• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.38.2-38.2
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• 2011

구리는 현재 반도체 배선으로 가장 많이 사용되는 재료이다. 배선기술이 발전함에 따라 배선두께가 얇아지게 되었고 배선간의 간격 또한 좁아지게 되었다. 간격의 감소는 RC delay 문제점을 야기하였고 이를 해결하기 위해 배선 사이에 Low-k물질을 채우는 노력이 지속되었다. 이상적으로 가장 낮은 유전율을 나타내는 물질은 공기 즉, 아무것도 채우지 않는 것이다. 하지만 이렇게 되면 기계적인 문제가 발생하는데 이를 해결하기 위해서 구리의 강도를 향상시켜야 한다. 강도를 높이려면 Hall-Petch 관계에 의해 결정립의 크기를 작게 만들어야 한다. 그렇지만 이는 곧 전기전도도의 감소를 나타내기 때문에 소자의 구동에 문제가 되어왔다. 이 문제를 해결하기 위해 펄스전해증착을 통한 나노사이즈의 쌍정구조를 가지는 구리의 개발이 진행되었다. 나노쌍정구리는 결정립이 정합면으로 이루어져 있는 쌍정구조로 이루어져 있어 전기전도도의 감소를 최소화하고 강도를 비약적으로 향상시킬 수 있을뿐더러 연신율도 높일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이렇게 고강도 저저항을 나타내는 나노쌍정구리는 Via filling, Through Silicon Via(TSV)에서의 칩간 연결 배선, 2차전지의 전극 등에 적용 가능성이 매우 높다. 이들은 주로 첨가제와 함께 전해증착을 통해 제작된다. 하지만 이러한 첨가제를 넣고 나노쌍정구리를 합성하기 위해 펄스전해증착을 시행할 경우, 나노 쌍정구리의 형성이 억제되고, Off-time이 존재하지 않는 일반 전해증착에서와는 다른 현상이 나타나게 된다. 이러한 이유로 본 연구에서는 현재 가장 많이 사용되고 있는 첨가제인 Poly (ethylene glycol) (PEG, 억제제)와 bis (3-sulfopropyl) disulfide (SPS, 가속제)을 사용하여 그 이유를 알아보고 첨가제를 사용하면서 나노쌍정구리의 밀도를 높일 수 있는 방안에 대해서 실험을 진행하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.21-26
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• 2022

아연은 인체에 유해한 카드뮴을 대체하여 금속재료에 수소가스가 침투하거나 금속재료 내부로부터 수소가 누출되는 것을 방지하기 위한 친환경 코팅 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 수성 및 산성 분위기에서 수행되는 아연(Zn) 및 아연 합금의 전기도금은 낮은 쿨롱 효율, 부식 및 수소 누출과 같은 단점이 있어 산업적 이용이 어렵다. 본 연구에서는 염화콜린과 에틸렌글리콜을 이용하여 Deep-eutectic solvent를 합성하고 이를 용매로 사용하여 아연 도금용 전해질을 제조하여 STS 304 기판 위에 전기 도금하였다. 주사전자현미경(SEM)과 원자힘현미경(AFM)을 이용하여 표면 미세구조와 조도를 관찰하였다. X선회절분석(XRD)을 이용하여 도금 막의 결정구조를 분석하였다. 마지막으로 수소를 주입한 STS 304 기판에 최적화된 Zn 도금액을 코팅한 시료의 수소 방출 방지 효과를 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1797-1808
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• 2021

4차 산업혁명을 주도하는 기술 중 가장 핵심적인 기술로 꼽히고 있는 인공지능은 다양한 분야에 접목되면서 우리 사회 전반에 걸쳐 패러다임의 전환을 가져오고 있다. 바이오 분야 역시 예외는 아니어서 컴퓨터, 전기·전자, 기계 등 타 학문과 융합되면서 방대한 데이터 기반의 AI 기술을 도입하고 있다. 신약개발에서 AI 기술 도입은 신약개발의 효율성을 개선하고 효능 및 품질 향상을 가져올 수 있다. 신약개발은 다학제 분야가 접목된 융합 분야이고 개발 과정 단계별로 결과의 불확실성이 존재하고 있어 실용적 수준의 신약 개발을 위해서는 화학, 생물학, 독성학, 약동학 등 전문지식의 융합을 기반으로 하는 AI 기술 개발이 필요하다. 신약개발은 크게 주어진 질병에 대한 타겟 물질 발굴 및 검증, 히트 및 선도물질 발굴, 도출된 화합물에 대한 합성 가능성 및 효능 등에 대한 평가(Scoring)를 거쳐 최적의 신약 후보 물질을 발굴하고 마지막으로 전임상과 임상 과정의 단계를 거친다. 이때 AI 기술은 모든 단계에서 적용될 수 있고 단계마다 특화되어 적용될 수 있다. 본 논문에서는 신약개발을 위해 적용되고 있는 AI 기술 현황과 현재 기술의 한계를 살펴보고 향후 신약개발에서 AI 기술의 발전 방향을 고찰해 보고자 한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권1호
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• pp.60-74
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• 2020

