• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.83-83
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• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.164-164
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• 2017

해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.19 no.1
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• pp.90-99
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• 2015

This study examined dynamic and characteristics and chloride penetration of concrete mixed with large amount of FA and BFS, which are considered for positive application to construction fields with purpose of long-tern durability of concrete structures. As a result of strength test on FA and BFS, FA concrete showed higher increase of strength compared to OPC, when FA4000 and FA5000 were mixed 30%, respectively. For BFS concrete, those mixed with 30% and 50% of BFS8000, respectively, showed higher or equivalent strength compare to OPC. As a result of test of chloride penetration on FA and BFS, diffusion coefficients of concrete mixed with 30% FA4000 and FA5000, respectively, showed to restrain average 6.5% of diffusion coefficient compared to OPC. And in case of BFS concrete, those mixed with BFS6000 and BFS8000, restrained diffusion of chloride ions 253% and 336%, respectively, compared to OPC. Therefore, Mixing 50% of BFS was most efficient in order to maximize restraint of chloride penetration according to metathesis of large amount. For relation between compression strength and diffusion coefficient of FA and BFS concrete, as strength increased, diffusion coefficient decreased. In this study, when mixing FA and BFS to concrete for long-run durability and restraint against chloride penetration, for FA, mixing it to concrete with less or equivalent 30% of replacement rate was most efficient. And for BFS, as fineness was higher and mixing it to concrete with less or equivalent 50% of replacement rate, there were results of higher strength compared to OPC and more efficient restraint of chloride ions.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.9 no.2
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• pp.104-111
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• 2008

The ECG is biomedical electrical signal occurring on the surface of the body due to the contraction and relaxation of the heart. This signal represents an extremely important measure for health monitoring, as it provides vital information about a patient's cardiac condition and general health. ECG signals are contaminated with high frequency noise such as power line interference, muscle artifact and low frequency nose such as motion artifact. But it is difficult to filter nose from ECG signal, and errors resulting from filtering can distort a ECG signal. The present study implemented a small-size and low-power ECG measurement system that can remove motion artifact for convenient health monitoring during daily life. The implemented ECG monitoring system consists of ECG amplifier, a low power microprocessor, bluetooth module and monitoring program. Amplifier was designed and implemented using low power instrumentation amplifier, and microprocessor was interfaced to the ECG amplifier to collect the data, process, store and feed to a transmitter. And bluetooth module used to wirelessly transmit and receive the vital sign data from the microprocessor to an PC at the receiving site. In order to evaluate the performance of the implemented system, we assessed motion artifact rejection performance in each situation with artificially set condition using adaptive filter.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.6 no.1
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• pp.133-137
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• 2001

The method to make glass is tried first thing in domestic study for glasses lens. Tg of glass KzFSl was measured by DSC experiment and press method of glass of meniscus shape was studied for minimize the cost. Tg was increased $483^{\circ}C$ to $501^{\circ}C$ with increasing heating rate $2^{\circ}C/min$ to $20^{\circ}C/min$. It shows Arrhenius temperature dependence and the activation energy of Tg is ${\Delta}E$=409 kJ/mole(4.25eV) by using Ozawa method and Tg is near $480^{\circ}C$. The melt of KzFSl powder was poured to concave cast stainless and pressed convex cast stainless. The quenched glass was slow cooled with cooling rate $0.25^{\circ}C/min$ in temperature range $520{\sim}430^{\circ}C$. The glass was made without strain. It has meniscus shape and same size to commercial glasses lens.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.2 no.1
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• pp.1-9
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• 2014

In this paper, $CO_2$ amount is evaluated considering repairing timing and unit $CO_2$ amount per repair method including various stage of material manufacturing, moving, and construction. Four mix proportions with mineral admixture are considered and repairing timing/numbers are simulated based on the results from Life 365 which can handle chloride penetration. Furthermore two repair methods (simple cover concrete replacement and replacement with electro-chemical method for removing chloride content) are considered and the related $CO_2$ emissions are evaluated. From the study, the case with high W/B (water to binder ratio) ratio shows smaller $CO_2$ emission in construction stage but it increases more rapidly with increasing number of repair. $CO_2$ emission considering electro-chemical method greatly increases with the increasing unit $CO_2$ for the repairing method. The numbers of jumping step (repairing number) are evaluated to be 9 for WB37-OPC, 18 for WB50-OPC, 4 for WB40-SG, and 7 for WB47-SG respectively. RC structures with the longer maintenance free period are evaluated to be advantageous for saving $CO_2$ emission.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.4
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• pp.407-413
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• 2011

