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치료방사선사의 직무에 의한 신체손상(근골격계 증상)에 관한 연구 (Work Related Musculoskeletal Symptoms and their Related Factors in Radiological Tehnologist.)

  • 이병철;조정희;신동봉;우중열;박재일
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.39-50
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    • 2004
  • 목적 : 이 연구의 목적은 아직까지 시행되지 않은 치료 방사선사를 대상으로 신체부위별 근골격계 질환의 증상에 영향을 주는 요인을 파악함으로써 방사선치료사의 직업성 근골격계 질환의 발생부위와 유병율, 위험요인을 파악하는데 기초 자료로서 삼고자 함이다. 첫째, 치료 방사선사의 인구사회학적 특징을 알아본다. 둘째, 치료 방사선사의 업무 특성에 따른 목, 어깨, 허리, 팔, 손/손목, 다리의 근골격계 자각증상에 대한 호소 실태를 알아본다.(유병율) 섯째, 치료 방사선사의 직무상 발생하는 근골격계 질환의 발생요인을 파악한다. 넷째, 치료 방사선사의 근골격계질환에 대한 관리 대처방안을 도출한다. 대상 및 방법 : 조사연구대상자는 2003년 현재 대한방사선치료학회에 등록된 회원중 서울지역의 6개 병원에 근무하는 치료방사선사(약 100명)를 대상으로 설문조사를 한다. 가. 설문지 측정도구로서 설문지를 이용하며, 설문지의 내용은 치료방사선사의 일반적인 특성인 "연령, 성별, 총 근무 연수, 작업부서, 1일 평균 근무시간, 1일 평균 휴식 시간, 1일 평균 환자 수, 운동여부 근골격계 자각증상인 "목, 어깨, 허리, 손목, 등, 손가락 등" NIOSH의 정의에따라 산업안전공단에서 국내 실정에 맞게 수정 보완된 설문지를 이용한다(산업안전공단, 2002). 나. 자료 수집 이 연구의 대상은 서울지역 위치한 종합병원에 근무하고 있는 방사선치료사로 2003년 9월 한달동안 자료를 수집한다. 우선 20명의 방사선치료사를 대상으로 2003년 8월 15일부터 8월 17일까지 예비조사를 시행하여 객관성과 타당도를 검증한 후 설문문항을 재구성한다. 설문지의 한다. 자료 수집 방법 우편발송을 통한 조사로 발송전 전화를 이용하여 조사목적과 작성방법을 설명한 후 발송한다. 결과 : 전체 대상자 72명중 50명($69.5\%$)이 근골격계증상을 보이고 있었으며, 근골격계증상이 없다고 한 대상자는 22명($30.5\%$)으로 나타났다. 이것은 상당히 높은 수준의 증상율이며 증상완화와 예방대책의 반드시 필요할 것으로 생각되며, 52명의 근골격계 증상자중 목 부위를 호소하는 중상자는 22명($33.3\%$), 어깨 부위는 24명($33.3\%$), 팔 부위는 9명($12.5\%$), 손 부위는 10명($13.9\%$), 허리 부위는 25명($34.7\%$), 다리/발 부위는 23명($31.9\%$)로 호소율을 보이고 있었으며, 치료 방사선사는 목, 어깨, 허리, 다리/발 부위가 대체적으로 $30\%$가 넘는 근골격계증상을 보이고 있었다. 또한 증상이 직무와 관련된다고 대답한 군은 목 부위는 24(18)명 $75\%$, 어깨 부위는 24(17)명 $70.8\%$, 손 부위는 9(7)명 $77.8\%$, 팔 부위는 10(9)명 $90\%$, 허리 부위는 25(23)명 $95\%$, 다리/발 23(20)명 $87\%$로 증상이 직무와 상당히 높은 관련성을 보이고 있었으며, 증상의 요인이 직무와 관련된 부분에서 치료방사선사들은 하루 평균이상 걷는 양 24명($33.3\%$), block 및 block mount 19명($27.5\%$), 환자 이동 및 부축 22명($31.9\%$), 환자 치료용 device 5명($7.3\%$), eletron cone 10명($14.5\%$), wedge 6명($8.7\%$), cassette사용 4명($5.8\%$), computer 사용 10명($14.5\%$)로 대답하였다. 결과로 보아 치료방사선사들은 하루 평균이상 걷는 양과 환자의 이동 및 부축이 근골격계 증상이 발생하는 가장 중요한 요인으로 보았다. 결론 : 가. 6개 병원 종합병원 72명으로 표본수 너무 적어 전체 치료방사선사를 대표 하기 어렵다고 생각이 됨, 추후 전체 치료방사선사를 대상으로 근골격계 증상의 대한 연구가 필요하다고 생각이 됨. 나. 연구목적의 정확한 전달이 부족 하여 설문지 작성의 미흡성이 많이 발견되었다. 다. 이번 연구결과의 내용으로 치료 방사선사들의 직무상 근골격계 질환의 발생위험도를 인지, 예방교육, 대처방안에 도움 되길 바랍니다.

