• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.111-120
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• 2023

이산화탄소 순환 물질 중 대표적인 광물인 탄산칼슘의 형성 과정을 관찰하고, 대표적 조절 변수인 마그네슘-칼슘 이온의 혼합 비율(Mg/Ca 비)과 온도가 pre-nucleation cluster (PNC) 및 탄산칼슘 형성에 미치는 영향을 분석하고자 실험과정에서 칼슘 이온 선택성 전극(calcium ion selective electrode, Ca ISE)을 이용하여 핵형성 과정을 연구하였다. 실험결과 미량의 결정이 형성되었으며 표면 원소 분석을 위해 에너지 분산 X선 분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 사용하였고, 형상 분석을 위해 주사 전자 현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하였다. Mg/Ca 비와 온도 조건에 따라 다양한 형상의 결정질 탄산칼슘(방해석, 아라고나이트 등)을 확인하였으며 Ca ISE로부터 얻은 칼슘 이온 농도 그래프는 탄산칼슘 형성 과정을 보여주었다. 칼슘 이온 농도 그래프 분석을 통해 마그네슘 이온은 칼슘 이온과 탄산 이온의 결합을 방해하고 PNC 간 응집을 지연시켜 핵형성 및 탄산칼슘의 형성을 지연시킴을 확인하였다. 반면 온도는 이와 반대되는 효과를 보였으며, 본 실험 조건에서는 마그네슘 이온보다 더 큰 영향을 미쳤다. 또한 Mg/Ca 비와 온도에 따라 탄산칼슘의 형상이 뚜렷하게 변화하여 두 인자는 탄산칼슘 형성 과정에 전반적으로 영향을 미치는 중요 조절 변수임을 확인하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제26권2호
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• pp.377-398
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• 1999

불소도포시 주로 형성되는 calcium fluoride는 구강내 환경에서 pH에 의해 조절되는 불소의 저장고 역할을 하여 치아우식 예방에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 불소도포의 우식예방 효과는 calcium fluoride를 얼마나 많이 형성시켜 오래 지속시키는 가에 달려 있다. 이에 치아 내산성 증가에 효과 있다고 알려진 Nd:YAG 레이저 조사가 calcium fluoride형성 및 치아 내산성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해서 실험을 시행하였다. 소의 영구전치에서 276개의 시편을 제작하여 아무런 처치를 하지 않은 군을 대조군으로 하고 1.23% acidulated phosphate fluoride (APF) 5분, 30분 도포 및 Nd:YAG 레이저 조사에너지 밀도 $20J/cm^2,\;40J/cm^2$의 조건에 따라 불소 도포군, 레이저 조사군, 불소 도포후 레이저 조사군, 레이저 조사후 불소 도포군으로 분류하였다. 불소도포를 시행한 경우 이를 다시 KOH 처리 여부에 따라 나누어 23개의 실험조건을 만들었다. 각 실험조건에 12개의 시편을 배정하고 이중 10개의 시편은 불소 및 무기인 측정에, 나머지 2개의 시편은 표면 관찰에 사용하였다. KOH 비처치군에서 0.1 N HClO4로 enamel biopsy를 시행하여 탈회 법랑질의 불소농도 및 탈회깊이를 측정하였으며 KOH 처치군에서는 1 M KOH로 24시간 처리하여 calcium fluoride를 정량 후 enamel biopsy를 시행하였다. 실험결과 얻어진 자료 및 주사 전자현미경 관찰 소견을 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 1. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도는 레이저조사 후 불소도포시 레이저 에너지 밀도 증가에 따라 증가되는 경향을 보였다. 2. KOH 비처치군에서 법랑질 탈회깊이는 불소를 5분 도포후 레이저 $20J/cm^2$를 조사한 경우를 제외하고는 레이저와 불소를 병행하여 처치시 각각을 단독으로 처치시보다 탈회깊이가 작았다 (p<0.05). 3. Calcium fluoride의 양은 레이저의 조사에 의해 유의 있게 증가하지 않았다 (p>0.05). 4. Calcium fluoride 입자는 불소만 도포한 경우에 비해 레이저 조사후 불소도포시 입자크기가 증가되었으며, 불소도포후 레이저 조사시 입자크기의 증가와 함께 일부 융합된 양상을 보였다. 5. KOH 처치군에서 법랑질의 불소농도는 불소를 30분 도포후 레이저를 조사한 경우를 제외하고는 대조군의 불소농도와 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 6. KOH 처치군에서 불소와 레이저를 병행한 경우, 불소만 도포한 경우보다 탈회된 법랑질의 깊이가 작았다 (p<0.05). 7. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도와 탈회깊이의 상관관계(Spearman correlation coefficient: -0.6281)는 KOH 처치군(Spearman correlation coefficient: -0.3792)에 비해 높은 음의 상관 관계를 보였고, 동일한 조건으로 불소도포 및 레이저 조사를 시행한 경우에 있어서 KOH 처리 여부에 따른 탈회법랑질 깊이의 유의차가 있는 경우 calcium fluoride의 형성량이 많았다. 이상의 실험결과로 미루어 보아 레이저 조사가 calcium fluoride의 형성량에 영향을 미치지 않았으나 레이저 조사의 영향으로 calcium fluoride의 용해가 감소하는 것으로 판단된다. 또한 불소도포 및 레이저 조사의 병행은 각각을 단독으로 처치한 경우에 비하여 치아 내산성 증가면에서 유리하므로 임상에서 불소도포주기 연장과 같은 유용한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권4호
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• pp.218-229
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• 2016

