• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.126-137
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• 2024

카라기난 기반 복합필름은 세 가지 다른 아연 염(zinc acetate, zinc chloride 및 zinc nitrate) 원료를 사용하여 합성한 ZnONPs를 카라기난에 첨가하여 solvent casting 방법으로 제작되었다. SEM 결과에 따르면, 사용된 아연 염의 종류에 따라 ZnONPs의 크기와 모양에 차이가 나타났지만, 모든 ZnONPs가 카라기난 복합필름 내에서 균일하게 분산되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 카라기난 기반 복합필름(Car-ZnONPs)의 두께는 아연 염의 종류와 관계없이 순수 카라기난 필름에 비해 증가하였다. 파단 연신율(EB)은 증가하였고, 인장강도(TS)는 유의적으로 감소하였으며, 탄성 계수(EM)는 유의적 차이를 나타내지 않았다. 이를 통해 복합필름의 기계적 특성인 TS와 EB는 첨가된 나노입자의 크기와 첨가량에 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 또한, 모든 종류의 Car-ZnONPs 복합필름은 E. coli O157:H7 및 L. monocytogenes 에 대해 강한 항균 활성을 나타냈으며, 특히 zinc chloride로 합성된 Car-ZnONPs^ZC 필름이 가장 우수한 항균 성능을 나타냈다. 이는 zinc chloride에서 합성된 나노입자가 다른 아연 염에 비해 더 많은 아연 이온을 방출하기 때문으로 판단된다. 아연 염의 종류가 ZnONPs의 항균 능력에 영향을 미치며, 이러한 영향은 염의 종류에 따라 변화하는 ZnONPs의 크기, 형태 및 아연 이온 방출 정도에서 기인한다. 평가된 복합필름 중 Car- ZnONPs^ZC가 가장 높은 자외선 차단 특성을 보였으며, 파단 연신율도 순수 카라기난 필름에 비해 유의미하게 증가하여, 포장된 식품의 안전성을 유지하고 유통기한을 연장하는 데 활성 포장 필름으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제55권4호
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• pp.253-260
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• 2023

Germanium-68/gallium-68 (⁶⁸Ge/⁶⁸Ga) 제너레이터는 의료용가속기에 비해 크기가 작아 공간적 활용도가 높고 유지비가 저렴하고, Ga-68 표지 방사성의약품의 생산방식이 간편하기 때문에 세계적으로 사용빈도가 급격히 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 제작비용이 낮으며 사용이 쉽고 유지보수가 용이한 Ga-68 표지 방사성의약품 전용 자동합성장치를 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발한 자동합성장치에 사용된 부품들은 대부분 국내에서 생산된 제품들을 사용하여 생산 단가를 낮추었고, 자체 구동프로그램을 개발하여 사용자 편의성을 높였다. 또한, 자동합성장치의 시스템 평가를 통해 작동에 이상이 없음을 확인하였고, ⁶⁸Ga-DOTA-[Tyr3]-octreotide 합성 프로그램을 사용하여 조제 시 안정된 표지 수율과 임상적용 기준을 만족하는 품질관리 결과를 획득하였다. 최근 다양한 Ga-68 표지 방사성 의약품이 개발되고 있어 본 연구를 통해 개발한 방사성의약품 전용 자동합성장치는 추후 보다 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.157-164
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• 2023

하굿둑은 내륙의 염분 침투를 방지하고 공급 용수를 확보하기 위해 설치되어 홍수기를 제외하고 닫힌 상태로 운용되고 있다. 그러나, 수문은 부영양화와 같은 수질 문제를 발생시켜 수질 개선과 용수 공급의 목적을 이루기 위해 수문 운영에 따른 염분 침투영향 파악이 필수적이다. 지하수는 지표하 조건과 느린 흐름 특성으로 인해 수치 모형을 통한 분석이 주로 수행된다. 본 연구에 이용된 OpenGeosys는 열-수리-역학-화학 현상을 모의할 수 있는 오픈소스 모형이다. 모의는 하굿둑이 없는 자연흐름 조건, 3~9월의 농번기를 고려하여 수문이 운영된 조건을 반영하여 수행되었다. 모형은 해석해와 검증하여 3.7%의 오차를 획득함으로써 염분 침투 가능성을 평가하였고, 모의 결과, 농번기를 고려한 수문 운영 조건의 염분침투 길이는 자연흐름 조건보다 46% 감소하여 약 74.36 m로 파악되었다. 본 모의의 결과는 지하수 관련 정책 수립 및 지하수 이용자의 지하수 이용 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.238-245
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• 2024

