• 제목/요약/키워드: Porosity reduction

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Differential effects of type 1 diabetes mellitus and subsequent osteoblastic β-catenin activation on trabecular and cortical bone in a mouse mode

  • Chen, Sixu;Liu, Daocheng;He, Sihao;Yang, Lei;Bao, Quanwei;Qin, Hao;Liu, Huayu;Zhao, Yufeng;Zong, Zhaowen
    • Experimental and Molecular Medicine
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    • 제50권12호
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    • pp.3.1-3.14
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    • 2018
  • Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is a pathological condition associated with osteopenia. $WNT/{\beta}$-catenin signaling is implicated in this process. Trabecular and cortical bone respond differently to $WNT/{\beta}$-catenin signaling in healthy mice. We investigated whether this signaling has different effects on trabecular and cortical bone in T1DM. We first established a streptozotocin-induced T1DM mouse model and then constitutively activated ${\beta}$-catenin in osteoblasts in the setting of T1DM (T1-CA). The extent of bone loss was greater in trabecular bone than that in cortical bone in T1DM mice, and this difference was consistent with the reduction in the expression of ${\beta}$-catenin signaling in the two bone compartments. Further experiments demonstrated that in T1DM mice, trabecular bone showed lower levels of insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) than the levels in cortical bone, leading to lower $WNT/{\beta}$-catenin signaling activity through the inhibition of the IGF-1R/Akt/glycogen synthase kinase $3{\beta}$ ($GSK3{\beta}$) pathway. After ${\beta}$-catenin was activated in T1-CA mice, the bone mass and bone strength increased to substantially greater extents in trabecular bone than those in cortical bone. In addition, the cortical bone of the T1-CA mice displayed an unexpected increase in bone porosity, with increased bone resorption. The downregulated expression of WNT16 might be responsible for these cortical bone changes. In conclusion, we found that although the activation of $WNT/{\beta}$-catenin signaling increased the trabecular bone mass and bone strength in T1DM mice, it also increased the cortical bone porosity, impairing the bone strength. These findings should be considered in the future treatment of T1DM-related osteopenia.

페놀수지 및 에틸렌 글리콜을 첨가한 유리질 카본 코팅층의 물성 제어 (Morphology control of glassy carbon coating layer to additive ethylene glycol and phenolic resin)

  • 주상현;주영준;이혁준;심영진;박동진;조광연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.89-95
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    • 2022
  • 본 연구에서는 페놀수지를 사용하여 흑연표면에 유리질 카본 코팅을 진행하였다. 코팅액은 균일한 표면을 가지는 유리질 카본 코팅층 형성을 위해 페놀수지와 경화제, 희석제, 첨가제 등을 혼합하였다. 코팅된 페놀수지는 25~60℃에서 건조 100~200℃에서 경화 500~1,500℃에서 열처리하여 유리질 카본으로 전환하였다. 유리질 카본의 특성 분석을 위해 FTIR, XRD, SEM 분석, 밀도/기공율/접촉각 측정을 진행하였다. 유리질 카본 형성에 있어 최적 온도는 약 1,000℃로 확인되었다. 그리고 첨가제의 함량이 높아질수록 코팅 표면의 결함감소, 기공율 감소, 접촉각 증가, 밀도 증가 등의 효과를 보였다. 첨가제를 통한 유리질 카본 코팅층 형성 방법은 흑연 코팅 및 다른 분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

석탄층 메탄가스 저류층에서 탄층 심도를 고려한 메탄가스의 흡착 특성에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Adsorption Characteristics of Methane Gas Considering Coalbed Depth in Coalbed Methane Reservoirs)