층면구조 안정성 다이어그램은 층면구조가 주어진 입도와 유속에서 나타나는 층면구조의 모양과 크기를 지시한다. 이 다이어그램은 대부분 수조실험에 의해 획득한 실험 데이터를 기반으로 작성되었다. 일반적으로, 수조실험은 입자의 크기와 유속사이의 관계를 이해하기 위해 분급이 좋고 단일입도의 분포를 보이는 퇴적물을 이용하여 수행되었다. 이 다이어그램에 의하면, 세립사와 중립사 퇴적물 표면에서 유속이 빨라지면서, 평행층 에서 연흔이 형성되기 시작한다. 이 연구의 목적은 층면구조 안정성 다이어그램의 결과가 실험을 통하여 잘 재현되는지를 확인하고, 분급이 좋은 퇴적물과 달리 분급이 불량한 경우인 이정 입도 분포를 보이는 사질 퇴적물에서도 잘 재현되는지 확인하는 것이다. 본 연구 실험 결과는 2D 연흔이나 3D 연흔 층면구조가 형성되기 위해서, 분급이 불량한 퇴적물의 경우에, 분급이 좋은 퇴적물보다 더 높은 유체의 유속과 전단응력이 필요하다는 것을 보여주고 있다. 탄산염 퇴적물은 수력학적 분급작용이 활발하지 않으며, 퇴적물의 구성이 알로켐과 기질로 이루어지는 이정 입도 분포를 보이는 퇴적물로서 일반적으로 분급이 불량한 특징을 가지고 있다. 따라서, 실험의 결과는 탄산염 퇴적물에서 층면구조 형성을 위해 쇄설성 퇴적환경의 퇴적물 보다 더 높은 유속이 필요할 수 있음을 제안하고 있다. 분급이 불량한 퇴적물 입자가 침식되어 이동기 위해 더 높은 에너지와 유속이 필요하다는 것은 분급 효과, 마찰 효과, 안정성 효과, 갑옷 효과 등이 복합적으로 작용한 결과로 설명될 수 있을 것이다. 본 연구는 예비적 고찰로서, 이어지는 연구를 통해 이러한 현상을 과학적으로 설명하고 입도와 층면구조 형성의 상관성을 보다 정교하게 규명하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.78-83
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• 2005

