사용한 경우에 비해 약 1/10~1/5 수준으로 관찰되었다. 또한 바텀애쉬 30% 치환시 소성온도 $900^{\circ}C$의 경우가 $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 보다 더욱 불규칙한 형태의 개기공이 두드러지게 나타났는데, 이는 경량골재의 흡수율 증가, 강도 저하, 단열특성 저하에 일정부분 기여할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.395-400
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• 2004

세라믹 사출성형시 결합체의 조성에 따른 혼합물의 유동학적 특성과 제조조건에 따른 시편의 결함 생성 및 탈지공정에 대하여 조사하였다. 2wt%의 stearic acid를 코팅한 세라믹 분말(65wt% $Al_{2}O_{3}$ㆍ35 wt% 장석)에 결합체로 15,20 및 25wt%의 Paraffin Wax (PW)와 High Density Polyethylene(HDPE)을 첨가하여 $160^{\circ}C$에서 2시간 혼합하였다. Capillary rheometer로 측정한 혼합물의 겉보기 점도는 shear rate가 $1000s_{-1}$일 때 80~300Pa.s로 사출성형에 적합한 유동성을 나타내었으며, 결합제의 조성에 의존하였다. 결합제의 조성이 15H5P5(총 15wt%의 결합체중, HDPE/PW 비=5:5)인 사출성형 시편은 사출압력과 관계없이 short shot가 생성되었으나, 사출압력이 45kgf/$cm^{2}$인 10H5P5 사출성형 시편은 결함이 관찰되지 않았다. 사출성형 시편 중의 pw를 $70^{\circ}C$의 n-heptane 용매에서 5시간동안 침지하여 제거한 후, $450^{\circ}C$에서 5시간 열처리하여 HDPE를 제거하였다. PW의 추출에 의해 형성된 연속기공을 통하여 HDPE의 효과적인 제거와 기계적 강도의 손상없이 사출성형이 가능한 결합체 조성은 20H5P5이었다. $1300^{\circ}C$에서 5시간 소결한 20H5P5 시편의 부피비중은 2.8, 기공률은 3% 이하 및 3점곡강도는 약 2,400kgf/$cm^{2}$으로 구조용 재료로서 사용이 가능하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권1호
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• pp.73-79
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• 2011

연구 목적: 각각 다른 방법으로 색조를 부여한 세 가지 지르코니아 전부도재관에서 반복소성이 전부도재관의 색조에 미치는 영향을 비교, 관찰하였다. 연구 재료 및 방법: 지르코니아 코어를 세가지 방법으로 착색(KW군: Masking liner를 사용하여 하부 코어색 차단, KI군: 지르코니아 코어를 금속 산화물 용액에 침전시켜 착색, NM군: 지르코니아 코어를 고온에서 소결하기 전에 금속산화물과 혼합하여 착색)하여 원반형 시편을 제작하였다. 지르코니아 코어 상방에 A3 색조의 상아질 도재를 소성하고 3, 5, 7회 반복소성 후 $L^*a^*b^*$ 값을 측정하여 비교하고 다른 두 가지 색의 3차원 공간에서의 거리를 나타내는 색차방정식을 이용하여 분석하였다. 측정된 결과는 반복측정 (repeated-measures ANOVA) 분석법과 Tukey 다중범위 검증법을 사용하여 소성횟수에 따른 색조변화를 유의수준 5%에서 검정하였다. 결과: 1. 모든 실험군에서 반복소성에 따른 $L^*a^*b^*$값의 변화가 관찰되었다 (P< .001). 2. 반복소성으로 $L^*$값과 $a^*$값 (KI군제외)은 감소하고 $b^*$값은 증가하는 경향을 보였다. 3. ${\Delta}E$값이 1이상 나타난 반복소성횟수는 KW군과 KI군은 3회 그리고NM군은 7회였다. 4. 7회 반복소성 후 ${\Delta}E$값은 KI군 (${\Delta}E$ = 2.26), KW군 (${\Delta}E$ = 1.47) 그리고 NM군 (${\Delta}E$ = 1.08) 순으로 높게 나타났다 (P< .001). 결론: 반복소성이 지르코니아 코어 색조를 부여방법에 따라 전부도재관의 색조에 미치는 영향을 끼쳤다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.484-492
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• 2012

