• 한국표면공학회지
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• 제56권3호
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• pp.192-200
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• 2023

Graphene, a two-dimensional material, has shown great potential in a variety of applications including microelectronics, optoelectronics, and graphene-based batteries due to its excellent electronic conductivity. However, the production of large-area, high-quality graphene remains a challenge. In this study, we investigated graphene growth on electrolytic copper foil using thermochemical vapor deposition (TCVD) to achieve a similar level of quality to the cold-rolled copper substrate at a lower cost. The combined effects of pre-annealing time, graphenized temperature, and partial pressure of hydrogen on graphene coverage and domain size were analyzed and correlated with the roughness and crystallographic texture of the copper substrate. Our results show that controlling the crystallographic texture of copper substrates through annealing is an effective way to improve graphene growth properties, which will potentially lead to more efficient and cost-effective graphene production. At a hydrogen partial pressure that is disadvantageous in graphene growth, electrolytic copper had an average size of 8.039 ㎛², whereas rolled copper had a size of 19.092 ㎛², which was a large difference of 42.1% compared to rolled copper. However, at the proper hydrogen partial pressure, electrolytic copper had an average size of 30.279 ㎛² and rolled copper had a size of 32.378 ㎛², showing a much smaller difference of 93.5% than before. This observation suggests this potentially leads the way for more efficient and cost-effective graphene production.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권1호
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• pp.31-36
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• 2023

본 연구는 집단급식소에서 제공되는 빈도수가 높은 비가열 및 가열조리 엽경채류에 사용되는 차아염소산나트륨 수에 대하여 미생물적 안전성을 평가하고자 수행되었다. 비병원성 대장균과 장출혈성 대장균의 칵테일(E. coli O157:H7)을 엽경채류(초기 균수 7-8 log CFU/g)에 인위적으로 오염시킨 후 차아염소산나트륨을 5분간 침지 후 흐르는 물에 3번 씻어서 생균수를 측정하였다. 실험 결과 초기 오염물질에 비해 살균효과가 1-2 log CFU/g 저감화하여 대조군에 대해 유의적인 차이가 있었다(P<0.05). 잎채소의 특성에 따라 약간의 차이가 있었는데 표면적이 클수록, 덜 거칠고 잎이 부드러울수록 살균효과가 높았다. 200 mg/kg으로 처리하였을 때 100 mg/kg에 비해 0.1-0.3 log CFU/g만큼 효과가 더 감소하였으나 농도 증가에 따른 유의적 차이는 없었다(P>0.05). 그러므로 학교급식위생관리지침에서 제시한 기준 이상으로 차아염소산나트륨 농도를 높이는 것은 불필요하다고 판단된다. 그러나 잎채소는 일반적으로 미생물의 초기 오염도가 높기 때문에 차아염소산나트륨 처리만으로는 안전한 수준의 저감을 달성하기 어려워 생물학적 위험이 잔존한다. 따라서 여름철에 가열하지 않은 잎채소의 대체 조리방법을 개발하는 것이 안전성에 보다 효과적인 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.357-363
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• 2009

일반적으로 사용되는 관수로의 평균유속을 구하려면 Darcy-Weisbach의 마찰손실수두공식을 사용하면 되나, 그러나 이 식의 마찰손실계수 f는 Reynolds수와 상대조도(${\varepsilon}$/d)의 함수이므로 사용하기에 매우 불편하며 따라서 보다 편리한 식이 요구된다. 이에 본 연구에서 Chiu 유속공식의 신뢰성과 정확성을 증명하기 위하여 관수로에서 비삽입식 유속측정 장치인 레이저 유속계(Laser Doppler Velocimeter: LDV) 및 초음파 유량계(Ultrasonic Flowmeter: U/F), 삽입식 유속측정장치인 피토관 (Pitot Tube)을 이용하여 실측한 유속측정 자료와 Chiu의 공식을 이용한 유속분포가 매우 잘 일치함을 증명하였다. 유량의 증감에 관계없이 실험실 수로에서의 최대유속과 평균유속간의 이론적인 선형관계를 증명함으로써 관수로내 유속의 평형상태, 즉 엔트로피 파라미터 M값에 대응하는 평형상태에 도달하려 하고 이 평형상태를 지속적으로 유지하려고 하는 경향이 있음을 증명하였다. 또한, 한 단면을 대표하는 엔트로피 파라미터 M값이 결정되면 최대유속이 발생하는 지점에서의 유속 측정만으로 단면 전체의 평균유속을 쉽게 구할 수 있고 이로부터 간단히 유량을 산정할 수 있음을 증명하였으며, 이는 추후 관수로 설계 및 운영관리 시 가장 중요한 평균유량을 측정할 수 있는 이론적인 도구로 사용될 수 있음을 의미하는 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.709-721
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• 2008

