We reported the direct effect of intrinsic surface energy of dry adhesive material to the Van der Waals and capillary forces contributions of the total adhesion force in an artificial gecko-inspired adhesion system. To mimic the gecko foot we fabricated tilted nanohairy structures using both lithography and ion beam treatment. The nanohairy structures were replicated from Si wafer mold using UV curable polymeric materials. The control of nanohairs slanting angles was based on the uniform linear argon ion irradiation to the nanohairy polymeric surface. The surface energy was studied utilizing subsequent conventional oxygen ion treatment on the nanohairy structures which resulted in gradient surface energy. Our shear adhesion test results were found in good agreement with the accepted Van der Waals and capillary forces theory in the gecko adhesion system. Surface energy would give a direct impact to the effective Hamaker constant in Van der Waals force and the filling angle (${\varphi}$) of water meniscus in capillary force contributions of gecko inspired adhesion system. With the increasing surface energy, the effective Hamaker constant also increased but the filling angle decreased, resulting in a competition between the two forces. Using a simple mathematical model, we compared our experimental results to show the quantitative contributions of Van der Waals and capillary forces in a single adhesion system on both hydrophobic and hydrophilic surfaces. We found that the Van der Waals force contributes about 82.75% and 89.97% to the total adhesion force on hydrophilic and hydrophobic test surfaces, respectively, while the remaining contribution was occupied by capillary force. We also showed that it is possible to design ultrahigh dry adhesive with adhesion strength of more than 10 times higher than apparent gecko adhesion force by controlling the surface energy and the slanting angle induced-contact line of dry adhesive the materials.
본 연구에서는 도전성이 우수하고 조달이 쉬운 금속계열 산업부산물을 EMP차폐용 콘크리트 골재로 사용하기 위해 골재의 안정성 평가 및 EMP차폐 성능평가를 실시하였다. 산업부산물 골재는 전기로산화슬래그, 동제련슬래그, 페로몰디브덴을 선정하여 사용하였으며 골재의 성분 분석과 골재안정성 평가를 실시하였다. 또한 산업부산물 골재를 콘크리트 골재로 사용하여 기본 물성 평가 및 EMP 차폐 성능 평가를 실시하였다. 실험 결과 산업부산물 골재중 페로몰리브덴은 Free-CaO가 높아 골재로서의 안정성이 낮게 나타났으며 나머지 골재들은 콘크리트용 골재로 사용하기에 무방한 것으로 평가 되었다. 또한 압축강도 실험 결과 페로몰디브덴을 제외한 산업부산물 골재를 제외한 실험체는 Plain 실험체 보다 높은 압축강도를 발현하였다. EMP차폐 성능 평가 결과 EMP 차폐성능이 높은 산업부산물 골재는 전기로산화슬래그, 동제련슬래그 이며 골재의 평균입경이 작거나 균일하게 분포되면 차폐성능은 증가할 것으로 사료된다.
Hong, Kyung Nak;Kim, Young Mi;Park, Yu Jin;Lee, Jei Wan
한국자원식물학회지
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제27권6호
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pp.660-670
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2014
The Korean plum yew (Cephalotaxus koreana Nakai) is a shade-tolerant, coniferous shrub. The seeds have been used as a folk medicine in Korea, and an alkaloid extract (HTT) is known to have anticancer properties. We estimated the genetic diversity of 429 trees in 16 populations in South Korea using 194 polymorphic amplicons from seven combinations of AFLP primer-restriction enzymes. The average number of effective alleles and the percentage of polymorphic loci were 1.37 and 79.4%, respectively. Shannon's diversity index and the expected heterozygosity were 0.344 and 0.244, respectively. We divided 16 populations into four groups on the UPGMA dendrogram and the PCA biplot. The first two principal components explained 84% of the total genetic variation. Genetic differentiation between populations explained 14% of total genetic variation, and the remaining 86% came from difference between individuals within populations, as determined by an analysis of molecular variance (AMOVA). However, the genetic differentiation did not correlate with the geographic distance between populations from the Mantel test. The Bayesian statistics, which are comparable to Wright's $F_{ST}$ and Nei's $G_{ST}$, were ${\theta}^I=0.406$ and ${\theta}^{II}=0.172$, respectively. The population genetic diversity was slightly lower, and the strength of genetic differentiation was much weaker, than the average of those plants having similar life histories, as assessed using arbitrary marker systems. We discuss strategies for the genetic conservation of the plum yew in Korea.