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쇠고기의 저장 중 R-index에 의한 부패취 발생시점과 Pseudomonas의 증식과의 비교 분석 (Detection of Spoilage Odors in Beef Using R-index and Pseudomonas Growth during Storage)

  • 변고은;박한조;안수림;홍광원;민상기;정구용;원기훈;이승주
    • 산업식품공학
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    • 제13권2호
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    • pp.117-121
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    • 2009
  • 쇠고기의 저장 중 발생되는 부패취를 특수 관능기법인 R-index를 적용하여 부패취 검지분석을 하고, Pseudomonas 의 증식과 비교분석 하였다. 패널에게 사전훈련을 통하여 signal reference(37$^{\circ}C$, 48시간 동안 저장한 쇠고기)과 noise reference(-2$^{\circ}C$, 저장 시간이 없는 신선한 쇠고기)를 구별이 가능하도록 하였다. Stimuli samples(저장 온도 및 시간 별 쇠고기)와 noise reference를 같이 제공하여 부패취 발생 여부의 확신도에 따라 4가지 구간(signal sure(S), signal unsure(S?), noise unsure(N?), noise sure(N))으로 평가하게 하도록 하였다. 상온인 25$^{\circ}C$ 저장과 냉장 온도인 5$^{\circ}C$의 두가지 시료 모두 저장 시간이 증가함에 따라 R-index가 증가하였다. 25$^{\circ}C$의 경우 저장 36시간까지 급격한 변화를 보이다가 36시간 이후 완만한 변화를 보였으며, 5$^{\circ}C$는 전구간 매우 완만하게 점차적으로 변화하였다. 패널 개인별 Rindex가 유의수준 $\alpha$=0.05 및 $\alpha$=0.01에서의 경계점을 넘는 시점인 부패취 발생 검지시간을 구하였다. 부패취 발생 검지시간은 $\alpha$=0.05의 경우 25$^{\circ}C$에서 30.92${\pm}$3.47시간, 5$^{\circ}C$에서 169.80${\pm}$11.27시간, $\alpha$=0.01의 경우는 25$^{\circ}C$에서 34.80${\pm}$4.01시간, 5$^{\circ}C$에서 176.41${\pm}$9.89시간으로 산출되었다. 부패취가 발생되었다고 검지된 저장 시간의 Pesudomonas의 수는 저장 온도별 차이가 있었고, 부패하였다고 판단되는 6-7 log CFU/g에 근접한 수치였다. 이는 미생물이 쇠고기의 부패취 발생의 기여도는 있지만, 그 밖에 유통환경의 오염, 지방의 산패, 내인성 효소 등의 요인도 부패취 발생에 기여한다는 것을 시사한다.

