• Tribology and Lubricants
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• 제33권5호
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• pp.228-233
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• 2017

Chemical Mechanical Polishing of chemically stable sapphire substrates is dominantly affected by the mechanical processing of abrasives, in terms of the material removal rate. In this study, we investigated the effect of electrostatic force between the abrasives and substrate, on the polishing. If potassium chloride (KCl) is added to slurry, water molecules are decomposed into $H^+$ and $OH^-$ ions, and the amount of ions in the slurry changes. The zeta potential of the abrasives decreases with an increase in the amount of $H^+$ ions in the stern layer; consequently, the electrostatic force between the abrasives and substrate decreases. The change in zeta potential of abrasives in the slurry is affected by the slurry pH. In acidic zones, the amount of ions bound to the abrasives increases if the amount of $H^+$ ions is increased by adding KCl. However, in basic zones, there is no change in the corresponding amount. In acidic zones, zeta potential decreases as molar concentration of potassium increases; however, it does not change significantly in basic zones. The removal rate tends to decrease with increase in molar amount of potassium in acidic zones, where zeta potential changes significantly. However, in basic zones, the removal rate does not change with zeta potential. The tendencies of zeta potential and that of the frictional force generated during polishing show strong correlation. Through experiments, it is confirmed that the contact probability of abrasives changes according to the electrostatic force generated between the abrasives and substrate, and variation in removal rate.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.502-508
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• 2004

암을 치료하기 위한 양이온성 리포솜은 화학치료요법의 분야에서 발전되어 왔다. 양이온성 리포솜은 음이온성의 세포 표면에 정전기적 상호작용에 의해 결합이 된다. 본 연구의 목적은 음이온성 세포와 이온결합을 할 수 있는 양이온성 리포솜을 제조하는 것이다. 양이온성 리포솜은 지질인 1,2-디스테로일-sn-글리콜-3-포스포에탄올아민 (DSPE)과 양이온성 고분자인 폴리에틸렌이민 (PEI)을 그라프트 중합으로 합성된 물질로부터 제조하였다. 리포솜 표면의 이온 특성은 제타 포텐셜을 측정하여 확인하였다. 소 혈청 수용액에서 리포솜의 혈장 단백질 흡착 특성은 입자 크기와 탁도 변화를 측정하여 확인하였다. 완충 용액 속에서 리포솜 안정성을 예측하기 위하여 입자 크기를 7일 동안 상온에서 측정하였다. 양이온성 리포솜은 소 혈청 수용액에서 많은 양의 혈장 단백질이 흡착되었다. 이는 혈장 단백은 음전하를 가지고 있어서 양이온성 리포솜의 표면과 잘 붙기 때문이다. 양이온성 폴리에틸렌이민을 이용한 리포솜의 표면 변형은 소 혈청 수용액 내에서 단백질 흡착을 강화시킨다는 것을 예상하게 한다. 또한, 제조된 리포솜의 완충 용액 내에서 7일 동안 안정한 상태임을 관찰하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.649-656
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• 2011

자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.216-223
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• 2006

혈류 내에서 리포솜의 안정성을 향상시키기 위해 지질-고분자 유도체를 지질 이중층에 도입하거나 친수성 고분자를 리포솜에 결합시켜 리포솜의 표면을 개질하는 방법이 개발되어왔다. 본 연구에서는 비닐 단량체로서 히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA)와 히드록시폴리옥시에틸렌메타크릴레이트(HPOEM)를 자유 라디칼 중합하여 측쇄에 다수의 폴리에틸렌옥사이드를 갖는 빗(Comb) 모양 공중합체인 poly(HEMA-co-HPOEM)를 제조하였다. Poly(HEMA-co-HPOEM)를 리포솜의 표면에 결합시키고 혈장 용액 내에서 개질된 리포솜의 특성을 살펴보았다. Poly(HEMA-co-HPOEM)으로 개질된 리포솜의 입자크기는 대조군 리포솜에 비해 약 30 nm 증가하였고 리포솜 표면의 음전하를 차폐하여 제타 포텐셜의 절대값은 감소하였다. 리포솜 내부에 모델약물인 독소루비신(Doxorubicin)의 로딩효율은 ~ 90%로서 리포솜 표면에 결합된 poly(HEMA-co-HPOEM)는 약물의 로딩효율에 영향을 주지 않았다. 혈장 내에서 리포솜의 안정성을 평가한 결과, 빗 모양 고분자로 수식한 리포솜의 입자크기는 증가하지 않았고 단백질 흡착은 대조군 리포솜 또는 폴리에틸렌옥사이드-지질 유도체가 도입된 리포솜(PEG-리포솜)에 비해 감소되어 빗 모양 고분자인 poly(HEMA-co-HPOEM)이 혈류 내 리포솜의 안정성 향상에 효과적임을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.601-607
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• 2003

