• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2011

대기압 플라즈마는 멸균과 살균, 지혈, 피부재생, 치아 미백 등 여러 의학 분야를 대상으로 그 효과를 나타내고 있으며, 플라즈마 장비를 만들어 내기 위해 부피가 큰 진공 장비가 필요하지 않다는 점에서 대기압 플라즈마는 그 활용과 효과에 있어 큰 기대를 받고 있다. 대기압에서 플라즈마는 다양한 주파수를 이용하여 만들어져 왔으며, 본 연구실에서 연구하고 있는 수백 MHz-수 GHz 대역의 파워를 사용하는 플라즈마의 경우 대기압 플라즈마를 의학 분야에 사용할 때 만족해야 할 조건들에 만족하는 특성을 보여준다. 기존의 고주파를 사용하는 장비의 경우 추가적인 Matching 장비로 인해 플라즈마를 만들기 위해 큰 장비와 높은 파워가 필요한 단점이 있었다. 하지만 이 마이크로웨이브 장비는 전송선 이론을 기반으로 장비 자체가 구조적인 Matching이 이루어 지도록 설계되었다(그림 1). 즉, 추가적인 Matching 장비의 필요 없이 외부에서 파워를 주는 것만으로 플라즈마를 발생 시킬 수 있으며, 50% 이상의 파워 효율을 보여준다. 또한 그 크기도 손에 쥐고 사용할 수 있을 볼펜 정도의 크기이며, 3W의 정도의 저 전력으로 플라즈마를 발생 시켰다. 높은 에너지를 가지는 전자들은 공급되는 기체뿐만 아니라, 주변 공기와의 반응하여 여러 응용분야에 적합한 활성 종을 다량 만들어내게 된다. 본 연구실의 강점인 플라즈마 시뮬레이션으로 얻은 결과에서 주파수가 올라 갈수록 높은 에너지를 가지는 전자들이 많아지는 것을 보여준다. 그리고 발생시킨 플라즈마의 광학 특성에서도 생의학 분야에 적합한 많은 활성 종들이 발생 되는 것을 확인하였다. 일반적으로 의학 분야에 사용되는 플라즈마의 경우 플라즈마에서 발생하는 열에 의한 피해를 최소화 하는 것이 중요하다. 마이크로웨이브 플라즈마의 경우, 그 플라즈마의 온도가 50$50^{\circ}$C 미만으로 의학 분야에 사용하기 적합하다. 또한 구동 주파수가 올라갈수록 플라즈마를 유지하는데 필요한 전압이 상대적으로 낮아지게 되는데, 이는 전기적 쇼크 등 플라즈마 의용에서 발생하는 안전성 문제에 있어서도 마이크로 웨이브 장비가 좋은 점이다. 본 플라즈마 장비를 구동하기 위한 손바닥 크기 정도의 소형의 전용 파워 장치를 개발함으로써 저전력 소형 플라즈마 장치를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 마이크로 웨이브 장비는 여러 가지 분야에서 그 효과를 검증 받았다. 혈액 응고 실험에서 30초 정도의 짧은 처리만으로도 자연 응고에 비해 탁월한 지혈 효과를 보여줬다 (그림 2). 충치를 발생시키는 대표적인 구강균인 S.mutans의 살균 실험에서 Ti02와의 복합적인 처리를 통해 30초 미만의 처리로 처리하지 않은 것에 비해 10-6 만큼의 줄어드는 살균 효과를 보여줬다. 뿐만 아니라 치아의 미백에 있어서도 탁월한 효과를 나타냈다. 현재 본연구실에서는 마이크로 웨이브 장비의 기본적인 구조를 응용하여, 좀더 넓은 영역을 처리할 수 있는 대면적 마이크로 웨이브 장비를 위한 연구를 수행 중이다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.266-271
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• 2007

