• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.183-190
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• 2024

폴리우레탄(PU) 폼과 같은 가연성 고분자 건축자재의 화재 안전성을 개선하기 위한 새로운 접근의 나노코팅 기술이 개발되었다. 산화 그래핀 (Graphene oxide, GO)과 같은 2차원 소재는 용액상에서 자기 정렬 및 점탄성적 특성을 보이는 액정성(Liquid Crystalline properties, LC)을 나타내며, 이를 이용하면 특정 농도 범위에서 3차원의 다공성 폼을 포함한 다양한 표면에 균일한 코팅이 가능하다. 또한, GO의 액정성을 이용하여 기능성 복합소재의 나노코팅을 위한 골격 구조체(Scaffold)를 형성할 수 있으며, 여기에 도파민(Dopamine)과 같은 무독성의 항산화성 저분자를 도입 후 폴리도파민(polydopamine, PDA)로의 중합을 유도하여 고난연성의 폴리도파민/산화그래핀 (PDA/GO) 나노복합체 코팅층을 형성할 수 있다. 또한 최종적으로 형성된 PDA/GO 코팅은 GO의 2차원 판상구조로 인하여 균일하게 적층된 나노시트 구조로 안정화되며, 이러한 구조적 특성으로 인하여 가스상의 유해 연소생성물의 발생과 확산을 효과적으로 저감할 수 있는 가스 차폐 효과도 유도할 수 있다. 이러한 2차원 소재의 액정성을 활용한 난연성 나노복합소재 코팅 기술은 다양한 유형의 고분자 건축 자재의 화재 안전성을 효과적으로 개선할 수 있는 친환경적이고 새로운 기술적 접근방식이 될 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제57권1호
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• pp.99-103
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• 2013

The present communication deals with the Pharmacophore modeling, 3D QSAR and docking analysis on series of Pyrimidine derivatives as potential calcium channel blockers. The computational studies showed hydrogen bond donor, hydrogen bond acceptor, and hydrophobic group are important features for calcium channel blocking activity. These studies showed that Pyrimidine scaffold can be utilized for designing of novel calcium channels blockers for CVS disorders.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권3호
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• pp.104-109
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• 2023

Electrospinning was performed using an eco-friendly solvent composed of acetic acid, ethyl acetate and distilled water to investigate the effect of gelatin concentration on mechanical properties and cytotoxicity of absorbable poly(D,L-lactic acid) (PDLLA)/gelatin blend membrane. The tensile stress, strain at break, and WUC of the PDLLA/gelatin (97/3) scaffold at 26 wt% concentration were determined to be 3.9 ± 0.7 MPa, 37 ± 1.3 %, and 273 ± 33 %, respectively. FT-IR results revealed that PDLLA and gelatin were bound only by van der Waals interactions. The cell viability of PDLLA/gelatin membranes containing 0 %, 1 %, 2 %, 3 %, and 4 % gelatin were more than 100 %, which makes all membranes highly suitable as a barrier membrane for absorbable periodontal tissue regeneration due to their marketed physical properties and biocompatibility.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.618-626
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• 2019

줄기세포를 기반으로 한 세포치료제는 생체 이식시 생착률이 낮아서 치료효과를 기대하기 어렵다. 이를 극복하기 위하여 줄기세포를 탑재할 수 있는 다양한 세포담체들이 개발되어 활용되고 있다. 이렇게 개발된 세포담체를 3-dimentional (3D) 프린팅하여 스캐폴드를 만들 경우, 환자의 손상부위 맞춤형 이식재를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 줄기세포를 탑재하여 손상부위를 기계적으로 보완하는 동시에 세포치료제로서의 효과도 얻을 수 있다. Polycaprolactone (PCL)은 저렴할 뿐 아니라 현재 가장 널리 쓰이고 있는 3D 프린팅 소재이기 때문에, PCL을 프린팅하여 세포담체로 활용할 경우 빠르고 경제적인 기술발전을 도모할 수 있다. 하지만 PCL 소재는 세포담체로서의 성능이 우수하지 못하여, 극히 일부의 세포만이 PCL 표면에서 생존한다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해서 PCL 소재에 세포의 탑재능력을 극대화되는 조건을 찾고자 하였다. PCL의 표면에 플라즈마를 처리하는 조건, PCL 표면을 콜라겐 코팅처리, PCL의 3D 프린팅 형상, 세포배양방법 변경 등 다양한 조건을 바탕으로 하여 PCL 소재에 인간 중간엽줄기세포의 세포탑재능력을 확인하였다. 세포탑재능력을 향상시킨다고 알려진 콜라겐 코팅과 플라즈마 처리를 적용하여, 플라즈마 처리 후 3% 콜라겐 코팅을 하였을 때 세포탑재능력이 가장 우수함을 확인하였고, 세포탑재능력에 영향을 줄 수 있는 세포배양방법과 스캐폴드의 구조변화를 적용하여, spheroid 세포배양시 기존의 단일세포배양법보다 탑재능력이 우수함을 확인하였으며, 스캐폴드의 구조는 세포탑재능력에 영향을 주지 못함을 확인하였다. 이를 바탕으로 PCL 소재를 세포 담체로 활용한 다양한 연구를 시도하고자 한다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.150-155
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• 2014