본 연구에서는 격자기반 운동파 강우유출모형 KIMSTORM을 개선한 ModKIMSTORM을 유역면적 $2,293km^2$의 남강댐 유역을 대상으로 적용성을 검토하였다. 공간해상도 500 m의 GIS 입력자료(DEM, 토지피복도, 유효토심도, 토양종류도 등)를 구축하였으며, 5개 태풍(2000년 사오마이, 2002년 루사, 2003년 매미, 2004년 메기, 2006년 에위니아) 및 2개 강우사상 (2003년 5월, 2004년 7월)을 적용하여 모형을 검보정하였다. 모형의 자동평가 기능을 이용하여 모의유량을 실측유량과 비교하였으며, 유역의 출구지점에 대한 매개변수 보정결과 결정계수($R^2$), 모형효율(E), 유출용적편차($D_v$), 첨두유량의 상대오차 ($EQ_p$), 첨두시간의 절대오차($ET_p$)의 평균은 각각 0.984, 0.981, 3.63%, 0.003, 0.48 hr로, 검정에서는 $R^2$, E, $D_v$, $EQ_p$, $ET_p$의 평균이 각각 0.937, 0.895, 8.08%, 0.138, 0.73 hr로 분석되었다. 매개변수와 관련하여 초기토양수분함량이 유출용적에 민감하였고, 하천조도계수가 첨두유량에 가장 민감한 변수로 나타났다. 호우기간동안의 공간적인 결과로부터 수문학적 요소의 작용을 살펴봄으로써 호우시 유역관리에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.697-707
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• 2008

격자기반 운동파 강우유출모형 KIMSTORM(grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model)은 유역의 지표흐름, 지표하흐름 및 하천흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있다. 본 모형은 유닉스 운영체제의 C++언어로 개발되었으며, 각 셀에서의 흐름을 모의하기 위하여 단방향흐름 알고리즘과 격자기반 수문학적 물수지요소를 채택하고 있으나 운영에 몇몇 제약사항이 있다. 본 연구에서는 기존모형을 개선하고자 하였으며, MS Windows 운영체제에서 실행 가능하도록 FORTRAN 90 언어를 이용하여 ModKIMSTORM을 개발하였다. 기존모형에 비해 개선된 주요사항으로, 물리적 기반의 침투기법인 GAML(Green-Ampt & Mein-Larson) 침투모형 추가, 격자 유출심과 Manning 조도계수에 의한 논에서의 지표유출 제어, 지표격자의 기저유출 요소 추가, 공간강우와 지점강우의 처리, 전 후 처리부문 개발, 5개 평가항목(피어슨의 결정계수 $R^2$, Nash & Sutcliffe 모형효율 E, 유출용적 편차 $D_v$, 첨두유출의 상대오차 $EQ_p$, 첨두시간의 절대오차 $ET_p$)을 이용한 모의결과의 자동 평가 기능을 개발하였다. 추가적으로, 모형의 계산효율을 향상시키고 지표격자의 기저유출을 하천격자로 이송하기 위하여 쉘정렬 알고리즘을 채택하였다. 모형의 입력자료는 ESRI ArcInfo W/S 또는 ArcView와 같은 GIS 소프트웨어 및 MS Excel을 이용하여 간단히 구축할 수 있으며, 모의결과의 공간적 분포를 확인할 수 있는 토양수분, 지표유출, 유출심 및 유속분포도는 BSQ, ESRI ASCII Grid, ESRI Binary Grid 및 IDRISI Raster 형식으로 출력할 수 있도록 개선하였다.