BPA는 플라스틱 가소제 및 폴리카보네이트 플라스틱 생산의 모노머로 광범위하게 사용되어 왔으며, 년간 세계적으로 640,000톤 이상이 생산되고 있다. 내분비장애활성을 가진 BPA는 수계 및 공업용수에서 흔히 발견되며, 이의 분석은 HPLC 및 GC 등 기기분석에 의존하고 있다. 그러나 본 연구에서는 환경 및 생활용품에 잔류하는 BPA를 신속, 정확하고, 경제적으로 분석할 수 있는 분광학적 정량방법을 개발하고자 하였으며, 이를 위해 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$와 $K_3Fe(CN)_6$를 사용한 비색정량법을 확립하였다. 발색반응으로 생성된 청색화합물의 ${\lambda}max$ 및 반응특이성을 조사하였으며, 최적반응조건(시간, 온도, pH, 농도, 부피, 반응안전성)을 검토하였다. 확립된 발색반응조건에서 BPA에 대한 검량곡선(${\lambda}_{750}$=0.61 BPA $[{\mu}M]$+0.07155, $R^{2}$=0.992)을 얻었으며, 신규 확립된 비색정량법을 이용하여 토양, 수계 및 생활용품의 BPA 분석을 시도한 결과, HPLC 분석시스템과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 BPA 및 관련물질에 대한 비색정량법은, 기기분석에 비해 빠르고, 경제적이며, 대량의 시료를 일시에 취급할 수 있어 기기분석의 보완분석으로도 우수하며, BPA 분해산물은 발색반응을 나타내지 않아, 자연계로부터 BPA 분해균주 선별 등에 매우 유용하게 이용될 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.194-199
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• 2002

8품종의 국산밀에 대한 이화학적 특성 및 white layer cake 제조 특성을 조사하였다. 국산밀의 제분율은 $62.5{\sim}71.8%$의 분포로 품종간의 차이가 큰 것으로 나타났다. 국산밀가루의 단백질 함량은 $7.70{\sim}10.58%$의 범위였으며, 회분 함량는 $0.51{\sim}0.71%$의 범위로 수입밀 박력분에 비해 다소 높았다. 국산밀가루의 mixograph 반죽특성에서 우리밀, 알찬밀, 올그루밀의 반죽 물성이 매우 약해 cake의 제조에 적합하였고 은파밀, 그루밀은 단백질 함량에 비해 안전성이 다소 떨어졌으며, 금강밀과 탑동밀가루는 반죽의 안정성이 높은 경질밀의 특성을 보여 cake의 제조에 부적합함을 보여주었다. 국산밀 cake반죽의 pH와 비중은 각각 $6.71{\sim}7.08,\;0.73{\sim}0.76\;g/cc$의 범위로 박력분 반죽과의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. White layer cake의 부피, 비체적은 각각 $837.5{\sim}952.5\;cc,\;2.16{\sim}2.40\;cc/g$의 범위로 알찬밀이 가장 높은 값을 주었다. 국산밀 cake은 symmetry와 uniformity에서 박력분 제조 cake 보다 약간 떨어지는 경향을 주었다. 국산밀 cake의 crumb 색도는 박력분 보다 다소 어둡고 황색도가 높은 것으로 나타났다. 국산밀 cake의 텍스쳐는 품종에 따라 차이를 보였으며 알찬밀, 우리밀에서 경도가 낮아 부드러운 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제21권6호
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• pp.52-60
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• 2017

반도체 제조공정 중 확산공정 배기라인에 "반응 부산물인 $ZrO_2$와 TEMAZ, TMA, $O_3$ 등 미반응 물질"과 "퇴적되어 있는 분체"를 제거하여 배관 내 운송효율을 높이고자 히터 자켓을 사용하여 배관온도를 $80^{\circ}C$이상으로 올리던 중 진공펌프 후단의 신축배관이 파열되는 사고가 발생하여 사례연구를 진행하였고 사례연구를 통해 동일한 사고가 발생하는 것을 예방하고자 한다. 사고원인을 분석해보면 진공펌프 흡입 측의 틈새발생으로 외부 공기 배관유입과 히터 자켓으로 배관을 가열함으로서 미 반응된 TEMAZ가 분해되어 발생하는 가스의 부피팽창으로 배관 내 과압이 발생하였고 배관 중에서도 가장 취약한 벨로우즈에서 파열된 것으로 추정할 수 있다. 이와 같은 사고를 예방하기 위하여 배관파열사고의 원인물질로 추정되는 TEMAZ에 대한 물리적 위험성을 평가하여 배관파열사고의 원인을 규명하고 동종재해를 예방하기 위한 안전대책을 수립하고자 하는데 목적이 있다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.433-438
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• 2014

