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Bacillus thuringiensis Cry4A and Cry4B Mosquito-larvicidal Proteins: Homology-based 3D Model and Implications for Toxin Activity

  • Angsuthanasombat, Chanan;Uawithya, Panapat;Leetachewa, Somphob;Pornwiroon, Walairat;Ounjai, Puey;Kerdcharoen, Teerakiat;Katzenmeier, Gerd;Panyim, Sakol
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.304-313
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    • 2004
  • Three-dimensional (3D) models for the 65-kDa activated Cry4A and Cry4B $\delta$-endotoxins from Bacillus thuringiensis subsp. israelensis that are specifically toxic to mosquito-larvae were constructed by homology modeling, based on atomic coordinates of the Cry1Aa and Cry3Aa crystal structures. They were structurally similar to the known structures, both derived 3D models displayed a three-domain organization: the N-terminal domain (I) is a seven-helix bundle, while the middle and C-terminal domains are primarily comprise of anti-parallel $\beta$-sheets. Circular dichroism spectroscopy confirmed the secondary structural contents of the two homology-based Cry4 structures. A structural analysis of both Cry4 models revealed the following: (a) Residues Arg-235 and Arg-203 are located in the interhelical 5/6 loop within the domain I of Cry4A and Cry4B, respectively. Both are solvent exposed. This suggests that they are susceptible to tryptic cleavage. (b) The unique disulphide bond, together with a proline-rich region within the long loop connecting ${\alpha}4$ and ${\alpha}5$ of Cry4A, were identified. This implies their functional significance for membrane insertion. (c) Significant structural differences between both models were found within domain II that may reflect their different activity spectra. Structural insights from this molecular modeling study would therefore increase our understanding of the mechanic aspects of these two closely related mosquito-larvicidal proteins.

정밀 축진동 측정을 위한 센서측정오차 분석 (Analysis of Sensor Measurement Errors for Precision Measurement of Shaft Vibration)

  • 전오성;김동혁;최병천
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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    • pp.75-79
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    • 1991
  • 고도로 산업화가 진행됨에 따라 회전기계는 더욱 중요시되고 있으며 이의 성능 향상에 부단한 노력이 경주되고 있다. 특히 우주 시대의 개막과 더불어 우주선 및 인공위성에 사용하기 위해 초소형이며 초고속의 고성능회전모타 를 개발하기에 이르렀다. 한 예로서 미국립항공우주국(NASA)의 스페이스셔 틀에 사용되는 주엔진 터보펌프를 들 수 있는데 이 터보펌프는 접시만한 크 기로써 71000마력을 생성해 낸다. 이러한 가공할 만한 에너지 밀도와 유량을 감당해 내려면 종래의 회전기계보다는 훨씬 더 높은 회전속도를 가져야 한 다. 이러한 회전체는 큰 관성부하와 진 동 및 동안정성의 문제등을 내포하고 있다. 고성능 회전기계의 또다른 예로서 초정밀 가공용 공작기계를 들 수 있 다. 선반 혹은 밀링머신으로 초정밀가공을 행하기 위해서는 회전축의 진동이 극히 작아야 한다. 이와 같이 오늘날 갈수록 초고성능 초정밀도를 추구함에 있어서 회전축의 진동을 현장에서 모니터링하고 이 진동데이터를 분석하여 회전축을 제어하는 것이 강력히 요구되어진다. 따라서 in-situ 측정이 중요성 을 띠게 되었는데 이는 제어기술의 바탕이 되는 자료를 현장에서 제공할 수 있기 때문이다. 회전축 진동측정의 대상이 되는 것들은 모타, 발전기, 엔진 및 터빈등을 대표적으로 들 수가 있다. 여기서 소형회전기계의 축표면과 같 이 비교적 곡면을 이루고 있는 부분의 진동변위 측정에 신중한 고려가 요구 되어 진다. 이는 축의 곡면도에 따라 감도가 변화하기 때문이다. 따라서 평 판에 대한 calibration 챠트를 회전기계축진동 변위환상에 이용하면 곡률에 따라서 오차가 생기게 된다. 본 연구에서는 비접촉 축진동측정시 발생되는 오차에 대하여 검토하고자 한다. from the studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.

