• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.337-344
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• 2018

Additive manufacturing (AM) is an alternative metal fabrication technology. The outstanding advantage of AM (3D-printing, direct manufacturing), is the ability to form shapes that cannot be formed with any other traditional technology. 3D-printing began as a new method of prototyping in plastics. Nowadays, AM in metals allows to realize not only net-shape geometry, but also high fatigue strength and corrosion resistant parts. This success of AM in metals enables new applications of the technology in important fields, such as production of medical implants. The 3D-printing of medical implants is an extremely rapidly developing application. The success of this development lies in the fact that patient-specific implants can promote patient recovery, as often it is the only alternative to amputation. The production of AM implants provides a relatively fast and effective solution for complex surgical cases. However, there are still numerous challenging open issues in medical 3D-printing. The goal of the current research review is to explain the whole technological and design chain of bio-medical bone implant production from the computed tomography that is performed by the surgeon, to conversion to a computer aided drawing file, to production of implants, including the necessary post-processing procedures and certification. The current work presents examples that were produced by joint work of Polygon Medical Engineering, Russia and by TechMed, the AM Center of Israel Institute of Metals. Polygon provided 3D-planning and 3D-modelling specifically for the implants production. TechMed were in charge of the optimization of models and they manufactured the implants by Electron-Beam Melting ($EBM^{(R)}$), using an Arcam $EBM^{(R)}$ A2X machine.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.139-165
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• 2019

한국원자력연구원에서 개발 중인 해체기술 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 특히, 해체의 핵심기술인 제염, 원격절단, 해체 폐기물처리 및 부지 복원 분야를 중점적으로 다루었다. 제염기술로는 부품제염과 원자력시스템제염 부분을 고찰하였고, 원격절단기술 관련해서는 절단기술, 원격제어 및 해체공정 모사기술이 다루어졌다. 해체 폐기물처리기술 관련해서는, 비록 해체 후 다양한 폐기물이 발생하지만, 주 폐기물인 금속, 가연성폐기물과 난처리성 특수 폐기물인 고염 고방사성 폐액, 유기혼성폐기물 및 우라늄 복합폐기물 처리기술 등을 주로 기술하였다. 마지막으로, 해체부지 복원 분야에서는 방사선 측정, 부지재이용의 안전성평가 그리고 부지 복원기술 등을 중점적으로 기술하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권2호
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• pp.82-94
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• 2022

In this study, chemically modified biochar (NSBP500, KSBP500, OSBP500) derived from starfish was utilized to improve the adsorption ability of the SBP500 (Starfish Biochar Pyrolyzed at 500℃) in a solution contaminated with heavy metals. According to the biochar modification performance evaluation batch tests, the removal rate and adsorption amount of NSBP500 increased 1.4 times for Cu, 1.5 times for Cd, and 1.2 times for Zn as compared to the control sample SBP500. In addition, the removal rate and adsorption amount of KSBP500 increased 2 times for Cu, 1.8 times for Cd, and 1.2 times for Zn. The removal rate and adsorption amount of OSBP500 increased 5.8 times for Cu. The FT-IR analysis confirmed the changes in the generation and movement of new functional groups after adsorption. SEM analysis confirmed Cu in KSBP500 was in the form of Cu(OH)₂ and resembled the structure of nanowires. The Cd in KSBP500 was densely covered in cubic form of Cd(OH)₂. Lead(Pb) was in the form of Pb₃(OH)₂(CO₃)₂ in a hexagonal atomic layer structure in NSBP500. In addition, it was observed that Zn was randomly covered with Zn₅(CO₃)₂(OH)₆ pieces which resembled plates in KSBP500. Therefore, this study confirmed that biochar removal efficiency was improved through a chemical modification treatment. Accordingly, adsorption and precipitation were found to be the complex mechanisms behind the improved removal efficiency in the biochar. This was accomplished by electrostatic interactions between the biochar and heavy metals and ion exchange with Ca²⁺.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.337-344
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• 2021

