• Safety and Health at Work
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• 제2권3호
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• pp.282-289
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• 2011

Objectives: We sought to establish a novel method to generate nano-sized carbon black particles (nano-CBPs) with an average size smaller than 100 nm for examining the inhalation exposure risks of experimental rats. We also tested the effect of nano-CBPs on the pulmonary and circulatory systems. Methods: We used chemical vapor deposition (CVD) without the addition of any additives to generate nano-CBPs with a particle size (electrical mobility diameter) of less than 100nm to examine the effects of inhalation exposure. Nano-CBPs were applied to a nose-only inhalation chamber system for studying the inhalation toxicity in rats. The effect on the lungs and circulatory system was determined according to the degree of inflammation as quantified by bronchoalveolar lavage fluid (BALF). The functional alteration of the hemostatic and vasomotor activities was measured by plasma coagulation, platelet activity, contraction and relaxation of blood vessels. Results: Nano-CBPs were generated in the range of 83.3-87.9 nm. Rats were exposed for 4 hour/day, 5 days/week for 4 weeks to $4.2{\times}10^6$, $6.2{\times}10^5$, and $1.3{\times}10^5$ particles/$cm^3$. Exposure of nano-CBPs by inhalation resulted in minimal pulmonary inflammation and did not appear to damage the lung tissue. In addition, there was no significant effect on blood functions, such as plasma coagulation and platelet aggregation, or on vasomotor function. Conclusion: We successfully generated nano-CBPs in the range of 83.3-87.9 nm at a maximum concentration of $4.2{\times}10^6$ particles/$cm^3$ in a nose-only inhalation chamber system. This reliable method can be useful to investigate the biological and toxicological effects of inhalation exposure to nano-CBPs on experimental rats.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.22-27
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• 2017

상온진공과립분사에 의해 slide glass 기판 위에 $1{\sim}30{\mu}m$의 두께를 가진 $TiO_2$ 코팅층을 제조하였다. $TiO_2$ granule 과립분말은 $1.5{\mu}m$의 평균 입도를 가진 Rutile 형태로 $600^{\circ}C$에서 4시간 하소 과정을 거쳤다. 공정변수로서는 반복횟수, 가스유량속도 및 과립투입속도로 하여 코팅층을 제조하였다. 반복횟수가 증가할수록 코팅층의 두께는 비례적으로 증가하였다. 이는 반복횟수의 증가에도 코팅층이 형성될 수 있는 적절한 운동에너지가 작용한 것을 알 수 있다. 가스유량속도에 따라 코팅층의 두께도 증가하였으나 1.7 V의 분말공급량에서는 25 LPM의 유량까지는 코팅층의 두께가 증가했지만, 35 LPM(L/min)의 유량에서는 두께가 감소하였다. 15 LPM의 낮은 유량속도에서는 분말공급량이 충분하더라도 성막에 필요한 운동에너지의 부족으로 코팅 층의 두께가 비례적으로 증가하지 않았다. $TiO_2$ 코팅층의 미세구조는 주사전자현미경 및 고성능 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.44-51
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• 2014

화재현장에서 발생하는 연기는 일반적으로 연소가스와 더불어 여러 가지 성분의 유기증기 및 미연탄소로부터 생성된 미세입자로 되어 있다. 연기는 호흡기로 흡입되어 장단기 인체피해를 유발한다. 화재 시 발생하는 유독가스나 입자에 의한 피해를 예측하기 위해서는 연기입자의 호흡기관 내 이송과 침전, 그리고 입자를 매개로 한 유독가스의 흡수와 흡착등의 현상 파악이 필수적이며 이에 연기입자의 크기 및 형상은 이와 같은 현상의 변화에 중요한 변수로서 작용한다. 이 연구에서는 화재 시 발생하는 연기입자의 흡입에 의한 인체피해 특성을 예측하기 위하여 가연물 및 화재 조건에 따른 연기입자의 크기 및 형상에 대한 분석을 수행하였다. 국제표준에 따른 연소생성물 분석을 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따라서 등속연소로를 제작하고 각 가연물에 대하여 연소로 온도 및 당량비 조건으로 정해지는 4가지 대표적인 화재조건, 즉, 저온불완전연소, 완전불꽃연소, 불완전불꽃연소, 고온불완전연소 조건에서 연기입자를 발생시켰다. 발생된 연기입자는 다단 충돌집진기를 이용하여 채집한 다음 투과전자현미경으로 크기 및 형상을 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권1호
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• pp.26-36
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• 2018

