• Coupled systems mechanics
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• 제2권3호
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• pp.215-230
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• 2013

This paper investigates the pull-in instability of functionally graded poly-SiGe micro-beams under the combined electrostatic and intermolecular forces and temperature change. The exponential distribution model and Voigt model are used to analyze the functionally graded materials (FGMs). Principle of virtual work is used to derive the nonlinear governing differential equation which is then solved using differential quadrature method (DQM). A parametric study is conducted to show the significant effects of material composition, geometric nonlinearity, temperature change and intermolecular Casimir force.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.113.1-113.1
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• 2011

PEMS (printed electro-mechanical system) is fabricated by means of various printing technologies. Passive and active compo-nents in 2D or 3D such as conducting lines, resistors, capacitors, inductors and TFT(Thin Film Transistor), which are printed withfunctional materials, can be classified in this category. And the issue of PEMS is applied to a R2R process in the manu-facturing process. In many electro-devices, the vacuum process is used as the manufacturing process. However, the vacuum process has a problem, it is difficult to apply to a continuous process such as a R2R(roll to roll) printing process. In this paper, we propose an ESD (electro static deposition) printing process has been used to apply an organic solar cell of thin film forming. ESD is a method of liquid atomization by electrical forces, an electrostatic atomizer sprays micro-drops from the solution injected into the capillary with electrostatic force generated by electric potential of about several tens kV. ESD method is usable in the thin film coating process of organic materials and continuous process as a R2R manufacturing process. Therefore, we experiment the thin films forming of PEDOT:PSS layer and active layer which consist of the P3HT:PCBM. The organic solar cell based on a P3HT/PCBM active layer and a PEDOT:PSS electron blocking layer prepared from ESD method shows solar-to-electrical conversion efficiency of 1.42% at AM 1.5G 1sun light illumination, while 1.86% efficiency is observed when the ESD deposition of P3HT/PCBM is performed on a spin-coated PEDOT:PSS layer.

• Composites Research
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• 제23권3호
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• pp.13-18
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• 2010

나노 재료를 다룰 때 큰 문제 중의 하나는 반데르발스(van der Waals) 상호작용으로 응집되어 있는 나노 입자, 특히 CNT를 어떻게 효과적으로 분산시킬 수 있는가이다. 본 연구에서는 나노 입자를 효과적으로 분산시킬 수 있는 방법으로 코로나 방전(corona discharge) 현상과 정전식모(electrostatic flocking) 공정을 이용한 새로운 분산방법인 방전식모(dischare flocking) 장치를 고안하였으며 분산특성을 평가하기 위하여 방전식모 및 RFI 공정으로 복합재료 시편을 제작하여 전기적, 기계적 특성을 비교하였다. 더욱이, CNT와 에폭시의 기체 방전 효과를 평가하기 위하여 플라즈마 처리된 CNT를 사용하여 복합재료를 제작하였으며 전기적, 기계적 특성을 측정하였다. 방전식모 공정으로 제작 된 복합재료 시편의 특성은 RFI로 제작된 시편과 유사하였으며 방전식모 공정중의 기체방전 현상은 플라즈마 처리된 CNT에 영향을 주지 않았다.

• Macromolecular Research
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• 제17권2호
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• pp.128-132
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• 2009

Fucoidan, a sulfated polysaccharide derived from brown seaweed, is an important material valued for its various biological functions, including anti-coagulation, anti-aging, and immune system support. In this study, we examined the potential of fucoidan as a novel emulsifying agent in BSA (bovine serum albumin)-stabilized emulsion at a neutral pH. We measured the dispersed oil-droplet size, surface zeta-potential and creaming formation of 0.5 wt% BSA emulsion (20 wt% oil traction) in the absence and presence of fucoidan. The average particle size and zeta-potential value were 625.4 nm and -30.91 mV in only BSA-stabilized emulsion and 745.2 nm and -44.2 mV in 1.0 wt% fucoidan-added BSA emulsion, respectively. This result suggested that some positive charges of the BSA molecules interacted with the negative charges of fucoidan to inhibit the flocculation among the oil droplets. The creaming rate calculated from the backscattering data measured by Turbiscan dramatically decreased in 1.0 wt% fucoidan-added BSA emulsion during storage. Accordingly, the repulsion forces induced among the oil particles coated with 1.0 wt% fucoidan in emulsion solution resulted in significantly increased emulsion stability. The turbidity of the BSA-stabilized emulsion at 500 nm decreased during five days of storage. However, the fucoidan-added BSA emulsion exhibited a higher value of turbidity than the BSA-stabilized emulsion did. In conclusion, an anionic sulfated fucoidan lowered the surface zeta-potential of BSA-coated oil droplets via the electrostatic interaction, and subsequently inhibited the flocculation among the oil droplets, thereby clearly minimizing the creaming and phase separation of the emulsion.