가상현실 융합시뮬레이션을 이용한 교육은 간호에 대한 지식뿐만 아니라 임상간호 실무능력 향상을 위한 새로운 교수법으로 주목받고 있다. 본 연구의 목적은 양적, 질적 연구에 대한 통합적 분석방법을 통해 가상현실 융합시뮬레이션을 적용한 간호교육의 효과에 대해 분석하고자 함이다. 총 382편의 연구 중, 논문 질 평가방법을 통해 최종적으로 17편(양적연구 12편, 질적연구 5편)이 선정되었다. 효과적인 가상현실 시뮬레이션 교육을 위한 조건과 지식, 태도, 실천적 측면에서의 가상현실 시뮬레이션 교육의 효과 등 총 네 가지 측면으로 내용을 합성하였다. 효과적인 교육조건 측면에서 가상현실기계 사용에 대한 준비성과 플랫폼에 대한 마스터링, 흥미 있는 시나리오가 필요하였다. 지식, 태도 및 실천적 측면에서의 가상현실 간호교육 융합시뮬레이션의 효과는 간호대학(원)생의 지식 증가 및 유지 연장, 반복학습을 통한 과정 및 순서 암기력 향상, 공감능력 및 친밀감 형성 등의 효과가 나타났다. 따라서 간호교육의 융합시뮬레이션에 가상현실을 적용한다면 교육의 효과는 극대화 될 것이다.

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.258-265
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• 2009

Poly(tetramethylene glycol) (PTMG, Mw = 2000), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate $(H_{12}-MDI)$와 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)의 이소시아네이트 혼합물, 그리고 음이온기로서 dimethylol propionic acid (DMPA)를 사용하여 프리폴리머 혼합법으로 음이온성 폴리우레탄 분산체(PUD)를 합성하였다. 프리폴리머의 중화제로서는 triethylamine (TEA)을, 그리고 프리폴리머의 가지연장제로는 ethylene diamine (EDA)를 사용하였다. DMPA의 몰비율과 혼합이소시아네이트에서 방향족 이소시아네이트의 함양이 PUD의 입자크기와 점도변화에 미치는 영향을 연구하였다. 그리고 또한 DMPA의 몰비율과 방향족 이소시아네이트 함양 변화에 따른 PUD 도막의 기계적 성질과 열적 성질에 대해서도 논의하였다. DMPA의 몰비율이 증가할수록 음이온성 PUD의 입자크기와 점도가 감소하였으나, 동일한 DMPA 함량에서는 이소시아네이트 혼합물 중 방향족 이소시아네이트의 함량이 증가 할수록 입자의 크기와 점도가 증가하는 경향을 나타냈다. 혼합 이소시아네이트의 몰비율이 일정할 때 PUD 도막의 인장강도는 DMPA의 함량이 증가함에 따라 증가하였으나, 신장율은 감소하였다. PUD 도막의 열분해 온도에 있어서, DMPA 함량에 대한 영향은 크게 나타났으나, 방향족 이소시아네이트 함양의 영향은 DMPA 함량이 낮은 조건에서는 상대적으로 크지 않았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.223.2-223.2
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• 2010

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.57-67
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• 2002

본 연구에서는 Tetracalcium Phosphate(TTCP), Dicalcium Phosphate Anhydrate(DCPA)계 골 시멘트에 $\beta$-tricalcium Phosphate (TCP)와 Precipitated Hydroxy Apatite(PHA)를 첨가하였을 때, 골시멘트의 초기 응결시간과 강도에 미치는 영향 및 in vitro test후의 표면 미세구조의 변화를 관찰하고자 하였다. 골 시멘트에 사용된 TTCP와 $\beta$-TCP는 약 3-5$mu extrm{m}$으로 합성후 분쇄하였으며, DCPA는 0.9$\mu\textrm{m}$, 그리고 PHA는 4$\mu\textrm{m}$의 평균 입경을 가졌다. 각각의 조성으로 배합된 시멘트는 Vicat건에 의한 초기응결시간 측정과 압축강도 시험을 행하였고, 의사체액내에 침적 후 침전 생성물을 x-선 회절 분석과 주사전자현미경을 이용하여 분석, 관찰 하였다. 초기 응결시간은 $\beta$-TCP나 PHA의 존재 유무와 함량의 증가에 따라 크게 좌우되지 않았으나, 분말 : 액상의 비에 영향을 받았으며, 특히 PHA가 함유되는 경우 PHA의 비표면적으로 인하여 응결에 요구되는 액상의 양은 PHA가 없는 경우에 비하여 2배 이상 되었다. $\beta$-TCP PHA의 첨가로 인해 압축강도는 낮아졌고, 이는 수화 생성물인 HAP의 생성 정도가 낮았기 때문이었다. 이는 x-선 회절 분석과 주사전자 현미경 관찰을 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구로부터 TTCP-DCPA계 골 시멘트에 $\beta$-TCP나 PHA의 첨가는 기계적 물성과 생체 반응성 향상에 효과적이지 못하다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.279-284
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• 2015