  • 송차영;이동진;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.39-48
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    • 2023
  • 본 연구에서는 석탄층 메탄가스(coalbed methane, CBM)의 저류층 조건에 따른 석탄의 메탄가스 흡착량 측정 실험을 수행하였다. 인도네시아 북부 칼리만탄 섬 내 임의의 광구에서 취득한 석탄시료를 사용하여 저류층 조건(상압 ~ 1,200 psi 압력범위, 15 ~ 45℃ 온도 범위)에서 탄층 입자에 대한 가스흡착량을 측정하였으며, 취득된 절대 흡착량에 삼각선형보간법을 적용하여 실험이 수행되지 않은 온도 및 압력 범위에서 최대 가스흡착량을 산출하였다. 실험 결과, 압력이 증가하고 온도가 감소할수록 석탄 입자에 대한 가스흡착량이 증가하지만 적정 심도(1,000 ft) 이상에서는 그 증가폭이 감소하는 것을 확인하였다. 유효응력을 고려하여 석탄층의 심도별 탄리 투과도와 탄리공극률을 산출한 결과, 탄리투과도는 28.86 ~ 46.81 md, 탄리공극률은 0.83 ~ 0.98%로 나타났다. 이는 석탄층에서 심도에 따른 투과도 감소폭이 크기 때문에 심도에 따른 가스 생산성이 크게 변함을 의미한다. 따라서 향후 석탄층 메탄가스 저류층에서 생산정 간격 설계 시 석탄층의 심도조건을 필수적으로 고려해야 한다.

산업부산물 구형골재를 사용한 폴리에스테르 폴리머 콘크리트의 특성(III) (아토마이징 제강슬래그를 충전재와 잔골재로 사용) (Characteristics of Polyester Polymer Concretes Using Spherical Aggregates from Industrial By-Products (III) (Using an Atomizing Steel Slag as a Filler and Fine Aggregate))

  • 황의환;김진만
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.104-110
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    • 2015
  • 폴리머 콘크리트는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비하여 가격이 8~10배 비싼 것으로 알려져 있다. 그러므로 폴리머 콘크리트 제품 생산에 있어서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 폴리머 결합재의 절감기술을 개발하기 위하여 철강 산업에서 발생되는 제강 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하여 아토마이징 공법으로 표면이 매끄러운 구형의 골재를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 제조에 일반적으로 사용되는 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재) 대신 구형의 아토마이징 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하면 최밀 충전효과와 볼베어링 효과로 작업성이 향상되어 폴리머 결합재의 절감효과를 기대할 수 있다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징제강 슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 공시체의 압축강도는 증가되었으나 휨강도는 폴리머 결합재의 첨가율에 따라 최대값이 다르게 나타났다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘과 강모래대신 구형의 아토마이징 제강 산화슬래그와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트는 작업성이 현저히 개선되어 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 19.0% 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

Colloidal Silica의 특성이 SCR 촉매의 성능 및 열적 안정성에 미치는 영향 (Effect of Colloidal Silica on Selective Catalytic Reduction (SCR) Catalyst Activity and Thermal Stability)

  • 차진선;이형원;신민철;정보라;김홍대
    • 공업화학
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    • 제31권1호
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    • pp.61-66
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    • 2020
  • 본 연구에서는 압착·코팅방식 촉매 제조 공정에 첨가제로 사용되는 콜로이드 실리카의 특성이 제조된 촉매의 성능 및 열적 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 위해 4종의 콜로이드 실리카를 대상으로 실리카 형상 및 크기, 비표면적 및 기공특성, 성분 등을 분석하였으며 해당 콜로이드 실리카를 적용하여 제조한 V2O5/TiO2 촉매의 특성 평가 및 NOx 전환율에 대한 연구를 수행하였다. 콜로이드 실리카를 이용하여 제조한 촉매의 특성은 적용한 콜로이드 실리카의 특성에 따라 달라지며, 특히 콜로이드 실리카 내 피독물질 함량은 촉매 성능에 직접적인 영향인자인 것으로 분석되었다. 또한 콜로이드 실리카 내 실리카 함량이 높을수록 촉매의 열안정성과 성능이 향상되는 것으로 나타났다.