This paper presents an electrical power monitoring system for home energy management and an automatic appliance-identification algorithm based on the electricity-usage patterns collected during the monitoring tests. This paper also discusses the results of the field tests of which the proposed system was voluntarily deployed at 13 homes. The proposed monitoring system periodically measures the amount of power consumption of each appliance with a pre-specified time interval and effectively displays the essential information provided by the monitored data which is required users to know in order to save power consumption. Regarding the field tests of the monitoring system, the households responded that the system was useful in saving electricity and especially the electricity-usage patterns per appliances. They also considered that the predicted amount of the monthly power consumption was effective. The proposed appliance-identification algorithm uses 4 patterns: Zero-Crossing Rate(ZC), Variation of On State(VO), Slope of On State(SO) and Duty Cycle(DC), which are applied over the 2 hour interval with 25% of it on state, and it yielded 82.1% of success rate in identifying 5 kinds of appliances: refrigerator, TV, electric rice-cooker, kimchi-refrigerator and washing machine.

• The Korean Journal of Physiology
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• v.4 no.1
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• pp.19-28
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• 1970

In order to investigate the changes in the temperature regulation mechanism following ingestion of red pepper, twenty healthy man were given 2 gms of powdered red pepper each in 100 ml of water at room temperature, $20^{\circ}C$, Simultaneous recordings of temperature and electrical resistance of the skin of forehead were taken by means of Physiograph, using appropriate transducers. Temperature of various spots such as the cheek, upper tack and the forearm was also measured by the telethermometer at interval of two minutes. The results obtained were as follows: 1. Seventeen out of 20 subjects showed immediate rise in the skin temperature of the forehead, and 11 of them manifested the oscillating pattern of the skin temperature. The average of the largest peak amplitude was $0.58{\pm}0.355^{\circ}C$. 2. Even those who failed to show the immediate rise in the temperature did not keep the quiescence over 9 minutes, and delayed responses were revealed. 3. The rise in tile skin temperature is the favourable sign for the heat discipating mechanism only because the sweat glands are activated with the concomittant rise in the temperature of the skin. 4. There was a preceding or coincide fall in the electrical resistance of the skin, and it was also attributed to the glandular activity. 5. At rather cool room temperature, $20^{\circ}C$, no visible sweat was seen during the period of observation. Nevertheless it was obvious that latent activation of the sweat glands was triggered and the. threshold was lowered. This situation imitates the acclimatized condition in the hot environment, and it is likely to increase the tolerance in tropical climate from the view point of temperature regulation.

• Journal of Korean Physical Therapy Science
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• v.13 no.2
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• pp.67-83
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• 2006

The present study examined that in Vivo/Vitro test is investigated in normotensive sham-operated rats (NSR) and aldosterone-analogue deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt hypertensive rats (ADHR) and that the antihypertensive effect was induced by silver spike point (SSP) electrical stimulation at meridian points(CV-3, -4, Ki-12, SP-6, LR-3, BL-25, -28, -32, -52), specifically, such as aldosterone in 24 hour urine analysis from healthy volunteer. The gross examination and morphometric-histological changes, such as hypertrophy, production of necrotic tissues, and the changes of cell arrangement on the kidney, and adrenal gland were markedly observed in aldosterone-analogue DOCA-salt hypertensive rats compared with those from normotensive sham-operated rats. The systolic blood pressure, weight of kidney and adrenal gland were significantly increased in ADHR than that in NSR. The required time of PSS-induced resting tone was significantly increased in ADHR than that in NSR. However, the voltage-dependent K+ (Kv) currents were significantly decreased in ADHR than that in NSR. The urine analysis showed that the concentration of aldosterone was significantly decreased in resting state from the elderly people compared with those from the adolescent healthy volunteer. The current of 1 Hz continue type of SSP electrical stimulation significantly decreased in the concentration of aldosterone of 24 hour urine from the elderly people. These results suggest that the development of aldosterone analogue-induced hypertension is associated with changed the weight of kidney and adrenal gland, blood pressure, resting tone and Kv currents, which directly affects blood pressure. Therefore, the hypertension is a risk factor on cerebrovascular disease. Moreover, these results suggest that the diminished responsiveness to SSP electrical stimulation, especially current of 1Hz continue type, in elderly people may be, in part, related by the increased of antihypertensive effects.