기존 건식 개질 반응에 사용되는 니켈 기반 촉매 공정은 활성화 온도가 높고, 촉매 표면의 활성점에 탄소 침착 및 금속 소결 현상 등의 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 촉매공정에 DBD 플라즈마 공정이 결합된 촉매+플라즈마 공정을 이용하여 뷰테인 건식 개질 반응 특성을 조사하고 기존 촉매 공정과 비교 분석하였다. 촉매의 특성을 파악하기 위해 비표면적 분석기, XRD, SEM 및 TEM 등을 사용하여 물리 화학적 특성을 조사 하였다. $580^{\circ}C$에서 $10%Ni/{\gamma}-Al_2O_3$촉매를 사용한 경우 촉매+플라즈마 공정의 경우 촉매 단독 공정에 비해 이산화탄소와 뷰테인 전환율이 각각 27%, 39%향상되었다. 촉매+플라즈마 공정의 경우 플라즈마에 의해 생성된 다양한 활성종의 영향으로 이산화탄소와 뷰테인 전환율 및 생성되는 수소 농도가 증가하였으며, 뷰테인 건식 개질 반응 과정에서 플라즈마에 의해 니켈 촉매의 크기가 감소하고 분산도가 증가하여 반응 효율이 향상되는 것으로 판단되었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제20권3호
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• pp.184-191
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• 2010

Although the usage of nanomaterials including carbon nanotubes (CNTs) has increased in various fields, scientific researches on workers' exposures and controls of these materials are very limited. The purpose of this study was to compare the airborne nanoparticles concentrations from two university laboratories conducting experiments of CNTs growth based on containment of thermal chemical vapor deposition (CVD). Airborne nanoparticle concentrations in three metrics (surface area concentration, particle number concentration, and mass concentrations) were measured by task using three direct reading instruments. In a laboratory where CVD was not contained, the surface area concentration, number concentration and mass(PM$_1$) concentration of airborne nanoparticles were 1.5 to 3.5 times higher than those in the other laboratory where CVD was confined. The ratio of PM$_1$ concentration to total suspended particles(TSP) in the laboratory where CVD was not confined was about 4 times higher than that in the other laboratory. This indicates that CVD is a major source of airbone nanoparticles in the CNTs growth laboratories. In conclusion, researchers performing CNTs growth experiments in these laboratories were exposed to airborne nanoparticles levels higher than background levels, and their exposures in a laboratory with the unconfined CVD were higher than those in the other laboratory with the confined CVD. It is recommended that in the CNTs growth laboratories adequate controls including containment of CVD be implemented for minimizing researchers' exposures to airborne nanoparticles.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.188-188
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• 2012

Graphene, with its unique physical and structural properties, has recently become a proving ground for various physical phenomena, and is a promising candidate for a variety of electronic device and flexible display applications. Compared to indium tin oxide (ITO) electrodes, which have a typical sheet resistance of ${\sim}60{\Omega}$/sq and ~85% transmittance in the visible range, the chemical vapor deposition (CVD) synthesized graphene electrodes have a higher transmittance in the visible to IR region and are more robust under bending. Nevertheless, the lowest sheet resistance of the currently available CVD graphene electrodes is higher than that of ITO. In this study, we report a creative strategy, irradiation of microwave at room temperature under vacuum, for obtaining size-homogeneous gold nano-particle doping on graphene. The gold nano-particlization promoted by microwave irradiation was investigated by transmission electron microscopy, electron energy loss spectroscopy elemental mapping. These results clearly revealed that gold nanoparticle with ${\geq}30$ nm in mean size were decorated along the surface of the graphene after microwave irradiation. The fabrication high-performance transparent conducting film with optimized doping condition showed a sheet resistance of ${\geq}100{\Omega}$/sq. at ~90% transmittance. This approach advances the numerous applications of graphene films as transparent conducting electrodes.