본 논문에서는 Mobile IPTV의 서비스를 위한 네트워크 선택 알고리즘을 제안하고 처리속도가 낮은 단말기의 부하를 줄이기 위한 계층별 처리 시스템을 구현하였다. 제안한 알고리즘은 새로운 사용자가 네트워크에 접속할 때 잔여 대역폭, 네트워크 비용, 신호세기를 이용하는 계산식에서 나온 우선순위 값으로 네트워크를 선택한다. 처리속도가 낮은 단말기의 응용계층에서 네트워크 선택과 TV서비스 제공을 모두하면 시스템 부하로 서비스의 품질이 낮아지게 되므로 네트워크 선택과 TV 서비스기능을 계층별로 나누어 처리하는 시스템을 구현하였다. 실험결과 사용자가 직접 네트워크를 선택하는 방법에서는 대역폭 할당을 위한 대기시간이 존재하고, 대역폭을 모두 소진한 경우 대역폭 할당을 위한 대기 시간이 길어지는 반면 본 논문에서 제안한 우선순위를 이용한 네트워크 선택 알고리즘을 이용할 경우 여러 네트워크 중 상태가 좋은 네트워크를 선택하기 때문에 데이터 전송속도가 평균적으로 유지가 되고 대역폭 할당 대기시간이 낮아지는 것을 확인하였다.
Cf/SiC 복합재는 저밀도, 높은 기계적 강도, 우수한 열 안정성을 가지고 있어 로켓 추진기관, 항공 및 군사 분야 등의 고온 응용 산업에 유망한 재료이다. 그러나 용융 실리콘 함침(Liquid Silicon Infiltration, LSI) 공정을 통해 제작된 복합재는 잔존하는 Si에 의하여 물리적, 열적 특성이 저하된다. 본 논문에서는 LSI 공정을 통해 제작된 Cf/SiC 복합재의 내부 Si을 제거하기 위한 방안으로 탈규소화(de-siliconization) 공정을 도입하였다. 최대 5분 동안 옥시아세틸렌 토치 테스트를 진행하고 시편의 산화된 표면과 단면은 3D scanning, X-ray diffraction(XRD), 광학현미경(OM), 전자주사현미경(SEM)으로 분석하였다.
목적: 디지털 기술이 발전함에 따라 3D 프린팅 기술이 의치상 제작에 활용되고 있으나 적층 제조의 특성상 의치상 표면에 미생물 부착이 증가한다는 단점이 있다. 본 연구는 3D 프린팅 의치상 레진의 항진균성을 개선하기 위하여, 이산화티타늄 나노입자를 각기 다른 중량비로 첨가하였을 때 균사 형태의 Candida albicans에 대한 의치상 레진의 항진균성과 그에 따른 굽힘 강도의 변화에 대해 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 항진균성을 평가하기 위해 3D 프린팅 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 이산화티타늄 나노입자를 포함하지 않은 대조군을 포함해 5개 군을 직경 20 mm 높이 3 mm의 원기둥 형태의 형태로 각각 20개씩 출력하였다. Autogrinder를 이용하여 10개는 연마를 시행하였고, 나머지 10개는 연마를 시행하지 않았다. 각 시편에 균사 형태의 C.albicans를 접종하고, 흡광도와 집락수를 분석하였고, 시편의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한, 굽힘 강도 비교를 위해 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 길이 64 mm, 높이 10 mm, 폭 3 mm 형태(ISO 20795-1)의 시편을 각 군당 20개씩 출력하였고, 만능시험기로 3점 굽힘 강도 시험을 시행하였다. 결과: C.albicans의 집락수와 배양액의 흡광도는 연마를 시행하지 않은 군에서 차이가 없었으나, 연마를 시행한 군에서는 대조군에 비해 감소하였다. 굽힘 강도는 이산화티타늄 나노입자 농도 0, 1, 1.5 wt%에서 증가하였으나 2 wt%에서 1.5 wt%에 비해 감소하였다. 결론: 3D 프린팅 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 1.5 wt% 첨가하였을 때, 의치상 레진의 항진균성과 굽힘 강도가 증가하였다.
해양투기 금지와 같은 여러 환경적 제약으로 인해 산업부산물의 재활용에 대한 요구가 증가함에 따라 이들의 재활용에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 중 석탄회는 화력발전에 따른 산업부산물로 석탄회중 비회의 재활용을 위한 연구는 활발히 진행되어 다방면에서 재활용되는 반면 저회의 경우에는 발생량의 일부분만 2~4mm 또는 2mm 이하의 입도로 1차 가공하여 주로 원예용 및 경량골재 등에 사용되고 대부분은 회처리장에 매립됨에 따라 저회의 활용방안을 모색하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 CLSM의 골재로 활용하기 위한 저회의 최적입도와 혼합비를 도출하기 위하여 화강풍화토와 저회의 혼합비, 혼합되는 저회의 입도 및 고결제 첨가율에 따라 제작된 CLSM을 대상으로 유동특성, 강도변화 특성 등을 구명하고, 중금속 검출시험을 수행하여 CLSM 골재로 저회의 활용성을 평가하였다.