생분해성 고분자인 poly(DL-lactide-co-glycolide)(PLGA)를 자발적 유화용매 확산(spontaneous emulsification solvent diffusion, SESD)법을 이용하여 표면이 양이온으로 수식된 나노입자로 제조하고 그 특성을 조사하였다. 고분자 용액은 에탄올과 아세톤의 이종 혼합 용매를 사용하였고, 유화제는 양이온성 유화제인 cetyltrimethylammonium chloride(CTAC), tetradecyltrimethylammonium bromide(TTAB)와 비이온성 유화제인 polyethylene glycol-block-polypropylene glycol 공중합체(Lutrol F68)를 사용하였다. 제조한 입자에 결합한 백신은 인플루엔자($H_3N_2,\;H_1N_1$, B strain)이었고 입자에 대한 백신의 코팅 양은 NHS-fluorescein을 사용하여 확인하였다. 양이온성과 비이온성 유화제가 표면에 수식된 입자의 크기는 160-180 nm와 80-90 nm이었고 제타포텐셜은 $50{\sim}60$ mV, -10 mV이었다. 백신 코팅 후 입자의 크기는 양이온성이 380-400 nm, 비이온성은 별다른 크기 변화가 없었다. 양이온이 수식된 입자에 코팅된 백신의 양은 22.73 ${\mu}g$/mg이었다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.59-68
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• 2016

벼 수확 후 겨울철 휴경논에서 유채 재배 시스템의 환경영향을 평가하고 경쟁 작물인 보리 재배 시스템의 환경영향과 비교 분석하기 위하여 전과정 평가방법을 적용하였다. 투입물질에 대한 자료를 수집하고 유채 및 보리 1 ton을 기능단위로 하여 분석하였다. 전과정 영향평가를 위해서는 체계화가 잘 되어있고 규칙적으로 적용된 영향평가 방법인 Eco-indicator 95 방법을 사용하였다. 생산물 1 ton당 발생하는 영향범주별 비교에서는 온실가스 등 6개 영향범주에서 보리보다 유채의 포텐셜이 높게 나타났는데 이 중 화학비료 사용에 의한 환경부하가 전체 발생량의 65-96%를 차지하고 있었다. 부영양화 포텐셜은 오히려 유채보다 보리에서 높게 나타났다. 보리와 유채 재배에서 중금속에 의한 부하가 0.5 Pt로 상대적으로 가장 크게 나타났으나 전체 영향범주값을 합산하게 되면 보리에서 0.78 Pt, 유채에서 0.82 Pt로 나타났다. 시비-수확량 반응 시험에 대한 평가에서 보리는 시비량이 증가할수록 환경부하가 계속 증가하는 것으로 나타났으나 유채는 시비량에 따라 증가하다가 최고 생산량을 보인 R3(80-65-65)에서는 오히려 감소하였다. 이와 같은 결과를 토대로 겨울 휴경논에 유채를 재배할 경우 환경 영향 범주 8개 중 6개 범주에서 기존의 보리를 재배하는 과정에 비해 환경부하량은 더 크다고 할 수 있지만 환경지수값으로 환산하게 되면 휴경지에서 유채와 보리 재배를 통한 환경영향에는 차이가 없을 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6187-6195
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• 2012

네오디뮴 폐자석 침출액으로부터 희유금속인 네오디뮴을 회수하기 위해서는 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 부가가치를 높이는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 유용자원화를 위한 기초연구로 철 나노분말 제조하는 실험을 수행하였다. 본 연구는 $FeCl_3$ 용액을 철 분말 원료로, 분산제는 $Na_4O_7P_2$와 Polyvinylpyrrolidone를 이용하였고, 환원제로는 $NaBH_4$, 철 나노분말 핵생성 촉진제 시드(seed)로 염화팔라듐을 사용하였다. 제조한 철 나노분말을 XRD, 전자현미경(SEM) 및 PSA 등을 이용하여 분말의 형상 및 크기 등을 분석하였다. 철과 $NaBH_4$의 농도비가 1 : 5이며, 반응시간이 30분 이상인 경우에서 철 분말이 제조되었으며, 이때 철 분말은 구형이었으며, 입도는 약 50 nm ~ 100 nm 크기였다. 분산제 $Na_4O_7P_2$의 경우 100 mg/L에서 철이온의 제타포텐셜이 음의 값을 가지므로 100 mg/L로 일정하게 하고, PVP와 Pd의 농도를 다양하게 하였을 경우, $FeCl_3$와 PVP와 Pd의 질량비 1 : 4 및 1 : 0.001에서, 분산이 양호하고, 입도 100 nm 크기인 철 나노분말을 합성하였다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.217-226
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• 2023