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내부공진을 가진 보의 비선형 강제진동해석 (Nonlinear Analysis of a Forced Beam with Internal Resonances)

  • 이원경;소강영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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    • pp.147-152
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    • 1991
  • 양단이 고정된 보가 변형할 때에는 중간 평면의 신장을 수반하게 된다. 운동 의 진폭이 증가함에 따라 이 신장이 보의 동적 응답에 미치는 영향은 심각 하게 된다. 이러한 현상은 응력과 변형도와의 관계가 선형적이라 하더라도 변형도와 변위와의 관계식은 비선형이 되며 결국은 보의 비선형 운동방정식 을 낳게된다. 보는 연속계이긴하지만 근사를 위하여 다자유도계로 간주할 수 있다. 비선형 다자유도계에 있어서는 선형화된 계의 고유진동수끼리 적절한 관계를 가질 때 내부공진이 발생할 수 있다. 양단이 고정된 곧은 보의 비선 형 동적응답이 그동안 많이 연구되어 오고 있으며, 집중질량을 가지고 직각 으로 굽은 보의 해석을 위하여 내부공진을 고려한 해석적 혹은 실험적 연구 가 이루어져 왔다. 그중에서도 Nayfeh등은 조화가진 하의 핀과 꺾쇠로 고정 된(hinged-clamped) 보의 정상상태응답을 해석하기 위해 두 모우드 사이의 내부공진을 고려하였다. 이 연구에서는 세 모우드 사이의 내부공진을 고려하 여 강제진행 중인 보의 비선형 해석을 다루고자 한다. 이 문제에 관심을 갖 게 된 동기는 "연속계의 비선형 해석에서 더 많은 모우드를 포함시키면 어 떤 결과를 낳게 될 것인가\ulcorner"라는 질문에서 생겨난 것이다. 갤러킨 법을 이용 하여 비선형 편미분 방정식과 경계 조건으로 표현되는 이 문제를 연립 비선 형 상미분 방정식으로 변환한다. 다중시간법(the method of multiple scales) 을 이용하여 이 상미분 방정식을 정상상태에서의 세 모우드의 진폭과 위상 에 대한 연립비선형 대수방정식으로 변환한다. 이 대수방정식을 수치적으로 풀어서 정상상태 응답을 구하고 Nayfeh등의 결과와 비교한다. 결과와 비교한다. studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorp

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새로운 생약복합제제(HPL-4)의 품질관리를 위한 분석법 개발 (Development of Analytical Method for Quality Control from New Herbal Medicine(HPL-4))

  • 김세건;서르마 디박 쿠마르;라미차네 라마칸타;이경희;한상미;정현주
    • 생약학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.338-345
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    • 2014
  • HPL-4 is a new herbal formulation developed for the treatment of osteoarthritis. In this study, we took HPL-4 to develop a method for simultaneous determination of nine marker compounds (protocatechuic acid, chlorogenic acid, liriodendrin, nodakenin, ${\beta}$-$\small{D}$-(3-O-sinapoyl)frucofuranosyl-${\alpha}$-$\small{D}$-(6-O-sinapoyl)glucopyranoside, quercitrin, 6-gingerol, decursin and decursinol angelate) present in the formulation. The analytes were separated by UPLC system consisting of diode array detector at 205 nm and RP-amide column, and solvent system of $ACN/0.1%H_3PO_4$. Analytical method was validated to evaluate its linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision, and accuracy. All standards showed good linearity ($R^2$ >0.99) in the rage of $0.25-400.0{\mu}g/mL$. The LOD and LOQ were within the range of 0.021-0.148 and $0.070-0.448{\mu}g/mL$, respectively. Intra- and inter-day precision was less than RSD 4.0% and the accuracy was range from 92.00-104.81% with RSD<4.2%. The results suggest that the developed UPLC method is precise, accurate and effective, and could be applied for quality control of HPL-4 formulation.

돼지 난관협부 평활근의 운동성에 대한 acetylcholine, norepinephrine, histamine 및 prostaglandin F2α의 작용 (Actions of acetylcholine, norepinephrine, histamine and prostaglandin F2α on motility of pig oviductal isthmic smooth muscle)