평관형 고체 산화물 연료전지의 연료극 지지체 NiO/YSZ의 환원 및 재산화 거동 특성 (Redox Behaviors of NiO/YSZ Anode Tube in Anode-Supported Flat Tubular Solid Oxide Fuel Cells)

  • 송락현;이길용;신동열
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.82-89
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    • 2006
  • The redox behaviors of anode-supported flat tube for solid oxide fuel cell has been studied. The mass change of the extruded NiO/YSZ anode flat tube during redox cycling was examined by thermogravimetric analysis(TGA). The result of TGA was shown a rapidly mass change in the range of $455\;-\;670^{\circ}C$ and the reoxidation of the NiO/YSZ anode was almost completed at $750^{\circ}C$. The starting temperature of reoxidation and the maximum temperature of oxidation rate decreased with increasing the reoxidation cycle, which is attributed to the increased porosity caused by volume change. Bending strengths of the NiO/YSZ anode after redox cycling were 96 - 80 MPa and the bending strength decreased slightly with increasing the redox cycle. On the other hand, the bending strength of the NiO/YSZ anode with electrolyte showed 130 MPa after first redox cycling but decreased rapidly with increasing the redox cycle. From the results of the bending test and the microstructure observation, we conclude that the crack initiation of the electrolyte-coated NiO/YSZ anode was induced easily at interface of electrolyte/anode tube and propagated cross the electrolyte.

강원도 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학풍화실험에 의한 물성 변화 연구 (Variation of Geomechanical Characteristics of Granite and Orthogneiss in Wonju Area due to Accelerated Artificial Chemical Weathering Tests)

  • 우익;엄정기;박혁진
    • 터널과지하공간
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    • 제19권3호
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    • pp.213-225
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    • 2009
  • 본 연구는 실내 화학풍화실험을 통하여 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학적 풍화특성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위하여 이중속실렛추출장치를 이용하여 170여일간의 용탈실험을 수행하고 연구 지역 암석의 화학적 풍화작용에 의한 원소 이동과 물성변화를 측정하였다. 풍화에 따른 구성광물의 반응정도에 따른 차별적 풍화침투와 P파속도의 전반적인 감소가 관찰되었으나, 공극률의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었다. 화학풍화실험에 따른 화강암의 일축압축강도는 F 등급에서 20%, SW 등급에서 16% 정도 감소되는 것으로 나타났다. 연구지역에 분포한 화강편마암의 경우에는 뚜렷한 이방성에 의한 일축압축강도의 편차로 인하여 풍화에 따른 암석강도의 저감효과를 평가하기 어렵다. 연구지역에 대한 중 장기적인 풍화 예측을 위해서는 화학적 풍화와 더불어 물리적 풍화가 병행된 조건에서의 고찰 필요하며 앞으로도 심도있는 후속 연구가 요구된다.

디젤로 오염된 토양의 효과적인 Bioventing

  • 왕성환;오영진;문원재;박태주
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.66-69
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    • 2002
  • In this work, cost effective venting is considered by comparing flow rates of 5$m\ell$/min, 10$m\ell$/min, and 20$m\ell$/min. Studies were performed on a soil artificially contaminated with diesel oil (the initial TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) concentration of 7098mg/kg), and nutrient condition was C:N:P rate of 100:10:1. The soil has a sandy texture with pH of 6.8, 2.16 ~2.38% organic matter, a total porosity of 47~52% and field capacity 16.2~ 17.2%. The column experiments was made of glass column of 60cm length and 10cm I.D. at controlled temperature of 2$0^{\circ}C$($\pm$2.5$^{\circ}C$). The efficiency of continuous flow rate of 5, 10 and 20$m\ell$/min resulted in separately 61.3%, 58.1%, and 55% reduction of initial TPH concentration(7098mg/kg). Hydrocarbon utilizing microbial count and dehydrogenase activity in air flow of 5$m\ell$/min were higher than those of the others. The first order degradation rate of n-alkanes ranging from C10 to C28 was higher than that of pristane and phytane as isoprenoids. The $C_{17}$/pristane and $C_{18}$phytane ratios for monitoring the degree of biodegradation were useful only during the early stages of oil degradation. Degradation contributed from about 89% to 93% of TPH removal. Volatilization loss of diesel oil in contaminated soil was about 7% to 11%, which was significantly small compared to degradation.n.

