• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제7권2호
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• pp.137-142
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• 1986

The luminescence spectra of $Ru(bpy)_3^{2+}$ in poly(methacrylic acid) (PMA) solutions varied sensitively with pH. At pH < 5.5, the emission intensity increased with pH up to 4 times, while it decreased with pH beyond the pH. The enhanced emission intensity was accompanied by blue-shift of the emission maxima as much as 15 nm. The enhancement of emission intensity was attributed to the restricted rotational mobility of ligand of the cation bound to densely coiled PMA molecules at pH < 5.5. The sharp decrease in emission intensity with increasing pH near pH 5.6 was accounted for conformational transition of the polymer to more extended structure, which was also revealed in viscosity measurement. The enhancement of emission intensity became higher as NaCl concentration of the solution increased. The binding constant of $Ru(bpy)_3^{2+}$ with two carboxylate groups of PMA was calculated as $2{\times}10^5\;M^{-1}$ in 0.1 M NaCl at pH 5.2. The pH dependence of luminescence quenching rate of $Ru(bpy)_3^{2+}$ by $Cu^{++}$ also showed maximum near pH 5, and the rate was more than $10^3$ times higher than that in water, whereas the maximum enhancement of quenching rate (about 20 times) in poly(acrylic acid) (PAA) solution occurred at pH 4.5. On the other hand, the pH dependence for neutral water soluble nitrobenzene (NB) exhibited opposite trend to that of $Cu^{++}$. The quenching constant vs pH curve for $MV^{++}$ was composite of those for $Cu^{++}$ and NB. The anomalous high quenching rate for $Cu^{++}$ in PMA solution at pH < 5.5 was attributed to the binding of $Ru(bpy)_3^{2+}$ and $Cu^{++}$ to the same region of PMA, when it conforms densely coiled structure in the pH range. The observation of mininium quenching rate for NB near pH 5.5 indicated that the $Ru(bpy)_3^{2+}$ bound to the densely coiled PMA is not accessible by NB, which is in bulk water phase. The composite nature of the pH dependence of quenching rate for $MV^{++}$ in PMA solution was attributed to the smaller binding affinity of the cation to PMA, compared to that of $Cu^{++}$. The sharp, cooperative conformational transition with pH observed in PMA was not revealed in PAA. But, the pH dependence of quenching rates in this polymer reflected increased charge density and, thus, binding of cations to the polymer, and expansion of the polymer chain with pH.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.545-560
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• 2019

EPB TBM 굴진 중 다양한 지반 조건에서 적절한 양의 폼(Foam), 폴리머(Polymer) 등 첨가제의 주입은 TBM 공사의 안정성은 물론 굴진 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 국외에서는 90년대부터 최근까지 EPB TBM 공법을 토사 지반에 적용할 때 최적의 첨가제 주입에 대한 연구가 활발하게 이루어졌으나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 굴착토 컨디셔닝에 가장 널리 사용되는 폼을 첨가제로 선정하고 폼 주입에 따른 토사 지반에서의 TBM 굴진 성능 변화를 일련의 실내 굴진 시험을 통해 파악하였다. 굴진 시험은 인공 사질토 지반을 동일 다짐 조건으로 조성하고 폼의 주입량과 상태를 나타내는 변수인 FIR (Foam Injection Ratio), FER (Foam Expansion Ratio), $C_f$ (Surfactant Concentration) 값을 변화시켜가며 수행되었으며, 각 시험에서 굴진 중 측정된 토크 값을 측정하였다. 또한 굴진 시험 후, 배토된 흙의 슬럼프 값을 비교하여 컨디셔닝 된 시료의 워커빌리티(workability)를 평가하였으며, 블레이드에 설치된 알루미늄 커터의 무게 변화를 측정하여 컨디셔닝 조건에 따른 동일 위치에서의 커터 마모량을 비교하였다. 최종적으로 측정된 토크, 슬럼프 값, 마모량 결과의 비교를 통해 본 연구에서 적용된 인공 사질토 지반에서 최적 TBM 굴진을 위한 폼 주입비를 도출하였다. 연구 결과를 통해 지반 조건에 따라 다른 최적의 TBM 굴진 성능을 확보하기 위해서는 장비 부하, 기계 마모, 워커빌리티 확보에 대하여 적정 수준을 만족하는 폼 주입 조건이 존재하고 이에 대응하기 위한 사전 폼 주입 설계가 필요한 것으로 나타났다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권5호
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• pp.571-577
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• 2006

