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Synthesis and Crystal Structure of Yttria-Stabilized Zirconia
김원사,서일환,박로학,김문집,김헌준,이창희,김용채,성백석,이정수,심해섭,김이경,이진호,Kim, Won-Sa,Suh, Il-Hwan,Bak, Ro-Hak,Kim, Moon-Jib,Kim, Huhn-Jun,Lee, Chang-Hee,Kim, Yong-Che,Seong, Baek-Seok,Lee, Jeong-Soo,Shim, Hae-Seop,Kim, Yi-Kyu 한국지구과학회 1997 韓國地球科學會誌 Vol.18 No.6
등축정계의 결정구조를 지니는 무색 투명한 저코니아($Zr_{0.73}Y_{0.27}O_{1.87}$) 결정을 $Y_2O_3$를 안정제로 사용하여 Bridgman-Stockbager법(또는 Skull 용융법)으로 합성하였다. 육성된 결정은 유리광택을 나타내며 동시에 약간의 지방 광택도 띤다. 저코니아 결정은 편광현미경하에서 등방성을 나타내며 이방성의 징후는 발견되지 않는다. 모스 경도는 $8{\sim}8\frac{1}{2}$이고 비중은 5.85이다. 자외선하에서는 약한 백색 형광을 낸다. 단결정법으로 결정한 저코니아의 결정구조는 등축정계이며, 공간군은 $Fm3m({O^5}_h)$이다. 단위포 상수(a)는 $5.1552(5){\AA}$이며, $V=136.99(5){\AA}$, Z=4, R=0.0488이다. 저코니움 원자는 각 모서리에 산소 원자가 자리잡고 있는 육면체의 중심에 위치하고 있으며, 각 산소 원자는 저코니움 원자로 되어 있는 사면체의 중심에 위치하고 있다. 결국 8:4의 배위수가 성립하는 구조를 하고 있다. Colorless and transparent cubic zirconia($Zr_{0.73}Y_{0.27}O_{1.87}$) crystal has been synthesized by the Bridgman-Stock-bager method(also called Skull melting method). $Y_2O_3$ is used as stabilizer. The crystal shows a vitreous luster with a slight oily appearance. Under a polarizing microscope, it shows isotropic nature with no appreciable anisotropism. Mohs hardness value is measured to be $8{\sim}8\frac{1}{2}$ and specific gravity 5.85. Under ultraviolet light it shows a faint white glow. The crystal structure of yttria stabilized zirconia was determined, using single crystal X-ray diffraction techniques to be a cubic symmetry, space group $Fm\overline{3}m({O^5}_h)$ with $a=5.1552(5){\AA}$, $V=136.99(5){\AA}^3$, Z=4, and R=0.0488 for 29 unique reflections. Each zirconium atom is at the center of eight oxygen atoms situated at the corners of a surrounding cube and each oxygen atom is at the center of a tetrahedron of zirconium atoms. So a coordination of 8:4 holds in the structure.
합성고무와 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 나트륨을 이용한 하이드로콜로이드형 창상치료재의 제조 및 평가
김원일(Won Il Kim),이승욱(Seung Wook Lee),박재진(Jae Jin Park),고영광(Young-Gwang Ko),박원호(Won Ho Park),조동환(Donghwan Cho),권오형(Oh Hyeong Kwon) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.1
본 연구에서는 합성고무와 sodium carboxymethylcellulose(CMC)를 서로 다른 조성비로 혼합하여 하이드로콜 로이드형 창상치료재를 제조하였다. 얻어진 창상치료재는 CMC 함량이 높아질수록 신장률과 점착력은 감소하는 경향을 나타내는 반면에 흡수도는 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 최적의 조성으로 판단된 40%의 CMC를 함유하는 하이드로콜로이드의 신장률, 점착력, 흡수도 및 투습도는 각각 400% 이상, 1.78 kgf/25 mm, 327% 및 547 g/㎡/day임을 확인하였다. 제조된 하이드로콜로이드의 세포배양실험 결과 세포적합성이 우수하였고, 동물실험 결과 대조군에 비하여 우수한 창상치유 효과를 보였으며, 피부자극성시험 결과 자극이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제조한 하이드로콜로이드는 의료용 창상치료재로서의 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다. In this study, hydrocolloid wound dressing was fabricated from synthetic rubbers and sodium carboxymethylcellulose (CMC) with different composition ratios. Hydrocolloid wound dressing fabricated in this study showed increased absorptivity, decreased elongation at break and adhesive forces with increasing content of CMC. Hydrocolloid with 40% of CMC is determined as the optimum composition and its elongation at break, adhesive force, water absorptivity and moisture vapor transmission rate were more than 400%, 1.78 kgf/25 mm, 327% and 547 g/㎡/day, respectively. Fabricated hydrocolloid was found to have the best property on the in vitro cell culture test, and in vivo animal study showed excellent wound healing effect than control groups. Also there was no stimulation in the skin irritation test. Therefore, it is confirmed that hydrocolloid has the broad application possibility as wound healing materials.
