• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권3호
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• pp.935-939
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• 2018

3D프린팅 기술은 산업적 응용을 넘어서 기계 설비 및 각종 장비의 부품생산뿐만 아니라 의료, 식품, 패션에 이르기까지 많은 시제품들의 개발 및 연구가 진행되고 있다. 3D 프린팅 기반 기술의 적용사례를 볼 때 정밀도와 제작 속도 측면에서도 다른 산업에 충분이 활용될 수 있는 기술의 개발이 보고되고 있으나, 아직까지는 시제품 위주로 이용되고 있으며, 향후 3D 프린팅 기술은 4차산업혁명과 관련하여 광범위한 분야에서 응용될 수 있는 완성품이나 부품제작에 이용될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 탄소나노 재료중 대표적으로 많이 이용되는 환원그래핀 [rGO(reduced graphene oxide)]과 전도성 고분자중 생체 친화적인 특성을 갖는 폴리피롤[Ppy(Polypyrrole)]의 복합체를 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤 [PCL(polycaprolactone)]과 혼합하여 3D 프린팅용 전도성 레진을 개발하고자 하였다. 결과로, 폴리피롤과 환원그래핀 각각 5 wt%, 0.75 wt% 에서 최적의 전기적 특성을 나타내었으며, 환원그래핀의 농도에 따른 표면분석에서도 이와 부합하는 결과를 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 제조된 전도성 레진은 3D 프린팅 뿐만 아니라, 다른 산업분야의 전자재료에도 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 박물관보존과학
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• 제17권
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• pp.101-116
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• 2016

기존의 석고복원재로 복원한 문화재는 대기 중의 수분을 반복하여 흡·방출하면서 물성이 약화되어 형태가 변형되고 채색층 박락이 진행된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 일반석고보다 더 강한 초경석고를 실험대상으로 두었으며 메타카올린(Metakaolin)을 혼합하여 도자기 복원재료로 적합하도록 물성을 개선하였다. 초경석고와 메타카올린 혼합재료의 압축강도(119MPa)는 일반석고(26MPa)보다 월등히 높았으며, 마모율(0.88％)은 일반석고의 마모율 2.53％ 보다 낮게, 흡수율(2.9％)은 일반석고(17.2％) 보다 약 5배 낮게 측정되었다. 특히, 주사전자현미경 관찰결과 혼합재료의 경화치밀도가 단미의 초경석고보다 높았다. 즉, 메타카올린을 첨가함으로써 초경석고의 강도와 수분저항성을 높이고 표면을 치밀하게 하여 도자기 복원재료로서 적합하게 물성을 개선시켰다. 그리고 이 혼합재료를 실재 문화재인 토제수반(신안18892), 분청사기조화문병(접수2034), 분청사기 국문내인화문대접(접수1730)의 결손부 복원에 적용해봄으로써, 혼합재료가 주입 및 적층성형에 유리하고 경화표면이 균질하여 자연스러운 채색이 가능한 재료임을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.505-511
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• 2007

조직의 재생을 위한 지지체재료의 개발은 조직공학 분야의 연구에 있어서 매우 중요한 요인이다. 히알루론산은 조직을 수복하기 위한 체내이식용 구조물로써 널리 사용되고 있는 천연고분자이며, 이를 이용하여 본 연구에서는 히알루론산을 함유한 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 다공성 지지체를 유화동결 건조법으로 제조하였다. HA-PLGA 지지체는 수은다공도계, 전자현미경 및 물흡수성을 측정하여 특성을 결정하였다. 제조된 HA-PLGA 지지체의 다공도는 약 96.5%, 전체다공면적은 $261\;m^2/g$ 이였으며, 세포가 성장하기에 적합한 환경인 다공사이의 상호 연결이 전자주사현미경을 통해 관찰되었다. 또한 세포의 생존율과 성장률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 방법을 이용하여 분석하였고, 사이토카인 및 수용성 약물의 방출경향을 확인하기 위하여 과립구-대식세포 집락자극인자(GM-CSF)를 지지체에 담지시킨 후 효소결합 면혁 흡착검사(ELISA)를 이용하여 이들의 방출경향을 확인하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 HA/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 세포의 증식이 우수하였고, 이는 히알루론산의 우수한 생체적합성 및 수분 보유능력에 기인된 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.469-476
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• 2009

