• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.1-6
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• 2012

본 논문에서는 이중보온관의 다짐시공 중 안정성 평가 및 되메움 대체재료 제시를 위하여 현장시험을 수행하였다. 현장시험 시 사용된 되메움 재료는 기존 되메움 재료인 중사와 되메움 대체재료 평가를 위한 자연모래 2종(세사, 왕사)과 부순모래, 자갈 2종(10mm, 20mm)을 사용하였다. 현장시험은 되메움재료 별 이중보온관 토압 및 변형, 외관손상 등의 거동 특성 평가를 위하여 수행하였다. 연구결과에 따르면, 부순모래는 5종의 되메움 대체재료 별 평가결과 이중보온관에 미치는 공학적 특성 및 재료의 수급 측면에 있어 기존 중사를 이용하는 이중보온관 되메움재의 대체재료로 가장 합리적인 재료로 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.30-39
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• 2022

본 연구에서는 비탈면 보강을 위해 순환자원을 재활용하여 개발된 시멘트 대체재료를 사용하여 노후 저수지의 사면 개량 재료로 활용하기 위해 실내시험 및 수치해석, 현장에서의 시험시공을 실시하고, 결과를 분석하였다. 실내시험 결과, 점착력과 내부마찰각의 변화를 고려할 때 시멘트 대체재료의 혼합비는 9 %가 적절하며, 투수계수는 약 10,000배 감소하여 국내에서 적용되고 있는 차수재료에 근접한 수준을 나타내는 것으로 분석되었다. 또한 수치해석과 시험시공 결과, 시멘트 대체재료를 사용하여 보강한 부분에서는 침투가 발생하지 않고, 국내 기준 대비 높은 안전율을 확보할 수 있어 충분한 차수 및 보강효과를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 노후 저수지를 보강하기 위해 사용되고 있는 기존의 시멘트를 사용한 보수 및 보강방법을 충분히 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.5-11
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• 2011

본 논문에서는 자연모래 2종(세사, 왕사)과 부순모래, 자갈 2종(10mm, 20mm)을 대상으로 실내시험을 통하여 입도 분포 특성, 마찰특성 및 토압특성 등 되메움 재료 별 이중보온관의 거동 특성을 평가하고, 합리적인 되메움 대체재료 제시를 위하여 기존 이중보온관 되메움재인 중사와 비교를 수행하였다. 연구결과에 따르면, 부순모래는 5종의 되메움 대체재료 별 평가결과 이중보온관에 미치는 공학적 특성 및 재료의 수급 측면에 있어 기존 중사를 이용하는 이중보온관 되메움재의 대체재료로 가장 합리적인 재료로 평가되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.317-317
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• 2007

현재 급격히 증가하는 디스플레이 산업은 업체간 시장 선도를 위하여 기술 및 가격경쟁이 매우 심화되고 있다. 이러한 추세로 디스플레이 소재산업은 신 재료, 대체 재료의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 전극재료 분야에서는 그 성과가 미미한 실정이다. 본 연구에서는 기존에 사용되어지던 귀금속 전극재료를 금속 복합재료로 대체하여 저가격의 전극재료를 개발하는데 중점을 두었다. 용액환원반응법에 의해 제조된 다앙한 크기 및 조성의 복합분말을 이용하여 인쇄용 전극 페이스트를 만들고, 페이스트의 물리적 특성, 인쇄 특성, 패턴 전극 특성 등을 분석하여 디스플레이 전극용 대체 재료로의 가능성을 검토하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.194-195
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• 2012

박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(＞5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(＜ 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.17.2-17.2
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• 2011

모든 생물은 늙어가면서 그 생물체를 이루고 있는 생체조직들이 낡게 되고 약해지기 마련이며, 이외에도 자동차 사고 등 재해에 의해 생체 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 또한 인간의 평균수명 연장과 함께 소득 수준이 높아지고 또한 'quality of life'를 추구하는 고령화 시대로 접어듦에 따라, 인공골, 인공치아 또는 인공 고/슬관절 등의 골조직 대체재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이와 같은 골조직 대체, 즉 골이식은 크게 자기골 이식(autografting), 동종이식(allografing), 인공재료(man-made materials)의 이식으로 구분된다. 현재 대체물질의 약 58%를 차지하고 있는 자기골 이식의 경우, 거부면역 반응이 없어 임상성공율이 80%에 달한다는 장점을 가지고 있으나, 비용이 비싸고 감염과 통증의 위험이 있다. 또한 시신으로부터 골을 이식하는 동종이식의 경우 대체물질의 약 34%를 차지하고 있는데, 성공률이 떨어지고 질병 감염의 위험이 있는 단점이 있다. 이외에 약 8%를 차지하고 있는 인공재료 이식의 경우, 파단, 독성반응, 마모, 골조직의 remodeling 등이 일어나는 단점이 있으나, 앞에서 언급한 바와 같이 그 필요성이 급격히 증가함에 따라 보다 나은 치료법과 골이식 대체물질의 개발에 많은 노력이 경주되고 있다. 2003년 6월 미국 Financial Times에 의하면, 인체내 식립형 생체재료의 세계시장 규모는 약 650억 달러에 이르며, 매년 200% 이상씩 신장하고 있다고 한다. 따라서 세계 각국의 의학, 약학, 임상학, 생명과학, 공학 등의 관련 연구 분야에서는 이 수요를 충족시키기 위한 활발한 연구활동을 펼치고 있다. 한편 인체내 식립용 임플란트의 국내 시장규모는 치과 임플란트의 경우 2006년 현재 2000억원 규모로, 정형외과, 악안면 성형외과, 이비인후과를 포함하면 소위 'bone-anchored metal implant' 영역의 시장 규모는 4~5조원에 이를 것으로 추산 되고 있다. 또한 소비 신장률 10~15%를 감안하면 향후 시장 규모는 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다. 이에 발맞추어, 최근 들어 선진국은 물론, 국내에서도 인체내 식립을 목적으로 하는 생체재료에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 일부는 실용화 단계에 진입하고 있다. 본 강연에서는 금속 임플란트의 시장현황과 앞으로의 추세에 대하여 조망하고, Ti 임플란트를 중심으로 이의 생체활성을 부여하는 표면개질 필요성 및 최근의 연구개발 동행에 대해 소개하고자 한다.