• Advances in nano research
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• 제13권5호
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• pp.417-426
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• 2022

Bisphenol A (BPA) is one of the chemicals used in monomer epoxy resins and polycarbonate plastics. The surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) method is precise for identifying biological materials and chemicals at considerably low concentrations. In the present article, the substrates coated with gold nanoparticles have been studied to identify BPA and control the diseases caused by this chemical. Gold nanoparticles were made by a simple chemical method and by applying gold salt and trisodium citrate dihydrate reductant and were coated on glass substrates by a spin-coat approach. Finally, using these SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy, the Raman signal enhancement of molecular vibrations of BPA was investigated. Then, the molecular vibrations of BPA in some consumer goods were identified by applying SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy. The fabricated gold nanoparticles are spherical and quasi-spherical nanoparticles that confirm the formation of gold nanoparticles by observing the plasmon resonance peak at 517 nm. Active SERS substrates have been coated with nanoparticles, which improve the Raman signal. The enhancement of the Raman signal is due to the resonance of the surface plasmons of the nanoparticles. Active SERS substrates, gold nanoparticles deposited on a glass substrate, were fabricated for the detection of BPA; a detection limit of 10-9 M and a relative standard deviation (RSD) equal to 4.17% were obtained for ten repeated measurements in the concentration of 10-9 M. Hence, the Raman results indicate that the active SERS substrates, gold nanoparticles for the detection of BPA along with the developed methods, show promising results for SERS-based studies and can lead to the development of microsensors. In Raman spectroscopy, SERS active substrate coated with gold nanoparticles are of interest, which is larger than gold particles due to the resonance of the surface plasmons of gold nanoparticles and the scattering of light from gold particles since the Raman signal amplifies the molecular vibrations of BPA. By decreasing the concentration of BPA deposited on the active SERS substrates, the Raman signal is also weakened due to the reduction of molecular vibrations. By increasing the surface roughness of the active SERS substrates, the Raman signal can be enhanced due to increased light scattering from rough centers, which are the same as the larger particles created throughout the deposition by the spin-coat method, and as a result, they enhance the signal by increasing the scattering of light. Then, the molecular vibrations of BPA were identified in some consumer goods by SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.433-439
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• 2023

본 연구에서는 높은 역학적, 내구적 성능이 확보된 UHPC(Ultra High Performance Concrete) 배합을 기반으로 보수재료를 개발하기 위해 일반 콘크리트 보수면을 대상으로 부착성능을 평가하였다. 보수 대상 모체의 표면의 거칠기와 습윤 상태 그리고 보수재료 배합에 폴리머 혼입 및 PP, PVA 섬유 사용을 고려하여 총 10가지 시험 변수를 적용하였다. 폴리머를 혼입함에 따라 큰 폭의 강도 저하가 발생하였으며 이는 워커빌리티 조정을 위해 추가로 사용한 감수제의 영향으로 사료된다. 또한 플라스틱 계열 섬유를 혼입함에 따라 플로우가 최대 13.8 % 감소하였다. 부착면의 상태를 고려한 보수재료의 부착 강도 평가 결과 UHPC 기반 보수재료를 사용하는 경우 보수 대상 모체의 표면이 건전하다면 별도의 면 처리 작업 없이 높은 부착성능을 확보할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 UHPC 기반 보수재료는 부착면의 습윤하더라도 높은 부착성능을 나타내었다. 추후 UHPC 기반 보수재료의 개발을 위해 숏크리트 적용과 구배 타설에 대한 연구가 진행될 예정이며 콘크리트 구조 보수재료로써의 경제성과 성능 확보를 위해 지속적인 보수재료 배합 개선이 수행될 계획이다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.545-555
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• 2023