본 연구에서는 grand canonical 몬테카를로 전산모사 방법을 이용하여 정사각형 배열을 가지는 단일벽나노튜브에서 나노튜브의 직경과 가장 가까운 튜브들 사이의 거리의 함수로써 수소의 흡착특성을 연구하였다. 그리고 동일한 직경과 간격을 가지는 삼각형 배열을 이용하여 기하학에 대한 영향도 연구하였다. 수소-탄소 그리고 수소-수소의 인력은 단거리 인력의 경우 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였고, 수소-수소의 경우는 정전기적 인력을 저온에서의 양자효과를 고려하기 위해 추가하였다. 194.5 K에서 큰 직경을 가지는 단일벽나노튜브의 경우 Type I과 넓은 간격을 가지는 나노튜브의 경우 흡착과 탈착과정에서 Type IV의 흡착 등온선이 관찰되었다. 200 bar에서 단일벽나노튜브의 중량 수소저장 능력은 미국 에너지부의 목표치에 도달하거나 초과하였다. 그러나 부피 수소저장 능력은 목표치의 약 70%에 해당하였다. 77 K에서는 단일층 형성과 이후 응축 단계가 따르는 두 단계의 흡착이 관찰되었다. 수소는 나노튜브의 내부 표면, 외부 표면, 관 내부의 공간 그리고 나노튜브 다발 사이의 틈새 채널의 순서로 흡착하였다. 1 bar 이하에서도 여러 가지 직경과 간격을 가지는 탄소나노튜브는 중량 그리고 부피 저장 능력이 모두 목표치를 초과하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-181
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• 1999

오이를 시설(施設) 재배(栽培)할 때 토양(土壤) 수분(水分) 장력(張力)의 변화(變化)에 따른 오이 생육(生育) 반응(反應)과 토양(土壤) 이화학적(理化學的) 성질(性質)을 구명하기 위하여 토양(土壤) 수분장력(水分張力)이 0.2, 1/3, 0.5그리고 1.0 bar일 때를 관수시점(灌水時點)으로 하여 겨우살이 청장오이를 공시품종(供試品種)으로 하여 오이를 재배(栽培)하면서 일련의 시험을 수행한 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 공시토양(供試土壤)의 토성(土性)은 수분(水分) 특성상 양토(壤土)(Loam)이며, 처리조건별 1회 요관수량(要灌水量)은 각각 4.4, 7.3, 9.6 그리고 13.4 mm였다. 물 관리(管理) 수지(收支)는 봄재배(栽培)의 경우 0.2 bar의 관수처리(灌水處理)시 관수간격(灌水間隔)은 2.3일, 관수(灌水)회수는 37회, 총관수량은 163.5 mm였고 1.0 bar는 각각 14.8일, 6회 그리고 80.3 mm였으며, 가을재배(栽培)의 경우에도 이와 같은 경향이었다. 시험 후 토양(土壤) 화학적(化學的)의 변화(變化)는 0.2 bar 처리구에서의 pH와 EC 그리고 치환성가리(加里)의 함량이 개량목표치(改良目標値)에 분포(分布)한 반면, 나머지 처리구에서는 양토(壤土)에 EC가 높았으며 유효인산함량(有效燐酸含量)과 치환성 염기함량(鹽基含量)도 높은 경향이었다. 토양(土壤)의 물리성은 1.0 bar처리시 고상(固相)은 44.9%, 용적밀도(容積密度가) $1.26g\;cm^{-3}$로 가장 높았으며, 0.2 bar처리시에는 고상(固相)이 41.7%, 용적밀도(容積密度)가 $1.09cm^{-3}$로 가장 낮았다. 근(根)의 분포(分布)는 0.2 bar처리구가 근(根) 신장생육(伸張生育)과 비대생육(肥大生育)이 가장 양호한 반면, 1/3 bar처리구에서는 가장 불량하였다. 수량(收量)을 보면 0.2 bar 처리구에서의 총수량(總收量)은 7.269 kg, 상품(上品) 과중(果重)은 5,677 kg으로 가장 높았고, 1/3 bar 처리구는 수량(收量)도 가장 낮았고 곡과율(曲果率)도 높았다.