• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.347-356
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• 2023

액정 엘라스토머 섬유는 1차원 형태로서 소프트 로봇, 생체모방 구동기 등의 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 액정 엘라스토머는 액체의 유동성과 고체의 질서도 그리고 고무의 탄성을 포함하며 이를 바탕으로 한 자극-응답성을 가지고 있다. 특히, 형상가변 측면에서 열, 빛, 전기장, 자기장 등의 다양한 자극에 대한 응답성을 프로그래밍하여 사용하면 높은 자유도와 더불어 물건 들어올리기, 꼬임, 회전 등 다양한 움직임을 구현할 수 있다. 따라서, 액정 엘라스토머 섬유는 인공근육, 소프트로봇, 웨어러블 기술, 센싱 기술 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 이런 액정 엘라스토머 섬유의 연구는 기존 단순 섬유를 넘어서는 다양한 기능성을 포함할 수 있는 스마트 소재로서 도래한 4차 산업에서 다양한 분야에 활용도가 높다고 평가된다. 본 총설에서는 액정 엘라스토머 섬유의 구조 및 기본 특성에 대해 소개하고, 배향 기반 제작법과 이를 이용한 인공근육, 스마트 패브릭, 소프트 로봇 등, 다양한 응용에 대해 최신 연구 동향을 소개한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.268-275
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• 2023

The demand for energy is steadily rising because of rapid population growth and improvements in living standards. Consequently, extensive research is being conducted worldwide to enhance the energy supply. Transpiration power generation technology utilizes the vast availability of water, which encompasses more than 70% of the Earth's surface, offering the unique advantage of minimal temporal and spatial constraints over other forms of power generation. Various principles are involved in water-based energy harvesting. In this study, we focused on explaining the generation of energy through the streaming potential within the generator component. The generator was fabricated using sugar cubes, PDMS, carbon black, CTAB, and DI water. In addition, a straightforward and rapid manufacturing method for the generator was proposed. The PDMS generator developed in this study exhibits high performance with a voltage of 29.6 mV and a current of 8.29 µA and can generate power for over 40h. This study contributes to the future development of generators that can achieve high performance and long-term power generation.

• 접착 및 계면
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• 제25권2호
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• pp.43-49
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• 2024

최근 유연 유기 시냅스 트랜지스터(flexible organic synaptic transistor, FOST)는 유기 반도체를 채널층으로 하여 유연성, 생체 적합성, 손쉬운 공정성, 복잡성 감소로 인해 주목받고 있다. 또한 기존의 무기 시냅스 소자에 비해 간단한 구조와 낮은 제조 비용으로 인간 뇌의 가소성을 모방할 수 있으므로 차세대 웨어러블 장치 및 소프트 로보틱스 기술에 적용이 가능하다. 유연 유기 시냅스 트랜지스터에서 유기 기판은 소자의 준비 온도에 민감하고 고온 처리 공정은 유기 기판의 열변형을 일으켜 고성능 소자를 제조하기 위해서는 저온용액 기반의 공정 기술이 필요하다. 본 총설에서는 저온 용액 기반 유연 유기 시냅스 트랜지스터 소자의 최신 공정 기술 연구 상황을 요약하고, 이에 따른 문제점과 해결해야 할 과제를 제시하고자 한다.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.247-264
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• 2024

최근 전기 활성 고분자 (EAP) 액추에이터는 그들의 유연성, 경량성, 그리고 단순한 제작 과정 덕분에 소프트 로봇, 생체 모방 기술, 웨어러블 장치, 햅틱 기술 등 다양한 분야에서 높은 활용도를 보여주고 있다. 뿐만 아니라, 전기 활성 고분자 액추에이터들은 기능성 재료 및 혁신적 기술과의 결합을 통해 새로운 기능과 특성을 가진 스마트 기기로 발전하고 있다. 본 논문에서는 전기 활성 고분자를 이온성 전기 활성 고분자와 전기적 활성 고분자로 분류하였다. 이온성 전기 활성 고분자에는 대표적으로 이온성 금속-고분자 복합재 (IPMCs), 전도성 고분자 (CPs) 액추에이터가 소개되며, 전기적 활성 고분자에는 유전성 탄성체 액추에이터 (DEAs), 강유전 고분자 액추에이터, 그리고 최근 발표된 유압증폭 자가치유 정전 (HASEL) 액추에이터가 소개된다. 각각의 액추에이터에 대한 메커니즘, 구조, 성능 개선 방안 및 기능성 추가 방법 및 응용 분야에 대한 내용을 최신 연구를 바탕으로 상세히 설명하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.341-346
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• 2013

