• Tribology and Lubricants
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• 제32권5호
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• pp.160-165
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• 2016

AISI 4140 steel is widely used in various mechanical components owing to its superior mechanical properties. Surface hardening techniques are often used to further improve the properties, particularly for applications with moving components. The aim of this research is to understand the effect of heat treatment process on surface properties and tribological characteristics of AISI 4140 steel. In this work, we prepare two different AISI 4140 steel specimens- one cooled by air and one by oil- and determine surface properties such as surface topography and roughness using a confocal microscope. We also observe the cross-sections of the specimens using a scanning electron microscope to understand the difference in the material structure. In addition, we assess the hardness with respect to the distance from the surface using a micro-Vickers hardness tester. After characterizing the surfaces of the specimens, we investigate the wear characteristics of the specimens under hydrodynamic lubrication. The results show the presence of grooves on the surface of the oil-cooled specimens. It is likely that such grooves are formed during the cooling process using the oil. However, we observe no other significant differences in the surface properties of the specimens. The wear test results show the occurrence of severe wear on the oil-cooled specimens, which may be due to the groove formed on the surface. The results of this work may be helpful to improve surface properties using surface hardening techniques from a tribological perspective.

• 한국습지학회지
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• 제14권2호
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• pp.277-288
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• 2012

기수역은 하천의 종횡단 방향으로 수질 하안 저질 재료 및 미지형이 변화하는 환경변화가 매우 큰 공간으로 이러한 환경의 질적 차이에 의하여 생물 서식처가 달라지는 특수한 공간이다. 본 연구는 신곡 수중보의 건설과 수중보 하류의 과도한 준설 등이 수리적인 여건 변화를 제공하였고 이로 인하여 사주 변화가 급격히 진행된 한강의 장항습지를 대상으로 하구습지의 공간적 변화 추이와 장항습지의 물리 생태적 특성을 분석하여 사주부 식생의 정착과 확장과정을 규명하였다. 그 결과 장항습지의 사주면적은 1985년과 비교하여 2006년도에는 6배정도로 습지가 확장되었고, 갈대군락은 점차 감소하는 반면 선버들 군락은 증가하였다. 또한 토층분석 결과 장항습지는 하천의 영향을 받아 형성되었으며, 습지의 중류역에서부터 목본류가 정착하여 상하류로 확산된 것으로 분석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.275-275
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• 2013

Osteoblast is one of cells related with osseointegration and many research have conducted the adhesion of osteoblast onto the surface of implant. In the osseointegration, biocompatibility of the implant and cell adhesion to the surface are important factors. The researches related to cell adhesion have a direction from micro-scaled surface roughness to nano-scaled surface roughness with advancing nanotechnology. A cell reacts and sense to stimuli from extracellular matrix (ECM) and topography of the ECM [1]. Thus, for better osseointegration, we should provide an environment similar to ECM. In this study, we synthesize TiO2 nanowires using hydrothermal reaction because TiO2 provides inertness to titanium on its surface and enables it used as an implant material for the orthopedic treatment such as fixation of the bone fracture [2]. Ti substrate is immersed into NaOH aqueous solution. The solution are heated at $140{\sim}200^{\circ}C$ for various time (10~720 minutes). After heat treatment, we take out the sample and immerse it into HCl aqueous solution for 1 hour. The acid treated sample is heated again at $500^{\circ}C$ for 3 hours [3]. Then, we culture osteoblast on the TiO2 nanowires. For investigating cell adhesion onto nanostructured surface, we conduct several tests such as MTT assay, ALP (Alkaline phosphatase) activity assay, measuring calcium expression, and so on. These preliminary results of the cell culture on the nanowires are foundation for investigating cell-material interaction especially with nanostructure interaction.

