• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.229-236
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• 2019

본 연구에서는 자동 섬유 적층(AFP) 장비로 제작한 열가소성 복합재에 대하여 추가 공정을 수행한 후 기계적 물성에 미치는 영향을 평가하였다. 제작을 위한 기초 연구로써 AFP의 공정 변수를 통해 열가소성 복합재를 제작하였으며 제작된 열가소성 복합재에 어닐링(Annealing) 및 진공백(Vacuum bag only) 공정을 수행하였다. 추가 공정 후 검증을 위해 결정화도 및 기공률 측정을 수행하였다. 결정화도는 시차 주사 열량 측정법(Differential scanning calorimetry)을 통해 측정하였으며 반 결정 구조인 열가소성 복합재의 공정 조건에 따른 결정화도 변화를 확인하였다. 기공률 측정을 위해 수지 용해를 수행하였으며 현미경 촬영을 통해 기공 분포를 확인하고 수지 용해법을 통해 기공률을 계산하여 공정 조건에 따른 기공률 변화를 관찰하였다. 검증 후 수행한 층간 전단 강도 시험 결과 AFP로 제작한 열가소성 복합재의 경우 결정화도 보다 기공률 값이 기계적 물성에 더 많은 영향을 미쳤다. 또한 진공백 공정을 통해 열가소성 복합재를 녹는점까지 도달시켰으며 진공상태에서 지속적으로 열가소성 복합재 내의 기공을 제거함에 따라 층간 전단 강도가 증가하는 것을 확인하였다.

• Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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• 제15권6호
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• pp.735-750
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• 2018

BACKGROUND: The major challenge of tissue engineering is to develop constructions with suitable properties which would mimic the natural extracellular matrix to induce the proliferation and differentiation of cells. Poly(${\varepsilon}$-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL-PEG-PCL, PCEC), chitosan (CS), nano-silica ($n-SiO_2$) and nano-hydroxyapatite (n-HA) are biomaterials successfully applied for the preparation of 3D structures appropriate for tissue engineering. METHODS: We evaluated the effect of n-HA and $n-SiO_2$ incorporated PCEC-CS nanofibers on physical properties and osteogenic differentiation of human dental pulp stem cells (hDPSCs). Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscope, transmission electron microscope, thermogravimetric analysis, contact angle and mechanical test were applied to evaluate the physicochemical properties of nanofibers. Cell adhesion and proliferation of hDPSCs and their osteoblastic differentiation on nanofibers were assessed using MTT assay, DAPI staining, alizarin red S staining, and QRT-PCR assay. RESULTS: All the samples demonstrated bead-less morphologies with an average diameter in the range of 190-260 nm. The mechanical test studies showed that scaffolds incorporated with n-HA had a higher tensile strength than ones incorporated with $n-SiO_2$. While the hydrophilicity of $n-SiO_2$ incorporated PCEC-CS nanofibers was higher than that of samples enriched with n-HA. Cell adhesion and proliferation studies showed that n-HA incorporated nanofibers were slightly superior to $n-SiO_2$ incorporated ones. Alizarin red S staining and QRT-PCR analysis confirmed the osteogenic differentiation of hDPSCs on PCEC-CS nanofibers incorporated with n-HA and $n-SiO_2$. CONCLUSION: Compared to other groups, PCEC-CS nanofibers incorporated with 15 wt% n-HA were able to support more cell adhesion and differentiation, thus are better candidates for bone tissue engineering applications.

• Elastomers and Composites
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• 제55권4호
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• pp.306-313
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• 2020

To investigate the reinforcing effects of functional fillers in nitrile rubber (NBR) materials, high-structure carbon black (HS45), coated calcium carbonate (C-CaCO3), silica (200MP), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as functional filler, and carbon black (SRF) as a common filler were used for oil-resistant rubber. The curing and mechanical properties of HS45-, 200MP-, and MWCNT-filled NBR compounds were improved compared to those of the SRF-filled NBR compound. The reinforcing effect also increased with a decrease in the particle size of the fillers. The C-CaCO3-filled NBR compound exhibited no reinforcing effect with increasing filler concentration because of their large primary particle size (2 ㎛). The reinforcing behavior based on 100% modulus of the functional filler based NBR compounds was compared by using several predictive equation models. The reinforcing behavior of the C-CaCO3-filled NBR compound was in accordance with the Smallwood-Einstein equation whereas the 200MP- and MWCNT-filled NBR compounds fitted well with the modified Guth-Gold (m-Guth-Gold) equation. The SRF- and HS45-filled NBR compounds exhibited reinforcing behavior in accordance with the Guth-Gold and m-Guth-Gold equations, respectively, at a low filler content. However, the values of reinforcement parameter (100Mf/100Mu) of the SRF- and HS45-filled NBR compounds were higher than those determined by the predictive equation model at a high filler content. Because the chains of SRF composed of spherical filler particles are similarly changed to rod-like filler particles embedded in a rubber matrix and the reinforcement parameter rapidly increased with a high content of HS45, the higher-structured filler. The reinforcing effectiveness of the functional fillers was numerically evaluated on the basis of the effectiveness index (��SRF/��f) determined by the ratio of the volume fraction of the functional filler (��f) to that of the SRF filler (��SRF) at three unit of reinforcing parameter (100Mf/100Mu). On the basis of their effectiveness index, MWCNT-, 200MP-, and HS45-filled compounds showed higher reinforcing effectiveness of 420%, 70%, and 20% than that of SRF-filled compound, respectively whereas C-CaCO3-filled compound exhibited lower reinforcing effectiveness of -50% than that of SRF-filled compound.