전기자동차와 하이브리드 전기자동차에 요구되는 높은 충 방전 속도, 안전성, 대형화에 적합한 충 방전 전지의 개발은 많은 관심을 받고 있다. 스피넬 구조의 $Li_4Ti_5O_{12}$는 리튬이온이차전지의 음극활물질로 충 방전 시 부피변화가 거의 없기 때문에 수명특성이 뛰어나고, 전해액이 분해되는 전위보다 높은 작동 전압을 갖기 때문에 안정한 장점이 있다. 본 실험에서는 $Li_4Ti_5O_{12}$의 단점인 전기전도성을 향상시키고자 소량의 Ru를 첨가하여 $Li_4Ti_5O_{12}$를 고상법으로 제조하여 테스트하였다. TGA-DTA, XRD, SEM, 충 방전 테스트를 통해 분석을 실시하였다. Ru를 첨가하였을 때 용량은 약간 감소하였지만, 분극현상이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 Ru를 3%와 4% 첨가하였을 때 높은 전류밀도인 10 C-rate 충 방전에서 용량감소율이 줄었다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.89-96
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• 2018

본 연구에서는 모수추정법을 활용하여 국내 전문서비스 로봇 개발 데이터를 기초로 H/W비용추정을 위한 방안제시와 더불어 로봇의 적용 환경여건에 따라 달라지는 비용을 추정할 수 있도록 그 항목과 가중치를 도출하고자 한다. 이를 위하여 모수추정법을 활용하여 전문서비스 로봇 비용추정 방정식을 개발하였으며, 환경여건 고려를 위하여 FGI, 델파이를 통해 조정계수 항목과 이에 따른 가중치를 도출하였다. 분석결과 무게, 부피, 제작난이도가 반영된 비용 추정 방정식을 개발하며, 추정된 비용을 환경적 요소에 따라 조정하기 위한 방진/방수, 내열/내한, 안전, 시험, 기술혁신의 내용을 반영한 관계식을 도출할 수 있었다. 이를 통해 전문서비스 로봇의 비용을 추정할 수 있는 객관적인 근거를 마련할 수 있었으며, 이를 기반으로 전문서비스 로봇 H/W개발비용 추정을 위한 지속적인 연구로 이어질 것이다. 향후에는 다양한 전문서비스 로봇을 통해 풍부한 데이터를 수집하여 신뢰성을 높이고, 기능항목 발굴을 통해 모형 강화를 유도할 것이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권4호
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• pp.633-637
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• 2001

소아치과에서 국소마취는 공포의 대상이며, 특히 행동조절이 힘든 소아의 경우 더욱 그러하다. 국소마취에 대한 공포는 주사침의 자입시나 주사액의 주입시 느끼는 동통 만큼이나 주사침 자체의 공포도 크게 차지한다. 주사침 자입시의 동통을 완화하기 위하여, 도포마취제 등이 개발되었으나 이들은 국소마취의 동통을 완화시키는 면은 있으나 주사침 자체에 대한 공포를 없애지는 못하였다. Syrijet Mark II$^{(R)}$(Mizzy Inc, USA)는 주사침이 없는 치과용 분사식 주사기 (jet injection device)로서 소아에서 주사침에 대한 공포를 성공적으로 감소시킬 수 있다고 알려져 있다. 저자들은 여러 행동등급의 소아를 대상으로 Syrijet을 사용하여 국소마취를 시행한 후 동통평가의 척도로서 VAS(visual analogue scale)를 소아에게 적합하게 색상화한 CAS(color analogue scale)를 이용하여 국소마취시의 동통수준을 측정한 결과, 기존 주사침에 의한 국소마취시 보다 국소마취의 동통이 감소된 것을 알 수 있었다. Syrijet의 장점으로는 주사침이 없다는 점, 기존의 술식에서 일회용이었던 마취용 카트리지를 재사용할 수 있다는 점, 신경 및 혈관에 안전하다는 점 등이 있었으며, 단점으로 부피가 크며, 가격이 비싸며, 사용시 숙련성을 요구한다는 점 등이 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.365-376
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• 2021