• 생태와환경
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• 제53권4호
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• pp.390-407
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• 2020

This study was carried out to evaluate the restoration effect in the restored Yangjae stream and to draw up an adaptive management plan based on the results. As the result of evaluation on the restoration effect, the restored Yangjae stream was evaluated with low naturalness in both terms of the morphology of the stream and the composition and spatial distribution of vegetation. The diverse functional groups were introduced in the vegetation restoration, but the flooding regime, which is significant in the spatial distribution of riparian vegetation, were not correctly reflected. Exotic species or species that were not ecologically suitable for the location were introduced on the embankment and thus a measure to improve those problems is required. As the ecological principle was not reflected in the restoration plan, the stream was constructed as the double terrace structure. Therefore, the width of the waterway was narrowed further, and the waterfront was not designed to accommodate changes from flooding disturbance, making the micro-topography of the stream simpler and the naturalness lower. The adaptive management plan was prepared to improve those problems, and a plan for creating an ecological network was recommended to enhance the restoration effect.

• 대기
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• 제33권4호
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• pp.413-422
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• 2023

Urban Air Mobility (UAM) is promising, sustainable and efficient air transportation in a metropolitan area. Korean government has recently announced operation demonstration plans as a step toward commercialization of UAM. However, there is lack of understanding on the potential impact of weather on UAM operation. We collected weather observations from Gimpo International Airport and 5 automatic weather stations (AWS) along UAM corridor of the Han-River to assess weather barriers such as low visibility, wind gust and wind shear. The results show the frequency of low visibility near the corridor fluctuated significantly from year to year depending on the concentration of fine particulate matter (PM_2.5) in Seoul. The frequency of high wind speed-shift calculated using 1-minute wind observations was increased not only during the spring season (March, April, and May) but also the beginning of rainy season (Jun). In addition, a chance of high wind shear from 1-minute wind observations varied by the stations, suggesting that the condition is largely affected by topography including a river and high-rise buildings. These basic weather properties suggest that there are substantial weather barriers to UAM operations along the Han-River Corridor, while they cannot properly surveil micro-scale weather conditions in detail such as wind gust and wind shear over the corridor. Thus, this study suggests that potential barriers related to adverse weather need to be evaluated, building high-density weather observations infrastructure prior to UAM demonstration and commercialization.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.24-30
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• 2010

본 연구는 시간차 탄성파 탐사에 대한 천부지하구조의 영향을 분석하기 위해 반복적인 수치모형실험을 이용하였다. 수치 실험의 목적은 Otway 분지에 있는 Naylor 지역에서 $CO_2$ 격리를 목적으로 수행 된 현장 실험에서 관찰된 주요한 산란파들을 재생성하는 것이다. 특히, 수포화도를 변화시켜 가면서 상부토양과 심부의 주름진 점토/석회암 경계면의 탄성 성질들의 변화를 관찰하였다. 이러한 실험을 통해서 건기 빛 우기 계절에 행해진 측정치를 모사하였고, 계절의 변화가 탄성파 측정에 미치는 영향을 비반복성 관점에서 평가하였다. 이 영향들에 대한 정량화와 각각의 기여도를 측정하기 위해서 탄성파 파동방정식을 이용한 수치모델링이 수행되었다. 수치모델링 결과는 천부의 점토/석회암의 주름진 경계면에서의 상대적으로 간단한 분산 효과등이 시간차 탐사에 대한 상당한 영향을 미침을 보여주었다. 또한, 상부 토양에서의 포화도의 변화는 심지어 심부의 주름진 경계면보다도 더 탄성파 신호에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다. 현장에서 측정된 반복된 (시간차) 2차원 탄성파탐사 자료들 사이의 정규화원 RMS(Root-mean-square) 차이와 수치적으로 계산된 차이와의 전체적인 일치는 더 많은 연구가 필요함을 알 수 있다. 향후 진행될 연구는 micro VSP 배영과 매우 조밀한 굴절법 탐사를 이용해서 풍화 지역의 탄성 성질을 현장에서 측정하는 것이다. 본 연구의 결과는 중풍이냐 호주와 같이 카르스트 지형으로 생산에 어려움이 따르는 지역의 석유 생산 영상화와 같은 $CO_2$ 지중격리와 상관이 없는 분야에도 효과가 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권6호
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• pp.686-694
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• 2019

