• 전기화학회지
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• 제12권4호
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• pp.329-334
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• 2009

본 연구는 연료전지 운전시 전극 촉매 및 전해질막 내에서 발생하는 연료 및 산화제의 산화/환원 반응 메커니즘, 이동현상, 구성품 열화현상 등을 핵자기 공명 (NMR, Nuclear Magnetic Resonance)을 이용하여 연료전지의 분해나 시료 채취 없이 제자리 (in situ) 분석할 수 있는 진단장치용 연료전지 개발에 관한 것이다. NMR에 사용되는 연료전지는 특수하게 제작된 TCD (Toroid Cavity Detector) 탐침 내부에서 작동하여야 하며, TCD 탐침이 가지는 기하학적 제한 요소들로 인해 일반적인 평판형 연료전지와 달리 원통형으로 제작된다. 이로 인해 반응물의 공급이나 생성물의 제거가 어려우며 누수 현상 및 불균일한 압력 분배가 발생하여 성능이 낮다. 따라서, in situ NMR 분석용 연료전지가 가지는 구조상의 특징인 원통형에 적합한 유로를 설계하고 제작하여 물질 전달 특성을 개선해야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 NMR 장비 내의 자기장에 영향을 미치지 않는 비자성 물질을 이용해 원 통형 공기극 유로를 개발하여, 산소의 공급 및 반응물의 제거를 원활하게 하였다. 또한, 체결 압력을막-전극 접합체에 균일하게 분배하여 누수 및 누액을 차단하였다. 이를 통해, 상온에서 약 $36mW/cm^2$의 우수한 성능을 나타내는 in situ NMR 진단용 직접 메탄올연료전지 시스템을 개발하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권5호
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• pp.1196-1202
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• 1999

마이크로파를 이용한 두유의 HTST저온살균시 미생물의 사멸효과와 이화학적 성분 변화를 상법과 비교하고자 하였다. 이때 HTST($90^{\circ}C$, 21초)법으로 살균하되 열수만을 이용한 경우(MP0)와 마이크로파로 온도를 올린 후 열수에서 holding한 경우(MP1)와 마이크로파만을 활용한 경우(MP2)의 세가지 경우로 구분하여 살균전후 변화를 비교해 보았다. 총균수의 경우 세가지 HTST살균법 모두 살균후 초기수의 4 log정도 감소하는 살균효과를 보여주었고 살균효과는 MP0>MP1>MP2의 순서를 보였다. 대장균과 저온성세균 및 phosphatase activity의 경우 세가지 HTST살균법 모두 살균후 우유의 배양실험에서 집락이 확인되지 않거나 살균후 음성(negative)인 것으로 나타났다. 세가지 살균방법 모두 80%이상의 trypsin 잔존율을 보여 trypsin inhibitor가 효과적으로 불활성화되었음을 알 수 있었으며 불활성화 효과는 MP0>MP1>MP2의 순서를 보였다. 두유의 pH와 적정산도, 점도 및 비타민 $B_2$의 경우 살균전후 큰 차이가 관찰되지 않았으며 살균방법별로도 차이가 없었다. 이로부터 마이크로파로 승온시킨 후 holding하는 병용법(MP1)이나 마이크로파 단독처리(MP2)를 활용할 경우 통상적 HTST방법(MP0)보다 우수하거나 대등한 살균효과 및 이화학적 품질보존효과가 있을 것으로 생각되었다. 이러한 연구결과는 다른 액상식품의 살균연구에도 확대 적용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.150.1-150.1
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• 2014