본 연구에서는 강관의 효율적 유지관리를 위한 모니터링 시스템 개발 연구의 일환으로 개질 폴리에틸렌 코팅 처리된 강관의 성능 평가를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 기존 방식인 기계적 전처리 코팅의 경우 확관시 폴리에틸렌 부착이 저하되는 현상이 발생하여 이를 해결하고자 칼슘 혼입 인산 아연 피막을 활용한 화학적 전처리 공정이 적용되었다. SEM 및 EDX 분석결과, Zn/Ca 비 1.0에서 가장 치밀한 구조가 확인되었다. 또한, 확관 시의 코팅 이탈 방지를 위한 그라프트 처리 무수말레산을 기반으로 엘라스토머, 금속산화물, 블로킹방지제, 슬립제를 각기 다른 조합으로 혼입하여 개질된 폴리에틸렌 코팅 강관에 대한 부착 및 연신율 평가를 실시하였다. 그 결과, 모든 개질 재료를 혼입한 시험체(S4)에서 금속산화물만 혼입한 시험체(S2)대비 25% 이상 향상된 성능을 확인하였다. 마지막으로, 공정이 완료된 코팅 파이프에 대하여 표면부 코팅 손상 방지를 위한 파이프 고정 부속 일부인 쐐기형 소켓링과 이탈 방지 압륜을 개발하고 성능평가를 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.103-111
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• 2024

축류팬은 상대적으로 저압의 유동 영역에서 유동을 수송하기 위해 사용되며, 다양한 설계 변수에 대해 설계된다. 축류팬의 날개 끝 형상은 유동 및 소음 성능에 지배적인 역할을 수행하며 이에 대한 대표적인 유동 현상으로 날개 끝에서 발생하는 날개 끝 와류와 누설 와류가 있다. 이러한 3차원 유동 구조를 제어하기 위해 다양한 연구가 수행되어 왔으며, 항공기 분야에서 날개 끝 와류를 억제하고 효율을 증가시키기 위해 윙렛 형상이 개발되었다. 본 연구에서는 에어컨 실외기용 축류팬 날개에 적용된 윙렛 형상의 영향을 분석하기 위한 수치적, 실험적 연구를 수행하였다. 3차원 유동 구조 및 유동 소음을 수치적으로 분석하기 위해 unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Ffocws-Williams and Hawkings(FW-H) 방정식을 전산유체역학 기법에 기초하여 수치 해석하였으며, 실험 결과와의 비교를 통해 수치 기법의 유효성을 검증하였다. 윙렛 형상에 따른 날개 끝 와류와 누설 와류의 형성의 차이를 3차원 유동장을 통해 비교하고, 그에 따른 공기역학적 성능을 정량적으로 비교하였다. 또한, 예측 유동장을 바탕으로 소음을 수치적으로 모사하여 윙렛 형상이 유동 소음 측면에 미치는 영향을 분석하였다. 대상 팬 모델의 시제품을 제작하여 유동 및 소음 실험을 실시하여 실제 성능을 정량적으로 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권6호
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• pp.705-720
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• 2024

Analyzing the collapse behavior of thin-walled steel structures holds significant importance in ensuring their safety and longevity. Geometric imperfections present on the surface of metal materials can diminish both the durability and mechanical integrity of steel shells. These imperfections, encompassing local geometric irregularities and deformations such as holes, cavities, notches, and cracks localized in specific regions of the shell surface, play a pivotal role in the assessment. They can induce stress concentration within the structure, thereby influencing its susceptibility to buckling. The intricate relationship between the buckling behavior of these structures and such imperfections is multifaceted, contingent upon a variety of factors. The buckling analysis of thin-walled steel shell structures, similar to other steel structures, commonly involves the determination of crucial material properties, including elastic modulus, shear modulus, tensile strength, and fracture toughness. An established method involves the emulation of distributed geometric imperfections, utilizing real test specimen data as a basis. This approach allows for the accurate representation and assessment of the diversity and distribution of imperfections encountered in real-world scenarios. Utilizing defect data obtained from actual test samples enhances the model's realism and applicability. The sizes and configurations of these defects are employed as inputs in the modeling process, aiding in the prediction of structural behavior. It's worth noting that there is a dearth of experimental studies addressing the influence of geometric defects on the buckling behavior of cylindrical steel shells. In this particular study, samples featuring geometric imperfections were subjected to experimental buckling tests. These same samples were also modeled using Finite Element Analysis (FEM), with results corroborating the experimental findings. Furthermore, the initial geometrical imperfections were measured using digital image correlation (DIC) techniques. In this way, the response of the test specimens can be estimated accurately by applying the initial imperfections to FE models. After validation of the test results with FEA, a numerical parametric study was conducted to develop more generalized design recommendations for the stainless-steel shell structures with the initial geometric imperfection. While the load-carrying capacity of samples with perfect surfaces was up to 140 kN, the load-carrying capacity of samples with 4 mm defects was around 130 kN. Likewise, while the load carrying capacity of samples with 10 mm defects was around 125 kN, the load carrying capacity of samples with 14 mm defects was measured around 120 kN.