연안 암반지역에서 해조류 군락의 소실 즉 백화 혹은 갯녹음현상은 산호조류와 관련성이 있다. 대표적인 무절산호조의 생물학적 특성을 파악하기 위하여 18S rDNA 유전자를 분석한 결과 혹돌잎(Lithophyllum) 속에 속하는 것을 확인하였고 그 형태적 특성으로 보아 L. yessoense 종인 것으로 유추된다. Triphenyl tetrazolium chloride로서 활력을 측정한 결과 12월에서 2월 사이가 가장 높았으며, 조직 활력을 유지하기 위하여는 $16^{\circ}C$, 16:8 시간 명암 광주기, 30 ${\mu}E/m^2/s$ 광도에서 5일간 최적상태를 보였다. 지방산 조성에서는 EPA가 가장 많은 고도불포화지방산으로서 9.7%를 차지하고 있다. 주사형전자현미경에 의한 표면구조를 보면 평균 3.6 ${\mu}m$ 직경의 둥근 함몰 분화구 모양을 이루며 그 위에 1.0 내지 3.7 ${\mu}m$의 비정형 다각형 구조물들이 덮여져 있다. 이 같은 조성과 구조를 바탕으로 한 생체모방 산호조는 해조류 등에 대한 환경친화적 방오소재로서 활용되어질 수도 있을 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권2호
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• pp.119-129
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• 2024

인체 피부 림프계는 간질액을 배출하고 면역 시스템을 활성화하는 중요한 역할을 한다. 자외선과 자연적인 노화와 같은 환경 요인들은 종종 이러한 림프관의 구조적 변화를 일으키며, 이로 인해 피부 기능 장애를 발생시키기도 한다. 그러나 이러한 연구를 위한 동물 실험 대체 방안이 없기 때문에 여전히 연구를 진행하기엔 적합하지 않은 제한 사항들이 존재한다. 인체 피부 림프계를 더 잘 이해하고 림프관 형성에 관련된 분자 및 생리학적 변화를 조사하기 위해, 생체 모방 미세유체 플랫폼인 'skin-lymph-on-a-chip'을 제작하여, 새로운 체외 인체 피부 림프 모델을 개발하였다. 간단히 말해, 이 플랫폼은 체외에서 분화된 일차 정상 인간 표피 각질형성세포(NHEKs)와 피부 림프 내피세포(HDLECs)를 공동 배양하는 것을 의미한다. 약 500 시간 동안 자연 발효를 통해 확보하고 집약된 인삼 뿌리 추출물인 Lymphanax^TM의 림프관 형성 효과를 평가하기 위해 해당 시스템에 적용하였고, 분자 수준 요인들의 변화는 딥러닝 기반 알고리즘을 사용하여 분석하였다. 결론적으로, Lymphanax^TM는 skin-lymph-on-a-chip에서 건강한 림프관 형성을 촉진하였고, 그 성분들이 칩내에서 분화된 NHEKs를 거의 침투하지 않는 결과를 통해, HDELCs에 간접적으로 영향을 미쳤음을 확인하였다. 전반적으로, 이 연구는 기존과 차별화된 체외 인체 피부 림프모델 시스템의 확보와 더불어 이를 통한 Lymphanax^TM의 림프 활성화 효과에 대한 새로운 관점을 제공한다.