• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권4호
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• pp.399-404
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• 2011

A LEGO-type multi-purpose dosimetry phantom was developed for intensity-modulated radiation therapy (IMRT), which requires various types of challenging dosimetry. Polystyrene, polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyurethane foam (PU-F) were selected to represent muscle, fat, bone, and lung tissue, respectively, after considering the relevant mass densities, elemental compositions, effective atomic numbers, and photon interaction coefficients. The phantom, which is composed of numerous small pieces that are similar to LEGO blocks, provides dose and dose distribution measurements in homogeneous and heterogeneous media. The phantom includes dosimeter holders for several types of dosimeters that are frequently used in IMRT dosimetry. An ion chamber and a diode detector were used to test dosimetry in heterogeneous media under radiation fields of various sizes. The data that were measured using these dosimeters were in disagreement when the field sizes were smaller than $1.5{\times}1.5\;cm^2$ for polystyrene and PTFE, or smaller than $3{\times}3\;cm^2$ for an air cavity. The discrepancy was as large as 41% for the air cavity when the field size was $0.7{\times}0.7\;cm^2$, highlighting one of the challenges of IMRT small field dosimetry. The LEGO-type phantom is also very useful for two-dimensional dosimetry analysis, which elucidates the electronic dis-equilibrium phenomena on or near the heterogeneity boundaries.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.268-273
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• 2016

탄소 폼의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, PVA 용액에 다양한 함량의 카본블랙 및 메조페이스 핏치를 첨가하여 폴리우레탄 폼에 함침한 후 열처리를 통하여 카본블랙이 첨가된 탄소 폼을 제조하였다. 탄소 폼의 셀 벽의 두께는 첨가된 카본블랙의 함량에 따라 조절되며, 탄소 폼의 압축강도는 셀 벽의 두께가 증가함에 따라 증가되는 것이 확인되었다. 이에 따라 핏치 함량 대비 5 wt%의 카본블랙을 탄소 폼에 첨가하였을 때 가장 높은 $0.44g/cm^3$의 겉보기 밀도에서 가장 높은 $0.22{\pm}0.05MPa$의 압축강도가 얻어졌다. 그러나 탄소 폼의 열전도도는 카본블랙이 첨가되었을 때 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 탄소 폼에 카본블랙 첨가로 인한 흑연 층간 간격($d_{002}$)의 증가로 탄소 폼의 열전도도가 오히려 감소되는 것으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권1호
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• pp.52-58
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• 2008

The object of this study is to investigate the effects of intermittent cyclic stretching on the smooth muscle cells (SMCs) seeded onto aligned multi-layered fibrous scaffold. To make multi-layered fibrous scaffold, polyurethane (PU) and poly(ethylene oxide) (PEO) were electrospun alternatively, then were immersed into distilled water to extract PEO. Various types of scaffolds were fabricated depending on fiber directions, i.e., aligned or randomly oriented. The direction of stretching was either parallel or vertical to the fiber direction for the aligned scaffolds. The stretching was also applied to the randomly aligned scaffolds. The duration of stretching was 2 min with 15 min resting period. During the stretching, the maximum and minimum strain was adjusted to be 10 and 7%, respectively with the frequency of 1 Hz. The bioactivities of cells on the scaffolds were assessed by quantifying DNA, collagen, and glycosaminoglycan (GAG) levels. And the cell morphology was observed by staining F-actin. SMCs under parallel stretching to the fiber direction responded more positively than those in other conditions. From the results, we could explain the morphological effect of a substrate on cellular activities. In addition the synergistic effects of substrate and mechanical stimuli effects were confirmed.

• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.34-40
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• 2014

SPLITT 분획법(Split-flow thin cell fractionation, SF)은 입자성 물질이나 거대분자를 크기에 따라 연속적으로 분획할 수 있는 유용한 기술이다. SF에서는 얇은 리본 모양 채널의 입구와 출구에 존재하는 흐름분할기(flow stream splitter)에 의하여 시료의 분리가 이뤄진다. 대용량 중력장 FFD-SF 시스템(New large scale splitter-less FFD-SF system)은 흐름분할기를 사용하지 않고, 전액공급 모드(FFD mode) 로 작동하도록 디자인되었다. 전액공급 모드는 용매의 공급 없이 시료만을 채널 내로 주입함으로써 시료의 희석을 방지할 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서는 산업용 polyurethane (PU)입자를 시료로 이용하여, FFD-SF 장치의 성능에 미치는 시료의 주입유속과 채널두께의 영향을 확인하였다. Carrier 용액으로는 시료간 응집과 박테리아 생성을 방지하기 위하여 0.1% FL-70와 0.02% sodium azide ($NaN_3$)를 함유하는 수용액을 사용하였다. 시료농도는 0.02% (wt/vol)로 고정, 주입 양은 4.2~7.2 L/hr, 채널두께는 $900{\sim}1300{\mu}m$의 범위에서 실험하였다. 분획효율(Fractionation efficiency, FE)은 optical microscopy (OM)을 사용하여 입자의 수를 확인하여 계산하였으며, 시료회수율(sample recovery)은 membrane filter를 이용하여 분획된 시료의 무게로부터 계산하였다. 채널두께가 두꺼울수록 fraction-a의 분획효율이 증가하였고, 유속이 증가할수록 fraction-b의 분획효율 증가하였다. 시료회수율은 평균 95%를 보였다. 본 연구 결과는 새로운 splitter-less FFD-SF system은 다양한 마이크론 크기의 입자의 분획에 유용한 방법임을 보여준다.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.453-459
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• 2015

Split-flow thin cell fractionation (SPLITT fractionation, SF)은 밀도와 입자 크기에 따라 입자성 물질이나 거대분자를 연속적으로 분리 및 분획하는 기술이다. SF 모드 중 full-feed depletion mode (FFD)는 오직 한 개의 주입 구를 가지고 있으며, outlet에만 flow stream splitter가 존재한다. SPLITT은 두 가지의 중요 인자가 있다. 하나는 시간에 따라 통과되는 시료의 양 (throughput, TP)과 또 다른 하나는 이론에 의해 예측된 크기를 가지는 입자들의 수 퍼센트로 정의하는 분획효율 (fractionation efficiency, FE)이다.. 기존 FFD 모드에서는 splitter가 outlet에 존재하여, 채널 규모를 확장시키는 데 제한이 있어 시료 처리량의 한계가 있다. 따라서 splitter를 제거하고 채널규모를 증가하여 시료 처리량을 대폭 증가시킬 수 있는 대규모 중력장 FFD-SF 채널을 사용하였다. 따라서 이 논문에서는 대용량 중력장 FFD-SF의 TP와 FE 최적화를 위하여 시료농도와 유속변화로 실험을 진행하였다. 이 실험에서는 두 개의 다른 입자 분포 (3~7 µm, 2~30 µm) 를 가지는 Polyurethane (PU) latex beads가 사용되었다. 시료의 농도는 0.2~0.8% (wt/vol)을 사용하였으며, 채널의 유속은 70~160 mL/min을 사용하였다. 분획된 입자는 광학 현미경으로 확인하여 직접 크기 관찰을 하였으며 시료 회수율 (recovery)은 수집된 입자를 0.1 µm 맴브레인 필터로 거른 후 무게측정으로 실험하였다. 본 연구를 통해 fraction-a의 분획효율 (FE)은 이론에 따라 정확히 맞춰준다면 언제든 좋은 수치를 얻을 수 있다는 것이 확인되었고, 시료의 입자크기가 커서 채널에 쌓일 경우, 시료 회수율을 높이기 위해서는 이동상을 더 흘려주는 방법을 사용하면 효과적인 것을 확인하였다. 또한 효율적인 TP로 실험을 진행하기 위해서는 최소한 0.4% 농도는 사용해야 효율적인 분획이 이뤄진다는 것을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.69-75
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• 2015