This paper deals with dynamic tensile characteristics for the polypropylene used in an IP(Instrument Panel). The polypropylene is adopted in the dash board of a car, especially PAB(Passenger Air Bag) module. Its dynamic tensile characteristics are important because the PAB module undergoes high speed deformation during the airbag expansion. Since the operating temperature of a car varies from $-40^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$ according to the specification, the dynamic tensile tests are performed at a low temperature($-30^{\circ}C$), the room temperature($21^{\circ}C$) and a high temperature($85^{\circ}C$). The tensile tests are carried out at strain rates of six intervals ranged from 0.001/sec to 100/sec in order to obtain the strain rate sensitivity. The flow stress decreases at the high temperature while the strain rate sensitivity increases. Tensile tests of polymers are rather tricky since polymer does not elongate uniformly right after the onset of yielding unlike the conventional steel. A new method is suggested to obtain the stress-strain curve accurately. A true stress-strain curve was estimated from modification of the nominal stress-strain curves obtained from the experiment. The modification was carried out with the help of an optimization scheme accompanied with finite element analysis of the tensile test with a special specimen. The optimization method provided excellent true stress-strain curves by enforcing the load response coincident with the experimental result. The material properties obtained from this paper will be useful to simulate the airbag expansion at the normal and harsh operating conditions.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.278-285
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• 2012

낮은 농도와 높은 농도의 염 용액에서 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA) 겔의 팽윤도에 대한 이온 특성화 효과를 ${SO_3}^-$와 페닐 고리의 수소결합을 통하여 조사하였다. 낮은 농도에서 PSSA 수화 겔의 수축 정도는 ${SO_3}^-$와 물 사이의 수소 결합에 대한 음이온의 불안정화 영향 때문에 음이온에서는 $SCN^-$<$Br^-$<$Cl^-$<$F^-$의 순서를 따랐다. 재 팽윤은 계에서 특별한 상호 작용이 있을 때 높은 농도에서 관찰되었다. 반면 양이온에서 PSSA 겔의 수축은 $Li^+$<$Na^+$<$K^+$<$Ca^{+2}$ 순서를 따랐다. $Ca^{+2}$ 이온에서의 큰 수축 효과는 이가 양이온(+2)에 의한 PSSA 겔의 물리적 가교 때문에 나타난 것으로 보인다. 양이온에서의 수축은 ${SO_3}^-$와 양이온 사이의 상호작용 정도에 비례하였다. PSSA의 팽윤에 대한 이온 특성화 효과는 ${SO_3}^-$와 페닐 고리의 수화 수소결합에 대한 이온의 영향 정도, 양이온과 ${\pi}$ 전자의 상호작용, 소수성 상호작용, 그리고 분산력 등이 복합적으로 작용하여 나타난다고 볼 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.3.1-3.1
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• 2009

Normal sintering process of producing porous ceramics is not to sinter perfectly, i.e., stop sintering in middle-process. Our porous ceramic materials are a product of complete sintering. For example if one want to make a porous carborundum, raw carborundum powder is sintered at either lower temperatures than normal sintering temperature or shorter sintering periods than normal sintering time to obtain incompletely sintered materials, i.e., porous carborundum. This implies normally sintered porous ceramic materials can mot be used in high vacuum conditions due to dust coming out from uncompleted sintering. We could produce completely sintered porous ceramic materials. For example, we can produce porous carborundum material by using carborundum particles bonded by glassy material. The properties of this material are similar to carborundum. We could make quasi-zero thermal expansion porous material by using carborundum and particles of negative thermal expansion materials bonded by the glassy material. We apply to sinter them also by microwave to sinter quickly. We also use HIP process to introduce closed pores. We could sinter them in large size to produce $2.5m{\times}2.5m$ ceramic plate to use as a precision plate for flat display industries. This flat ceramic plate is the world largest artificial ceramic plate. Precision plates are basic importance to any advanced electronic industries. The produced precision plate has lower density, lower thermal expansivity, higher or similar damping properties added extra properties such as vacuum vise, air sliding capacity. These plates are highly recommended to use in flat display industries. We could produce also cylindrical porous ceramics materials, which can applied to precision roller for polymer film precision motion for also electronic industries.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.97-107
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• 2017

최근 도심지에서 지반함몰이 많이 발생하고 있으며 복구작업시 현장 주변 통제로 매우 복잡하고 불편하고 복구대책 공법으로 그라우팅 및 흙메우기 공법이 적용되고 있지만 지반 내 지하수위의 존재 및 공동상태에 따라 재료분리 현상이 발생하거나 많은 양의 복구재료가 요구되는 경우가 많고 지하수의 흐름에 따라 지반 내에서 유실되는 경우도 발생하고 있어 본 연구는 도심지에서 지반함몰이 발생하고 신속하게 복구하는 것을 목표로 지반공동의 긴급보강을 위해 비개착식 공법에 적용할 파우치형 충전재를 개발하는 것으로 지하수의 온도에 따라 충전재의 압축강도 및 팽창비가 다른 것과, 알루미나 파우더의 혼합을 통해 압축강도와 팽창률을 조절할 수 있음을 확인했다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.259-264
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• 2005

