• Applied Microscopy
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• 제42권2호
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• pp.67-76
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• 2012

고강성 나노섬유 생산이 가능한 전기방사장치 방사노즐의 설계를 위해 자연을 모방하는 공학적 방법론을 도입하여, 무당거미(Nephila clavata L.Koch) 대병상선의 토사관과 그 생체방적 시스템이 지닌 미세구조적 특성을 고해상도의 전자현미경 관찰을 통해 분석하였다. 자연계에서 가장 강도가 높은 드래그라인을 생성, 분비하는 대병상선의 토사관은 bullet type spigot을 통해 전방적돌기 표면에 개구되어 있었으며, 신축성 구조를 지닌 토사관 말단마디의 노즐을 통해 고체상의 실크가 생성되었다. 분비낭과 토사관 사이를 연결한 분비관은 루프를 형성한 후 방적돌기에 수납되었고, 분비관 내강의 직경은 점진적으로 축소되어 노즐을 통해 방사되는 실크의 직경은 펀넬 부위의 1/10 이하인 것으로 관찰되었다. 한편, 실크 중합과정에서 수분을 제거하기 위한 큐티클의 특수구조가 관찰되었는데, 분비낭의 펀넬 부위에서는 해면상 큐티클 구조가 그리고 분비관의 말단부에서는 비후된 subcuticle 구조와 함께 잘 발달된 상피의 미세융모 층이 확인되었다. 또한 분비관의 내강부 큐티클 표면에서 확인된 나선형 강선구조는 실크 전구물질의 신속한 유동을 촉진하는 장치일 것으로 해석되었다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.229-237
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• 2018

Medical silicone tubes are generally used as implants for the treatment of nasolacrimal duct stenosis. However, side effects such as allergic reactions and bacterial infections have been reported following the silicone tube insertion, which cause surgical failure. These drawbacks can be overcome by modifying the silicone tube surface using a functional coating. Here, we report a biocompatible and superhydrophilic surface coating based on a polysaccharide multilayer nanofilm, which can load and release antibacterial and anti-inflammatory agents. The nanofilm is composed of carboxymethylcellulose (CMC) and chitosan (CHI), and fabricated by layer-by-layer (LbL) assembly. The LbL-assembled CMC/CHI multilayer films exhibited superhydrophilic properties, owing to the rough and porous structure obtained by a crosslinking process. The surface coated with the superhydrophilic CMC/CHI multilayer film initially exhibited antibacterial activity by preventing the adhesion of bacteria, followed by further enhanced antibacterial effects upon releasing the loaded antibacterial agent. In addition, inflammatory cytokine assays demonstrated the ability of the coating to deliver anti-inflammatory agents. The versatile nanocoating endows the surface with anti-adhesion and drug-delivery capabilities, with potential applications in the biomedical field. Therefore, we attempted to coat the nanofilm on the surface of an ophthalmic silicone tube to produce a multifunctional tube suitable for patient-specific treatment.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.915-924
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• 2014

항공기용 가스터빈 엔진에 있어서, 기어 어셈블리 및 전자장비에 사용되는 오일의 냉각을 위하여 열교환기가 사용되며 이를 Surface air-oil heat exchanger (SAOHE) 라고 한다. 이 열교환기는 엔진 팬 케이싱 내부에 설치되며 기어박스 시스템 및 전자장비로부터 바이패스 덕트 후류 쪽으로 열을 소산시킨다. 본 연구의 목적은 SAOHE 의 설계를 위한 효율적인 수치해석방법을 개발하는 것이다. SAOHE 설치에 따른 핀에서의 열공력학적 성능을 평가하기 위하여 다공성 모델을 활용한 2 차원 수치해석을 수행하였고, 열교환기 성능평가에 대해 시간 및 비용적으로 효과적인 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 열교환기의 압력강하 및 열전달 성능을 예측하였고, 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 검증하기 위해 2 차원 전산해석 결과 및 실험 결과와 비교하였다.

• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.147-152
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• 2019

각종 산업시설과 발전시설에서 배출되는 입자상 물질의 문제로 인하여, 입자상 물질의 제거 효율이 뛰어난 전기집진기의 중요성이 증가하고 있다. 전기집진기의 효율은 전기집진기 내부의 유동분포에 매우 큰 영향을 받으므로, 전기집진기 내부의 유동 균일화를 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유입부, 디퓨저, 본체, 수축부로 구성된 길이 3.5 m, 높이 0.875 m 전기집진기를 제작하였다. 디퓨저에는 3개의 타공판을 설치하였다. 5개의 피토관을 높이 방향으로 부착하여 전기집진기 단면 55지점의 유속을 측정하였다. 디퓨저에 타공판이 설치되었을 때, 전기집진기 내부의 유동분포는 RMS%를 이용하여 평가하였다. 또한 타공판의 타공률 변화에 따른 유속분포도 분석하였다. 그 결과, 타공판이 전기집진기 내부의 유동분포에 미치는 영향이 매우 큼을 확인하였고, 디퓨저 입구에서부터 40%, 50%, 50% 타공률을 가진 타공판을 설치하였을 때, 가장 균일한 유동분포를 나타내었다.