Showerhead is used as a main part in the semiconductor equipment. The face plate flatness should remain constant and the cleaning performance must be gained to keep the uniformity level of etching or deposition in chemical vapor deposition process. High operating temperature or long period of thermal loading could lead the showerhead to be deformed thermally. In some case, the thermal deformation appears very sensitive to showerhead performance. This paper describes the methods for robust design using computational fluid dynamics. To reveal the influence of the post distribution on flow pattern in the showerhead cavity, numerical simulation was performed for several post distributions. The flow structure appears similar to an impinging flow near a centered baffle in showerhead cavity. We took the structure as an index to estimate diffusion path. A robust design to reduce the thermal deformation of showerhead can be achieved using post number increase without ill effect on flow. To prevent the showerhead deformation by heat loading, its face plate thickness was determined additionally using numerical simulation. The face plate has thousands of impinging holes. The design key is to keep pressure drop distribution on the showerhead face plate with the holes. This study reads the methodology to apply to a showerhead hole design. A Hagen-Poiseuille equation gives the pressure drop in a fluid flowing through such hole. The assumptions of the equation are the fluid is viscous-incompressible and the flow is laminar fully developed in a through hole. An equation can be expressed with radius R and length L related to the volume flow rate Q from the Hagen-Poiseuille equation, $Q={\pi}R4{\Delta}p/8{\mu}L$, where ${\mu}$ is the viscosity and ${\Delta}p$ is the pressure drop. In present case, each hole has steps at both the inlet and the outlet, and the fluid appears compressible. So we simplify the equation as $Q=C(R,L){\Delta}p$. A series of performance curves for a through hole with geometric parameters were obtained using two-dimensional numerical simulation. We obtained a relation between the hole diameter and hole length from the test cases to determine hole diameter at fixed hole length. A numerical simulation has been performed as a tool for enhancing showerhead robust design from flow structure. Geometric parameters for the design were post distribution and face plate thickness. The reinforced showerhead has been installed and its effective deposition profile is being shown in factory.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제15권2호
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• pp.77-92
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• 1990

The purpose of this study was to evaluate the cytotoxic effects of 6 cavity liners in vitro. Human fibroblasts were cultured in ${\alpha}$-MEM and each liner was manually mixed and filled in glass ring cylinder ($8{\times}8mm$ in diameter, in height). The cylinders filled with the liners were placed in the center of the dish (35mm in diameter) containing 3ml of ${\alpha}$-MEM. Millipore filters (pore size $0.22{\mu}m$) to simulate dentin barrier were also placed between the bottom of cylinder and the dish. Then the culture dishes were stored in 5% $CO_2$ containing incubator for 5 and 10 days at the temperature of $36.6^{\circ}C$. The results of the experiments were analyzed by counting the cells in the period of 5 and 10 days respectively, and were assessed by calculating the cell multiplication rate and the relative growth rate. The experiemntal groups and the control group were compared statistically. The results of the study were summarized as follows: 1. The cell number of Zinc oxide-eugenol was $(4.13{\pm}1.31){\times}10^4$ cells/ml at 5 days and $(4.32{\pm}1.61){\times}10^4$ cells/ml at 10 days. 2. The cell number of Cavitec was ($8.35{\pm}2.87{\times}10^4$ cells/ml and $(10.08{\pm}5.10){\times}10^4$ cells/ml at 5 and 10 days respectively. 3. The cell number of Dycal was $(13.56{\pm}3.89){\times}10^4$ cells/ml at 5 days and $(34.75{\pm}8.85){\times}10^4$ cells/ml at 10 days. 4. The cell number of life was $(11.46{\pm}3.32){\times}10^4$ cells/ml and $(21.92{\pm}6.18){\times}10^4$ cells/ml at 5 and 10 days. 5. The cell number of Base cement was $(13.73{\pm}3.73){\times}10^4$ cells/ml and $(36.68{\pm}5.20){\times}10^4$ cells/ml at 5 and 10 days. 6. The cell number of Dentin cement was $(13.58{\pm}3.90){\times}10$ cells/ml and $(66.95{\pm}24.09){\times}10$ cells/ml at 5 and 10 days. 7. The cell multiplication rate of zinc oxide-eugenol cements was significantly less than that of the calcium hydroxide and glass ionomer cement. (P < 0.05)

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.130-136
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• 2003

