• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.743-748
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• 2017

체외 및 체내 삽입형 이미징 기술 등에 의해서는 판별이 어려운 질환의 조기 진단을 위해 인체 내 삽입이 가능하며 체내 국소부위의 정밀 측정이 가능한 새로운 진단기술이 필요하다. 동맥경화로 발전할 수 있는 죽상경화반의 경우 이미징 기술로는 판별이 어려우나 건강한 조직 대비 미세한 기계적 물성치의 차이를 가질 것으로 예상되어 정밀한 국소 조직의 기계적 강도 측정을 통한 조기 진단이 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 궁극적으로 체내 삽입이 가능하며 국소 조직의 강도 측정이 가능한 압전 재료 기반 캔틸레버 센서를 제작하고자 하였다. 압전 기능을 갖는 캔틸레버 제작을 위해 $BaTiO_3$ 나노입자 기반의 압전 고분자 복합재 최적화 연구 및 열 인장 공정으로 캔틸레버 끝 단에 마이크로 콘 구조의 팁을 제작하였다. 이 압전 캔틸레버 센서를 이용하여 기계적 물성치가 다른 생체 조직의 강도 측정을 통해 센서로서의 기능을 확인하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.913-918
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• 2005

It is expected that the inkjet technology offers prospect for reliable and low cost manufacturing of FPD (Flat Panel Display). This inkjet technology also offers a more simplified manufacturing process for various part of the FPD than conventional process. For example, recently the novel manufacturing processes of color filter (C/F) in LCD, or RGB patterning in OLED by inkjet printing method have been developed. This elaborates will be considered as the precious point of manufacturing process for the mass production of enlarged-display panel with a low price. On this point of view, we would like to review the status of inkjet technology in FPD, with some results on forming micro line by inkjet patterning of suspension type silver nano ink as below. We have studied the inkjet patterning of synthesized aqueous silver nano-sol on interface-controlled ITO glass substrate. Furthermore, we designed the conductive ink for direct inkjet patterning on bare ITO glass substrate. The first, the highly concentrated polymeric dispersant-assisted silver nano sol was prepared. The high concentration of batch-synthesized silver nano sol was possible to 40 wt%. At the same time the particle size of silver nanoparticles was below $10{\sim}20nm$. The second, the synthesized silver nano sol was inkjet - patterned on ITO glass substrate. The connectivity and width of fine line depended largely on the wettability of silver nano sol on ITO glass substrate, which was controlled by surfactant. The relationship was understood by wetting angle. The line of silver electrode as fine as $50{\sim}100\;{\mu}m$ was successfully formed on ITO glass substrate. The last, the direct inkjet-patternable silver nano sol on bare ITO glass substrate was designed also.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.98-102
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• 2014

실크 피브로인은 뛰어난 생체적합성 및 생분해성으로 인해 의료용 천연고분자소재로 각광받고 있으며 다양한 형태로 제조되어 이용되고 있다. 전기분사법은 고분자 용액에 고전압을 적용하여 미세입자를 제조하는 방법으로 진행과정이 간단하고 첨가제를 필요로 하지 않는다는 장점을 지닌다. 본 연구에서는 실크 피브로인 다공성 미세입자를 제조하기 위하여 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)을 첨가한 후 전기분사를 실시하였다. PEG를 첨가함으로써 분사원액의 전도도는 감소하였고 점도는 증가하였다. 제조된 미세입자의 크기는 PEG 첨가에 따라 감소하였는데 이는 분사용액의 전도도 및 점도보다는 피브로인과 PEG간의 상분리에 의한 효과인 것으로 보인다. 제조된 실크 피브로인 미세입자를 물에 침지한 결과 PEG가 제거되었으며 최종적으로 실크 피브로인 다공성 입자를 제조할 수 있었다. 제조된 다공성 실크 피브로인 미세입자는 약물전달체 및 조직공학용 세포전달체로 이용가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제54권6호
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• pp.340-347
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• 2021

Among various metal oxide semiconductors, ZnO has an excellent electrical, optical properties with a wide bandgap of 3.3 eV. It can be applied as a photocatalytic material due to its high absorption rate along with physical and chemical stability to UV light. In addition, it is important to control the morphology of ZnO because the size and shape of the ZnO make difference in physical properties. In this paper, we demonstrate synthesis of size-controlled ZnO tetrapods using an atmospheric pressure plasma system. A micro-sized Zn spherical powder was continuously introduced in the plume of the atmospheric plasma jet ignited with mixture of oxygen and nitrogen. The effect of plasma power and collection sites on ZnO nanostructure was investigated. After the plasma discharge for 10 min, the produced materials deposited inside the 60-cm-long quartz tube were obtained with respect to the distance from the plume. According to the SEM analysis, all the synthesized nanoparticles were found to be ZnO tetrapods ranging from 100 to 600-nm-diameter depending on both applied power and collection site. The photocatalytic efficiency was evaluated by color change of methylene blue solution using UV-Vis spectroscopy. The photocatalytic activity increased with the increase of (101) and (100) plane in ZnO tetrapods, which is caused by enhanced chemical effects of plasma process.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.730-734
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• 2019

열영동은 매질의 온도 구배에 의해 입자가 이동하는 현상이다. 본 논문에서는 미세유체 채널에서 입자의 열영동 현상에 대해서 논의한다. 흐름이 없는 비유동 채널에서 열원인 백금 와이어에 가해지는 전압에 비례해서 열영동에 의한 마이크로 입자의 이동이 더 크게 나타남을 확인하였다. 전압에 따른 백금 와이어 주변 온도 변화는 Callendar-van Dusen 식을 이용하여 예측하였다. 동일한 시스템에서 나노 입자의 열영동 현상을 관찰한 결과, 나노 입자도 마이크로 입자와 유사한 열영동 거동을 보임을 확인하였다. 마지막으로 Y 모양 미세유체 채널을 제작하고 백금 와이어 열원을 채널 내에 설치하여, 채널을 흐르는 현탁액 내의 입자의 열영동 현상을 구현하고, 이를 기반으로 현탁액의 흐름을 제어할 수 있음을 보인다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.264-268
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• 2021