본 연구에서는 복합재료 팬 블레이드 도브테일 요소의 인장하중에 따른 점진적 파손거동을 유한요소 시뮬레이션을 통한 수치적 연구를 수행하고, 인장시험을 통하여 정확도를 검증한다. 도브테일 요소는 터보 팬 엔진의 팬 블레이드를 디스크와 결합시키는 조인트의 하나로, 통상 티타늄 등의 금속 재료로 제작되나 경량화 등의 이유로 복합재료의 적용이 연구되고 있다. 하지만 복합재료를 이용한 팬 블레이드 제조과정에서 드롭오프 플라이(Drop-off ply), 수지 포켓(resin pocket) 등의 제조 결함이 필연적으로 발생한다. 이러한 제조 결함이 복합재료 팬 블레이드 도브테일 요소에 미치는 영향을 확인하기 위해 유한요소모델을 이용한 수치해석을 수행하여 예측 결과와 인장시험 결과를 비교 분석한다. 이때 층간분리(delamination) 거동을 모사 가능한 응집영역 모델을 적용하였다. 결론적으로, 열 잔류응력 및 두께방향 압축하중에 의한 계면 물성 강화 효과를 고려하여 유한요소 해석결과와 시험결과 간의 높은 상사성을 얻을 수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권3호
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• pp.135-145
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• 2022

In this study, the dyeability of 0.06-denier-per-filament (dpf) ultrafine sea-island-type nylon knitted fabric was investigated and compared with that of 1.0-dpf general nylon with respect to four types of dyes. In particular, leveling, milling, half-milling, and metal-complex dyes were compared at concentrations of 0.5%, 1.0%, 2.0%, 4.0%, and 8.0% on-weight-fabric (o.w.f). In each case, staining was performed at 100 ℃. The dyeabilities of the materials were compared in terms of the depth of color as defined by the ratio of the absorption coefficient (K) to the scattering coefficient (S). Results indicated generally low K/S values for both the 0.06-dpf ultrafine sea-island-type nylon and 1.0-dpf general nylon. In terms of the dye type, the milling and half-milling dyes exhibited K/S values of ≥20 for all colors of yellow, red, and blue for the 0.06-dpf ultrafine yarn sea-island-type nylon, which were superior to those of the other dye types. Hence, the milling and half-milling dyes are considered more suitable than the other dyes. Further, a comparison of dye fastness and compatibility revealed that the half-milling dye was the most suitable dye for the 0.06-dpf ultrafine sea-island-type nylon.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.23-30
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• 2022

폴리카보실란은 탄화규소 섬유 방사와 세라믹 제조를 위해 필요한 중요한 전구체이며, 이 전구체는 제조방법 및 공정에 따라 고내열성 및 내산화성 및 연속적인 탄화규소 섬유 생산 능력이 달라진다. 탄화규소 섬유는 폴리카보실란의 합성, 정제 및 분자구조제어기술, 그리고 이를 이용한 용융방사 및 안정화, 열처리 공정을 통해 제조된다. 본 논문에서는 폴리카보실란 전구체를 다양한 용매처리를 통하여 전구체 내에 존재하는 미반응물 및 저분자량의 정제효과를 파악하였으며, 또한 다양한 온도에서의 열처리에 따른 폴리카보실란 전구체의 중합 및 네트워크 재배열에 의한 변화에 대해 열적 분석을 실시하였다. 특히, 폴리카보실란 전구체의 유변물성 특성을 통해 용매처리 및 열처리에 따른 복합점도 및 구조적 배열의 변화를 분석하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제56권4호
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• pp.462-472
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• 2023