미세먼지(PM2.5)로 유도된 세포(비강, 폐, 뇌)독성에 대한 청각(Codium fragile)의 보호효과 (Protective effect of Codium fragile extract on fine dust (PM2.5)-induced toxicity in nasal cavity, lung, and brain cells)

  • 김길한;박선경;강진용;김종민;신은진;문종현;김민지;이효림;정혜린;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.223-229
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    • 2021
  • 본 연구에서는 미세먼지로 유도될 수 있는 질환에 대한 예방 소재로써 청각(C. fragile)의 산업적 활용 가능성을 확인하고자 하였다. 청각의 총 페놀성 화합물 함량 및 지방질과산화 억제 효과는 40% 에탄올 추출물이 가장 우수한 결과를 나타냈고, 총 polysaccharide 함량에서는 물 추출물이 가장 높은 함량을 나타냈다. 미세먼지 유도성 산화적 손상에 대한 비강(RPMI2650), 폐(A549), 뇌신경(MC-IXC), 해마(HT-22), 미세아교(BV-2)세포에서의 세포보호 효과를 검증하기 위하여 세포 내 ROS 형성 억제 효과와 세포사멸 억제 효과를 측정하였다. 세포 내 ROS 형성 억제효과 실험 결과에서 40% 에탄올 추출물이 전반적으로 우수한 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 세포사멸 억제 효과 실험 결과에서는 물 추출물이 전반적으로 우수한 세포 생존율을 나타냈고, 40% 에탄올 추출물은 뇌신경세포(MC-IXC)을 제외한 세포에서 사멸 억제 효과가 미비하거나 농도가 높아짐에 따라서 세포독성을 일부 갖는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 청각 추출물은 비강, 폐, 뇌(신경, 해마, 미세아교) 세포에서 미세먼지로 유도된 산화적 손상을 효과적으로 억제할 수 있는 천연 소재로서 산업적 활용 가능성이 기대된다.

압출쌀가루의 이화학적 특성 및 밀가루 대체 쿠키 특성 (Physicohemical Properties of Extruded Rice Flours and a Wheat Flour Substitute for Cookie Application)

  • 위경진;이인애;강태영;민주홍;강위수;고상훈
    • 산업식품공학
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    • 제15권4호
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    • pp.404-412
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    • 2011
  • 쌀가루를 온도와 수분함량을 조절하여 압출 한 쌀가루의 특성과 밀가루와 7:3의 비율로 혼합된 쿠키의 품질을 경도,색도, 관능평가를 실시하여 쿠키에 적용가능성을 확인하였다. 압출 쌀가루는 호화가 이루어져 $\alpha$ 화 되었으며 압출온도가 100$^{\circ}C$에서 130$^{\circ}C$로 증가할수록 점도가 급격하게 감소되었으며 수분함량이 25%에서 27%로 증가할수록 점도 가 다소 감소되는 것을 확인하였다. 압출쌀가루의 수분흡수력, 수분용해도, 팽윤력은 대체적으로 높게 측정되었으며 30$^{\circ}C$와 80$^{\circ}C$에서 수분용해도와 팽윤력은 생쌀가루에 비해 높게 측정되었으나 80$^{\circ}C$에서는 130$^{\circ}C$ 압출쌀가루는 생쌀가루와 비슷하였다. 압출 공정 온도가 증가할수록 수분용해도는 급격하게 증가하였다. 밀가루와 각 압출쌀가루가 혼합된 쿠키는 밀가루 쿠키와 비교하여 경도가 높았으며 퍼짐성지수는 낮았다. 100$^{\circ}C$ 압출쌀가루가 첨가된 쿠키는 색이 짙었으며 130$^{\circ}C$ 압출쌀가루가 첨가된 쿠키는 밀가루와 비슷하였다. 압출쌀가루가 첨가된 쿠키는 관능 평가에서는 향기, 맛, 전체적인 기호도가 높았으며, 부드러운 정도는 비슷한 평가를 받았다. 압출쌀가루를 사용하여 밀가루 함량을 감소시키기 위한 연구를 실시한 결과, 압출쌀가루는 밀가루 함량을 줄여 사용할 때 가공적성문제점을 보완할 수 있었다. 또한 다양한 분야로 압출쌀가루 연구를 통해 쌀의 활용을 확대될 가능성이 있음을 확인하였다.