본 연구는 정자기장 처리가 실내 관엽식물의 생육 및 생리적 특성에 미치는 영향과 그 작용 메커니즘을 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 스파티필름(Spathiphyllum spp), 산호수(Ardisia pusilla DC.), 싱고니움(Syngonium podophyllum), 홀리아페페(Peperomia pereskiifolia) 및 필레아(Pilea cadierei)의 5종 관엽식물을 대상으로 안쪽 바닥면에 표면자속밀도 3,500G의 이방성 NdFeB계 원형 소결영구자석을 장착하여 자성처리한 화분에서 6개월간 생육시켜 나타난 변화를 관찰하였다. 자성처리화분에서의 생육은 스파티필름, 산호수 및 필레아에서 유의성 있는 생육증대를 유도하였으며 대부분의 식물종에서 조직 내 함수율을 증대시키는 것으로 나타났다. 스파티필름은 광합성률 또한 유의성 있게 증대되었으나 산호수 및 필레아의 경우 광합성률의 유의성 있는 증가가 나타나지 않았는데 이는 자성처리화분이 동화산물에 대한 정상적인 대사과정에서의 수요를 감소시킴으로써 생물량 축적에 보다 유리한 조건을 제공하는 것으로 해석된다. 그러나 홀리아페페의 경우 생육이나 광합성에 있어 별다른 차이가 유도되지 않았기 때문에 자성처리화분의 이와 같은 효과는 식물종에 따라 차이를 보일 것으로 생각된다. 실험에 사용된 대부분의 식물종에서 자성처리에 따른 엽 내 질소 및 엽록소 함량과 엽록소 a/b 비율에 유의성 있는 증가가 나타났다. 이와 같은 결과들은 식물종에 따른 제한은 있으나 적절한 자기장 처리를 통해 환경변화에 대한 관엽식물의 잠재적 적응능력을 높이고 실내 환경개선을 위한 실내식물의 활용도를 증대시킬 수 있는 가능성을 제시한다.

• 전기화학회지
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• 제6권1호
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• pp.41-47
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• 2003

본 연구에서는 중저온에서 작동되는 연료극 지지체식 평판형 연료전지를 연구하였으며, 저가의 공정인 테입케스팅법을 이용하여 $0.8\~1mn$의 두께와 $25,\; 100,\;150cm^2$크기의 평판형 연료극 지지체를 제작하였고, 연료극 지지체의 특성을 확인하기 위해서 기공률, 가스 투과율 그리고 전기전도도 등을 측정하였다. $12wt.\%$의 결합제를 사용하여 제작된 지지체의 기공률은 $45.8\%$이고 환원 시 $53.9\%$로 증가함을 보였다. 연료극 지지체는 $850^{\circ}C$에서 900S/cm의 높은 전기전도도를 나타내었으며, 1기압 하에서 공기로 측정하였을 때 6l/min의 기체투과량을 보였다. 단전지의 제조는 테잎케스팅 법으로 제조된 연료극 지지체위에 슬러리 디핑 코팅법을 이용하여 전해질과 공기극을 순차적으로 제조하였다. YSZ의 농도를 $10wt.\%\;와\;20wt.\%$로 하여 제조된 전해질의 두께는 각각 form와 300m이었고, 공기극은 LSM-YSZ/LSM/LSCF의 다층 구조로 구성되었다. $10{\mu}m$두께의 전해질은 매우 치밀하였고 3기압 하에서 가스 투과도는 2.5ml/min을 나타내었다. 단전지의 성능 시험에서 $20\~30{\mu}m$두께의 전해질을 갖는 연료극 지지체식 평판형 연료전지는 $750^{\circ}C$에서 0.6V, $300 mA/cm^2$성능을 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제53권4호
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• pp.345-351
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• 2015

