고무복합체는 높은 점탄성 성질을 보이는데 압출성형 시 이 점탄성 성질 때문에 압출물이 팽창하게 된다. 그리고 팽윤양은 공정 조건에 따라서 변한다. 점탄성 성질에서 탄성 부분은 압출물의 팽창에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 논문은 모세관 다이에서 여러 가지 고무복합체에 따른 다이팽윤을 알아보기 위해 상용 CFD 프로그램인 Polyflow를 사용하여 해석을 수행하였다. 컴퓨터 모사에서는 비선형 미분 점탄성 모델인 Phan-Thien-Tanner(PTT) 모델을 사용하였고 온도를 고러하여 해석하였다. 해석을 통해서 레저버와 모세관 다이에서 압출물의 압력, 속도, 그리고 온도 분포 등을 예측하였다. 여러 가지 고무 복합체의 다이 팽윤양을 알아보기 위해서 유량과 모세관 다이의 지름을 변경하면서 연구하였다. 본 연구를 통해서 PPT 모델은 고무 복합체에 대한 점탄성 거동을 잘 표현하고 있음을 확인할 수 있었다.
Barcelona Basic Model(BBM)은 응력의 변화에 따른 부피변화뿐만 아니라 흡입력의 변화에 따른 팽윤거동을 설명할 수 있으며, 흡입력 변화에 따른 점착력과 선행압밀응력의 변화와 온도변화에 따른 선행압밀응력의 변화를 고려할 수 있다. 따라서, 고준위방사성폐기물 처분시스템에서 공학적방벽재로 고려되고 있는 벤토나이트 완충재의 열-수리-역학적 복합거동을 예측 및 분석하는 것에 많이 활용되고 있다. 그러나 우리나라의 암반 및 지반 공학자들에게 잘 알려져 있지 않기 때문에 BBM을 소개하고자 한다. BBM은 불포화 토질의 역학적 거동을 모사하기 위해 Modified Cam Clay(MCC) 모델을 확장하여 만들어 졌기 때문에 본 고에서는 먼저 MCC 모델을 간략하게 소개하고, 열-탄소성 모델인 BBM을 상세히 소개하였다.
Recently, the occurrence frequency of earthquake has increased in Korea, and many cultural assets have been damaged. Cheomseongdae is a valuable cultural assets that must be preserved historically and culturally. But, the masonry structure such as Chemseongdae is vulnerable to lateral forces. Therefore, in this study, structural modeling and dynamic analysis are performed to reflect the ground state and structural form of Cheomseongdae. Also, discrete element analysis technique is applied and dynamic behavior characteristics are analyzed according to earthquake load. For this purpose, displacements and stresses according to locations are reviewed and then swelling and distortion are analyzed.
온도 및 pH에 동시에 민감한 하이드로젤 Poly(N-isopropy-lacrylamide-co-N,N'-dmerhylaminopropyl methacrylamide)을 합성하고, 그 팽윤 특성을 연구하였다. pH 민감성분인 N,N'-dmerhylaminopropyl methacrylamide (DMAPMAAn)의 물분율이 5%인 하이드로젤이 팽윤정도는 lower critucal solution temperature(LCST) 이상의 온도($37^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$)에서 pH가 낮은 범위(pH 1-8)일 때 크게 증가하였다. 이는 온도민감성 하이드로젤이 같은 pH범위에서 전혀 팽윤이 일어나지 않는 것과 대조되었다. DMAPMAAm의 물분울이 20%인 경우에는 높은 pH(pH 12)에서도 젤이 상당히 팽창하였다. $40^{\circ}C$에서 pH가 12에서 2로 감소할 때 젤의 수분함량은 5mol%젤의 경우 38.8 wt%에서 84.7wt%로 증가하였고, 20mol%젤의 경우 60.6 wt%에서 90.8wt%로 증가하였다. 온도 및 pH에 동시에 민감한 하이드로젤의 부피 변화에 대해 이와 같이 pH는 온도 및 젤 조성의 영향을 받아 $37^{\circ}C$에서 pH 8보다 $40^\circC$에서 (pH 7) 더 낮아졌고, 5 mol%에서 (pH 7)보다 20 mol%일때 (pH 9) 증가하였다 LCST 이하의 온도 ($25^{\circ}C$)에서는 젤의 팽윤정도가 pH에 의해 크게 영향받지 않았다. 젤의 투명도와 LCST는 DMAPMAAm의 물분율에 따라 증가하였다.