  • 노규진;박상은;심철수;김주헌;최상용
    • 대한수의학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.493-500
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    • 1994
  • The purpose of this study was to investigate the effects of neurotransmitters and the source of $Ca^{2+}$ in the effects of neurotransmitters on the motility of pig oviductal isthmic smooth muscle. The motility of the isolated smooth muscle was recorded by using physiological recording system. The results were summarized as follows; Acetylcholine, norepinephrine, histamine and prostaglandin $F_{2{\alpha}}(PGF_{2{\alpha}})$ caused the contraction and the contractile responses were increased in a dose-dependent manner from the concentration of $10^{-7}$ to $10^{-4}M$. The maximum contractility of acetylcholine, norepinephrine, histamine and $PGF_{2{\alpha}}$ was 65.99, 28.66, 83.99 and 47.33% of 100 mM K contraction, respectively. The contractile response induced by acetylcholine$(10^{-6}M)$ was completely blocked by the pretreatment with cholinergic receptor blocker, atropine$(10^{-6}M)$, the contractile response induced by norepinephrine$(10^{-5}M)$ was blocked by the pretreatment with ${\alpha}$-adrenergic receptor blocker, phentolamine$(10^{-6}M)$ but was not blocked and rather increased by the pretreatment with ${\beta}$-adrenergic receptor blocker. propranolol$(10^{-6}M)$, the contractile response induced by histamine$(10^{-6}M)$ was completely blocked by the pretreatment with $H_1$-histaminergic receptor blocker, pyrilamine$(10^{-6}M)$ but was increased by the pretreatment with $H_2$-histaminergic receptor blocker, cimetidine$(10^{-6}M)$. The contractile response induced by acetylcholine$(10^{-6}M)$, norepinephrine$(10^{-5}M)$ and histamine$(10^{-6}M)$ was weakly contracted response in $Ca^{2+}$-free medium, but the contractile response induced by $PGF_{2{\alpha}}(10^{-6}M)$ was disappeared. The contractile response induced by acetylcholine$(10^{-6}M)$, norepinephrine$(10^{-5}M)$ and histamine$(10^{-6}M)$ was powerfully depressed by the pretreatment with $Ca^{2+}$-channel blocker, verapamil$(10^{-5}M)$ but the contractile response induced by $PGF_{2{\alpha}}(10^{-6}M)$ was completely inhibited.

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신규 Naxibacter sp. CY6에 의한 Chlorpyrifos (CP) 분해 및 토양에서 CP 분해능 (Biodegradation of Chlorpyrifos (CP) by a Newly Isolated Naxibacter sp. Strain CY6 and Its Ability to Degrade CP in Soil)

  • 김철호;최진상;장인석;조계만
    • 미생물학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.83-89
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    • 2013
  • 채소 재배 비닐하우스 토양으로부터 chlorpyrifos (CP) 분해능을 지니고 있는 CY6 균주를 분리하였다. 형태학적 특징 및 16S rRNA 염기서열의 계통발생학적 유사성을 기초로 CY6 균주는 Naxibacter sp.로 확인되었다. CP는 Naxibacter sp. CY6 의해 탄소 및 인의 단일원으로 이용되었다. 우리는 액체배양에서 Naxibacter sp. CY6의 다른 OP 살충제 분해 양상을 살펴 보았다. Naxibacter sp. CY6는 parathion 및 methyl parathion, diazinon, cadusafos, ethoprop를 분해할 수 있었으며, 이 때 이들은 탄소 및 인의 단일원으로 제공되었다. 또한, CP (100 mg/kg)가 함유된 토양에 Naxibacter sp. CY6 ($10^8$ CFU/g)를 접종한 것이 접종하지 않은 토양에서 보다 약 90%의 높은 분해 정도를 나타냈었다. Naxibacter sp. CY6는 살충제가 오염된 토양의 정화에 사용할 수 있는 잠재성을 지니고 있다.

치과 수술 후 뉴로미터를 이용한 전류인지역치의 변화의 분석 (Analysis of Current Perception Threshold(CPT) Change after Dental Surgery using Neurometer)

