• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
• /
• 제3권3호
• /
• pp.217-223
• /
• 2015

유체채널 내에서의 미세입자의 패터닝은 생물 및 의료 응용분야에서 활용될 가치가 높은 응용 기술이다. 본 연구는 미세유체 채널 내에서 구조물 없이 외부 자석의 배열만을 이용한 미세입자 패터닝 방법을 제안한다. 자석의 같은 극과 서로 다른 극끼리의 배열을 이용한 일렬 배열, 적층 배열 등을 고안하여, 다양한 미세입자 패터닝에 실험적으로 적용하였다. 서로 같은 극끼리의 배열은 입자 포획에 쉽게 적용 가능하여, 독립적 배열이 가능하였다. 특히 적층 배열은 다양한 패터닝을 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 자기력 1.08mT 수준에서까지 자석 배열에 의한 일정한 패턴을 관찰할 수 있었고, 패터닝된 입자들은 20 ml/hr 의 유체 속도에서도 안정하게 유지되었다. 본 연구는 간단하면서도 자성 입자의 다양한 패터닝을 가능케 하는 방법으로 면역자기성 입자를 이용한 의학/바이오 분야로의 폭넓은 응용을 기대케 한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제30권11호
• /
• pp.2559-2562
• /
• 2009

The lattice vibration and crystal structure of alkaline earth metal-substituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ (A = Ca, Sr, and Ba) have been investigated with micro-Raman spectroscopy. The present $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ materials show not only several weak Raman peaks corresponding to the vibrations of $O_{Cu}$ and $O_{Ru}$ but also strong characteristic phonon lines related to $O_{Sr}$ vibration mode. A comparison between the frequency of $O_{Sr}$ vibration and the bond distances of (Ru$O_{Sr}$) and (Cu‒$O_{Sr}$) in the present ruthenocuprates reveals that the vibration energy of $O_{Sr}$ is mainly dependent on the bond distance of (Ru‒$O_{Sr}$). The peak splitting of the $O_{Sr}$ phonon lines was observed for the unsubstituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$, suggesting the existence of two different (Ru‒$O_{Sr}$) bond distances. Such a peak splitting caused by the appearance of low-energy shoulder reflects the presence of internal charge transfer pathway from the $RuO_2$ plane to the superconductive $CuO_2$ one. After the substitution of Sr with Ca or Ba, the low-energy shoulder peak of $O_{Sr}$ vibration becomes suppressed, underscoring the depression of internal charge transfer between the $RuO_2$ and $CuO_2$ planes. The weakened role of $RuO_2$ layer as charge reservoir in the $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$8 (A = Ca, Ba) would be responsible for the depression of $T_c$ upon the Ca/Ba substitution.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.88-97
• /
• 2012

To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, CO2 and THC (Total hydrocarbon), and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a MEL chases a city bus fuelled by diesel, DME and Bio-diesel. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the bus fuelled by diesel were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. However, most particles in the exhaust of the bus fuelled by DME were nano-particles (diameter: less than 50 nm). The bus fuelled by Bio-diesel shows less particle emissions compare to diesel bus due to the presence of the oxygen in the fuel.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 2002년도 제35회 춘계학술대회
• /
• pp.207-214
• /
• 2002

Nano adhesion between SPM (scanning probe microscope) tips and $DDPO_{4}$ (dodecylphosphoric acid ester) and $ODPO_{4}$ (octadecylphosphoric acid ester) SAM (self-assembled monolayer) was experimentally studied. Tests were performed to measure the nano adhesion and friction in both AFM(atomic force microscope) and LFM(lateral force microscope) modes with the applied normal load. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM were formed on TiMe and TiOx surfaces. TiMe and TiOx were coated on the Si wafer by ion sputtering. Adhesion and friction of $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM surfaces were compared with those of OTS (octadecyltrichlorosilane) SAM and DLC surfaces. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM converted the TiMe and TiOx surfaces to be hydrophobic. When the surface was hydrophobic, the adhesion and friction forces were found lower than those of bare surfaces. Work of adhesion was also discussed to explain how the surface was converted into hydrophobic. Results also showed that tribological characteristics of $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ had good properties in the adhesion, friction, wetting angle and work of adhesion. $DDPO_{4}$ and $ODPO_{4}$ SAM could be one of the candidates for the bio-MEMS elements.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.111-116
• /
• 2013