선조대(宣祖代) 공신초상(功臣肖像)의 복식 고찰 (A Study on the Costumes of Meritorious Vassals' Portraits in the reign of King Seonjo)

  • 이은주;김미경
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권1호
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    • pp.120-147
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    • 2019
  • 연구는 현전하고 있는 선조대 공신 초상화를 임란 이전과 이후로 나누어 초상화에 표현된 복식 양상을 초상화와 관련 유물, 문헌자료를 토대로 살펴본 것이다. 공신초상은 공신 책록 당시에 그려진 공신화상도 있었으나 후대에 그리거나 이모된 것도 있었을 것으로 판단되지만 해당 시기의 모습을 어느 정도 보이고 있다고 판단되는 경우에는 연구 대상에 포함시켰다. 공신초상은 사모와 단령, 품대, 흑화로 구성되는 의례용 단령인 흑단령 차림으로 묘사되어 있었다. 흑단령 관복을 분석하기 위해 사모의 높이와 모정의 형태, 양각(兩角 사모뿔)의 형태와 문양, 단령의 문양과 무의 양식, 단령의 옆선 처리방식과 흉배 품대, 단령의 받침옷인 답호(??)와 철릭[帖裏]의 색상, 흑화 등을 살펴보았다. 임란 이전 광국 평난공신 초상화는 한응인(韓應寅) 초상화(1점)가 분석 대상이었는데 사모는 조선시대 사모 중 가장 높은 높이였으며 사모뿔에서는 당상관 이상만 사용할 수 있는 운보문(雲寶紋)을 확인할 수 있었다. 흑단령은 '밖주름무'가 달린 만자운문(卍字雲紋)의 아청색 단령에 운안흉배(2품)가 달렸다. 허리에는 학정대(종2품)를 띠고 있었는데 학정대는 "국조인물고(國朝人物考)"에 기록되어 있는 자헌대부(정2품) 품계와 일치하지 않았다. 당상관용 홍색 답호와 녹색 철릭의 단령 받침옷, 그리고 흑화 등을 확인하였다. 임란 이후 호성 선무 청난공신 초상화는 이항복(李恒福) 초상화를 포함하여 18점을 분석하였다. 사모의 높이는 이전 시기보다 낮아졌고 운보문의 사모뿔은 상대적으로 넓어 보이는 형태였다. 흑단령은 '뒤뻗침무'가 달린 만자운문의 아청색 단령이었으며 흉배와 품대는 공신 책봉 당시의 품계와 거의 일치하였으나 2점(신잡 김새신)의 예외가 있었다. 따라서 공신초상은 책봉 당시의 품계로 그리는 것임을 재확인하였다. 흑단령의 받침옷 중 녹색 답호(11점), 남색 답호(4점), 다홍색 답호(3점)가 확인되었으며 철릭은 남색(10점), 녹색(6점), 홍색(1점), 유청색(1점)으로 확인되었다. 그러나 삼공신의 흑단령 받침옷으로는 임란 전과 동일한 당상관용 홍색 답호와 녹색 철릭으로 표현되는 것이 옳다는 견해를 제시하였다.

단일 수복물과 3본 고정성 수복물 지대치 모델에서 삼차원 분석을 통한 구강 스캐너의 정확도 비교 (Comparison of the accuracy of intraoral scanner by three-dimensional analysis in single and 3-unit bridge abutment model: In vitro study)

  • 황미양;손큰바다;이완선;이규복
    • 대한치과보철학회지
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    • 제57권2호
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    • pp.102-109
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    • 2019
  • 목적: 이 연구의 목적은 단일 수복물 지대치와 3본 고정성 수복물 지대치 모델에서 3종류의 구강 스캐너에 따른 정확도를 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 본 연구에서는 단일 수복물 지대치와 제1대구치가 상실된 3본 고정성 수복물 지대치를 제작하고, 이를 주모형으로 설정하였다. 제작된 주 모형은 산업용 삼차원 스캐너로 스캔하였고, 이를 참조 스캔 데이터로 설정하였다. 3종류의 구강 스캐너(CS3600, CS3500, 그리고 EZIS PO)를 이용하여 주 모형을 5회 스캔 하였다. 이를 평가 스캔 데이터로 설정하였다. 삼차원 비교분석(Geomagic control X)에서 지대치의 스캔 정확도를 평가하기 위해 분할된 지대치를 선택하여 분석하였다. 통계분석은 SPSS 소프트웨어를 이용하여 분석하였다 (${\alpha}=.05$). 구강 스캐너 정확도는 kruskal-wallis test를 실시하여 비교하였고, pairwise test로 사후 검정을 실시하였다. 단일 수복물 지대치 모델과 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 정확도 차이는 mann-whitney U test로 분석하였다. 결과: 구강 스캐너에 따른 정확도의 측정결과는 모두 유의한 차이를 보였다 (P < .05). 그리고 단일 수복물 지대치 모델과 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 진도(trueness)는 통계적으로 유의한 차이를 보여주었으며, 단일 수복물 지대치에서 더 좋은 진도를 나타냈다 (P < .05). 정밀도(precision)에서는 유의미한 차이가 없었다 (P = .616). 결론: 단일 수복물과 3본 고정성 수복물 지대치의 정확도를 비교한 결과, 스캔 영역이 늘어날수록 지대치 스캔의 오류는 증가하였고, 3종류의 구강 스캐너에서 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 스캔 정확도는 임상적으로 허용 가능하다.