Transplantation of cultured chondrocytes can regenerate cartilage tissues in cartilage defects in humans. However, this method requires a long culture period to expand chondrocytes to a large number of cells for transplantation. In addition, chondrocytes may dedifferentiate during long-term culture. These problems can potentially be overcome by the use of undifferentiated or partially developed cartilage precursor cells derived from neonatal cartilage, which, unlike chondrocytes from adult cartilage, have the capacity for rapid in vitro cell expansion and may retain their differentiated phenotype during long-term culture. The purpose of this study was to compare the cell growth rate and phenotypic modulation during in vitro culture between adult chondrocytes and neonatal chondrocytes, and to demonstrate the feasibility of regenerating cartilage tissues in vivo by transplantation of neonatal chondrocytes expanded in vitro and seeded onto polymer scaffolds. When cultured in vitro, chondrocytes isolated from neonatal (immediately postpartum, 2 h of age) rats exhibited much higher growth rate than chondrocytes isolated from adult rats. After 5 days of culture, more neonatal chondrocytes were in the differentiated state than adult chondrocytes. Cultured neonatal chondrocytes were seeded onto biodegradable polymer scaffolds and transplanted into athymic mice's subcutaneous sites. Four weeks after implantation, neonatal chondrocyte-seeded scaffolds formed white cartilaginous tissues. Histological analysis of the implants with hematoxylin and eosin showed mature and well-formed cartilage. Alcian blue/ safranin-O staining and Masson's trichrome staining indicated the presence of highly sulfated glycosarninoglycans and collagen, respectively, both of which are the major extracellular matrices of cartilage. Immunohistochemical analysis showed that the collagen was mainly type II, the major collagen type in cartilage. These results showed that neonatal chondrocytes have potential to be a cell source for cartilage tissue engineering.

• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.201-210
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• 2000

에폭시 수지의 삼차원 망목상 구조 형성에 관한 근본적이고 화학구조에 바탕을 둔 미세구조 및 물성 발현에 대한 연구의 일환으로, 말단 관능기가 같은 아민 경화제의 주쇄에 포함된 질소 및 탄소원자의 개수가 반응특성, 열적 특성, 그리고 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 열적 특성을 측정하기 위하여 DSC, TGA, TMA 분석을, 기계적 특성 및 파단특성 분석을 위하여 인장 시험, 삼점 굴곡시험, 광학현미경 분석을 행하였다. 그 결과, 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 반응열이 크고 최대 발열온도와 열안정성이 낮아졌다. 또한 최대 반응전환율은 주쇄의 사슬길이가 길어질수록 증가하였다. 경화물의 경우 밀도는 주쇄의 사슬길이와는 큰 관계가 없으나, 인장탄성율은 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 크고, 인장강도는 그와 반대의 경향을 보인다. 그 외의 shrinkage, 유리전이온도, 굴곡탄성율, 굴곡강도는 주쇄의 사슬길이와는 일견 무관한 불규칙한 형태를 보였다. 이는 최대 반응전환율의 차이가 이러한 특성에 큰 영향을 미치는 것을 나타낸다. 굴곡 파단특성은 최대 반응전환율과 밀접한 관계를 나타내었다.

• 폴리머
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• 제25권2호
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• pp.254-262
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• 2001

전자재료 및 복합재료의 매질 등에 널리 사용되고 있는 에폭시 수지중 N, N'-diglycidylaniline에 폴리이미드의 전구체로서 poly(amic acid) (PAA)를 도입하여 에폭시의 물성을 향상시키기 위해, PAA의 함량과 이미드화 정도를 조절하여 상호 침투형 고분자 형식 (IPN's)으로 중합하였다. FT-IR과 고유점도 측정으로 반응을 확인하였으며 TGA, DSC, TMA, UTM, SEM을 사용하여 열적, 기계적 특성 및 표면구조를 측정하였다. 그 결과 PAA함량의 증가에 따라 내열성의 향상과 유리진이온도의 감소 및 열팽창계수의 감소를 나타내었으며, PAA첨가후 에폭시의 기계적 특성이 향상되었다. 내충격성은 PAA 함량에 따라 920∼2412J/m의 값을 나타내었고 PAA 분절들이 에폭시 네트워크에서의 강인화제로서 내충격성을 향상시킴을 알 수 있었다.