  • 박진형;유지원;안종모;옥수민;윤창륙
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제35권4호
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    • pp.293-298
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은 하악골 주위의 감각이상을 초래하는 치과 시술 후 하치조신경 및 그 분지부의 술후 통증, 또는 감각감퇴 나 감각이상을 호소하는 환자들의 전류인지역치를 측정하여 정상인과 비교할 때 어떠한 변화와 차이가 있는지 살펴보고 이를 임상에 활용하기 위함이다. 조선대학교 치과병원에서 하악 부위의 치과수술을 받은 후 지각이상을 주소로 구강내과로 전원된 환자(발치 14명, 임플란트 식립 7명, 악골 골절수술 3명, 안면부위 외상환자 3명, 낭종적출술 및 인공골 이식 환자 각 1명) 29명과 안면부의 통증이나 지각이상, 전신질환 등이 없는 건강한 정상인 25명을 대상으로 뉴로미터를 이용하여 2000 Hz, 250 Hz, and 5 Hz 주파수로 삼차신경 하악분지의 전류인지역치를 측정하였다. 전류인지역치는 남 녀 성별에 따른 비교에서 대조군의 $A{\beta}$ 신경섬유 (2000 Hz)에서 남자가 여자보다 유의하게 높게 나타난 것을 제외하고는 $A{\delta}$ 신경섬유(250 Hz), 신경섬유(5 Hz)의 전류인지 역치는 환자군과 대조군 모두 전류인지역치가 모든 주파수에서 유의한 차이가 관찰되지 않았고, 환자군과 대조군을 비교할때 모든 주파수 영역에서 환자군이 대조군보다 유의성있게 높게 나타났고, 환자군의 이환측의 전류인지역치도 비이환측 보다 역시 높게 나타났다. 이 결과로 볼 때 치과 수술 후 감각이상을 호소하는 환자의 수가 계속 증가하고 있는 추세여서 수술후 감각이상을 초래할 가능성이 있는 환자들에 대하여 수술 전 전류인지역치를 미리 측정함으로써 수술 전후 측정치와 비교하여 실제로 감각의 변화가 있는지 환자에게 설명할 수 있으며, 또한 의료분쟁을 사전에 방지하고 해결하는 차원에서도 전류인지역치검사는 매우 유용할 것으로 사료된다.

라오콘 논쟁과 에티엔 모리스 팔코네의 <크로토나의 밀로> (Laokoon-Streit und Falconets )

  • 김정락
    • 미술이론과 현장
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    • 제1호
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    • pp.145-168
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    • 2003
  • Im 18. Jahrhundert stritt man urn allgemeing$\"{u}$ltige Kriterien f$\"{u}$r die Kunstkritik, welche ebenda aufzubl$\"{u}$hen begann. Im Zentrum dieser Auseinandersetzung, die uns als "Laokoon-streit" bekannt ist, befanden sich Johann Joachim Winckelmann einerseits und ein franz$\"{o}$sischer Bildhauer Etienne-Maurice Falconet(1716-1791) andererseits. Die beiden waren von ganz unterschiedlichen Kunstideen $\"{u}$berzeugt. Obwohl sie niemals zusammentraf, fielen sie in eine heftige schriftliche Diskussion. Wie bekannt, vertrat Winckelmann den aufkommenden Klassizismus. Er setzte die griechische Kunst auf die h$\"{o}$chste Rangstufe auf und bezeichnet sie als Tr$\"{a}$ger der sogenannten "edlen Einfalt und stillen Gr$\"{o}{\beta}$e, die sonst in der Natur verborgen bleibe. Nach Winckelmann sollte der K$\"{u}$nstler die griechischen Vorbilder wie Apollo von Belvedere und Laokoon nachahmen, um das wesentlich Sch$\"{o}$ne zu erlernen. Falconet $\"{u}$bte eine scharfe Kritik gegen die Meinung Winckelmanns und die Diletantismus in der Kunstkritik aus. Selbst als Theoretiker warf er vor, dass die Klassizisten um ihr dogmatisch struktuiertes Lehrgeb$\"{a}$ude willen alle andere Eigenschaften der Kunst sowie Kunstwerke $\"{u}$bersahen und ihre Apotheose der klassischen Kunst auf die Entwicklung der Kunst eher als Hindernis wirkte. Im besonderen Hinblick auf den Ausdruck der menschlichen Leidenschaft distanzierte Falconet sich von der Lehrmeinung des Klassizismus, n$\"{a}$mlich Zur$\"{u}$ckhaltung derselben Leidenschaft wegen der idealen Sch$\"{o}$nheit. Vor dem Laokoon teilten Falconet und die Klassizisten ihre Meinung un$\"{u}$berbr$\"{u}$ckbar voneinander. F$\"{u}$r diese war der Laokoon die Repr$\"{a}$sentation des erhabenen Menschen, der leidet, ohne seinen Affekt zu enth$\"{u}$llen. Im Gegensatz sah Falconet in demselben Werk einen erlungenen Ausdruck des menschlichen Gef$\"{u}$hls. Sein Deb$\"{u}$twerk ist also die Visualisierung seiner Kunstauffassung. Unter Einfluss Pierre Pugets sowie seines Lehrers Jean-Baptiste Lemoyne bem$\"{u}$ht er sich darum, den Ausdruck der menschlichen Leidenschaft durch kunsttechnische Leistung und wissenschaftliche Forschung zu erstarken. Daraus ergab sich die expressive Ausdrucksform des Affekts. In diesem Fall verband sich Falconet mit der Tradition des barocken Kunstwollens, aber er ging einen Schritt weiter, indem er die Ausdrucksweise noch realistischer und lebendiger zu machen vermag. Faconet war vielleicht der einzige K$\"{u}$nstler, der Vorteile det barocken Kunst ausnut zen konnte, ohne dabei die klassische und realistische Formensprache zu verlieren. Dutch sein Werk und seine theoretischen Schriften er$\"{o}$ffnete er neue Prinzipien sowohl f$\"{u}$r die Kunstpraxis als auch f$\"{u}$r die Kunstkritik, deren wesentliche Sinn jedoch erst in der Romantik anerkannt wurde.