Finite element analysis(FEA) has been extensively applied in the analyses of biomechanical properties of stents. Geometrically, a closed-cell stent is an assembly of a number of repeated unit cells and exhibits periodicity in both longitudinal and circumferential directions. This study concentrates on various parameters of the FEA models for the analysis of drug-eluting biodegradable polymeric stents for application to the treatment of coronary artery disease. In order to determine the mechanical characteristics of biodegradable polymeric stents, FEA was used to model two different types of stents: tubular stents(TS) and helicoidal stents(HS). For this modeling, epigallocatechin-3-O-gallate (EGCG)-eluting poly[(L-lactide-co-${\varepsilon}$-caprolactone), PLCL] (E-PLCL) was chosen as drug-eluting stent materials. E-PLCL was prepared by blending PLCL with 5% EGCG as previously described. In addition, the effects of EGCG blending on the mechanical properties of PLCL were investigated for both types of stent models. EGCG did not affect tensile strength at break, but significantly increased elastic modulus of PLCL. It is suggested that FEA is a cost-effective method to improve the design of drug-eluting biodegradable polymeric stents.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제50권11호
• /
• pp.817-822
• /
• 2012

Nano powders of $Al_2O_3$ and $TiO_2$ compounds made by high energy ball milling were pulsed current activated sintered for studying their sintering behaviors and mechanical properties. The advantage of this process is that it allows very quick densification to near theoretical density and inhibition of grain growth. Nano-structured $Al_2TiO_5$ with small amount of $Al_2O_3$ and$TiO_2$ was formed by sintering at $1300^{\circ}C$ for 5 minute, in which average grain size was about 96 nm. Hardness and fracture toughness of the nano-structured $Al_2TiO_5$ compound with a small amount of $Al_2O_3$ and$TiO_2$ were $602kg/mm^2$ and $2.6MPa{\cdot}m^{1/2}$, respectively.

• Advances in nano research
• /
• 제4권1호
• /
• pp.15-29
• /
• 2016

A low cost environmentally benign surface coating binder is highly desirable in the field of material science. In this report, castor oil based hyperbranched polyester/bitumen modified fly ash nanocomposites were fabricated to achieve the desired performance. The hyperbranched polyester resin was synthesized by a three-step one pot condensation reaction using monoglyceride of castor oil based carboxyl terminated pre-polymer and 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. Also, the bulk fly ash of paper industry waste was converted to hydrophilic nano fly ash by ultrasonication followed by transforming it to an organonano fly ash by the modification with bitumen. The synthesized polyester resin and its nanocomposites were characterized by different analytical and spectroscopic tools. The nanocomposite obtained in presence of 20 wt% styrene (with respect to polyester) was found to be more homogeneous and stable compared to nanocomposite without styrene. The performance in terms of tensile strength, impact resistance, scratch hardness, chemical resistance and thermal stability was found to be improved significantly after formation of nanocomposite compared to the pristine system after curing with bisphenol-A based epoxy and poly(amido amine). The overall results of transmission electron microscopic (TEM) analysis and performance showed good exfoliation of the nano fly ash in the polyester matrix. Thus the studied nanocomposites would open up a new avenue on development of low cost high performing surface coating materials.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권3호
• /
• pp.321-330
• /
• 2019