• 센서학회지
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• 제11권5호
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• pp.263-272
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• 2002

본 논문에서는 X선 컴퓨터 단층 촬영으로부터 획득된 기관지의 3차원 영상으로부터 기관지의 구조 및 형태 정보를 추출할 수 있는 가능성을 조사하고, 분진 침착 모델의 수학적인 개발과 실험적인 검증에 사용될 수 있는 물리적인 공동 주형 모델을 개발한다. CT로부터 획득된 영상으로부터 수학적 모폴로지 기법에 의하여 폐의 기관지 영역을 검출한다. 검출된 폐의 기관지 영역의 체적 데이터를 3차원 공간상에서 나타낼 수 있는 표면 데이터를 STL(streolithography) 파일로 변환한 후에, 고속 프로토타입 기기에 입력하여 3차원 입체 형상을 제작한다. 이때 기존의 기관지 팬텀과 실제 정상인으로부터 획득된 CT 영상으로부터 각각의 공동 주형 모델을 제작하게 된다. CT 스캔하여 얻어진 원래의 영상과 제작된 공동 주형 모델을 CT 스캔하여 얻어진 영상에서의 기관지 영역의 단면 직경을 비교하여 생성된 폐 기관지 모델의 유용성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.87-96
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• 2000

국내 그라우팅공사에서 일반적으로 사용되고 있는 경화재인 보통포틀랜드 시멘트와 침강방지 목적으로 벤토나이트를 첨가한 현탁형 그라우트인 CB그라우트의 분산형에 영향을 미치는 주요 영향인자는 물시멘트비, 시멘트 입자크기, 벤토나이트의 종류, 첨가량, 첨가방법, CB그라우트의 점도, 응결시간 등을 들 수 있다. 이 가운데서 CB그라우트의 점도는 분산성에 의해서 좌우되며 분산성은 혼합기의 혼합속도가 클수록 분산성이 향상되는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 적용될 수 있는 범위의 고속혼합기의 교반속도에 따라서 CB그라우트의 물리적 특성을 평가하고 분산상태를 확인함으로서 주입재의 혼합조건에 관한 시공관리 지침을 제시할 수 있는 결과를 도출하고자 하였다. 그 결과 물시멘트비와 고속 혼합기의 혼합속도에 의해서 CB그라우트와 공학적 특성이 현저하게 변화하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.49-58
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• 2004

시화지역 퇴적층의 퇴적환경을 분석하여 압밀특성을 연구하였다. 퇴적환경은 입도분석, 퇴적구조, 지화학특성, 간 극수 화학분석, 탄소동위원소분석을 통해 분석하였으며 조사지점에서 연속적으로 채취한 불교란 시료에 대해 압밀시험과 이방압밀삼축시험(CKoUC)을 수행하여 과압밀현상을 조사하였다. 퇴적환경 분석 결과 상부의 실트/점토 혼합층은 해성환경에서 퇴적되었으며 하부의 모래층과 점토층은 하성환경에서 퇴적된 것으로 밝혀졌다. 해성퇴적층에서는 실트와 점토의 수평층리에 의한 퇴적구조가 우세하게 나타난다. 해성퇴적층 내에서 지질학적 침식이 발생했다는 뚜렷한 증거가 없음에도 불구하고 상부 해성퇴적층의 과압밀비는 1보다 크게 나오고 있다. 상부 해성퇴적층은 삼축 응력경로에서 정규압밀 점토와 동일한 거동을 보이며, 응력상태선도에서도 지질학적 의미의 정규압밀 영역에 도시된다. 해성퇴적층의 이러한 겉보기 과압밀 현상은 퇴적속도의 차이에 의해 발생되는 연약층의 구조, 즉 입자간 화학적 결합력에 의해 발생된 것으로 설명할 수 있다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.7-12
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• 2020

Electromechanical properties of REBCO CC tapes are known to be limited by defects (cracks) that form in the brittle REBCO layer. These defects could be inherently acquired during the CC tapes' manufacturing process, such as slitting, and which can be initiated at the CC tapes' edges. If propagated and long enough, they are believed to cause critical current degradation and can substantially decrease the delamination strength of CC tapes. Currently, commercially available CC tapes from various manufacturers utilize different growth techniques for depositing the REBCO layers on the substrates in their CC tapes preparation. Their epitaxial techniques, unfortunately, cannot perfectly avoid the formation of particles, in which sometimes acts as current blocking defects, known as outgrowths. Collective research regarding the composition, size, and formation of these particles for various CC tapes with different deposition techniques are particularly uncommon in a single study. Most importantly, these particles might interact in one way or another to the existing cracks. Therefore, systematic investigation on the interactions between the cracks' development mechanism and particles on the REBCO superconducting layers of practical CC tapes are of great importance, especially in the design of superconducting devices. Here, a proper etching process was employed for the CC tapes to expose and observe the REBCO layers, clearly. The scanning electron microscope, field emission scanning microscope, and energy-dispersive x-ray spectroscopy were utilized to observe the interactions between cracks and particles in various practical CC tapes. Particle compositions were identified whether as non-superconducting or superconducting and in what manner it interacts with the cracks were studied.