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초음파를 적용한 PET 직물의 알칼리 가수분해에 관한 연구(II) - 기공특성과 올리고머 분석 - (A Study on the Alkali Hydrolysis of PET fabrics with Ultrasonic Application(II)- Surface Porosity and Oligomer Analysis -)

  • 김삼수;서말용;박성우;윤태희;이승구;허만우
    • 한국염색가공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.305-312
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    • 2002
  • In order to give a silk-like touch to PET fabrics, the PET fabrics were treated with NaOH alkaline solution in various conditions. In alkaline treatment, the liquor flow type pilot weight reduction apparatus with magnetostrictive ultrasonic transducer was used for the study. The effects of ultrasonic application, treatment time and temperature at NaOH 4% and 6"A solution on the decomposition rate of PET fabrics. From the results of the decomposition rate of PET fabrics, the qualitative and quantitative analysis of oligomer after decomposition of PET fabrics carried out by the HPLC. On the other hand, the surface pore characteristics of decomposition PET fabrics measured by porosimetery. The pore characteristics on the surface of treated PET fiber depended on the decomposition rate and did not depend on the ultrasonic cavitation. The pore diameter of alkaline untreated PET fiber were 15A and those of treated PET fibers were 5~6$\AA$ at the maximum pore volume. The average pore sizes of fiber before and after treatment were 141 h and 160h, respectively. Total amount of oligomer of the untreated PET fibers were 1.70wt% and 67.7% of total oligomer occupied with PET cyclic trimer and PET cyclic tetramer. Total amount of oligomer of fiber with 26.9% and 48.0% of weight loss without ultrasonic application were 1.78wt% and 1.79wt%, respectively. Also total amount oligomer of fibers which were reduced 27.7% and 48.2% of weight loss with ultrasonic application were 1.74wt%. This result showed that the removal rate of oligomer in the process of alkaline hydrolysis with ultrasonic higher than that of without ultrasonic application.tion.

냉간금형용 합금공구강 분말 및 적층조형체의 미세조직 (Microstructures of Powders and Additively Manufactured Objects of an Alloy Tool Steel for Cold-Work Dies)

  • 강전연;윤재철;김호영;김병환;최중호;양상선;유지훈;김용진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.202-209
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    • 2017
  • A cold-work tool steel powder is used to fabricate 3-dimensional objects by selective laser melting using a high-pressure gas atomization process. The spherical powder particles form continuous carbide networks among the austenite matrix and its decomposition products. The carbides comprise Nb-rich MC and Mo-rich $M_2C$. In the SLM process, the process parameters such as the laser power (90 W), layer thickness ($25{\mu}m$), and hatch spacing ($80{\mu}m$) are kept fixed, while the scan speed is changed from 50 mm/s to 4000 mm/s. At a low scan speed of 50 mm/s, spherical cavities develop due to over melting, while they are substantially reduced on increasing the speed to 2000 mm/s. The carbide network spacing decreases with increasing speed. At an excessively high speed of 4000 mm/s, long and irregularly shaped cavities are developed due to incomplete melting. The influence of the scan pattern is examined, for which $1{\times}1 mm^2$ blocks constituting a processing layer are irradiated in a random sequence. This island-type pattern exhibits the same effect as that of a low scan speed. Post processing of an object using hot isostatic pressing leads to a great reduction in the porosity but causes coarsening of the microstructure.