본 연구는 울릉도 너도밤나무림의 동태변화를 통한 유지기작을 연구하기 위하여 알봉분지에서 성인봉 사이 소능선부, 사면상부 및 계곡부를 포함한 너도밤나무가 우점하는 임분 1ha(20m×20m, 25개소)를 대상으로 흉고직경급 분포, 중요치, 종조성 분석을 통해 미세지형별 너도밤나무림의 임분구조 특성을 파악하기 위하여 실시하였다. 너도밤나무림 전체에서 흉고직경급 10cm 미만에서는 소능선부와 사면상부가 계곡부에 비하여 개체수가 많이 나타났으며, 흉고직경급 10-25cm에서는 소능선부의 개체수가 가장 많이 나타났고, 흉고직경급 25-45cm에서는 사면상부, 45cm 이상의 계곡부의 개체수가 가장 많이 나타났다. 모든 지형에서 흉고직경급 10cm 미만의 너도밤나무가 다수 분포하고 있는 것은 종자번식이 아닌 영양번식 또는 교란에 의한 맹아갱신인 것으로 판단된다. 지표종 분석결과 소능선부에서는 솔송나무, 만병초, 호자덩굴, 섬벚나무, 마가목, 큰두루미꽃 등 8종이, 계곡부에서는 풍게나무, 관중, 난티나무, 섬노루귀, 말오줌나무, 큰연영초, 공작고사리, 황벽나무 8종이 유이하게 나타났다.

• 한국지형학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-13
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• 2013

파도리 해빈은 우리나라의 대표적인 혼합해빈으로써 태안해안국립공원에 속하며 다양한 미지형 경관의 변화가 나타나는 해빈이다. 본 연구의 목적은 소산형 저조간석지와 반사형 비치페이스로 이루어진 5~7m의 대조차 혼합해빈인 파도리 해빈의 퇴적물 분포 특성을 미지형과의 관계를 통해 이동 매커니즘을 밝히고 파랑조건과 조석조건에 따른 미지형 경관변화의 양상을 파악하는 것이다. 연구 결과 첫째, 남부에서 북부로 갈수록 퇴적물 입도가 작아지는 경향성을 보였으며 해빈 남부에 넓게 펼쳐진 파식대가 해식애와 함께 주요한 퇴적물의 기원임을 알 수 있다. 파도리 해빈의 비치페이스와 범의 퇴적물 분포와 해빈을 가로지르는 방향과 연안 방향으로 일정한 입도 분포의 경향성을 보이는 것에 대해서는 선별운반작용으로 설명할 수 있다. 둘째, 혼합해빈의 미지형 경관변화의 주요한 원인에는 파랑과 조석이 있으며, 저파랑 환경에서 범이 발달하고 상부비치페이스에 비치 커습이 나타나는 반면 고파랑 환경에서 범의 규모가 작아지고 상부 비치페이스의 퇴적물은 혼합되는 경향을 보인다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제51권2호
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• pp.22-37
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• 2018

현재 국내 및 국외를 아울러 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 관심이 상당히 높아졌다. UAV에는 영상을 촬영하는 카메라가 탑재되어 있어 고고학 조사가 불가능한 지역의 접근에 유리하다. 더구나 항공사진 촬영을 통해 지형을 모델링하여 3차원 공간영상정보를 취득할 수 있어, 조사 대상지역의 지형에 대한 해석을 구체화할 수 있다. 이와 함께 과거 항공사진과의 비교 검토를 통해 지형의 변화모습을 파악한다면 유적의 존재 여부의 파악에도 많은 도움이 될 것이다. 이러한 유적 탐색을 위한 지형모델링은 크게 두 부분으로 나누어 접근할 수 있다. 우선 드론을 이용한 현재 지형의 항공사진을 취득한 후 이를 영상정합하고 후처리 과정을 진행하여 완성하는 방법과 과거 항공사진을 이용한 영상접합과 지형모델링을 완성하는 방법 등이다. 이 과정을 거쳐 완성한 모델링 지형은 여러 분석결과를 도출할 수 있는데, 현재의 지형모델링에서는 DSM과 DTM, 고도분석 등의 지형분석을 실시하여 형질변경 및 미지형의 모습을 대략적으로 파악할 수 있고, 과거 항공사진의 지형모델링에서는 원지형과 저습지 내 매몰미지형의 모습 등을 파악할 수 있다. 이를 실제 조사된 내용과 비교하고 각각의 지형모델링 자료를 중첩하여 살펴보게 되면 구릉지형에서는 형질변경의 모습을, 저습지형에서는 매몰된 미지형의 모습을 볼 수 있어 유적의 존부를 파악하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다. 이처럼 항공사진을 이용한 모델링 자료는 고고학현장에서 조사가 불가한 사유지나 광범위한 지역의 지형에 유적의 존재여부를 파악하는데 유용하며, 추후 유적의 보존처리와 관련한 논의에도 적극 이용될 수 있다. 나아가 과거와 현재의 지형자료의 비교를 통해 지적도나 토지활용도 등의 주제도로 제공이 가능하는 등, 다양한 방식으로의 활용 가능성을 생각할 수 있다. 그러나 무엇보다도 고고학 자료의 존재유무 파악을 위한 유적 탐색의 새로운 조사방법론으로 기능할 수 있다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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• pp.427-445
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• 2007