최신 학제간 융합기술의 발전과 더불어 디지털 사회에서 생성된 방대한 정보를 저장하기 위하여 신뢰성이 높고 정보의 집적화면에서 효율적이며 세계적으로 통용될 수 있는 정보 코드 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 그에 발맞춰 화공, 나노화학, 신소재 분야에서도 획기적인 차세대 정보 코드 시스템 개발을 위한 시도가 계속되고 있다. 해결책 가운데 하나로서 DNA를 이용한 정보 코드 시스템이 각광을 받으면서 많은 연구자들이 관련 연구에 박차를 가하고 있다. 본 총설에서는 DNA를 기반으로 하는 정보 융합 나노하이브리드 (infohybrid) 코드 시스템의 연구동향 및 기술개발 현황에 대하여 요약 및 정리하였다. 특히, 코드 시스템에 적합한 하이브리드 소재 및 나노기술에 대하여 알아보고 대표적인 사례를 기반으로 DNA 정보 코드화 기법에 대하여 정리한 후, 이력추적관리, 진위판별입증, 나노법의학 등 응용분야에 대하여 연구 사례를 중심으로 설명하였다. 마지막으로 최근에 연구 발표된 스마트폰을 활용한 Avatar DNA 나노하이브리드 시스템을 소개함으로써 4차 산업혁명 시대를 이끌어 나갈 나노-바이오-정보-인지 기술이 접목된 융합시스템 개발 및 그 잠재력에 대하여 전망해 보았다.

• 폴리머
• /
• 제29권6호
• /
• pp.599-604
• /
• 2005

생체적합성이 우수한 히아루론산과 생분해성이 우수한 폴리락타이드의 이량체인 락타이드를 결합하여 인체내에서 분해속도를 조절할 수 있는 생체적합성이 우수한 생체재료를 제조하였다. 냉동 건조법을 이용하여 히아루론산과 락타이드를 가교제 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopnpyl) carbodiimide(EDC)로 가교시켰다. 생성된 막을 핵자기 공명분광법으로 분석하여 젖산기 반응도와 EDC 반응도를 결정하였다. 히아루론산에 대한 락타이드의 몰비가 5부터 13까지 증가함에 따라 젖산기 반응도와 EDC 반응도는 증가하였다. 몰비가 커서 젖산기가 많이 첨가되면 팽윤도는 감소하고 취성이 강해졌다. 또 가교제 농도를 증가시키거나 가교 온도를 감소시키면 젖산기가 더욱 첨가되어 팽윤도는 감소하고 탄성률은 증가하였다. 서로 다른 가교도를 가진 막에 대해 약물 방출 실험을 한 결과 막의 가교도가 증가함에 따라 약물의 투과도는 감소하였다. 몰비가 커 젖산기가 많이 첨가된 고분자일수록 늦게 분해되었다. 몰비, 온도, 가교제 농도 등의 운전 변수를 조절하여 막의 기계적 물성과 분해 속도가 적절히 조절될 수 있었다.

• 폴리머
• /
• 제32권4호
• /
• pp.390-396
• /
• 2008

조직공학용 생체재료로 사용하고자 가교제 1,3-butadiene diepoxide(BD)를 사용하여 락타이드(LA)와 가교시킨 히아루론산(HA) 고분자를 제조하였다. 가교된 고분자의 락타이드 및 BD 반응도는 핵자기 공명 분광법으로 결정하였다. 반응도와 팽윤도는 LA/HA 몰비 혹은 가교제 농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 탄성률은 가교제 농도가 증가하거나 HA/LA 몰비가 감소함에 따라 감소하였다. 생분해는 2단계로 진행되었으며 BD 농도가 증가할수록 서서히 진행되었다. 첫 단계 분해는 주로 가교구조에 존재하는 에스테르기의 분해에 기인한 것으로 나타났다. 세포 성장 저해는 BD 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 세포 독성은 BD 농도가 클 경우 약간 나타났으나 그 값은 6% 미만으로 세포 성장에 큰 문제는 없는 것으로 나타났다.