사과의 생산단계에서의 잔류허용기준 설정과 최종 소비단계에서의 안전성 평가자료로 활용하기 위하여 사과에 많이 살포되는 살충제 chlorpyrifos 및 살균제 chlorothalonil의 사과 재배기간 중 생물학적 반감기, 보관방법에 따른 잔류량 변화 그리고 부리별 잔류량 분포를 조사하였다. 사과 재배단계에서의 생물학적반감기는 chlorpyrifos 살포 후 15일 chlorothalonil 살포 후 30일까지의 잔류량 변화를 조사한 결과 chlorpyrifos 9.3일, chlorothalonil 32.2일로 나타났다. 사과의 유통과정중에서 일어날 수 있는 두 약제의 잔류량 변화는 실온저장시 chlorpyrifos 35일, chlorothalonil 56.3일이었고, 냉장저장시에는 chlorpyrifos 120.7일, chlorothalonil 182.2일의 반감기를 나타내었다. 사과의 부의별 잔류량을 조사한 결과 chlorpyrifos의 경우 움푹 파인 부위의 과피 77.1%, 나머지 과피 22.8%, 과육 부리에서는 0.1%로 나타났고, chlorothalonil의 경우 움푹 파인 부위의 과피 85.2%, 나머지 과피 10.4%, 과육 부위에서 4.4%로 나타났다. 사과 중 두 약제의 잔류량은 대부분인 $95{\sim}99%$가 과피에 잔류하는 것으로 나타났다.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.70-83
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• 1992

본 연구에서는 개방된 정사각형 공간안에 일정한 열유속을 방출하는 발열체가 존재할 때, 부력과 표면복사를 고려한 혼합대류특성을 수치적으로 연구하였다. 본 연구의 대상인 유입구를 통해 유체가 흘러들어와서 다시 유출구로 나가는 정사각형공간은 공냉식 전자장비를 모사한 것이다. 이러한 공간안에 존재하는 발연체는 전자칩과 같은 발열성 전자부품을 나타낸다. 본 연구에서 채택한 모델의 크기는 높이 X 넓이가 $0.1[m]{\times}0.1[m]$이며 공간내부는 2차원 층류유동으로 간주하였다. 공기의 유입속도는 0.07[m/s]이고, 유입온도는 $27^{\circ}C$이며, 유입구의 위치는 일정한 위치에 고정되어 있다. 주요 변수로는 발열체의 열유속, 유출구의 위치, 발열체의 위치, 그리고 벽면이 방사율을 선택하였다. 본 연구에서는 외부로부터 유입되어지는 찬공기와 발열체에 의해서 부력의 상승하는 뜨거운 공기의 혼합에 의한 유동특성 및 열전달특성을 복사를 고려하여 고찰하였다. 결과로써 가장 열전달이 활발한 발열체의 위치는 바닥의 좌측벽으로부터 0.075[m]일때이다. 이러한 연구는 실제적으로 전자부품 같은 것의 효율적인 냉각목적에 적용되어질 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권6호
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• pp.1518-1522
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• 1999

마이크로파를 이용한 우유의 HTST 저온살균시 품질의 변화를 이화학적 성분 변화를 중심으로 상법과 비교하고자 하였다. 이때 HTST $(72^{\circ}C,\;15$초)법으로 살균하되 열수만을 이용한 경우(MP0)와 마이크로파로 온도를 올린 후 열수에서 holding한 경우(MP1)와 마이크로파만을 활용한 경우(MP2)의 세가지 경우로 구분하여 살균전후 변화를 pH와 적정산도, 비타민 A, 비타민 $B_1$, ascorbic acid 및 lysine 함량변화를 중심으로 비교해 보았다. 우유의 pH와 적정산도의 경우 살균전 후 큰 차이가 관찰되지 않았으며 살균방법별로도 차이가 없었다. 비타민 A는 MP0의 경우 살균전 기준23%의 파괴율을 보였으며 살균방법별로 유의차는 나타나지 않았다. 비타민 $B_1$은 MP0의 경우 살균전 기준 32%의 높은 파괴율을 보였으며 MP1의 경우는 4%의 낮은 파괴율을 보였고 MP2의 경우는 28%의 파괴율을 보였다. Ascorbic acid의 경우 MP0는 파괴율 43%, MP1은 18%, MP2는 29%를 보여 주었다. Lysine은 MP0의 경우 살균전보다 약 51%의 높은 파괴율을 보였으나 MP1의 경우는 16%, MP2의 경우는 10%의 낮은 파괴율을 보였다. 이로부터 마이크로파로 승온시킨후 holding하는 병용법(MP1) 또는 마이크로파 단독처리법(MP2)을 활용할 경우 통상적 HTST방법(MP0)보다 비타민이나 필수아미노산의 손실방지는 물론 Maillard 반응과 같은 바람직하지 않은 갈변반응이나 가열취 방지에도 효과가 있을 것으로 생각되었다. 이러한 연구 결과는 두유나 쥬우스, 맥주, 청주, 청량음료 등 다른 액상식품의 살균연구에도 확대 적용할 수 있으리라 기대된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권2호
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• pp.168-176
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• 2011

