• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.219-225
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• 2022

An alternative fabrication method for carburizing steel using spark plasma sintering (SPS) is investigated. The sintered carburized sample, which exhibits surface modification effects such as carburizing, sintered Fe, and sintered Fe-0.8 wt.%C alloys, is fabricated using SPS. X-ray diffraction and micro Vickers tests are employed to confirm the phase and properties. Finite element analysis is performed to evaluate the change in hardness and analyze the carbon content and residual stress of the carburized sample. The change in the hardness of the carburized sample has the same tendency to predict hardness. The difference in hardness between the carburized sample and the predicted value is also discussed. The carburized sample exhibits a compressive residual stress at the surface. These results indicate that the carburized sample experiences a surface modification effect without carburization. Field emission scanning electron microscopy is employed to verify the change in phase. A novel fabrication method for altering the carburization is successfully proposed. We expect this fabrication method to solve the problems associated with carburization.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권2호
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• pp.116-123
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• 2022

This study analyzes the Mechanical properties of a medical bone plate by 3D printing. With the recent development of 3D printing technology, it is being applied in various fields. In particular, in the medical field, the use of 3D printing technology, which was limited to the existing orthosis and surgical simulation, has recently been used to replacement bones lost due to orthopedic implants using metal 3D printing. The field of application is increasing, such as replacement. However, due to the manufacturing characteristics of 3D printing, micro pores are generated inside the metal printing output, and it is necessary to reduce the pores and the loss of mechanical properties through post-processing such as heat treatment. Accordingly, the purpose of this study is to analyze the change in mechanical performance characteristics of medical metal plates manufactured by metal 3D printing under various conditions and to find efficient metal printing results. The specimen to be used in the experiment is a metal plate for trauma fixation applied to the human phalanx, and it was manufactured using the 'DMP Flex 100(3D Systems, USA), a metal 3D printer of DMLS (Direct Metal Laser Sintering) method. It was manufactured using the PBF(Powder Bed Fusion) method using Ti6Al4V ELI powder material.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.399-410
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• 2022

Changes in the mechanical properties and microstructure of an IN 939 W alloy according to the sintering heating rate were evaluated. IN 939 W alloy samples were fabricated by spark plasma sintering. The phase fraction, number density, and mean radius of the IN 939 W alloy were calculated using a thermodynamic calculation. A universal testing machine and micro-Vickers hardness tester were employed to confirm the mechanical properties of the IN 939 W alloy. X-ray diffraction, optical microscopy, field-emission scanning electron microscopy, Cs-corrected-field emission transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectrometry were used to evaluate the microstructure of the alloy. The rapid sintering heating rate resulted in a slightly dispersed γ' phase and chromium oxide. It also suppressed the precipitation of the η phase. These helped to reinforce the mechanical properties.

• 한국수산과학회지
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• 제56권6호
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• pp.841-849
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• 2023

Corallina pilulifera (CP) is prevalent along the Korean coastline and belongs to the Corallinaceae family, exhibiting growth throughout all seasons. This study confirmed the role of calcium supplementation through CP, calcined CP (CCP), and a commercial calcium powder, highlighting variations in dosage within animal models induced by a calcium-deficient diet. Analysis of calcium absorption was conducted by assessing the serum and urine calcium levels during the feeding periods. Serum calcium content was significantly higher in the control group (CON, 9.79 mg/dL) than in the calcium-deficient model (CDM, 6.15 mg/dL). The calcium content of urine was significantly higher than that of CON (0.20 mg/dL) compared with CDM (0.08 mg/dL). Reticular bone thickness showed no significant differences between the CON and CDM groups. Additionally, micro-CT results demonstrated a reduction in the trabecular volume and a significant difference between the number of strands and the average interval of the reticular bone. In conclusion, CP serves as a promising source of calcium supplementation. Therefore, these findings emphasize that CP is of sufficient value as an industrial material related to calcium metabolism.

• Advances in nano research
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• 제15권4호
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• pp.315-328
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• 2023

The main goal of the present study was to assess the effects of eggshell powder (ESP) and halloysite nanotubes (HNTs) on the mechanical properties of abaca fiber (AF)-reinforced natural composites. For this purpose, a limited number of indentation tests were first performed on the AF/polypropylene (PP) composites for different HNT and ESP loadings (0 wt.% ~ 6 wt.%), load amplitudes (150, 200, and 250 N), and two types of indenters (Vickers or conical). The Young's modulus, hardness and plasticity index of each specimen were calculated using the indentation test results and Oliver-Pharr method. The accuracy of the experimental results was confirmed by comparing the values of the Young's modulus obtained from the indentation test with the results of the conventional tensile test. Then, a feed-forward shallow artificial neural network (ANN) with high efficiency was trained based on the obtained experimental data. The trained ANN could properly predict the variations of the mentioned mechanical properties of AF/PP composites incorporated with different HNT and ESP loadings. Furthermore, the trained ANN demonstrated that HNTs increase the elastic modulus and hardness of the composite, while the incorporation of ESP reduces these properties. For instance, the Young's modulus of composites incorporated with 3 wt.% of ESP decreased by 30.7% compared with the pure composite, while increasing the weight fraction of ESP up to 6% decreased the Young's modulus by 34.8%. Moreover, the trained ANN indicated that HNTs have a more significant effect on reducing the plasticity index than ESP.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.225-231
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• 2015

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43 unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 ${\Delta}E$값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 $48.13{\sim}68.48{\mu}m$로 동결건조 분말 $357.87{\mu}m$ 보다 작았으며, 표면 구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조 분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은 동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62 log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서, 모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의 amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.69-74
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• 2015