알코올성 지방간 유발 마우스에서 다슬기 유래 가수분해물의 간 보호 효과 (Hepatoprotective Effects of Semisulcospira libertine Hydrolysate on Alcohol-induced Fatty Liver in Mice)

  • 송은진;조경환;추호진;양은영;정윤경;서민균;김종철;강은주;류기형;박범용;하영술
    • 산업식품공학
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    • 제21권4호
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    • pp.318-325
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    • 2017
  • 본 연구는 다슬기의 간 보호 효능을 확인하고자 하였다. 다슬기를 단백질 가수분해효소인 alcalase를 이용하여 가수분해물을 얻은 후 실험을 수행하였다. HepG2 세포에 다슬기 가수분해물을 처리하였을 때 세포독성이 나타나지 않음을 확인하였다. 그리고 다슬기 가수분해물과 에탄올(1 M)을 가하여 24시간 후 세포생존율을 확인했을 때, 세포가 알코올 독성으로부터 보호되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 다슬기 가수분해물의 간 손상 보호 효과를 Liber-DeCarli 알코올 액체 식이 급여와 동시에 경구 투여를 통한 알코올 단회 폭음(single binge)으로 알코올성 지방간과 염증을 유발시킨 마우스모델(NIAAA)을 사용하여 확인하고자 하였다. 이들 마우스 모델에서 알코올 식이 급여 후 초기에 체중이 감소하는 경향을 보이나 점차 비알코올 식이 급여군과 유사한 체중으로 회복하였다. 조직학적 관찰에서 알코올로 유도된 간 세포내 지방 축적과 지방성 염증이 에탄올과 함께 다슬기 가수분해물을 투여한 군에서 개선되는 것을 관찰 할 수 있었다. 또한, 알코올 투여에 의한 AST, ALT 및 ALP의 효소활성 증가가 다슬기 가수분해물 처리에 의해 억제되었으며, 만성 알코올 섭취에 의한 염증 매개 효소와 염증성 사인토카인의 발현 증가는 다슬기 가수분해물을 투여한 군에서 양성대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다슬기 효소 가수분해물 소재는 알코올성 지방간의 예방 및 개선을 위한 기능성식품용 상업적 소재로서 높은 실용화 가능성을 시사한다.

초고층빌딩의 융합적 건축형태 분류와 경향에 관한 연구 (A Study on Classifications and Trends with Convergence Form Characteristics of Architecture in Tall Buildings)

