• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 1999

인공 슬관절에 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene : UHMWPE)의 마모는 삽입물의 수명을 결정하는 주요 요인으로 작용한다. UHMWPE의 마모로 입자가 발생하여 조직반응을 일으키고 이에 따른 일련의 반응으로 골용해가 일어나 인공관절의 실패의 원인으로 작용한다. 여러 보고들에 의하면 관절 운동시 발생하는 접촉응력은 UHMWPE의 마모에 영향을 미치는 주요한 인자 중 하나로 알려져 있다. 그러나 이러한 보고들은 관절 접촉면에서의 접촉 조건만을 고려했고 UHMWPE 삽입물을 지지하고 있는 금속 지지판과의 접촉면에서의 접촉 조건은 고려하지 않았다. 본 연구에서는 이러한 접촉 조건들을 고려하여 UHMWPE의 모양, 두께, 마찰, 굴곡 정도 그리고 구성 요소들에 대한 UHMWPE 표면과 내부에서의 응력해석을 통해 이들 변수가 UHMWPE의 마모현상에 미치는 영향을 알아보았다. UHMWPE의 모양에 따른 관절의 일치정도(conformity)에 대한 영향의 경우, 일치정도가 높은 모델이 응력을 줄여줄 수 있는 유형으로 나타났으며, 금속 지지판과의 접촉면에서 접촉조건을 준 경우가 완전히 결합된 것으로 가정한 경우보다 UHMWPE 내부에서의 최대 응력이 1-2mm 더 아래에서 나타났다. 또한 UHMWPE로만 된 유형이 금속 지지판이 있는 유형보다 낮은 응력분포를 보여줌으로써 높은 응력으로 인한 UHMWPE의 마모와 균열을 줄이기 위해서는 UHMWPE로만 된 유형의 삽입물의 사용이 좋을 것으로 사료되었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-26
• /
• 1993

The purpose of this study was to investigate the effect of acid etching on the surface appearance and fracture toughness of five glass ionomer cements. Five kinds of commercially available glass ionomer cements including chemical curing filling type, chemical curing lining type, chemical curing metal reinforced type, light curing tilling type and light curing lining type were used for this study. The specimens for SEM study were fabricated by treating each glass ionomer cement with either visible light curing or self curing after being inserted into a rubber mold (diameter 4mm, depth 1mm). Some of the specimens were etched with 37% phosphoric acid for 0, 15, 30, 60, go seconds, at 5 minutes, 1 hour and 1 day after mixing of powder and liquid. Unetched ones comprised the control group and the others were the experimental groups. The surface texture was examined by using scanning electron microscope at 20 kV. (S-2300, Hitachi Co., Japan). The specimens for fracture toughness were fabricated by curing of each glass ionomer cement previously inserted into a metal mold for the single edge notch specimen according to the ASTME399. They were subjected to a three-point bend test after etching for 0, 30, 60, and 90 seconds at 5 minutes-, 1 hour-and 1 day-lapse after the fabrication of the specimens. The plane strain fracture toughness ($K_{IC}$) was determined by three-point bend test which was conducted with cross-head speed of 0.5 mm/min using Instron universal testing machine (Model No. 1122) following seven days storage of the etched specimens under $37^{\circ}C$, 100% humidity condition. Following conclusions were drawn. 1. In unetched control group, crack was present, but the surface was generally smooth. 2. Deterioration of the surface appearance such as serious dissolving of gel matrix and loss of glass particles occured as the etching time was increased beyond 15 s following Immediate etching of chemical curing type of glass ionomer cements. 3. Etching after 1 h, and 1 d reduced surface damage, 15 s, and 30s etch gave rough surface appearance without loss of glass particle of chemical curing type of glass ionomer cements. 4. Light curing type glass ionomer cement was etched by acid, but there was no difference in surface appearances according to various waiting periods. 5. It was found that the value of plane stram fracture toughness of glass ionomer cements was highest in the light curing filling type as $1.79\;MNm^{-1.5}$ followed by the light curing lining type, chemical curing metal reinforced type, chemical curing filling type and chemical curing lining type. 6. The value of plane stram fracture toughness of the chemical curing lining type glass ionomer cement etched after 5 minutes was lower than those of the cement etched after 1 hour or day or unetched (P < 0.05). 7. Light curing glass ionomer cement showed Irregular fractured surface and chemical curing cement showed smooth fractured surface.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.165-175
• /
• 2009