본 연구는 국내 고양이(Felis catus)의 분포밀도와 잠재 서식지를 예측하여 핵심분포지역을 선정하고, 보호지역을 중첩하여 우선으로 고양이 관리가 시행되어야 할 지역을 선정하고자 하였다. 분포밀도 파악을 위해 커널밀도추정을 사용하였고, 고밀도 지역을 분류한 결과 수도권 지역과 충남, 대전, 대구에서 밀도가 높았다. MaxEnt 모형을 활용한 잠재 서식지 예측에서는 고도, 시가지로부터의 거리, 지표 거칠기 등이 중요한 변수로 확인되었고, 임계값을 기준으로 출현/비출현 지역을 분류한 결과 수도권과 세종, 대전, 충남, 대구에서 출현 예측 지역의 면적이 높았다. 고밀도 지역과 출현 예측 지역을 중첩하여 핵심분포지역을 선정하였고, 핵심분포지역과 야생동물 보호지역을 중첩하여 우선으로 관리해야 할 지역을 파악하였다. 그 결과 경기도와 충남지역이 제일 면적이 넓은 지역으로 선정되었다. 또한 보호지역과 같은 우선 관리 대상 지역을 중심으로 핵심분포지역이 둘러싸고 있어, 추가적인 유입을 막고 관리하기 위한 완충구역을 설정하는 것이 필요하다. 이러한 결과는 고양이의 서식현황을 조사하고, 우리나라 실정에 맞는 관리방안 설정을 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권6호
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• pp.404-413
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• 2023

In this research, we studied the development of a SUS304 microneedle array based on microfabrication technology and the applicability of Parylene-C thin film, a medical polymer material. First of all, four materials commonly used in the field of medical engineering (SUS304, Ti, PMMA, and PEEK) were selected and a 5 ㎛ Parylene-C thin film was deposited. The applicability of Parylene-C coating to each material was confirmed through SEM analysis, contact angle measurement, surface roughness(Ra) measurement, and adhesion test according to ASTM standards for each specimen. Parylene-C thin film was deposited based on chemical vapor deposition (CVD), and a 5 ㎛ Parylene-C deposition process was established through trial and error. Through characteristic experiments to confirm the applicability of Parylene-C, SUS304 material, which is the easiest to apply Parylene-C coating without pretreatment was selected to develop a microneedle array based on CNC micromachining technology. The CNC micromachining process was divided into a total of 5 steps, and a microneedle array consisting of 19 needles with an inner diameter of 200 ㎛, an outer diameter of 400 ㎛, and a height of 1.4 mm was designed and manufactured. Finally, a 5 ㎛ Parylene-C coated microneedle array was developed, which presented future research directions in the field of microneedle-based drug delivery systems.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.735-747
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• 2023

최근 기후변화로 인한 극한홍수 피해가 급증하고 있어 기존의 홍수관리시설만으로는 홍수피해에 제대로 대응하기 어려운 상황에 직면하고 있다. 이에 본 연구는 이러한 문제에 대처하기 위해 홍수 관리의 자연성 기반 접근 방법 중 하나인 제방 후퇴 및 이설의 효과를 분석하였다. 이를 위해 1차원 수치모델 HEC-RAS를 사용하여 100년 빈도 홍수에 대한 홍수위 및 유속 변화 그리고 최대 홍수위 발생 시점에 대해 분석하였다. 식생 조성 등의 자연성기반 홍수완충공간의 조성 환경 특성을 고려한 조도계수의 선택은 홍수위 변화 분석 결과에 민감하기 때문에 엄격한 기준과 과학적 근거를 기반으로 하였다. 분석결과, 자연기반해법의 홍수완충공간 조성에 따른 홍수위 저감 효과는 상류 구간에서 더 크게 나타났으며, 최대 30 cm의 홍수위가 저감되었다. 일부 홍수터 확장구간에서는 국부적으로 홍수위가 상승하는 현상이 나타나며, 유속 변화는 확장된 통수단면적의 비율에 따라 다양하게 나타났다. 이를 통해 제방 후퇴와 홍수터 확장은 홍수 관리의 효과적인 대안으로 고려될 수 있을 것으로 기대되며, 홍수위 변화, 유속 변화 및 최고 수위 발생 시점에 대한 종합적인 설계가 필요할 것으로 판단된다.