돌침대에 사용되는 석재의 무게를 줄여 경량화를 추구하려면 석재의 두께를 줄이고 보강재료로 석재의 강도를 유지해야 한다. 본 연구에서는 돌침대용 석재/목재 보드 개발에 대한 연구를 진행하였다. 돌침대에 삽입될 돌의 무게를 줄이기 위해 석재와 목재를 접합하였다. 목재의 강도 향상과 표면개질을 위하여 열처리 조건에 따른 목재의 물성변화를 관찰하였다. 대기 조건에서 열처리한 목재의 경우 고온의 온도에 따라 목재의 강성이 높아졌다. 열처리 최적조건은 표면에너지와 인장, 굴곡 강도변화 경향을 바탕으로 $100^{\circ}C$ 조건임을 확인하였다. 석재와 목재간 높은 접착력을 확보하기 위해 최적의 접착제 조성을 연구하였다. 아민계 에폭시 접착제, 폴리우레탄(PU)계 접착제, 염화고무계(CR) 접착제 마지막으로 염화비닐초산계 접착제에 따른 석재와 목재간 랩 전단실험을 진행하였다. 랩 전단 실험 후 파단면을 관찰해볼 때 에폭시 접착제를 이용할 때 목재 기지의 인열 파괴가 발생되었다. 접착면에서의 전단력이 목재 자체의 파괴 강도보다 높다는 결과를 바탕으로 최적의 접착제 조건이 에폭시계 접착제임을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권1호
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• pp.9-15
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• 2019

본 연구에서는 3차원 기공구조를 지닌 금속 및 고분자 소재를 이용한 수직 마찰모드의 정전기반 나노발전기(triboelectric nanogenerator, TENG) 제조기술을 소개하고 이에 관한 응용 연구를 수행하였다. 다양한 장점을 지닌 3차원 기공구조를 활용하여 설계된 간단하며 효율적인 나노발전기로, 반복적인 접촉/분리를 통해, 120 V에 이르는 순간 전압특성과 최대 출력 $0.74mW/m^2$을 획득하였다. 실제적인 응용 연구로 48개의 발광소자 구동 실험을 실시하였으며, 저전력 소비 전자소자 장치로의 응용 확장성을 확인하기 위해 회로 구성을 통한 커패시터 축적기능을 확인하였다. 본 연구에서 소개하는 정전기반 에너지 하베스팅 기술은 매우 경제적으로 제조할 수 있는 실용적인 접근방식으로, 반복적으로 가해지는 마찰에 의한 정전력을 효율적으로 획득하여 가까운 미래에 자가발전(self-powered)형 소형 전기소자 구동, 휴대형 전자기기 및 대규모의 전자 발전 장치에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-86
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• 2015

국내 유통 중인 총 321건의 폴리아미드, 폴리우레탄, ABS, 아크릴 수지 재질 식품용 기구 중 이행우려가 있는 모노머인 4,4'-메틸렌디아닐린, 2,4-톨루엔디아민, 아닐린, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트에 대하여 이행량을 조사하고 안전성 평가를 실시하였다. 83건의 폴리아미드, ABS 및 아크릴 수지 재질 식품용 기구 검체에서 현행 식품용 기구 및 용기 포장 공전상의 용출규격 이하인 4,4'-메틸렌디아닐린, 2,4-톨루엔디아민, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트가 이행되었다. 이행량 결과를 토대로 안전성 평가 시나리오에 적용하여 4,4'-메틸렌디아닐린, 2,4-톨루엔디아민, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트의 EDI를 산출한 후 TDI와 비교하여 위해도를 평가하였다. EDI는 폴리아미드 재질 기구의 4,4'-메틸렌디아닐린과 2,4-톨루엔디아민의 경우 각각 $2.39{\times}10^{-9}$, 및 $1.20{\times}10^{-9}mg/kg\;bw/day$, ABS 재질 기구의 아크릴로니트릴의 경우 $4.32{\times}10^{-9}mg/kg\;bw/day$, 아크릴 수지 재질 기구 메틸메타크릴레이트의 경우 $2.27{\times}10^{-7}mg/kg\;bw/day$이었다. ABS 재질 기구 이행 아크릴로니트릴의 위해도는 RfD 대비 $4.32{\times}10^{-4}%$ 수준이었고, 아크릴 수지 재질 기구 이행 메틸메타크릴레이트의 위해도는 TDI 대비 $1.89{\times}10^{-5}%$ 수준이었다. 결론적으로 검토된 평가 항목들의 위해도는 TDI 대비 $4.32{\times}10^{-4}%$와 $1.89{\times}10^{-5}%$에 불과한 것으로 조사되어 안전한 수준인 것으로 사료되었다. 이러한 결과들은 앞으로 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.