역학적 경험적 포장 설계법을 도입하려는 현재의 연구추세에 발 맞추어 정확한 응력, 변형률, 변형을 기초로 포장구조체를 해석하기 위한 역학적 접근방법이 필요한 시점이다. 기존의 실험결과에 따르면 연성포장 구조의 기층에 이용되는 자갈과 노상층에 이용되는 노상토등의 포장 하부재료는 반복하중 조건하에서 비선형 회복탄성계수의 특징을 따르는 것으로 나타났다. 이 비선형 거동은 재료의 현재 응력에 의한 회복탄성계수 모델로 나타나질 수 있으며 정확한 해를 구할 수 있는 역학적 방법중의 하나인 유한요소 해석 방법에 적용되어 질 수 있다. 이 연구에서는 비선형 해석기법과 효과적인 해 수렴기법이 구현된 재료 모델 부 프로그램을 범용 유한요소 프로그램의 하나인 아바쿠스에 적용시켰다. 이 수치해석 방법에는 더 정확한 해를 찾기 위한 체눈분할에 의해 만들어진 유한요소 모델이 이용되었다. 이런 일련의 방법들에 의한 포장구조체의 해석결과, 2차원과 3차원 비선형 유한요소 해석의 결과가 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 사용된 부 프로그램은 미연방 항공국 공항 시험포장에서 측정되어진 결과 값에 의해 비교 검증되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2002

토양으로부터 chitinase를 생성하는 균주를 분리하여 동정한 결과 Bacillus subtilis로 판명되었으며, 분리한 균주를 Bacillus subtilis JK-56이라 명명하였다. B. subtilis JK-56의 chitinase 생산 최적 조건을 검토한 결과 1% chitin, 0.5% polypeptone, 0.1% KCI, 0.05% MnS $O_4$.4$H_2O$이며 초발 pH 7.0, 배양온도 37$^{\circ}C$에서 가장 많은 효소를 생산하였다. 본 균주가 생산하는 chitinase를 정제하기 위해서 native-PAGE를 이용해 효소활성 band를 확인한 결과, 1개의 강한 활성 band와 2개의 약한 활성 band를 가지는 isozyme으로 확인되었다. 확인된 isozyme을 정제한 결과, isozyme 중 1개의 강한 활성 band를 정제하였고 정제된 효소를 Chi-56A라고 명명하였다 Chi-56A의 효소 특성에 관해서 실험한 결과 분자량은 약 53kDa, pI는 4.3으로 확인되었다. 본 효소는 $65^{\circ}C$까지 상당히 안정하였으며 효소의 최대활성 온도도 $65^{\circ}C$로 확인되는 등 열에 대해 상당히 안정한 효소로 확인되었다. Collidal chitin에 대한 정제효소 Chi-56A의 $K_{m}$ 값은 17.33g/L였다. 그리고 pH 6.0에서 최대의 활성을 나타내었고, 산성범위보다 알칼리범위에서 안정한 것으로 나타났다. 또한 $Mn^{2+}$ 존재 하에서 높은 활성을 나타내었고 C $O^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 존재 하에서도 활성이 약간 증가한 반면에 H $g^{2+}$ 존재 하에서는 상당한 저해를 받았다. Chito 올리고당에 대한 분해 산물을 HPLC로 확인해 본 결과 짝수개의 올리고당의 분해산물은 (GlcNAc)$_2$만을 생산하였고 홀수개의 올리고당에 대해서는 GlcNAc와 (GlcNAc)$_2$를 생산하는 것으로 비환원성 말단으로부터 이당체인 diacetyl chitobiose ((GlcNAc)$_2$)를 생산하는 exo형 chitinase로 추정 된다.