연구 목적: 임플란트 식립시에 발생할 수 있는 열변화는 임플란트의 실패를 초래할 수 있다. 식립토크에 따른 열변화 양상을 파악함으로 임플란트의 형태에 따른 차이점과 적절한 식립토크가 어떤 것인지 파악하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 실험재료로는 두께 15 - 20 mm의 소 견갑골을 가로 35 mm, 세로 40 - 50 mm 크기가 되도록 골편으로 자르고 이중에 피질골의 두께가 2 - 3 mm 되는 표본을 선정한 후 표본의 반을 $36.5^{\circ}C$ 수조에 실온 $25^{\circ}C$에 노출 시켜 내부 온도는 평균 $36.5^{\circ}C$, 표면온도 $28^{\circ}C$가 되도록 설계하였다. $4.5{\times}10\;mm$의 외부육각을 가지는 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트와 $4.8{\times}10\;mm$의 Microthread 형태를 지니는 내부연결 형태의 임플란트를 과도한 식립토크로 식립하고 온도 측정은 계측점에서 0.2 mm 이내에 열전대를 위치시켜 기록하였다. 삼차원유한요소 분석은 골의 형태를 가로 4 cm, 세로 4 cm, 높이 2 cm의 직육면체로 가정하고, 직육면체 윗면에서 2 mm까지를 피질골, 그 아랫부분을 해면골이라고 가정하였다. 마찰열은 매식이 종료된 상황에서 골에 남는 cavity 모양을 기초로 경계조건을 부여하였다. CAD 프로그램인 SolidWorks 소프트웨어를 이용하였고, 이를 유한요소 구조해석용 프로그램인 Abaqus 6.9-1로 불러들여 해석하였다. 결과 및 결론: In vitro실험에서 Microthread type의 임플란트가 상대적으로 더 높은 최고점 온도를 보여주고 있으며 이는 임플란트의 형태에 따른 마찰열 발생이 주요 원인으로 보인다. 유한요소분석을 통해 살펴본 결과 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트의 경우 50 Ncm이상에서 Microthread를 가지는 형태의 경우에는 35 Ncm이상에서 Eriksson 등이 보고한 역치를 초과하는 온도가 발생하였다. 이를 통해 볼 때 Microthread type 이 식립토크에 따른 온도 증가가 더 민감함을 알 수 있다. 실험결과를 통해서 서로 다른 형태의 임플란트 식립시에 임플란트의 형태에 따라 적절한 삽입토크를 부여하는 것이 성공적인 임플란트 시술에 중요한 요소 중에 하나임을 알 수 있었다. 특히 Microthread를 갖는 임플란트 형태는 높은 초기고정성을 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면 과도한 식립 토크로 인한 열 손상 가능성을 가질 수 있으므로 골량과 골질의 신중한 평가와 적절한 수술기법이 필요할 것으로 생각된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제29권4호
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• pp.519-528
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• 2002