  • 박상준
    • 한국과학예술포럼
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    • 제37권5호
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    • pp.119-133
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    • 2019
  • 본 연구는 초고층 건물의 치열한 높이 경쟁이 지속되면서 더 이상 높이만으로는 다른 건물과의 차별성이 부족하다는 인식이 팽배하면서 비정형적 형태에서 경쟁력이 새롭게 부각되고 있다. 또한 비정형 초고층 건물은 높이뿐만 아니라 그 형태로도 국가, 도시, 기업의 경제적 경쟁력을 표출하는 상징성을 드러내고 있다. 디지털 미디어가 도입되기 이전에는 건축물의 구조와 형태사이에 간극이 존재했으며 이를 해결하기 위한 별도의 구조적인 매개물이 요구되었다. 1980년대 후반부터 디지털 기반의 비정형재현 과정이 실험적으로 활용하기 시작하였고 2000년 이전에는 사무공간의 초고층건축으로 사용하거나 산업용 굴뚝, 통신탑 등의 용도가 대부분이었다. 2000년 이후 대다수 글로벌 브랜드호텔 또는 상·주거공간으로 복합·다양한 용도의 초고층건축이 증가하는 추세에 의해 최근의 건축사례들은 이전의 한계를 벗어나고 있음을 분명하게 확인된다. 복잡한 비정형형상으로부터 직접적인 구조체계를 도출하고 사선형, 곡면형이 지닌 조형적인 표현성을 실현할 수 있는 디지털 기반의 형성을 통해 구조와 형태사의 새로운 관계설정에 대한 필요성이 요구된다. 이에 2000년 이후 신축된 건축 가운데 국제초고층협의회(CTBUH)의 데이터를 기준에 의해 초고층 100위의 빌딩을 대상으로 정형 및 사선형, 곡면형 등으로 구분하여 조형적 형태를 인지하는 실질적인 설계가 이루어지는 설계 프로세스를 근거로 한다. 본 연구의 목적은 복잡·다양한 비정형 건축형태를 구축하기 위한 형태의 상호관련성을 유추하는데 목적이 있다. 따라서 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 복합된 용도의 건물에 따른 다양한 형태구성의 고층부의 외관이 보인다. 둘째, 접힘은 내부방향으로 반복적 접힘이 적용되어 나타난다. 셋째, 2방향 곡면은 twist의 속성을 가지는 pure, helix, spiral twist 유형의 대부분 나타난다. 그러므로 향후 본 연구를 기반으로 미래 초고층건축의 형태분류 및 양상을 예측하는데 기초적 데이터로서 활용하고자 한다.

고시인성 스마트 안전의류의 설계 및 제작 (Designing and Fabricating of the High-visibility Smart Safety Clothing)

  • 박순자;김선웅
    • 감성과학
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    • 제23권4호
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    • pp.105-116
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, LED 부착으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하고, 기울기 센서와 소리신호를 탑재하여 의식불명자의 구명에 도움을 주는데 있다. 이를 위하여 공학적 하이테크를 적용하여 설계·제작한 산업용 서스펜더형 안전벨트 및 기울기 센서와 소리신호가 탑재된 안전조끼형 벨트를 개발하였다. 그 효과로 첫째, 서스펜더형 안전벨트는 필름에 접착된 자동 점멸 LED에 의해 빛을 방출하도록 설계하여 벨트 착용자의 신체는 LED와 재귀반사를 통해 멀리서 인식되어 사고예방에 도움이 된다. 또한 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원 활동, 스포츠 활동 시사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 LED 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에 도움이 된다. 둘째, 착용자가 조난사고 등으로 인하여 의식불명으로 쓰러질 경우, 조난신호를 발생하는 첨단 디바이스를 개발하여 감지 및 신호 장치를 탑재한 결과 제어부의 기울기 센서가 인체의 각도를 자동 감지하였다. 동시에 조끼형의 벨트 형태로 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 사고로 착용자가 쓰러지면 이 벨트의 기울기 센서가 각도를 감지하고 제어기가 고주파 음과 LED 점멸신호를 동시에 발생시킨다. 기존의 안전 조끼의 경우 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 감지하는 것이 거의 불가능 하였지만, 본 연구에서는 안전벨트의 음향과 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100 m 이내에서 착용자를 발견할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 LED 부착과 기울기 센서, 소리신호 소자를 부착한 스마트 안전의류의 개발은 사고발생 감소와 구명에 이바지할 수 있을 것이다.

패턴전사 프린팅을 활용한 리튬이온 배터리 양극 기초소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴화 방법 (Nanoscale Pattern Formation of Li2CO3 for Lithium-Ion Battery Anode Material by Pattern Transfer Printing)

  • 강영림;박태완;박은수;이정훈;왕제필;박운익
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.83-89
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    • 2020
  • 지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.