실내 건축내장재로 medium density fiberboard (MDF)는 널리 사용되는 재료이지만, MDF 합판과 표면재의 바인더로 사용되는 포름알데히드 수지의 유리 포름알데히드와 휘발성 유기화합물의 방산 문제점이 있다. 이를 해결하기위해 본 연구에서는 포름알데히드 흡착성능이 있는 축합형 탄닌을 활용하여 표면재에 적용 하였다. 표면재에 사용되는 수지는 멜라민-포름알데히드 수지와 축합형 탄닌을 사용하여 합성하였으며 반응여부는 FT-IR 스펙트럼으로 확인하였다. 또한 전단응력, 충격강도, 테이프에 의한 접착력 실험, 연필경도, 광택도 그리고 접촉각 등과 같은 표면물성을 측정하였고 미반응 포름알데히드를 분석하기 위하여 유리 포름알데히드 분석법과 소형챔버법이 이용되었다. 결과에 따르면 전단응력과 충격강도는 축합형 탄닌의 함유량이 10 wt.% 일 때 가장 우수한 접착물성을 나타내었지만, 연필경도와 광택도의 경우에는 축합형 탄닌의 함유량이 20 wt.% 일 때 최적의 물성을 발현하였다. 또한 포름알데히드 방산량은 59 ${\mu}g/m^2{\cdot}h$ 로 축합형 탄닌의 첨가에 의해 포름알데히드 방산량을 약 3배 정도 감소 시킬 수 있었다.
본 연구는 시멘트 제조 시 발생하는 CBS-dust의 새로운 활용방법을 모색하고자 일련의 연구를 진행하는데, CBS-dust의 물리 및 화학적 특성 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 물리적 성질로 밀도는 2.40g/㎤으로 시멘트보다 가볍고, pH는 12.50으로 강알칼리성이며, 입도의 경우는 시멘트보다 미세한 11.70㎛로 나타났다. 화학적 특성으로는 산화칼슘(CaO) 성분이 35.10%로 가장 많은 량을 나타내고, 산화칼륨(K2O)이 32.43%, 염화칼륨(KCl)이 19.46% 삼산화황(SO3)이 6.81%이며, 그 이외의 화학성분으로 SiO2, Fe2O3, Al2O3, MgO, 기타 등이었다. 따라서, CBS-dust를 철근이 없는 혼화재를 다량 사용하는 콘크리트 2차 제품에 알칼리 활성화재로 사용한다면, 알칼리 자극제로 콘크리트의 강도증진 및 한중시공 시 초기동해 방지 등에 효과적인 활용법이 될 수 있을 것으로 사료된다.
The effect of collagen dissolution in acid conditioned dentin layer on resin - dentin adhesion was investigated. 160 freshly extracted human molars were divided into 4 groups randomly and dentin surfaces were exposed. 40 exposed dentin surfaces were not acid conditioned and each 10 of them were applied with bonding agents within dentin bonding systems of All Bond 2, Scotchbond Multipurpose, Clearfil Photobond and Superbond D - Liner respectively. Each 10 of another 40 exposed dentin surfaces were acid conditioned by the acid within the above four bonding systems respectively and applied with corresponding bonding systems. After acid conditioning of the other 40 exposed dentin surfaces as above, they were treated with 5% NaOCl for 2 minutes, and each 10 of them were applied with the above four dentin bonding systems respectively. The remaining 40 dentin surfaces were acid conditioned and treated with 10% NaOCl for 2 minutes, and each 10 of them were applied with corresponding bonding agents as the above. After the procedures were finished, composite resin (Z -100, 3M Dent. Prod., USA) were applied on the dentin surfaces and light cured. Shear bond strength values were measured. Surface changes of fractured dentin specimens were observed using SEM (Hitachi S-2350, Japan). The following results were obtained. 1. In all of dentin bonding systems, shear bond strengths of non - conditioned specimens were significantly lower than those of acid conditioned specimens (P<0.05). 2. A statistically significant difference of bond strengths did not exist between acid conditioned specimens and 5% NaGCI retreated specimens applied with All Bond 2, Scotchbond Multipurpose and Clearfil Photobond (P>0.05). However, strength values of 5% NaOCl retreated specimens applied with Superbond D - Liner were lower than those of acid conditioned specimens (P<0.05). 3. In all the applied dentin bonding systems except Clearfil Photobond, bond strengths of 10% NaOCl retreated specimens were lower than those of acid conditioned and 5% NaOCl retreated specimens (P<0.05). 4. The resin - dentin hybrid layer of 4 - $5{\mu}m$ thickness was formed in the acid conditioned specimens applied with All Bond 2, Scotchbond Multipurpose and Superbond D-Liner. 5. The resin - dentin hybrid layer of 3 - $4{\mu}m$ thickness was still formed in the 5% NaOCl retreated specimens applied with All Bond 2 and Scotchbond Multipurpose. In addition, this layer was not completely removed after the retreatment with 10% NaOCl. Above results indicate that the dissolution of collagen in acid conditioned dentin layer by NaOCl solution can not be achieved completely and the collagens contribute to the resin - dentin adhesion considerably.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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