Polycaprolactone(PCL)은 생분해성 고분자로 인장강도, 신장률, 충격강도 등의 기계적 물성이 우수하다. $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticle은 친수성으로 밀도가 높고 생체적합성이 우수하다. 본 연구에서는 PCL과 $TiO_2$(titanium dioxide) nanoparticle을 이용하여 salt-leaching방법으로 3차원 다공성 지지체를 제작하였다. 제작한 지지체를 FESEM, FTIR, TGA, 압축강도 측정 등을 통해 물성을 분석하였다. $TiO_2$ nanoparticle에 의해 물흡수도와 팽윤도는 감소하였으나 압축강도는 증가하였다. CCK-8 assay를 통해 세포의 증식률을 확인한 결과, $TiO_2$ nanoparticle에 의한 세포 독성은 없는 것으로 확인되었다. 이러한 연구결과는 PCL/$TiO_2$ nanoparticle 지지체의 생체재료로 사용가능성을 제시하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.177-181
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• 2021

Scaffolds protect the sensor in the body. Scaffolds are made of a bioabsorbable polymer. The polymer process is sensitive to humidity. Inside of the 3D printer has been improved to control the humidity. Specimens were produced by injection molding and 3D printer. 3D printed specimens were printed under various humidity conditions. We measured tensile strength of the injection-molded specimen and tensile strength of the 3d printing specimen. We compared tensile strength of the injection-molded specimen and tensile strength of the 3d printing specimen. Tensile strength of the injection-molded specimen is 557 kgf/cm². We confirmed tensile strength of the specimen was highest at 741 kgf/cm² when the humidity was 10 %. We confirmed lower the humidity, higher tensile strength of the polymer product.

• 센서학회지
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• 제29권3호
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• pp.201-204
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• 2020

In this study, we fabricated and evaluated graphene composite based 3D scaffolds and planar films. The hybrid composite was prepared by mixing a calculated amount of graphene nanopowder and polydimethylsiloxane in tetrahydrofuran solution. The hybrid composite is easy to manufacture into various forms using direct printing technology or a pressing method. A 3D scaffold structure was prepared at ambient temperature with a flow rate of 240 mm/min. The nozzle pressure was maintained at 350 kPa by adjusting the viscosity of the composite material. The planar film was prepared at different thicknesses using a roll-to-roll equipment. The prepared hybrid nanocomposites were evaluated to investigate their electrical properties according to temperature and mechanical deformation. The obtained results were consistent with each other. Therefore, it can be used effectively as sensors through shape definition.

• KSBB Journal
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• 제30권6호
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• pp.268-274
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• 2015

3D printing technology has been used in various fields such as materials science, manufacturing, education, and medical field. A number of research are underway to improve the 3D printing technology. Recently, the use of 3D printing technology for fabricating an artificial tissue, organ and bone through the laminating of cell and biocompatible material has been introduced and this could make the conformity with the desired shape or pattern for producing human entire organs for transplantation. This special printing technique is known as "3D Bio-Printing", which has potential in biomedical application including patient-customized organ out-put. In this paper, we describe the current 3D bio-printing technology, and bio-materials used in it and present it's practical applications.

• 생체재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.279-289
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• 2018

Background: Cell behavior is the key to tissue regeneration. Given the fact that most of the cells used in tissue engineering are anchorage-dependent, their behavior including adhesion, growth, migration, matrix synthesis, and differentiation is related to the design of the scaffolds. Thus, characterization of the scaffolds is highly required. Micro-computed tomography (micro-CT) provides a powerful platform to analyze, visualize, and explore any portion of interest in the scaffold in a 3D fashion without cutting or destroying it with the benefit of almost no sample preparation need. Main body: This review highlights the relationship between the scaffold microstructure and cell behavior, and provides the basics of the micro-CT method. In this work, we also analyzed the original papers that were published in 2016 through a systematic search to address the need for specific improvements in the methods section of the papers including the amount of provided information from the obtained results. Conclusion: Micro-CT offers a unique microstructural analysis of biomaterials, notwithstanding the associated challenges and limitations. Future studies that will include micro-CT characterization of scaffolds should report the important details of the method, and the derived quantitative and qualitative information can be maximized.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.59-66
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• 2019

In this study, we developed a novel laser sintering deposition system (LSDS) based on solid free-form fabrication (SFF) technology as it has the potential to fabricate complex geometries with controllable architecture for bone tissue engineering applications. The 3D biphasic calcium phosphate (BCP) scaffolds were fabricated with a pore size of 800㎛, a line width and height of 1000㎛, and an overall size of 8.2×8.2×8.0 mm3 according to the design of experiment (DOE) results. Additionally, an optimized manufacturing process using response surface analysis was established to fabricate 3D BCP scaffolds. The fabricated 3D BCP scaffolds were sintered at 950℃, 1050℃, 1150℃, and 1250℃ according to sintering processes with a furnace. As the sintering temperature increased, the porosity increased. Through the compressive strength test, the 3D BCP scaffolds sintered at 1050℃ presented good results of about 0.76 MPa. These results suggest that fabrication methods for 3D bioceramic scaffolds using LSDS may meet the basic requirements for bone tissue engineering.