• 설비공학논문집
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• 제20권12호
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• pp.820-824
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• 2008

Electret filter media are used in general ventilation filters, disposable respirators, vehicle cabin filters, vacuum cleaners and room air cleaners. There are basic mechanisms of interception, inertial impaction, diffusion, gravitational settling, electrostatic attraction by which an aerosol particle can be deposited onto a fiber in a filter. The ability of fine particle removal strongly depends on the electrostatic forces between particles and polarized fibers. Thus, the stability of the fiber polarization is a major factor in the reliability of electret filters. In this study, the electret filter is made by electrospinning process using Polystyrene which is dissolved by 5 : 5 of Tetrahydrofuran (THF) and Dimethylformamide (DMF). Also the electrical properties and the filtration performances of electrospun filter media are Quantitatively investigated. Electrical properties of electrospun filters have been studied on surface charge potential and surface charge density. Also the filtration performance of the electret filters are evaluated on collection efficiency. The surface charge potential and the surface charge density of electrospun PS filters are increased with increasing applied voltage and saturated at 30 kV of applied voltage. Also collection efficiency of electro spun filters is increased with increasing surface charge potential and surface charge density. But the surface charge potential is decreased by natural decay and it causes deterioration of particle collection efficiency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.538-543
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• 2014

이산화지르코늄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 Glutathione층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 Glutathione 층 표면과 이산화지르코늄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO) 이론으로 해석되어 표면의 전하밀도와 포텐셜들이 정량적으로 산출되었다. 이 특성들이 염 농도와 pH에 대하여 나타내는 의존성을 질량보존의 법칙으로 기술하였다. pH 8 조건에서 실험으로 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 관찰되었다. Glutathione 층의 표면이 이산화지르코늄 표면보다 높은 전하밀도와 포텐셜을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 Glutathione 층의 이온화-기능-그룹에 기인한 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.607-612
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• 2014

이산화지르코늄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 mercaptoundecanoic acid층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 mercaptoundecanoic acid층 표면과 이산화지르코늄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-overbeek (DLVO) 이론에 의해 표면의 정량적인 전하밀도와 포텐셜 값들로 전환되었다. 이 값들이 염 농도와 pH에 따라 달라지는 특성을 질량보존의 법칙으로 기술하였으며, 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 확인되었다. Mercaptoundecanoic acid층의 표면이 이산화지르코늄 표면보다 높은 전하밀도와 포텐셜을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 mercaptoundecanoic acid층의 이온화 기능기에 기인한 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.379-384
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• 2012

이산화티탄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 Glutathione 층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 Glutathione 층표면과 이산화티탄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO) 이론으로 해석되어 표면의 정전기적인 특성들이 정량적으로 산출되었다. 이 특성들이 염 농도와 pH에 대하여 나타내는 의존성을 질량보존의 법칙으로 기술하였다. pH 8과 11에서 실험으로 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 관찰되었다. pH 8과 11에서 Glutathione 층의 표면이 이산화티탄 표면보다 높은 정전기적 특성을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 Glutathione 층의 이온화-기능-그룹에 기인한 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.130-135
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• 2014

지르코니아 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 메르캡토파이러빅산(mercaptopyruvic-acid)층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(atomic force microscope)으로 메르캡토파이러빅산층 표면과 지르코니아표면 사이의 표면힘을 염농도와 pH값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 derjaguin-landau-verwey-overbeek (DLVO) 이론으로 해석되어 표면의 포텐셜과 전하밀도들이 정량적으로 산출되었다. 이 특성들이 염농도와 pH에 대하여 나타내는 의존성을 질량보존의 법칙으로 기술하였다. pH 8 조건에서 실험으로 산출된 표면 특성의 염농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 관찰되었다. 메르캡토파이러빅산층의 표면이 지르코니아 표면보다 높은 포텐셜과 전하밀도를 갖는 것이 발견되었는데, 이는 메르캡토파이러빅산 층의 이온화-기능-그룹에 기인한 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제51권
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• pp.17.1-17.10
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• 2021

Our previous study on the binding activity between Cel5H and clay minerals showed highest binding efficiency among other cellulase enzymes cloned. Here, based on previous studies, we hypothesized that the positive amino acids on the surface of Cel5H protein may play an important role in binding to clay surfaces. To examine this, protein sequences of Bacillus licheniformis Cel5H (BlCel5H) and Paenibacillus polymyxa Cel5A (PpCel5A) were analyzed and then selected amino acids were mutated. These mutated proteins were investigated for binding activity and force measurement via atomic force microscopy (AFM). A total of seven amino acids which are only present in BlCel5H but not in PpCel5A were selected for mutational studies and the positive residues which are present in both were omitted. Of the seven selected surface lysine residues, only three mutants K196A(M2), K54A(M3) and K157T(M4) showed 12%, 7% and 8% less clay mineral binding ability, respectively compared with wild-type. The probable reason why other mutants did not show altered binding efficiency might be due to relative location of amino acids on the protein surface. Meanwhile, measurement of adhesion forces on mica sheets showed a well-defined maximum at 69±19 pN for wild-type, 58±19 pN for M2, 53±19 pN for M3, and 49±19 pN for M4 proteins. Hence, our results demonstrated that relative location of surface amino acids of Cel5H protein especially positive charged amino acids are important in the process of clay mineral-protein binding interaction through electrostatic exchange of charges.