본 연구에서는 속팽윤성과 고흡수성을 갖는 초다공성 수화젤의 제조과정에서 생분해성 가교제를 이용하여 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하고 특성분석을 수행하였다. 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol)의 양말단에 D,L-lactide를 개환 중합시켜 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체를 합성한 뒤, 양말단에 비닐기를 도입하여 생분해성 가교제를 합성하였다. 조성이 다양한 초다공성 수화젤을 제조하여 각각의 팽윤도, 팽윤속도 및 생분해성을 비교하였다. 중합된 고분자의 화학적 조성을 $^1H$-NMR, GPC, FT-IR 측정을 통해 확인하였고, 수화젤 표면 및 내부의 SEM 분석을 통해 수 백 ${\mu}m$ 크기의 공극들로 생성된 열린 채널구조의 초다공성 구조를 관찰하였다. 수은 다공도계로 수화절의 기공크기와 다공도를 측정하였고, 조성에 따라 물리회학적 성질이 조절될 수 있음을 알 수 있었으며, MTT분석에 의해 낮은 세포독성을 나타냄을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.308-315
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• 2013

본 연구에서는 실리카 나노 입자의 표면개질을 위해 실란 커플링제인 bis[3-(triethoxysilylpropyl)]tetrasulfide(TESPT)를 사용하여 표면개질 반응을 수행하였다. 반응온도, 반응시간 및 TESPT 투입량의 변화가 실리카 표면개질 반응에 미치는 영향을 Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), thermogravimetric analysis(TGA), elemental analysis(EA) 및 고체 $^{13}C$ 및 $^{29}Si$ cross-polarization magic angle spinning(CP/MAS) nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR)를 사용하여 분석하였다. 실리카 대비 투입되는 TESPT의 투입량을 증가시킬수록 $3746cm^{-1}$의 실리카의 고립 실란올(isolated) 피크의 세기는 줄어들었고, $2938cm^{-1}$의 TESPT의 $-CH_2$기에 의한 피크의 세기는 증가하였다. 또한 TESPT로 표면 개질된 실리카가 SBR 복합체의 기계적 물성에 미치는 영향과 SBR 기질 내에서 실란 커플링제로 표면 처리된 실리카의 분산정도를 universal testing machine(UTM)과 field emission scanning electron microscope(FE-SEM)를 이용하여 각각 측정하였다. 실험 결과 개질되지 않은 본래(pristine) 실리카를 20 phr(parts per hundred of rubber) 넣은 SBR 나노복합체에 비해 개질된 실리카 20 phr를 넣은 SBR 복합체의 인장강도는 5.65에서 9.38 MPa, 100% modulus는 1.62에서 2.73 MPa로 각각 증가하였으나, 파괴점 신장률은 349.6에서 298.9%로 조금 감소되었으며, SBR 기질 내의 실리카 분산성은 TESPT로 처리된 실리카가 본래 실리카에 비해 우수하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.260-265
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• 2002

Microbiologically influenced Corrosion (MIC) is one of the most deleterious effects of metal microbe interactions. When a fresh metal surface comes in contact with a non-sterile fluid, biofilm formation is ensued. This might result in the initiation of corrosion. The sites and materials where MIC is implicated are versatile. Industries such as shipping, power generation, chemical etc are reported to be affected. The rapid and unexpected failure of AISI type 304 stainless steel was investigated in the laboratory by simulation studies for a period of 4 months. Slime and water samples from the failure site were screened for corrosion causing bacteria. Both aerobic and anaerobic nora were enumerated and identified using PCR techniques. Pseudomonas sp. and Bacillus sp. were the most common aerobic bacteria isolated from the water and slime samples, whilst sulfate reducing bacteria (SRB) were the major anaerobic bacteria. The aerobic bacteria were used for the corrosion experiments in the laboratory. Coupon exposure studies were conducted using a very dilute (0.1%V/V) nutrient broth medium. The coupons after retrieval were observed under a Scanning Electron Microscope (SEM) for the presence of MIC pits. Compared to sterile controls, metal coupons exposed to Pseudomonas sp and Bacillus sp. showed the initiation of severe pitting corrosion. However, amongst these two strains, Psudomonas sp. caused pits in a very short span of 14 days. Towards the end of the experiment, severe pitting was observed in both the cases. The detailed observation of pits showed they vary both in number and shapes. Whilst the coupons exposed to Bacillus sp. showed widely spread scales like pits, those exposed to Pseudomonas sp. showed smaller and circular pits, which had grown in number and size by the end of the experiment. From these results it is inferred that the rapid and unexpected failure of 304 SS might be due to MIC. Pseudonwnas sp. could be considered as the major responsible bacteria that could initiate pits in the metallic structures. As the appearance of pits was different in both the tested strains, it was thought that the mechanisms of pit formation are different. Experiments on these lines are being continued.