• 한국균학회지
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• 제38권2호
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• pp.142-145
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• 2010

느타리버섯의 병재배를 위한 톱밥 대체재료를 선발하기 위해 팽화왕겨, 코코피트, 콘코브, 코코넛나무톱밥을 비트펄프와 면실박에 혼합하여 실험한 결과 화학적 특성은 4가지 배지재료 모두 느타리버섯 재배에 적합하였고, 균사배양 및 재배기간도 지연되지 않았으나, 코코피트 혼합배지에서 수량이 133 g/850ml으로 미송톱밥과 대등하였고 생물학적 효율이 77%로 가장 높아 코코피트를 톱밥 대체 재료로 선발하였다.

• 세라미스트
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• 제7권1호
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• pp.11-20
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• 2004

오늘날 고령화와 사고의 증가 및 삶의 질이 향상됨에 따라 생체재료에 대한 관심과 수요는 매우 커지고 있다. 오래전부터 인체의 손상된 부위를 자가이식(autograft)이나 동물을 통한 이종이식(allograft)으로 일부 대체 하였지만, 그 수요와 쓰임에는 많은 한계가 있었다. 생체재료 (biomaterials)는 사고나 질병에 의해 손상된 인체의 조직이나 장기를 대체하거나 그 기능을 회복하기 위해 사용되는 재료를 말한다. 1) 생체재료로서 세라믹스(생체 세라믹스 bioceramics)는 1970년대부터 일부 임플란트 (implant)용으로 쓰이기 시작했으며 현재는 치과(dentistry)및 정형외과(orthopaedics) 분야에서 그 쓰임과 규모는 실로 막대하다. 최근에 생명공학(biotechnology)의 발달과 더불어 생체재료나 조직공학(tissue engineering) 분야가 새롭게 대두되면서, 생체세라믹스를 개발하고자 하는 노력은 선진국을 중심으로 이루어지며, 국내에서도 관심이 집중되고 있다.(중략)

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.15-22
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• 2008

최근 황토를 건설재료로 많이 사용하지만 황토의 공학적 특성을 고려하지 않고 일반 흙으로 취급하여 설계, 시공되어져 여러 가지 문제점이 발생되고 있는 실정이다. 황토는 그 자체적인 성질로는 토목공사에 효율적으로 활용하는데 있어 한계가 있기 때문에 효용성을 증대시키기 위하여 서 남해 청정해역에서 양식업 중 패류의 생산에서 부수적으로 발생하는 굴패각을 황토와 효율적으로 혼합 이용하여 건설재료의 대체 재료로 활용성을 연구하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-63
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• 2012

제강슬래그는 미반응 CaO와 물과 접촉에 의해 수화, 팽창하는 성질을 가지고 있기 때문에 토목용 골재로서 재활용율이 매우 낮을 뿐만아니라 매립처리 및 재활용 용도가 제한적이다. 이러한 제강슬래그를 보다 효율적으로 활용하기 위하여 샌드매트 대체재료로서 적용 가능성을 검토하였다. 일반적으로 샌드매트는 연약지반의 표층처리공법과 수평배수공법으로 적용되고 있으며, 대부분 연약지반의 연직배수공법과 병행하여 시공되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제강슬래그를 샌드매트 대체재료로서 재활용하고자 설계방법과 적용기준 등을 고찰하였으며, 실내토질시험 및 모형실험을 실시하였다. 시험결과로부터 환경 및 각종 품질기준에 만족하는 것으로 평가되어 샌드매트 대체재료로 활용 가능한 것으로 판단하였으며, 모형재하실험을 통한 슬래그매트의 지지력 분석결과에서도 기존 샌드매트와 비교하여 2배이상 지지력이 증가하는 것으로 나타났다.