We investigated the physio-chemical and geochemical parameters in the spraying shellfish aquacultures (Yeoja and Gangjin Bay) to establish the systematic strategy for effective environmental management. Spatial variation of each parameter showed partially significant difference (P<0.05) between Yeoja and Ganjin Bay, inferring the discriminative progress (i.e., accumulation and degradation) of the autochthonous organic matter within the aquaculture environments. We additionally integrated various properties (e.g., water/sediment quality, natural hazard, and biological health) which may affect the biological growth within the aquaculture habitats based on the biogeochemical cycles related to environmental components and aquaculture species. We used a screening approach (i.e., one out-all out; OOAO) which can permit the assessment of the health levels of aquaculture species, the scoring for other parameters (seawater, sediment, and natural hazard) as three levels (excellent, moderate and poor) depending on the complex interactive properties occurring in the aquaculture environments. Actual, discriminative scores obtained via our case studies may confirm that these stepwise processes are effectively evaluated for optimal health conditions within the aquaculture habitats. Thus, this approach may provide valuable insights for effective environmental management and sustainable growth of aquaculture operation.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.1-7
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• 2008

복합재 고압 용기는 우수한 기계적 강도를 유지하면서 경쟁적인 무게절감을 얻을 수 있는 복합재의 장점으로 인해 최근에 많이 사용되고 있다. 하지만 고압에서 발생하는 복합재의 기밀 문제(permeability)를 보완하기 위해 금속으로 덧대는 Type 3 형태의 구조로 많이 사용된다. 그러나 복잡한 기하학적 형상, 제조공정 변수 등으로 인해 차입 3 형태의 압력용기를 설계하는 데에는 많은 어려움이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변수들을 고려하는 준측지궤적 알고리즘(semi-geodesic algorithm)과 최적화를 위한 유전자 알고리즘을 적용하여 차입 3 복합재 압력용기의 GUI(graphic user interface) 최적설계 프로그램을 개발하였다. 또한 개발된 프로그램을 이용하여 연료 전지 자동차에 적용되는 350/700 바 수소저장용기에 대해 최적 설계를 수행하였다.

• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.23-32
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• 2022

세균은 분리막, 식품 포장 필름 및 바이오 의료 기기와 같은 다양한 미생물 막의 표면 위에서 자란다. 미생물 막의 성장은 엑소폴리사카라이드의 복잡한 구조 형성과 밀접한 관련이 있다. 미생물 막이 항균제의 대량 수송의 어려움으로 성장하게 될 경우 항균효과는 급격하게 감소한다. 항균 활동을 활성화하기 위해서 막의 표면은 살균 특성이 있는 기능성 물질들로 변형, 코팅 또는 고정한다. 한 가지 아이디어는 막 표면에 양전하 이온을 도입하는 것이다. 양전하 이온인 4차 암모늄 그룹의 존재는 마그네슘이나 칼슘같이 세균 세포벽에 존재하는 2가 금속이온을 대체할 수 있다. 세포막 파괴의 효능은 표면환경에서 사용 가능한 작용제들의 이동성에 달려있다. 이 리뷰에서는 4차 암모늄 그룹, 헬라민(helamine), 쌍성이온(zwitterion)과 같이 여러 살생물제를 포함하고 있는 막들을 다룬다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권6호
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• pp.41-51
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• 2023

Heat dissipation technology for semiconductors and electronic packaging has a substantial impact on performance and lifespan, but efficient heat dissipation is currently facing limited improvement. Owing to the high integration density in electronic packaging, heat dissipation components must become thinner and increase their performance. Therefore, heat dissipation materials are being devised considering conductive heat transfer, carbon-based directional thermal conductivity improvements, functional heat dissipation composite materials with added fillers, and liquid-metal thermal interface materials. Additionally, in heat dissipation structure design, 3D printing-based complex heat dissipation fins, packages that expand the heat dissipation area, chip embedded structures that minimize contact thermal resistance, differential scanning calorimetry structures, and through-silicon-via technologies and their replacement technologies are being actively developed. Regarding dry cooling using single-phase and phase-change heat transfer, technologies for improving the vapor chamber performance and structural diversification are being investigated along with the miniaturization of heat pipes and high-performance capillary wicks. Meanwhile, in wet cooling with high heat flux, technologies for designing and manufacturing miniaturized flow paths, heat dissipating materials within flow paths, increasing heat dissipation area, and reducing pressure drops are being developed. We also analyze the development of direct cooling and immersion cooling technologies, which are gradually expanding to achieve near-junction cooling.