• 한국광물학회지
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• 제20권3호
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• pp.223-229
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• 2007

포항부근에 널리 분포하는 제3기 퇴적암인 규질이암(siliceous mudstone)으로부터 $Na_2O/SiO_2 =0.6,\;SiO_2/Al_2O_3 = 2.0,\;H_2O/Na_2O=119$ 몰 비의 수열조건에서 반응시간($10{\sim}70$시간)을 변화시켜 Na-A형 제올라이트를 합성하는 반응기구에 대한 연구를 수행하였다. 각 조건에서의 합성상은 X-선회절분석을 통하여 확인하였고, 적외선 분광분석, 열분석 및 주사전자현미경에 의한 특성분석을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로, 규질이암으로부터 Na-A형 제올라이트의 단계별 반응기구는 초기에 규산 소다와 알루민산 소다의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트가 1차적인 핵생성이 이루어진 후, 반응시간이 증가됨에 따라 잔여 알루민산 소다와 용해된 규질이암의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트의 결정이 성장하였고 또한 하이드록시 소달라이트가 생성되었다. 그리고 반응 시간이 50시간의 장시간이 되면 Na-A형 제올라이트로부터 용해되면서 빠져나온 성분은 하이드록시 소달라이트와 반응에 의해 새로운 상인 Na-P형 제올라이트가 생성되는 일련의 과정으로 해석될 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제27권3호
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• pp.125-134
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• 2014

경도 $E129^{\circ}$ 03' 40", 위도 $N36^{\circ}$ 51' 19"에 위치한 장군광산은 과거에 갱도채굴을 하였으며 현재에는 갱구와 광미로부터 갱내수와 침출수가 유출되고 있다. 갱내수와 침출수의 pH 값의 범위는 6.81-9.59로 중성내지 약염기성을 나타낸다. 주요 양이온과 음이온의 농도 범위는 Mg (6.70-129.80 mg/L), Ca (289.29-661.02 mg/L), Mn (4.74-14.38 mg/L), $SO{_4}^{2-}$ (1205.00-2448.69 mg/L) 등이다. 하천바닥에 침전된 황갈색의 침전물은 결정도가 아주 낮은 2-line 페리하이드라이트($Fe_2O_3{\cdot}0.5H_2O$로 구성되어 있다. 주사전자현미경 관찰결과 $0.1{\mu}m$ 정도의 구형의 미세입자로 구성되어 있으며 에너지분산분광분석에 의한 반정량 결과 주 구성원소는 Fe이며 그 외 소량의 Mn, Ca, Si, As 등을 포함하고 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-100
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• 2010

X-선 회절 분석방법을 통해 biphasic calcium phosphate(BCP) 분말의 Ca/P 몰 비율을 확인하고 특성을 평가하였다. 다양한 화학 양론적인 Ca/P 몰 비율을 가지는 BCP 분말은 공침반응 및 하소과정을 통해 합성하였다. 1.5에서 1.67의 Ca/P 몰 비율을 가지는 분말의 조성은 초기 출발물질의 Ca/P 몰 비율, pH 10에서의 공침 과정 및$900^{\circ}C$ 열처리에 의해 정해졌다. 화학 양론적 Ca/P 몰 비율을 가지는 BCP 분말의 구조, 형상 및 화학적 특성평가는 XRD의 상-정량 확인 분석을 바탕으로 주사전자현미경 및 유도 결합 플라즈마 분광분석기와 함께 수행 하였다. BCP 분말의 용해도는 $36.5^{\circ}C$ 및 pH 7.4 의 phosphate buffer solution(PBS)에서 특성평가 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권2호
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• pp.69-73
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• 2010

정전분무증착 기술에 의해 증착된 고체산화물 연료전지(SOFC) 양극재료인 SSC 양극막의 미세구조적 변화에 대해 연구하였다. Samarium chloride hexahydrate$(SmCl_3{\cdot}6H_2O)$, strontium chloride hexahydrate$(Co(No_3)_2{\cdot}6H_2O)$, cobalt nitrate hexahydrate$(Co(No_3)_2{\cdot}6H_2O)$의 출발 물질과 용매로써 메탄올이 전구체 용액을 제조하는데 사용되었다. SOFC의 양극을 위해 적합한 다공성의 SSC 막을 제조하였으며, 그 미세구조가 증착시간, 기판온도, 인가전압 등과 같은 공정변수들에 의존한다는 것을 관찰하였다. 주사전자현미경과 X-ray 회절 패턴이 미세구조와 결정성 분석을 위해 사용되었다. 본 연구를 통해, ESD 기술이 요구하는 상의 합성과 다공성의 미세구조를 갖는 SOFC의 양극막을 제조하는데 효과적인 방법임을 입증하였다.