• 한국가시화정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.50-56
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• 2021

With the advances in recent nanotechnology, mass transport phenomena have been receiving large attention both in academic researches and industrial applications. Nonetheless, it is not clearly determined which parameters are dominant at nanoscale mass transport. Especially, membrane is a kind of technology that use a selective separation to secure fresh water. The development of great separation membrane and membrane-based separation system is an important way to solve existing water resource problems. In this study, glass fiber-based membranes which are treated by graphene oxide (GO), poly-styrene sulfonate (GOP) and sodium dodecyl sulfate (GPS) were fabricated. Mass transport parameters were investigated in terms of material-specific and structure-specific dominance. The 3D structural information of GO, GOP, and GPS was obtained by using synchrotron X-ray nano tomography. In addition, electrostatic characteristic and water absorption rate of the membranes were investigated. As a result, we calculated internal structural information using Tomadakis-Sotrichos model, and we found that manipulation of surface characteristics can improve spacer arm effect, which means enhancement of water permeability by control length of ligand and surface charge functionality of the membrane.

• 한국재료학회지
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• 제23권3호
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• pp.190-193
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• 2013

Spatial distributions of alloying elements of an Fe-based amorphous ribbon with a nominal composition of $Fe_{75}C_{11}Si_2B_8Cr_4$ were analyzed through the atom probe tomography method. The amorphous ribbon was prepared through the melt spinning method. The macroscopic amorphous natures were confirmed using an X-ray diffractometer (XRD) and a differential scanning calorimeter (DSC). Atom Probe (Cameca LEAP 3000X HR) analyses were carried out in pulsed voltage mode at a specimen base temperature of about 60 K, a pulse to base voltage ratio of 15 %, and a pulse frequency of 200 kHz. The target detection rate was set to 5 ions per 1000 pulses. Based on a statistical analyses of the data obtained from the volume of $59{\times}59{\times}33nm^3$, homogeneous distributions of alloying elements in nano-scales were concluded. Even with high carbon and strong carbide forming element contents, nano-scale segregation zones of alloying elements were not detected within the Fe-based amorphous ribbon. However, the existence of small sub-nanometer scale clusters due to short range ordering cannot be completely excluded.

• 한국재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.137-142
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• 2019

The microstructure, phase, and mechanical properties of three aged porcelain insulators which were manufactured in different years (1973, 1995 and 2008) and which were used in the field for different amounts of time, were investigated. With X-ray 3D computed tomography (CT), defects with ~mm size can be detected without destroying the aged insulators. Defects of small specimens, which are cut from the aged insulators and polished, are analyzed with optical and scanning electron microscopy (OM and SEM), and defects of um size are detected by OM and SEM. The number and size of defects in all the aged insulators are similar. Porcelain insulators manufactured in 1973 contain more $SiO_2$ (quartz and cristobalite) than those manufactured in 2008. Those manufactured in 2008 contain more $Al_2O_3$ than those manufactured earlier. The Vickers hardness of the insulator manufactured in 1973 has the lowest value. The formation of the cristobalite ($SiO_2$) in the insulator manufactured in 1973 which can come from the phase transformation of quartz can cause stress in the insulator by formation of microcracks, which can lead to the low hardness of the insulator.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.89-100
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• 2023

박물관 소장품은 다양한 재질로 구성되어 있으며, 유형과 제작 물성에 따른 다양한 과학적 조사가 이루어지고 있으나, 초소형 유물에 대한 연구는 미진하다. 본 연구에서는 금령총에서 출토된 백색 초소형 물질의 재료학적 특성을 파악하기 위해 다양한 비파괴 조사(비중측정, 현미경조사, Nano CT, SEM-EDS, XRD, RAMAN)를 실시하였으며, 선행연구된 고려시대 복장품과 비교 검토하였다. 비파괴조사 결과, 탄산칼슘(CaCO₃)을 주성분으로 하는 아라고나이트(Aragonite)가 주구성광물로 확인되었으며, 진주의 성장선이 관찰되어 보석인 진주로 확인되었다. 본 연구를 통해 고대 한반도에서 진주의 출현시기를 6세기로 확인하였으며, 향후 백색의 초소형 물질에 대한 과학적 검토를 통해 당시 사회문화에 대한 정보를 획득할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.445-454
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• 2019

Layered double hydroxides (LDHs) 나노입자는 특유의 층상형 결정구조에서 기인된 물리화학적 물성 및 생체친화성을 바탕으로 나노-바이오 분야에서 주목을 받고 있다. 바이오 이미징은 질병의 진단과 치료(테라노스틱스, theranostics=therapy+diagnosis)에 다양하게 활용될 수 있는 핵심적인 분야로 차세대 맞춤의학으로의 새로운 패러다임 실현을 위해서 보다 정확하고 빠른 진단기술이 절실히 요구되고 있다. 이를 실현하기 위한 대안으로 나노기술이 접목된 고감도 분자영상 관련 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 LDH 나노입자를 기반으로 하는 바이오 이미징 시스템의 개발동향에 관하여 소개하고 바이오 이미징에 적합한 나노소재의 구조 및 합성 방법에 대하여 설명하였다. 또한 임상 의학에서 현재 많이 사용되고 있는 형광을 이용한 광학영상, 자기공명영상(MRI), 핵의학영상(PET), 컴퓨터 단층 촬영(CT) 등 다양한 분야에서 어떻게 LDH 나노입자를 이용하여 나노 프로브 개발을 할 수 있는지 연구사례를 기술하면서 나노기술과 첨단영상기술이 융합된 획기적인 고감도 나노 바이오 이미징 시스템 개발 및 그 잠재력에 대하여 전망해 보았다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.161-165
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• 2011

본 연구는 수계에서 오랜 시간 동안 안정한 생체적합 금 나노업자의 제조에 관한 것으로, 환원제와 안정제의 역할을 동시에 수행하는 폴리에틸렌이민을 이용해 응집성이 낮은 초미립 폴리에틸렌이민 금 나노입자를 상온의 수용액 상에서 합성하였다. 폴리에틸렌이민 금 나노입자의 평균 입자크기는 8~12 nm이었고, 수계의 나노콜로이드 %에서 50nm 내외의 클러스터를 형성하였으며, 매우 뛰어난 안정성을 보였다. 상대적으로 낮은 금속 전구체의 농도에서 나노입자를 제조하였을 때, 입자의 크기가 두드러지게 감소하는 경향을 나타내었다. 폴리에틸렌이민-금 나노입자의 X-선 회절분석 결과, 금에서 나타나는 전형적인 결정 피크가 발견되었다. 또한 세포배양실험 결과, 폴리에틸렌이민과는 달리 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 98%의 세포 생존율을 보여 세포독성은 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 합성된 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 CT 조영제 등으로의 활용이 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.367-375
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• 2014

본 연구는 실시간 동적영상(Real-time dynamic image)을 획득할 수 있는 고해상도 엑스선 영상장치인 마이크로 CT 을 이용하여 흰쥐의 미세 혈관구조를 관찰함은 물론 국내 원광 방사선영상 과학연구 센터에서 개발한 마이크로 CT 에 대한 유용성을 알아보고자 한다. 흰쥐 몸 전체의 2D 영상을 얻은 후 MIP(maximum intensity projection), VRT(volume rendering technique)기법을 이용하여 혈관구조의 조영된 3D 영상을 얻을 수 있었고 이 3D 혈관 영상을 머리, 복부, 심장과 몸 전체의 혈관시스템으로 각각 분류하였다.