• 생명과학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.421-427
• /
• 2003

담수 식물 뿌리에 부착하는 미생물의 중금속 흡착력을 조사하기 위하여 Enterobacter intermedious KH410을 분리하여 이 균주에 대한 납과 카드뮴, 구리에 대한 생흡착 특성을 조사하였다. 각각의 중금속에 대한 최저 생육 저지 농도는 납은 1.78 mM, 카드뮴은 0.17 mM, 구리는 1.39 mM 이었다. 흡착에 이용하기 위한 최대 균체 생산은 최적 조건하에서 2.56 g DCW/ $\ell$-medium이었다. 최적 흡착조건은 0.6 g-biomass, pH 4, 온도는 $20^{\circ}C$일 때이었다. 흡착평형은 30분에서, 반응용액은 400 mg/$\ell$이었다. 흡착용량(K)은 구리가 카드뮴의 1.5배, 납은 카드뮴의 1.1배로 구리가 가장 높았으며 흡착강도(1/n)는 카드뮴>구리>납의 순 이었다. 흡착강도에 따른 등온식 적용은 세가지 중금속 모두 Freundlich 흡착등온식이 적합하였다. 건조 균체를 이용한 최대 흡착은 납과 카드뮴, 구리에 대하여 각각 56.2, 58.0, 55.8 mg/g-biomass 이었다. 흡착강도를 높이기 위한 전처리제로는 0.1 M NaOH가 적합하였으며 중금속 별로는 큰 차이를 나타내지 않았다. 한편 중금속 회수를 위한 탈착 시험에서는 납은 0.1 M EDTA에서, 카드뮴과 구리는 0.1 M HNO$_3$에서 높은 탈착율을 나타내었다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.774-781
• /
• 2008

계란의 주요 오염 미생물을 분리하여 계란의 난각 표면과 내부에 접종한 다음 감마선 살균을 실시하여 각 미생물의 감마선 감수성을 평가하였다. 본 실험에서 시중 유통 계란으로부터 분리된 미생물을 16S rDNA 염기서열분석을 통하여 잠정 동정한 결과 Staphylococcus sciuri, Bacillus cereus, Escherichia coli, Proteus mirabilis 및 Enterococcus faecalis의 5 종의 미생물이 확인되었으며 Salmonella는 검출되지 않았다. 표준 시험균주인 S. Typhimurium을 비롯하여 계란 분리균주 5종을 계란 난각 표면과 내부에 $10^{6{\sim}7}\;CFU/g$되게 접종한 다음 감마선을 조사하여 D10 값으로 감마선 감수성을 평가한 결과, S. Typhimurium은 $0.365{\sim}0.399\;kGy$, Staphylococcus sciuri는 $0.418{\sim}0.471\;kGy$, B. cereus는 $1.075{\sim}1.119\;kGy$, E. coli는 $0.280{\sim}0.304\;kGy$, P. mirabilis는 $1.132{\sim}1.330\;kGy$, 그리고 Enterococcus faecalis는 $0.993{\sim}1.290\;kGy$ 수준의 D10 값을 나타내었다. 감마선 조사 후 $25^{\circ}C$ 상온저장 조건에서 미생물의 생장을 살펴본 결과, S. Typhimurium은 3 kGy에서, E. coli와 Staphylococcus sciuri는 5 kGy에서 완전 사멸되었으며 다른 미생물 접종 시험군에서도 각각의 $D_{10}$ 값에 준하는 미생물생장 억제효과가 나타났다. 일반적인 계란의 미생물 오염 수준을 102 CFU/g 수준임을 감안할 때, 3 kGy의 감마선 조사선량으로 계란의 미생물 제거가 가능할 것으로 사료되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권9호
• /
• pp.5-12
• /
• 2021