일반적인 국내 하천은 모래, 자갈하상으로 이루어진 충적하천으로 구성되어 있다. 이러한 하천들은 홍수나 집중호우, 폭우등의 급격한 유량변화로인해 침식 및 세굴등의 하상변화를 초래할 수 있다. 특히 세굴현상은 하천형상의 변화로 인해 발생하는 수축세굴이나 교각, 교대, 제방 등 흐름의 장애물 주위에서 발생하는 국부세굴등 다양한 형태의 세굴이 있다. 또한 유량이나 유속, 소류력등의 한계력에 의해 정적세굴이나 동적세굴등의 다양한 형태로 하천의 변화가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 하천구조물 중 인명피해와 직결되는 제방에 발생하는 세굴에 초점을 두었으며, 자연형 호안재료의 특성과 세굴에 대한 방어능력등의 특성을 파악하고 자연재료의 강도를 증진시켜 강도증진의 변화를 파악하기 위해, 증진된 강도를 한계 유속과 한계소류력을 산정하여 제방 재료의 강도평가에 관한 연구를 진행하였다. 하상의 재료의 종류, 입자의 특성, 입자의 크기에 따라 재료가 가지는 한계를 호안 재료의 부피 변화인 토양 유실율을 이용하여 연구를 진행하였으며, 재료의 안전성에 대한 평가를 통해 하천설계 및 피해복구 시 활용할 수 있는 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.76-83
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• 2021

본 연구에서는 이음된 초고강도 강섬유보강콘크리트 부재의 휨거동을 검토하고, 현행설계기준의 초고강도 강섬유보강콘크리트 구조물의 이음 설계에 대한 안전성을 평가하기 위해 총 6개의 보에 대한 가력 실험을 수행하였다. 주요 변수는 섬유의 혼입여부와 이음 길이로 설정하였다. 혼입된 섬유는 강섬유로 2%의 부피비로 결정하였으며, 이음길이는 8db와 16db로 결정하여 실험체를 제작하였다. 실험 결과 섬유로 보강되지 않은 실험체들은 이음부에서 급격한 하중지지능력을 상실하고 철근의 항복을 경험하지 못하였으나, 섬유로 보강된 경우 16db의 이음길이가 확보되면 주인장철근의 항복을 경험할 수 있으며, 적절한 휨강도를 발현할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 실험결과를 바탕으로 현행설계기준 및 초고강도콘크리트 구조설계지침의 이음길이 산정식들을 검토한 결과 모두 보수적인 평가를 하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.135-142
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• 2022

본 연구에서는 초고강도 콘크리트에 적용된 겹침 이음의 안전성을 평가하기 위해 초고강도콘크리트 보의 휨성능을 평가하였다. 설계기준에서 정하고 있는 정착 길이 및 겹침이음 길이 산정식에서 겹침이음 길이에 영향을 미치는 횡보강근과 콘크리트 피복 성능의 검토가 수행되었다. 주요 변수는 콘크리트 피복의 구속 성능 증진을 위한 섬유의 혼입과 횡방향철근 배치로 설정하였다. 강섬유가 혼입되었으며 1% 및 2% 부피비로 섬유의 혼입량 증가에 따른 콘크리트 피복 성능의 변화를 검토하였으며, 이음 구간 내에 간격 100mm의 D10 스터럽이 배치되도록 하였다. 실험 결과, 스터럽으로 구속된 실험체는 주인장철근 방향으로의 수평균열 진전과 함께 급격한 하중저하 현상이 나타났으며, 강섬유로 보강된 실험체의 경우 주인장철근 방향의 균열 확대가 억제되고 급작스러운 하중지지능력의 상실을 경험하지 않는 것으로 나타났다. 특히, 2% 의 혼입률이 적용된 실험체의 주인장철근 위치의 변형률은 항복 변형률을 초과하는 것으로 나타났다. 콘크리트 표면에 대한 변형률 측정 결과 철근보다는 섬유가 더 콘크리트 표면의 손상을 방지하는 데에 효과적인 것으로 나타났다.