• 한국안전학회지
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• 제36권2호
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• pp.49-57
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• 2021

In the case of military supplies, any potential failure and causes of failures must be considered. This study is aimed at examining the failure modes of a rotorcraft landing system to identify the priority items. Failure mode and effects analysis (FMEA) is applied to the rotorcraft landing system. In general, the FMEA is used to evaluate the reliability in engineering fields. Three elements, specifically, the severity, occurrence, and detectability are used to evaluate the failure modes. The risk priority number (RPN) can be obtained by multiplying the scores or the risk levels pertaining to severity, occurrence, and detectability. In this study, different weights of the three elements are considered for the RPN assessment to implement the FMEA. Furthermore, the FMEA is implemented using a fuzzy rule base, similarity aggregation model (SAM), and grey theory model (GTM) to perform a comparative analysis. The same input data are used for all models to enable a fair comparison. The FMEA is applied to military supplies by considering methodological issues. In general, the fuzzy theory is based on a hypothesis regarding the likelihood of the conversion of the crisp value to the fuzzy input. Fuzzy FMEA is the basic method to obtain the fuzzy RPN. The three elements of the FMEA are used as five linguistic terms. The membership functions as triangular fuzzy sets are the simplest models defined by the three elements. In addition, a fuzzy set is described using a membership function mapping the elements to the intervals 0 and 1. The fuzzy rule base is designed to identify the failure modes according to the expert knowledge. The IF-THEN criterion of the fuzzy rule base is formulated to convert a fuzzy input into a fuzzy output. The total number of rules is 125 in the fuzzy rule base. The SAM expresses the judgment corresponding to the individual experiences of the experts performing FMEA as weights. Implementing the SAM is of significance when operating fuzzy sets regarding the expert opinion and can confirm the concurrence of expert opinion. The GTM can perform defuzzification to obtain a crisp value from a fuzzy membership function and determine the priorities by considering the degree of relation and the form of a matrix and weights for the severity, occurrence, and detectability. The proposed models prioritize the failure modes of the rotorcraft landing system. The conventional FMEA and fuzzy rule base can set the same priorities. SAM and GTM can set different priorities with objectivity through weight setting.

• 한국산림과학회지
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• 제110권1호
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• pp.116-127
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• 2021

본 연구는 나라꽃인 무궁화의 주요 품종별 해충상을 조사하고, 무궁화 30품종에서 발생하는 주요 해충의 밀도를 비교하기 위해서 수행되었다. 2018년부터 2020년까지 수원과 부산에서 육안조사법으로 해충상을 조사한 결과, 개체수의 대부분을 차지하는 목화진딧물을 제외하고 부산에서는 20종 1,147개체의 해충이 채집되었고, 수원에서는 31종 2,240개체의 해충이 채집되었다. 품종에 따른 종수와 개체수 차이는 없었으나, 지역에 따른 차이는 있었다. 우점종은 목화진딧물, 점노랑들명나방, 왕붉은잎큰나방, 목화명나방, 썩덩나무노린재의 순이었다. 우점종의 발생 역시 품종 보다는 조사 지역과 연도에 따른 차이만 있었다. 결론적으로 무궁화의 품종 차이가 해충상 및 주요 해충의 발생에 미치는 영향은 확인할 수 없었으며, 무궁화가 식재된 주변 환경의 차이가 해충상에 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제23권3호
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• pp.87-93
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• 2022

섬유와 기지 간 계면 특성을 분석하기 위해 일반적으로 접촉각을 활용하여 계산된 접착일을 활용한다. 접촉각 측정 방식으로 동적접촉각과 정적접촉각이 있으며, 본 논문에서는 보다 정확도가 높은 접촉각 측정 방법이 무엇인지 모색하였다. 각각 4가지 종류의 에폭시 수지와 유리섬유를 사용하였고, 유리섬유와 에폭시의 표면 에너지 결과를 기반으로 접착일, W_a을 계산하여 계면강도를 예측하였다. 접착일과 계면 전단강도는 이론상 비례관계이며, 이를 확인하기 위해 조성이 다른 에폭시와 유리섬유 간의 계면강도를 마이크로드롭렛 시험법을 이용하여 측정하였다. 정적접촉각 결과의 경우 접착일과 계면 전단강도 사이에는 일치하지 않는 경향을 보였다. 이는, 동적 접촉각 평가 방법은 정적접촉각에 비해, 드롭 크기에 따른 최소 표면적을 이루는 에러와 미니스커서에서 접선 측정에 따른 에러를 최소화할 수 있다는 점이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권3호
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• pp.59-73
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• 2022