임상에서 설비의 노후나 고장 등으로 인해 고속 핸드피스의 물 분사에 의한 냉각이 종종 불완전하게 일어날 수 있다. 또한 성인에 비해 치료에 관한 공포가 심하여 비협조적인 소아환자의 경우에는 물의 분사나 고속 흡인기의 사용을 거부하거나 지극히 혐오하는 경우도 드물지 않다. 이처럼 냉각이 충분히 이뤄지지 않은 상황에서 시행되는 다양한 술식은 치수조직에 치명적인 손상을 가할 수 있다. 본 연구의 목적은 임상 수복 술식을 시행하는 동안 각 치아표면에서 발생되는 열이 치수 내부로 전달되는 양상을 조사하기 위함이었다. 석고 블록에 식립된 90개의 하악 제2유구치를 대상으로 수종의 수복 술식을 시행하였고, 해당 치아표면에서 발생되는 열의 온도를 적외선 카메라와 thermography를 이용하여 측정하고, 이를 토대로 유한요소 분석을 통한 치질내 열전도에 관한 평가를 시행하였다. 본 연구에서 시행된 임상 술식의 주수 하 최고 표면 온도는 $30.8^{\circ}C{\sim}43.6^{\circ}C$, 비 주수 하에서는 $51.2^{\circ}C{\sim}103.4^{\circ}C$의 범위를 보였다. 술식 중에서는 치관 형성과정이 가장 높은 온도를, 아말감 제거 과정이 가장 낮은 표면온도를 보였다. 동일 술식 내에서의 주수와 비 주수 조건간에는 모든 술식이 유의한 차를 나타냈다(p<0.05). 유한요소 분석에서 나타난 치수각의 온도변화는 모든 비 주수 조건에서는 큰 폭으로 상승한 반면, 주수 하에서는 전반적으로 미약한 변화를 보였다. 이상의 결과는 고속 절삭기를 사용한 수복 과정에 주수에 의한 충분한 냉각이 치수 생활력의 유지를 위해서 필수적임을 시사해준다. 향후 보다 다양한 술식과 조건을 부여한 유사 분야의 연구가 추천된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권1호
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• pp.32-44
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• 2001

Er : YAG 레이저의 상아질 삭제효과와 이에 따른 온도변화를 평가하고자 발거된 소구치와 대구치로 상아세관내 조직액과 치수내압을 유지할 수 있는 상아질 시편을 제작하고 $2.94{\mu}m$의 pulsed Er : YAG 레이저(SDL-300EN, 삼성전자, 한국)를 handpiece형의 전달계를 이용한 비접촉식 방법으로 조사세기, pulse repetition rate, 조사시간, 물 분사여부 등의 조사조건을 달리하여 상아질 면에 조사하고 이때의 삭제량과 상아질 두께에 따른 온도변화, 그리고 삭제형태를 조사, 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 레이저 조사세기와 pulse repetition rate가 클수록, 그리고 조사시간이 길수록 삭제량이 증가되었다(P<0.05). 그러나 5Hz의 pulse repetition rate에서는 조사시간에 따른 삭제량의 차이가 크지 않았다. 2. 삭제된 와동은 비교적 변연부가 명확하고 깨끗하였으며 와동의 바닥은 원추형이였으며 부드러웠다. 조사세기와 pulse repetition rate가 클수록, 그리고 조사시간이 길수록 와동의 상부 직경이 넓었으며 150mJ, 5Hz, 5sec에서는 와동변연부에 약간의 crack이 관찰되었다. 3. 레이저 조사세기와 pulse repetition rate가 클수록, 그리고 조사시간이 길수록 상아질의 온도가 더 많이 상승하였으며 시편의 두께가 두꺼울수록 온도상승이 적었다(P<0.05). 4. 물을 분사하며 레이저를 조사할 경우 물을 분사하지 않은 경우에 비해 온도상승이 매우 감소되었다(P<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때 Er : YAG 레이저를 상아질에 조사할 경우 와동의 형태가 명확하고 물을 분사할 경우 온도상승이 많이 유발되지 않으므로써 삭제력이 좋고 치수에 유해작용이 없는 것으로 생각된다. 향후 임상에서 치질을 제거하는데 효율적으로 이용되기 위해서는 더욱 크고 이에 따른 온도상승을 최소로 할 수 있는 조사 시스템 및 방법에 대한 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.