전 세계적으로 셰일가스와 같은 비전통 석유자원이 널리 개발되고 있다. 이에 따라 셰일가스 채굴과정에서 발생하는 폐수의 적절한 처리가 중요해지고 있다. 그러나, 폐수 내의 오일 및 유기 물질, 유해성 화학물질, 무기 이온과 같은 물질이 고농도로 함유하고 있기 때문에 기존 처리 방법으로 많은 어려움을 격고 있다. 본 연구에서는 셰일가스 폐수에 대한 새로운 처리방법으로 정삼투 공정 및 막증발법에서의 가능성을 연구하였다. 실험실 규모의 정삼투 및 막증발법 장치를 제작하여 실험을 실시하였다. 그 결과, 합성 폐수를 처리하는데, 정삼투 공정에서 적용 가능하다고 판단되었다. 유도용액으로 5M의 염화나트륨수용액을 사용하였고, 낮은 범위의 폐수(66,000mg/L TDS)에서 약 $6L/m^2-hr$의 플럭스를 나타냈다. 그럼에도 불구하고, 높은 범위의 폐수(261,000mg/L TDS)에서 막증발법으로 처리하는 것이 더 효과적이었다.

• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.149-158
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• 2000

흡유성이 우수한 발포 폴리우레탄(EPU)을 제조하기 위하여 soft segment로는 친유성 polyol인 polypropyleneglycol (PPG)를 사용하고 hard segment로는 toluenediisocyanate (TDI)와 $H_2O$를 사용하였다. Soft segment 함량이 흡유성과 발포체의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 PPG 평균 분자량((equation omitted) 1000, 2000, 3000)에 따라 one-shot법으로 EPU를 제조한 결과 PPG 평균분자량이 3000에서 1000으로 감소할수록 흡유량과 인장강도는 각각 1460%에서 3010%, 0.26 $kg_{f}$ /$cm^2$에서 0.55 $kg_{f}$ /$cm^2$로 동시에 증가하였다. Hard segment 함량비인 (isocyanate index, r=[NCO]/[OH] r이 1.0에서 1.2로 증가할수록 allophanate와 biuret 결합 형성에 기인하여 EPU의 인장강도가 0.56$kg_{f}$ /$cm^2$에서 0.95 $kg_{f}$ /$cm^2$로 증가하였으나, surfactant (S-A)의 함량은 1.0 pbw에서 2.5 pbw로 증가할수록 closed cell 구조의 형성으로 인하여 흡유량이 3634%에서 3312%로 감소됨을 알 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권1호
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• pp.43-53
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• 2011

여드름 나노화장품(nanocosmetics) 개발을 위하여 azelaic acid-milk nano powder의 nanoencapsulation을 fluid-bed processor로 중심합성계획에 따라 유입공기온도($60{\sim}80^{\circ}C$) 분무속도(0.5 ~ 0.9 mL/min) 및 분무압력(1.2 ~ 2.0 kg/$cm^2$)을 달리하여 나노캡슐(nanoencapsule)을 제조하고, 나노캡슐의 품질특성을 조사하여 회귀분석을 실시하였다. 나노캡슐의 예측된 수율의 최대값은 70.97 %로 수율은 유입공기온도, 분무속도 및 분무압력 에 의해 크게 영향을 받고 있었다. 시료의 입자크기는 유입공기온도가 높고 분무속도가 빠르며, 분무압력이 낮을수록 커지는 것으로 나타났고, 생리식염수에서 나노캡슐의 용출율은 모두 유입공기온도 및 분무속도에 의해서 가장 많은 영향을 받고 있었다. 수분함량은 분무 속도가 증가하고 분무압력이 높아질수록 증가하였고, 수분활성도는 수분함량과 유사한 경향을 나타내었다. 기계적 색도인 L값과 b값은 유입공기온도가 높아질수록 증가하였다. 수율이 높고 입자크기가 작으며, 피부적합성 나노캡슐 제조의 최적조건은 유입공기온도 $67{\sim}73^{\circ}C$, 분무속도 0.6 ~ 0.8 mL/min 및 분무압력 1.8 ~ 2.0 kg/$cm^2$ 범위로 예측되었다. 이상의 예측범위 내의 임의의 점에서실제 실험한 실험치는 반응표면분석법에 의해 예측된 값과 유사한 경향을 보여 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다.