임플란트와 골 사이의 결합력을 증가시키기 위하여 타이타늄 표면에 변화를 주기위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 타이타늄의 표면 구조나 미세 지지도의 변화가 임플란트에 대한 세포의 반응에 영향을 미치며, 골아 유사세포는 표면 조도가 높은 타이타늄 표면에 더 잘 부착하며, 세포외 기질의 합성과 광물화 결정이 더 잘 일어난다고 알려져 있다. 그러나 대부분의 연구들은 마이크로 단위의 미세 지지도에 대한 연구들이고 나노 단위의 미세 지지도에 대한 연구들은 미미하다. 이에 본 연구에서는 ROS 17/2.8 cell line을 이용하여 기계적 처리만한 군을 대조군으로 하여 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면에 대한 골아 유사세포의 세포 부착양상, 증식 그리고 골아 유사세포의 표식인자 발현양상 등을 상호 비교하여 골아 유사세포에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. SEM을 이용한 미세 지지도 관찰에서 알칼리 처리군에서는 약 200mm의 초미세 다공성의 양상을 나타내었고, blasting 처리한 군에서는 $10\;{\mu}m$ 이하의 움푹 파인 양상을 보였다. 표면조도 측정에 있어서는 blasting 처리한 군에서 기계적 처리와 알칼리 처리된 군보다 더 높은 표면 조도를 보였으며 이는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.01). 표면결정성 분석에서는 알칼리처리 군에서 anatase와 rutile결정형이 보였으나, blasting 처리한 군과 기계적 처리 군에서는 관찰되지 않았다. 골아 유사세포 1시간 배양 후의 전자현미경 관찰에서 모든 군의 세포는 부착 및 전개 과정을 보였고, 3시간 배양에서는 모든 군의 세포가 더 많이 전개되었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 세포가 다소 더 불규칙한 형태를 나타내었다. 24시간 배양에서는 모든 군의 세포에서 완전히 전개가 일어난 양상을 보였다. 1, 4, 7일간 세포배양 후 세포활성을 평가하기 위한 MTT assay에서는 모든 군에서 시간이 증가함에 따라 세포수가 증가하였으며, 1일째에 blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 세포활성도가 통계학적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 골아 유사세포 표식인자인 osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상을 관찰해 본 결과, osteopontin, alkaline phosphatase, ${\alpha}\;1(1)$ collagen의 유전자 발현양상이 세 군 모두에서 유의한 차이는 관찰할 수 없었으나, blasting 처리한 군과 알칼리처리 군에서 기계적 처리 군에 비해 유전자 발현양상이 다소 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면과 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면이 기계적 처리 군에 비해 골아 유사세포의 기능을 촉진시키나, 알칼리 처리된 나노 단위의 미세 지지도 표면은 blasting 처리한 마이크로 단위의 미세 지지도 표면이 골아 유사세포의 기능에 미치는 영향을 압도하지는 않는 것으로 사료된다.