지난 10년 동안 유전체 내부에 형성된 나노미터 크기의 규소알갱이는 발광센터로서 주목 받아왔다 나노미터 크기인 결정질 규소의 엑시토닉 전자-홀의 쌍들이 발광결합에 기여한다고 여겨진다. 그러나 규소결정에 존재하는 여러가지 결함들은 비발광 천이의 경로가 되어 나노규소결접립의 발광천이와 경쟁하여 발광효율을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 결정 결함들은 고온 열처리과정에서 대부분 소멸되나 $1000^{\circ}C$ 이상의 공정 에서도 나노규소와 유전체의 계면에 존재하는 결함들은 나노규소결정립의 발광을 억제하게 된다. 일반적으로 수소로서 규소결정립의 계면을 마감처리하게 되면 규소결정립의 발광효율이 획기적으로 향상되나 불행하게도 매질 내 수소의 높은 이동성으로 말미암아 후속 열처 리 과정에서 수소마감효과는 쉽게 손실된다. 따라서 본 연구에서는 온도가역적인 수소 대신 인을 이온주입 방법으로 첨가하여 수소와 같은 계면 마감효과를 얻으며 또한 후속 고온공정 에 대한 내구력을 증대시켰다. 모재인 산화규소 기판에 400keV, $1\times10^{17}\; Si/cm^2$와 그 주위에 균일한 함량을 도핑하기 위하여 다중에너지의 인을 주입하였다. 규소와 인을 이온주입 후 Ar 분위기에서 $1100^{\circ}C$ , 두 시간의 후열처리를 통하여 규소결정립을 형성하였으며 향상된 내열효과를 시험하기 위하여 Ar 분위기에서 $1000^{\circ}C$까지 열처리하였다. 인으로 마감된 나노미터 크기인 규소 결정립의 향상된 광-발광(PL)효과와 감쇄시간, 그리고 발광파장의 변화에 대하여 논의하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권3호
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• pp.237-244
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• 1996

목적 : 의료용 선형가속기의 Independent Collimator는 현재 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 방사선량의 계산과 MU(Monitor Unit)의 계산에 사용되는 모든 기본 자료는 대칭 조사면를 기준으로 작성되었기 때문에 independent collimator를 사용한 비대칭적인 조사면의 경우 현재 사용하고 있는 계산 방식을 그대로 적용함에 무리가 있을 것으로 생각된다. 따라서 이러한 의문에 대한 체계적이고 과학적인 검토가 필요할 것으로 사료되어 본 연구를 진행하였다. 대상 및 방법 :본 연구는 Dual Photon Beam(6MV와 15MV)을 산출(産出)하는 선형가속기(Linac 1800, Varian Co)에서 collimator 사용시 산란 방사선의 총채로 표현되어지는 field size factor, beam qualify에 영향을 미치는 HVL와 PDD를 조사하였다. 먼저 field size factor는 water phantom(WP 600C Wellhofer, Germany)내의 Dmax에서 field size $3{\times}3cm$에서 $35{\times}35cm$까지의 방사선량의 변화를 square field로 $1cm^2$씩 증가시켜 가며 0.6cc ion chamber(NE 2571)로 측정하였다. Beam quality는 100cm SSD(source-surface distance)에서 $5{\times}5$, $10{\times}10$, $15{\times}15$ 및 $20{\times}20cm$ field size로 0, 3 및 10cm off-axis distance와 dmax 4, 10, 15 및 20cm의 깊이에서 측정하였다. Dose distribution을 분석하기 위하여 film densitometer와 water phantom(IC 10 ion chamber)을 사용, $10{\times}10cm$ field size에서 5, 10 및 15cm의 off-axis distance까지의 방사선량의 분포를 관찰하고 대칭 방사선 조사면와 비교 분석하여 실제 isodose 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과: 1) Relative field size factor는 중심 축에서 off-axis lateral distance에 따라 다양하게 변화하였는데 6MV X-선의 경우 최대 $3.1\%$, 15MV X-선의 경우 최대 $5\%$까지의 변화를 보였다. 이때 off-axis factor를 구하여 교정을 하였을 경우 중심 축의 field size factor와 거의 유사한 값에 도달할 수 있었다. 2) Beam qualify의 변화를 관찰하기 위한 실험에서 HVL는 off-axis distance가 멀어질수록 감소하였고 PDD도 off-axis distance가 멀어지고 측정 깊이가 깊어질수록 감소되는 현상을 보였다. 통상적인 방사선 치료시에 이용되는 $5{\times}5cm$ 이상의 field size와 15cm 이내의 깊이에서는 3cm 와 l0cm의 off-axis에서 6MV X-선은 평균 $0.5\%$와 $2\%$, 15MV X선은 $0.4\%$와 $1.4\%$의 감소 현상을 보여 큰 편차를 관찰할 수 없었다. 3) Isodose distribution은 off-axis distance가 멀어질수록 depth dose의 증가치가 감소되었으며 특히 central axis의 가장자리 부위에서는 isodose curve의 위축이 확연하였다. 결론 : Independent collimator를 사용하여 비대칭 방사선 치료를 할 경우 MU의 계산은 off-axis factor와 PDD 보정이 필수적이며 임상적으로는 중심 축에서의 과소조사에 대한 정밀한 주의가 필요할 것으로 사료된다.