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Active Component of Fatsia japonica Enhances the Transduction Efficiency of Tat-SOD Fusion Protein both In Vitro and In Vivo

  • Lee, Sun-Hwa;Kim, So-Young;Kim, Dae-Won;Jang, Sang-Ho;Lim, Soon-Sung;Kwon, Hyung-Joo;Kang, Tae-Cheon;Won, Moo-Ho;Kang, Il-Jun;Lee, Kil-Soo;Park, Jin-Seu;Eum, Won-Sik;Choi, Soo-Young
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권9호
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    • pp.1613-1619
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    • 2008
  • It has been reported that Tat-SOD can be directly transduced into mammalian cells and skin and acts as a potential therapeutic protein in various diseases. To isolate the compound that can enhance the transduction efficiency of Tat-SOD, we screened a number of natural products. 3-O-[$\beta$-D-Glucopyranosyl(1$\rightarrow$4)-$\alpha$-L-arabinopyranosyll-hederagenin (OGAH) was identified as an active component of Fatsia japonica and is known as triterpenoid glycosides (hederagenin saponins). OGAH enhanced the transduction efficiencies of Tat-SOD into HeLa cells and mice skin. The enzymatic activities in the presence of OGAH were markedly increased in vitro and in vivo when compared with the controls. Although the mechanism is not fully understood, we suggest that OGAH, the active component of Fatsia japonica, might change the conformation of the membrane structure and it may be useful as an ingredient in anti-aging cosmetics or as a stimulator of therapeutic proteins that can be used in various disorders related to reactive oxygen species (ROS).

A Study on Optimum Spark Plasma Sintering Conditions for Conductive SiC-ZrB2 Composites

  • Lee, Jung-Hoon;Ju, Jin-Young;Kim, Cheol-Ho;Shin, Yong-Deok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.543-550
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    • 2011
  • Conductive SiC-$ZrB_2$ composites were produced by subjecting a 40:60 (vol%) mixture of zirconium diboride (ZrB2) powder and ${\beta}$-silicon carbide (SiC) matrix to spark plasma sintering (SPS). Sintering was carried out for 5 min in an argon atmosphere at a uniaxial pressure and temperature of 50 MPa and $1500^{\circ}C$, respectively. The composite sintered at a heating speed of $25^{\circ}C$/min and an on/off pulse sequence of 12:2 was denoted as SZ12L. Composites SZ12H, SZ48H, and SZ10H were obtained by sintering at a heating speed of $100^{\circ}C$/min and at on/off pulse sequences of 12:2, 48:8, and 10:9, respectively. The physical, electrical, and mechanical properties of the SiC-$ZrB_2$ composites were examined and thermal image analysis of the composites was performed. The apparent porosities of SZ12L, SZ12H, SZ48H, and SZ10H were 13.35%, 0.60%, 12.28%, and 9.75%, respectively. At room temperature, SZ12L had the lowest flexural strength (286.90 MPa), whereas SZ12H had the highest flexural strength (1011.34 MPa). Between room temperature and $500^{\circ}C$, the SiC-$ZrB_2$ composites had a positive temperature coefficient of resistance (PTCR) and linear V-I characteristics. SZ12H had the lowest PTCR and highest electrical resistivity among all the composites. The optimum SPS conditions for the production of energy-friendly SiC-$ZrB_2$ composites are as follows: 1) an argon atmosphere, 2) a constant pressure of 50 MPa throughout the sintering process, 3) an on/off pulse sequence of 12:2 (pulse duration: 2.78 ms), and 4) a final sintering temperature of $1500^{\circ}C$ at a speed of $100^{\circ}C$/min and sintering for 5 min at $1500^{\circ}C$.