이 연구에서 우리는 3차원 계층적 나노구조화된 유/무기 복합 표면을 가진 소수성 코팅/필름을 제조하는 방법을 제안한다. 먼저 근접장 나노패터닝(PnP)이라 불리는 첨단 포토리소그래피 기술을 통해 에폭시 기반의 대면적 3차원 정렬 나노다공성 템플릿을 준비하였다. 이후, 딥 코팅을 통해 평균 직경이 22 nm인 실리카 나노입자를 템플릿에 조밀하게 함침시켜 계층적 구조화된 표면을 구현하였다. 표면에 공존하는 마이크로 및 나노 스케일 거칠기로 인해, 제조된 복합 필름은 대조군에 비해 물에 대한 높은 접촉각(>137도)을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 소재 및 공정은 전통적인 코팅/필름 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권4호
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• pp.487-501
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• 2023

Nanoparticles have lower size and larger specific surface area, good stability and less toxic and side effects. In recent years, with the development of nanotechnology, its application range has become wider and wider, especially in the field of biomedicine, which has received more and more attention. Bone defect repair materials with high strength, high elasticity and high tissue affinity can be prepared by nanotechnology. The purpose of this paper was to study how to analyze and study the composite materials for sports bone injury based on multifunctional nanomaterials, and described the electrospinning method. In this paper, nano-sized zirconia (ZrO₂) filled micro-sized hydroxyapatite (HAP) composites were prepared according to the mechanical properties of bone substitute materials in the process of human rehabilitation. Through material tensile and compression experiments, the performance parameters of ZrO₂/HAP composites with different mass fraction ratios were analyzed, the influence of filling ZrO₂ particles on the mechanical properties of HAP matrix materials was clarified, and the effect of ZrO₂ mass fraction on the mechanical properties of matrix materials was analyzed. From the analysis of the compressive elastic modulus, when the mass fraction of ZrO₂ was 15%, the compressive elastic modulus of the material was 1222 MPa, and when 45% was 1672 MPa. From the analysis of compression ratio stiffness, when the mass fraction of ZrO₂ was 15%, the compression ratio stiffness was 658.07 MPa·cm³/g, and when it was 45%, the compression ratio stiffness is 943.51MPa·cm³/g. It can be seen that by increasing the mass fraction of ZrO₂, the stiffness of the composite material can be effectively increased, and the ability of the material to resist deformation would be increased. Typically, the more stressed the bone substitute material, the greater the stiffness of the compression ratio. Different mass fractions of ZrO₂/HAP filling materials can be selected to meet the mechanical performance requirements of sports bone injury, and it can also provide a reference for the selection of bone substitute materials for different patients.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.47-55
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• 2018

활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.403-408
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• 2012

본 연구에서는 용액 중 플라즈마 공정을 이용하여 젤라틴/Ag 나노입자(AgNP) 용액을 제조하고 동결 건조하여 3차원 비계 형태의 생체복합재료를 성공적으로 제조하였다. 본 공정에서는 환원제 사용 없이 플라즈마 방전 중 수소 라디칼과 Ag 이온의 환원을 통해, 젤라틴 기지재 내에 지름 12~20 nm 크기의 구형 AgNP가 효과적으로 형성되었다. 젤라틴 농도가 높을수록(3%) AgNP의 분산안정성이 좋았으며, 3차원 비계 형태의 젤라틴의 미세공 조직이 작아지고 밀도가 높아지는 것으로 나타났다. 또한 AgNP의 농도가 높을수록(5 mM) 항균효과가 좋았는데, Ag5G3 생체복합재료를 사용했을 때 황색포도상구균의 생장은 44% 감소되었고, 대장균의 생장은 100% 감소되어 그람 음성균에 대한 항균력이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.215-220
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• 2007

전기분무에서의 전기유체 역학적 힘에 의한 표면 에너지의 조절은 간단한 입자 크기 조절, 단분산성, 높은 회수율, 그리고 약한 가공조건과 같은 이점을 제공할 수 있다. 이러한 이점은 단백질 약물전달체 제조에 적절할 것으로 예상되어, 본 연구에서 전기분무법을 이용하여 단백질 약물의 나노포집을 시도하였다. 모델 단백질인 알부민을 단축 혹은 동축 전기분무로 가공하였고 키토산, 폴리카플로락톤(PCL), 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 등이 포집물질로 사용되었다. 효율을 최대로 높이기 위해 분무액의 전기전도도, 유속, 전기포텐셜 구배의 거리 등과 같은 가공변수들이 조사되었다. 키토산 시스템에서 입자크기에 대한 공정 변수의 영향은 유속이 늦어질수록, 노즐과 집적부 사이의 거리가 가까울수록 입자 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. PCL 시스템에서는 단축 전기분무의 경우 유속이 늦어질수록, 동축 전기분무의 경우 내부와 외부 물질의 유속비가 클수록 입자 크기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 전기분무 노즐에서 생성된 초기 입자들은 좁은 입자 크기 분포를 보였으나, 그것들이 집적부에 도달했을 때 입자들이 응집되는 경향이 있었다. 이러한 전기분무법에서 PCL, PEG, 키토산을 사용한 알부민의 효과적인 나노 포집은 12 kV 이상에서 성공적으로 이루어졌다.