대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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pp.297.1-297.1
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2003
Organic solvent-based enteric coating technology using hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP) has been developed for many years due to low water solubility of HPMCP. In this work, aqueous HPMCP nanoparticles (HPMCP-NPs) were prepared by neutralization emulsification method using HPMCP powder and ammonium hydroxide (NH40H) in the absence of any organic solvent and emulsifier. (omitted)
Yoo, Jung Min;Amara, Heithem Ben;Kim, Min Kyoung;Song, Ju Dong;Koo, Ki-Tae
Journal of Periodontal and Implant Science
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제48권3호
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pp.152-163
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2018
Purpose: To determine whether the swelling and mechanical properties of osmotic self-inflating expanders allow or not the induction of intraoral soft tissue expansion in dogs. Methods: Three different volumes (0.15, 0.25, and 0.42 mL; referred to respectively as the S, M, and L groups) of soft tissue expanders (STEs) consisting of a hydrogel core coated with a silicone-perforated membrane were investigated in vitro to assess their swelling behavior (volume swelling ratio) and mechanical properties (tensile strength, tensile strain). For in vivo investigations, the STEs were subperiosteally inserted for 4 weeks in dogs (n=5). Soft tissue expansion was clinically monitored. Histological analyses included the examination of alveolar bone underneath the expanders and thickness measurements of the surrounding fibrous capsule. Results: The volume swelling ratio of all STEs did not exceed 5.2. In tensile mode, the highest mean strain was registered for the L group ($98.03{\pm}0.3g/cm$), whereas the lowest mean value was obtained in the S group ($81.3{\pm}0.1g/cm$), which was a statistically significant difference (P<0.05). In addition, the S and L groups were significantly different in terms of tensile strength ($1.5{\pm}0.1g/cm$ for the S group and $2.2{\pm}0.1g/cm$ for the L group, P<0.05). Clinical monitoring showed successful dilatation of the soft tissues without signs of inflammation up to 28 days. The STEs remained volumetrically stable, with a mean diameter in vivo of 6.98 mm, close to the in vitro post-expansion findings (6.69 mm). Significant histological effects included highly vascularized collagen-rich fibrous encapsulation of the STEs, with a mean thickness of $0.67{\pm}0.12mm$. The bone reaction consisted of resorption underneath the STEs, while apposition was observed at their edges. Conclusions: The swelling and mechanical properties of the STEs enabled clinically successful soft tissue expansion. A tissue reaction consisting of fibrous capsule formation and bone loss were the main histological events.
완충재는 심지층 고준위 방사성 폐기물 저장소의 주요 구성 요소이다. 벤토나이트는 높은 열전도율과 낮은 수리투과성의 특성으로 완충재의 핵심 구성 요소로 다수의 국가에서 채택되었다. 심층 처분은 지하수 유입을 일으키고 이는 완충재 및 뒷채움재의 팽윤압을 초래한다. 완충재에서 발생하는 고압의 팽윤압은 처분용기에 영향을 줄 수 있기에 정밀한 완충재의 팽윤압 예측은 안전한 처분 시스템 구축에 있어서 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 MX-80 벤토나이트의 수리역학적 거동에 대한 팽윤압 예측 모델을 세우고, 그 결과를 토대로 민감도 분석을 시행하였다.