• 상하수도학회지
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• 제37권4호
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• pp.215-229
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• 2023

In this study, non-destructive technologies that can be applied to evaluate the integrity of valve materials, safety against internal pressure caused by corrosion, and the blocking function of large-diameter water valves during operation without requiring specimen collection or manpower entering the inside of the valve were tested to assess the reliability of the technologies and their suitability for field application. The results showed that the condition of the graphite structure inside the valve body can be evaluated directly through the optical microscope in the field without specimen collection for large-diameter water butterfly valves, and the depth of corrosion inside the valve body can be determined by array ultrasound and the tensile strength can be measured by instrumented indentation test. The reliability of each of these non-destructive techniques is high, and they can be widely used to evaluate the condition of steel or cast iron pipes that are significantly smaller in thickness than valves. Evaluation of blocking function of the valves with mixed gas showed that it can be detected even when a very low flow rate of mixed gas passes through the disk along with the water flow. Finally, as a result of evaluating the field applicability of non-destructive technologies for three old butterfly valves installed in the US industrial water pipeline, it was found that it is possible to check the material and determine the suitability of large-diameter water valves without taking samples, and to determine the corrosion state and mechanical strength. In addition, it was possible to evaluate safety through the measurement results, and it is judged that the evaluation of the blocking function using mixed gas will help strengthen preventive response in the event of an accident.

• 한국주조공학회지
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• 제44권4호
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• pp.97-102
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• 2024

본 연구는 부분적으로 비정질 구조와 특성을 가진 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭 리본의 특성을 Hall effect, SEM-EDX, XRD 등을 사용하여 분석하였다. 멜트 스피닝 방법으로 제작된 이 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 기반 합금 리본은 두께가 96㎛ 이하이고 폭이 100mm이다. 인장강도 l,641MPa, 항복강도 l,541MPa, 연신율 1%, 탄성계수 98GPa의 성능을 나타냈다. Bulk concentration, Resistivity, Mobility 값은 일반적인 heavy doping 세라믹과 금속의 중간값을 보이고 일반 금속보다 약 100배 정도 약하여 Si에 근접하며 전기 전도도가 좋은 편이다. 또한, 극한 온도에서의 폴딩 테스트를 수행하여 -20℃에서 150,000회, 24℃에서 300,000회, 60℃에서 150,000회를 견디며 폴딩 불량이 나타나지 않았다. 이 결과는 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭리본 합금의 우수한 내구성과 신뢰성을 보여주며, 이러한 합금을 사용한 전자 제품의 개발 가능성을 시사한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권3호
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• pp.1-9
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• 2024

본 논문은 반도체 패키징 기술의 발전에서 Cu/Polymer 하이브리드 본딩 기술의 중요성을 다룬다. 인공지능(AI) 시대의 요구에 부응하여, 반도체 업계는 높은 I/O 수, 저전력, 고열 방출, 다기능성, 소형화를 달성하기 위해 이종 집적 패키징 기술을 탐구하고 있다. 기존의 Cu/SiO₂ 하이브리드 구조는 1nm 이하의 표면거칠기 달성을 위한 CMP 공정과의 호환성 및 파티클 원인의 접합부 결함 발생 등의 한계점이 존재하지만, Polymer를 사용한 Cu/Polymer 하이브리드 본딩 기술이 이를 극복할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 본 연구는 Cu/Polymer 하이브리드 본딩에 필요한 Polymer의 증착, 패터닝, 그리고 물성 변화를 중점적으로 탐구하며, 이를 통해 Cu/Polymer 하이브리드 본딩 구조가 기존 기술 대비 갖는 장점과 잠재적 응용 가능성을 제시한다. 특히, 낮은 유리전이온도(Tg)를 가진 Polymer의 사용이 가질 수 있는 저온 접합 공정에서의 이점과 높은 열팽창계수로 인한 기계적 특성의 향상에 대해 논의된다. 또한, Polymer의 표면 특성 변화와 플라즈마 처리를 통한 접합 메커니즘의 개선을 다루며, 본 연구는 Cu/Polymer 하이브리드 본딩 기술이 반도체 업계의 고성능, 저전력 소자 개발에 기여할 수 있는 중요한 돌파구가 될 것임을 강조한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.27-35
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• 2024

일반적으로 선상성형작약은 다양한 무기체계의 절개장치에 사용되고 있다. 선상성형작약의 침투성능은 화약 종류, 화약 충전량, 화약 충전 금속집의 재질, 절개 대상물과의 이격거리 등에 따라 달라진다. 또한 선상성형작약의 제작공정에 의한 내부 단면 형상 차이가 침투성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 제작된 선상성형작약의 침투성능을 분석하기 위해 선상성형작약의 내부 형상을 CT 촬영하고 두꺼운 각재에 선상성형작약의 침투성능 실험을 수행하였다. 실험 결과에서 선상성형작약의 길이 방향으로의 위치에 따라 침투깊이가 다르게 나타났고, 일부는 선상성형작약의 요구 절개성능에 미치지 못하였다. 실험에 사용된 선상성형작약은 4 mm의 판재를 절개할 수 있는 것으로 제작되었지만, 침투성능 실험 결과에서 침투깊이가 4 mm 미만인 위치가 많이 발생하였다. 이러한 이유를 찾기 위해 AUTODYN 기반의 수치해석을 통해 요구 절개성능에 미치지 못하는 침투성능을 모사하여 선상성형작약의 판재에서의 절개 여부를 확인하였다. 수치해석을 통해 선상성형작약은 절개 대상물의 두께에 따라 응력의 분포가 달라져 침투성능이 달라지는 것을 확인하였다.