유사정적해석법은 실무에서 지진 시 사면의 안전계수를 구하기 위하여 널리 사용되고 있다. 반면에 동적해석은 지진 시 지반의 응력-변형관계를 가장 잘 모사할 수 있다는 장점에도 불구하고 설계기준에서 요구되는 안전계수를 산정하기 어려워 실무적으로 그 활용이 많지 않았다. 본 연구에서는 비선형 응답이력해석으로 사면의 동적 안전계수를 산정하는 기법을 구축하였다. 이 방법은 최대가속도를 인위적으로 조절해서 지진계수를 산정하는 유사정적해석법의 문제점을 극복하며 사면 고유의 증폭 특성을 고려할 수 있다. 제안된 방법은 단일 사면에 대해서 적용하였으며 해석 결과를 유사정적해석법과 비교하였다. 본 연구에서 사용한 사면 사례에서는 동적해석결과로부터 계산된 사면의 최소 안전계수는 유사정적해석결과와 유사하게 평가되었으며, 수평방향 지진계수와 활동 토체의 평균 가속도가 최대가 되는 시점에서 동적 안전계수는 최소가 됨을 확인하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1277-1284
• /
• 2018

본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권10호
• /
• pp.1120-1125
• /
• 2019

수명이 짧은 예쁜꼬마선충은 수명 연장 등 많은 연구의 모델생물으로서 사용되고있다. 해조류 추출물들이 포함된 선충배양용 한천배지에서 선충(N2 야생형)을 키우면서 그 수명을 측정하였다. 13종의 흔한 해조류 중에서 갈조류 톳의 에탄올추출물이 난 부화, 성장 및 생존율에서 가장 큰 효과를 보였다. 그 수명은 에탄올추출물(0.05 mg/ml) 및 주 활성성분인 fucosterol (0.05 mg/ml) 첨가에 의하여 1.54배 및 1.23배 정도로 유의미하게 증가되었다. 또한 에탄올추출물에 의하여 chemotaxis는 1.13배 증가, 한 배에서의 새끼는 0.74배 감소, 첫 산란시기는 0.96 배 단축되었다. 이와 같은 결과들로 보아서 양식 가능한 해조류 톳은 건강에 이로운 건강보조 식품으로서의 좋은 재료가 될 수 있을 것이다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.113-121
• /
• 2019

SWCNT는 매우 뛰어난 역학적 성능을 가지고 있고. 이로 인해 각종 첨단 소재의 보강재료로서 각광받고 있다. 그러나 완전한 형태의 SWCNT는 소수성을 가지고 있고. 서로간에 Van der Waals 인력으로 결합되어 물에 분산이 어렵다. 본 연구에서는 SWCNT를 시멘트 복합체에 활용하기 위하여, 분산된 용액 형태로 제조하여 시멘트 복합체에 활용하고자 하였고, 이를 위한 계면활성제로 DOC 및 SDS를 선정하였다. 초음파 처리 및 초원심분리를 통해 제조된 SWCNT 수용액을 이용하여 시멘트 페이스트를 제조하여 이의 전단응력 vs. 전단변형률 관계를 확인하고, 이를 통해 소성점도 및 항복응력을 도출하였다. 본 연구의 결과에 따르면 SWCNT를 혼입하지 않은 DOC 및 SDS는 공기연행제와 유사한 유변학적 효과를 발휘하는 것으로 나타났다. DOC 2wt%를 이용해서 제조된 SWCNT 수용액으로 배합된 시멘트 페이스트는 플레인 시멘트 페이스트와 거의 유사한 유변학적 거동을 하는 것으로 나타났으나, SDS 1%를 이용해서 제조된 SWCNT 수용액으로 배합된 시멘트 페이스트는 플레인 시멘트 페이스트와 상이한 유변학적 거동을 하는 것으로 나타났다.