하이드록시프로필 셀룰로오스를 6-콜레스테릴옥시카보닐펜타노일 클로라이드와 반응시켜 에스터화도가 2.25-2.91 범위의 값을 갖는 6-콜레스테릴옥시카보닐펜톡시프로필 셀룰로오스들을 합성하였다. 또한 6-콜레스테릴옥시카보닐펜톡시프로필 셀룰로오스의 아크릴산 에스터들과 액정질서를 지닌 이들의 광가교 필름들을 합성하였다. 미가교와 가교시료들의 열방성 액정의 특성과 아세톤 중에서의 가교시료들의 팽윤거동을 검토하였다. 하이드록시프로필 셀룰로오스는 쌍방성 콜레스테릭 상을 형성하는 반면 모든 콜레스테릴을 지닌 미가교 시료들은 단방성 콜레스테릭 상을 형성하였다. 6-콜레스테릴옥시카보닐펜타노일 클로라이드는 단방성 스멕틱 상도 형성하였다. 하이드록시프로필 셀룰로오스는 광학 피치 (λ$_{m}$ )가 온도상승에 의해 증가하는 우측방향의 나선을 형성하는 반면 모든 미가교 유도체들은 λ$_{m}$ 이 온도상승에 의해 감소하는 좌측방향의 나선들을 형성하였다. 6-콜레스테릴옥시카보닐펜톡시프로필 셀룰로오스와 이의 아크릴산 에스터의 액정상의 열적 안정성과 동일한 온도에서의 λ$_{m}$ 의 크기는 에스터화도가 증가함에 따라 감소하였다. 모든 가교시료들은 6-콜레스테릴옥시카보닐펜톡시프로필 셀룰로오스의 아크릴산 에스터들과 달리 반사색깔을 나타내지 않았으며 액정질서를 지닌 가교젤의 특징적인 이방성 팽윤을 나타냈다.
VARTM 공정에서 고분자 수지가 함침 될 때 시간에 따라 섬유보강재가 팽창하여 섬유체적율이 감소하는 현상이 발생한다. 풍력 블레이드와 같은 대형 복합재료 구조물의 경우 섬유체적율의 변동 폭이 커져 제품의 치수가 변하고 기계적 물성이 저하될 뿐 아니라 예측하지 못한 고분자 수지의 사용량이 증가하는 등의 문제점과 경제적인 손실이 발생할 여지가 증가할 수 있다. 본 연구에서는 VARTM 공정에서 수지 함침에 따른 섬유 보강재의 팽창 현상에 관한 분석을 통하여 복합재료 액상 성형 공정에서의 섬유 체적율을 조절하는 방안을 모색하였다. 그 결과 유동 선단의 진행에 따라 섬유의 팽창 현상이 크게 두 단계로 구분되어 나타나는 것을 확인하였고 각각의 단계에서 작용하는 힘을 분석함으로써 섬유의 체적율 변화에 관한 현상학적 모델을 제시하였고 1차원 편미분 수치 해석과 연계하여 VARTM공정에서 수지 함침에 따른 섬유 체적율의 변화를 예측하였다.
열응답성 고분자인 폴리(N-이소프로필아크릴아미드) (PNIPAAm) 말단에 아민기를 갖는 PNIPAAm-$NH_2$ 및 이들 알긴산 나트륨에 그래프팅시킨 공중합체를 합성하고 이들의 여러 가지 특성들을 분석하였다. PNIPAAm-$NH_2$를 합성하기 위하여 N-이소프로필아크릴아미드를 라디칼 중합할 때 2-aminoethanethiol hydrochloride (AESH)를 연쇄이동제로 사용하였다. AESH 농도를 높이면 PNIPAAm-NH2의 분자량이 작아지며 PNIPAAm-$NH_2$ 수용액의 하한임계용액온도(LCST)가 낮아졌다. N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide 및 N-hydroxysuccinimide를 사용하여 PNIPAAm-$NH_2$를 graft-onto 방법으로 알긴산 나트륨에 그래프팅시킨 alginate-g-PNIPAAm 공중합체 역시 온도에 따라 팽윤-수축 거동을 하였으며, PNIPAAm-$NH_2$보다 약간 높은 온도에서 LCST를 나타내었고, 그래프트된 PNIPAAm의 양이 많아질수록 팽윤비가 커졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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