첨단 전자기기에 사용되는 전자부품의 크기와 접속피치가 감소하면서 리플로우 공정 후 플럭스 잔사의 세정이 어려워짐에 따라 무세정 솔더 페이스트에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 SAC305 솔더분말과 에폭시 레진을 주성분으로 하는 경화성 플럭스를 혼합하여 제조한 에폭시 경화형 솔더 페이스트에 대하여 리플로우 공정성, 플럭스 잔사의 부식성, 솔더볼 및 보드레벨 BGA 패키지 솔더 접합부의 기계적 거동을 기존 로진계 솔더 페이스트와 비교하여 평가하였다. 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 솔더 접합부 주변에 경화물 필렛을 형성한 것으로 보아 플럭싱 작용에 의해 솔더 접합부가 형성된 이후에 경화반응이 진행되는 것을 확인할 수 있었으며, 동판에 대한 젖음성 시험을 통해 기존상용 솔더 페이스트 정도의 납퍼짐성을 갖는 것을 알 수 있었다. 리플로우 후 동판에 대한 고온 고습 시험을 통해 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 동판 부식을 전혀 발생시키지 않는 것으로 나타났는데, 이는 FT-IR 분석결과 에폭시 경화반응을 통해 단단히 고정된 결과로 생각되었다. 볼전단, 볼당김 및 다이전단 시험 결과, 솔더 접합부 주변에 형성된 경화물 필렛은 솔더 표면과 접착본딩을 형성하며, 다이전단강도를 15~40% 정도 향상시키는 것으로 보아 에폭시 경화형 솔더 페이스트는 플럭스 잔사 세정공정의 생략과 함께 솔더 접합부 보강효과를 통해 패키지 신뢰성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1207-1213
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• 2010

본 연구의 목적은 랫드의 두개결손부 모델에서 돼지 해면질골을 지지체로 사용했을 때의 효과를 평가해보고자 하였다. 임계결손부의 형성은 30마리의 수컷 Sprague-Dawley 랫드에서 실시하였으며 동물들은 임계결손군(CD group, n=10), 베타 삼인산칼슘군(BT group, n=10) 및 돼지 해면질골군(PCB group, n=10)으로 나누었다. 각각의 결손부위는 피브린 글루와 혼합시킨 베타 삼인산칼슘 또는 돼지 해면질골로 채워졌으며 CD군은 결손부위에 이식재를 이식하지 않았다. 모든 랫드들은 골이식 수술 8주 후에 희생되었으며 희생 후 육안검사, 단순 방사선촬영, micro-CT 촬영 및 조직검사를 통해 골형성 정도를 평가하였다. 결과에서 골결손부의 치유는 CD군에서 가장 낮았으며 PCB군에서는 유의성 있는 새로운 골형성을 확인할 수 있었다. 또한 방사선촬영 결과, 조직학적 평가 및 micro CT 촬영 결과에서 골이식 시 돼지 해면질골이 베타 삼인산칼슘보다 새로운 골형성에 있어 더욱 효과적임을 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권3호
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• pp.101-105
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• 2006

본 연구에서는 planetary milling을 사용하여 Ti 분말과 $Si_3N_4$와의 반응이 일어나도록 하여 nano $TiN_x$을 제조하였다. 이렇게 얻어진 분말은 Ti 분말과 혼합하여 SPS 소결 장치를 이용하여 소결하였으며 이 소결체의 고온에서의 경도변화를 조사하기위해 $850^{\circ}C$에서 열처리하였다. 분말의 물성평가는 X선 회절분석을 통해 결정상의 변화를 분석하였으며, 그 결과 milling 시간이 10시간의 milling에서는 $TiN_{0.26}$과 TiN이 혼재되어 있으며 20시간의 milling에서는 주로 TiN이 생성되는 것으로 확인되었다. 제조된 분말의 표면관찰을 통해서는 milling 시간이 증가할 수로 입자표면에 새로 형성된 반응물 size 분포를 조사하였으며, milling 시간이 길수록 입자표면의 $TiN_x$ 입자의 사이즈가 $10{\sim}20nm$ 정도로 작아지는 것을 알 수 있었다. Ti와 $TiN_x$를 중량비로 50:50로 혼합하여 제조한 소결체의 경도는 마이크로비커스 경도 값으로 $1050kgf/mm^2$ 정도를 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.83-88
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• 2015

열차폐 코팅(Thermal Barrier Coating) 기술의 하나로 연구되는 전자빔(EB, Electron Beam) 증착에 사용되는 코팅재료는 증착 공정 중에 고출력의 전자빔이 조사되기 때문에, 균일코팅을 위해서는 증착 중 코팅재료의 형상유지 및 안정한 융탕 형성이 필요하며, 이를 위해 적절한 밀도와 미세구조를 갖춘 잉곳(Ingot) 형태의 코팅소스가 요구된다. 본 연구에서는 8 wt%의 이트리아($Y_2O_3$)가 안정화제로 첨가된 지르코니아(8YSZ) 조성을 활용하여, 고출력 전자빔 조사환경에 사용가능한 잉곳제조를 위해 최적의 원료분말 조건을 확보하고자 하였다. 제조된 잉곳시료들에 대한 전자빔 조사 시, 수십 마이크론과 수십 나노 크기의 입자들로 구성된 혼합형 분말로 제조된 잉곳의 경우, 나노크기의 분말만으로 제조된 경우보다 향상된 열충격 저항성을 보였다.