목적: 이 실험의 목적은 전치부 임플란트에 적용되는 지르코니아 지대주의 적절한 축벽의 두께를 평가하는 것이었다. 재료 및 방법: 시편들은 4가지의 서로 다른 두께로 제작되었으며, 일정하게 제작하고자 CAD/CAM 시스템을 이용하여 소결전 지르코니아 블록을 가공한 후 소결하였다. 가공된 시편들은 두께에 따라 Group 1 (0.5 mm), Group 2 (0.8 mm), Group 3 (1.0 mm), Group 4 (1.2 mm)의 4가지 그룹으로 분류되었다. 임플란트 시스템은 외부연결형(US, Osstem, Pussan, Korea) 을 이용하였다. 지대주 시편들은 시멘트 유지형 지대주를 복제하여 제작되었다. 크라운은 1.5 mm 의 두께로 CAD/CAM을 이용하여 제작되었다. 제작된 지대주 시편들을 임플란트에 고정시킨 후 레진시멘트(RelyXTM UniCem, 3M ESPE AG, Seefeld, Germany)를 이용하여 크라운을 합착하였다. 지르코니아 지대주의 파절을 측정하기 위해 만능시험기로 임플란트 장축에 30도의 각도로 힘을 가하였다. 결과: Group 1, Group 2, Group 3와 Group 4의 파절강도는 각각 $236.00{\pm}67.55N$, $599.00{\pm}15.80N$, $588.20{\pm}33.18N$, $97.83{\pm}98.13N$이었다. Group 1이 다른 그룹에 비해 통계학적으로 유의성 있게 낮은 강도를 보여주었다(independent Mann-Whitney U-test, P<.05). 나머지 Group 2, Group 3와 Group 4는 서로 통계학적으로 유의성을 보여주지 않았다(independent Mann-Whitney U-test, P>.05). 결론: 지르코니아 지대주는 파절에 저항하기 위해 적절한 두께를 필요로 한다. 이 실험의 결과로 판단할 때, 지르코니아 지대주가 전치부 임플란트에 적용되기 위해서는 0.8 mm 이상의 두께를 가져야 된다고 추천된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권2호
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• pp.120-127
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• 2011

연구 목적: 본 연구의 목적은 색소체인 크롬염화물을 지르코니아에 첨가함으로써 지르코니아의 색상 및 물리적 성질, 그리고 미세구조가 어떻게 변화하는지 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 크롬염화물의 함량이 지르코니아 분말에 각각 0.06, 0.12, 0.25 wt%가 되도록 측량하고 알코올에 녹여 액상상태의 크롬염화물을 준비하였다. 지르코니아 분말과 각각의 액상상태의 크롬염화물을 혼합하고 혼합된 분말을 이용하여 디스크형태의 지르코니아 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 $1450^{\circ}C$에서 완전소결 후 색상 및 물리적 성질, 그리고 미세구조를 관찰하였다. 색상은 분광측색장치를 이용하여 국제조명위원회 (CIE) ISO 기준인 D65 광원, SCE 방식으로 측정하여 $L^*$, $C^*$, $a^*$, $b^*$ 값으로 분석하였다. 밀도는 아르키메데스 법으로 측정하였고, 주사전자현미경과 X선 회절 분석기를 이용하여 시편의 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 파괴인성은 압흔 형성법(Vickers indentation법)을 이용하여 시편에 압흔 형성 후, 광학현미경으로 압흔의 크기를 측정하고 이를 이용하여 파괴인성을 구하였다. 결과는 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)으로 통계처리 하였고, Tukey test로 사후 검정하였다. 결과: 1. 크롬염화물을 첨가하여 지르코니아의 색상을 조절할 수 있음을 확인하였으며, 크롬염화물 첨가 함량이 증가함에 따라 지르코니아 색상은 백색계통의 갈색에서 짙은 색의 갈색으로 변하였다. 2. 크롬염화물의 첨가는 시편의 밀도를 점점 감소시켰으며, 크롬염화물이 첨가되지 않은 시편과 비교 시, 크롬염화물의 첨가량이 증가할수록 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (P<.05). 3. 크롬염화물이 첨가된 시편은 첨가되지 않는 시편에 비해 결정립 크기가 증가하였다. 4. X-선 회절 분석결과, 크롬염화물의 첨가 여부와 첨가 함량에 상관없이 지르코니아 결정상의 차이점은 관찰되지 않았다. 5. 지르코니아에 크롬염화물을 첨가 시 크롬염화물의 첨가 함량에 따라 파괴인성값은 감소하였고, 특히 0.25 wt%의 크롬염화물을 첨가 시 가장 낮은 파괴인성 값을 보였다 (P<.05). 결론: 이상의 결과로 크롬염화물을 액체상태로 첨가하여 지르코니아의 색상을 조절할 수 있음을 확인하였으며, 제작한 유색 지르코니아의 색상은 자연치아 색상과 다소 차이가 있지만, 본 소재는 임상에서 사용되는 완전도재관 코어 (Core) 재료로써 사용할 수 있을 것으로 생각한다.