현재 해양은 이용과 보전간의 갈등이 심화되고 있어 이를 해양공간의 핵심가치별로 사전에 정의하여 관리하는 실효적인 방법의 도입이 필수적이다. 이에 해양공간계획을 통해 해양을 9개의 용도구역으로 구획하여 관리하도록 하고 있지만 대상 해양공간에서 상호 배타적인 활동이 중첩되는 공간에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 해양의 핵심가치가 상충되는 공간을 도출하기 위한 자동화 모형을 개발하였다. 해양활동을 분석하기 위해 가용 가능한 해양활동 자료를 수집하고 이중 상호배타적인 해양활동의 분석에 필요한 항목을 도출하였다. 도출된 항목을 법정구역과 특성구역으로 분류한 후 중첩이 발생할 시 우선순위를 지정하기 위해 항목간의 쌍대비교를 통한 상충분석표를 제작하였다. 지정된 우선순위를 바탕으로 자동화 모델을 개발하여 해양의 활동이 상충되는 해역을 도출하여 가시화하고 상충되는 면적을 산출하였다. 이를 활용하여 해양공간계획을 수립함에 있어 주요 이슈가 발생하는 해역을 명확하게 도출하여 의사결정의 효율성을 높일 수 있을 것이라 판단된다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.442-455
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• 2022

고온 구동형 고분자 전해질 막 연료전지(high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell, HT-PEMFC)는 전극의 빠른 활성과 피독 현상에 대한 높은 저항성으로 인해 저온 구동형 PEMFC의 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)을 기반으로 한 PEM의 경우 고온 구동 조건에서 이온 전도성 물질과의 높은 상호 작용과 우수한 열적ㆍ기계적 안정성 특징으로 인해 HT-PEMFC용 PBI 기반 전해질 막 개발과 관련된 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 총설에서는 고성능/고내구성의 PBI 기반 PEM을 개발하기 위해 1) 인산 및 다양한 이온전도성 물질이 도핑된 PBI 막의 특성 분석과 막 제조법에 따른 PBI 막의 물성 비교에 관한 연구를 우선적으로 살펴본 후 2) 다공성 폴리테트라플루 오르에틸렌 지지체 및 무기 입자 혼입을 통한 PBI 복합 막의 성능 개선 연구 및 3) 고분자 블렌딩을 통해 가교 구조가 도입된 PBI 기반 가교 막의 내구성 향상에 관한 연구 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권3호
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• pp.203-210
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• 2023

Ferimzone Z is a fungicide for effectively controlling rice blast. Under light irradiation conditions, it undergoes a rapid conversion to its E-stereoisomer. Given the importance of isomers in risk assessments of residues in crops, an analytical method was developed for individual isomer quantification. A comparative analysis performed using two columns in HPLC-MS/MS demonstrated that the isomers were successfully separated using the Cadenza column. For the brown rice sample preparation, 5 g of the homogenized sample was saturated with 7 mL of water. The sample was then extracted with a 10 mL mixed solvent of acetonitrile and ethyl acetate (1:1, v/v) that contained 0.1% formic acid, and it was subsequently partitioned with magnesium sulfate and sodium chloride. The upper layer was purified using dSPE containing C₁₈ and PSA sorbents. The established method was subjected to method validation, and it showed recovery rates of 90.6-98.8% (RSD ≤ 3.9%) at concentrations of 0.01, 0.1, 2 mg/kg, with a soft matrix effect (%ME) ranging from -3.1% to +6.5%. This method can be employed in monitoring studies of brown rice to determine the conversion ratio from the Z isomers to the E isomers.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.45-54
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• 2010

말뚝 구조물의 동적 거동을 분석하고 지진파에 대한 공진 안정성을 확보하기 위해서는 고유 진동수를 합리적으로 산정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 간단한 질량 - 스프링 모델을 이용하여 지진 하중을 받는 말뚝 구조물의 고유 진동수를 간편하면서도 효율적으로 예측할 수 있는 방법을 모색하였다. 고유진동수 산정 결과에 큰 영향을 미치는 지반-말뚝 간 스프링 강성을 지반반력상수와 p-y 곡선 그리고 지반 탄성계수 등을 이용하여 결정하고, 이들을 이용하여 계산한 고유진동수를 1g 진동대 실험에서 계측한 고유진동수와 비교한 결과, 지반반력상수를 이용한 Reese(1974) 방법과 동적 p-y 중추 곡선을 이용한 Yang(2009)의 방법을 이용하여 스프링 강성을 산정하는 것이 가장 우수한 결과를 나타내었는데, 건조토에 위치한 말뚝구조물에서는 5% 이내의 오차를 보였으며, 포화토에 위치한 말뚝 구조물의 경우에는 진동 중에 과잉간극수압의 발생여부에 따라 5%에서 40% 사이의 오차를 나타내었다.