무선 센서네트워크의 효율성 향상을 위한 동적 라우팅 알고리즘
김원일(Won-Il Kim) 한국엔터테인먼트산업학회 2009 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.3 No.2
무선통신 및 전자 기술의 발전으로 여러 응용분야에서 무선 센서 네트워크가 널리 적용되고 있다. 무선 센서 네트워크는 주위 환경을 감지하여 생성된 데이터를 다른 센서 노드와 무선으로 주고받을 수 있다. 일반적으로 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 하나 이상의 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 물리적 환경정보를 센싱하고 처리할 수 있으며, 멀티-홉(Multi-hop) 통신을 통하여 싱크노드로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 센서 노드들을 이용하여 동적구성이 가능한 무선센서 네트워크를 구성할 수 있다. 본 연구에서는 특정 무선센서에 따라 발생하는 센싱 데이터를 이용하여 싱크가 요구하는 응용분야를 고려하고 동적 라우팅의 성능을 개선하였다. 많은 센서노드들에게 공통적으로 필요한 데이터는 특정 데이터에 종속적이며, 결과적으로 싱크에게 전달된다. The development of wireless communication and electronic technology leads to wireless sensor networks in various fields. Wireless sensor networks can exchange the data that generated from near environment between other sensor node. Generally Wireless sensor networks consist of multi sensor nodes and one or more base stations. Sensor node not only sense and process the environment information but also transfer to base stations through multi-hop communication. Using this kind of sensor nodes, wireless sensor networks have dynamic configuration can be implemented. In this paper, we consider the applications of base station requirements which depend on special sensors and improved the performance of dynamic sensor routing. The common used data for multi sensor node depends on special data and transferred to base station finally.
NES Model Development: Expert System for Nitrogen Fertilizer Applications to Cornfields
김원일,정구복,박노동,Kim, Won-Il,Jung, Goo-Bok,Fermanian, T.W.,Huck, M.G.,Park, Ro-Dong 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회지 Vol.34 No.1
N fertilizer recommendations to optimize with consideration to maximum crop yields, maximum profits, and minimum N losses to ground or runoff water, an advisory system. Nitrogen Expert System (NES), was developed. The system was to estimate the optimal rate of N fertilizer application cornfields in Illinois. NES was constructed using Smart Elements, a knowledge-based system that manages the expertise of human experts. NES was reinforced by addition of the effect of a productivity index (PI), soil organic matter content (SOM), and pre-sidedressing of nitrate concentration (PSNT) to the optimal N fertilizer recommendation. NES contains 49 rules, 1 class, 14 objects, and 2 properties. NES was successfully operated, showing N recommendations with inputs of three soil properties including PI, SOM, and PSNT. NES can reduce N loss to the environment, but adherence to the recommendations may also reduce farmers income. Therefore, NES will be more effective by evaluating both environmental damage assessment and other economic agricultural management parameters and other soil physico-chemical parameters. 일리노이 옥수수 포장에서 질소비료의 적정 시용량 결정에는 작물 수량의 극대화와 더불어 질소 손실의 최소화가 고려 되어야 하는데 이를 위하여 질소 전문가체계(NES)가 개발되었다. NES는 전문가의 지식과 사고의 결정과정을 컴퓨터체계로 전환하는 Smart Element program에 의해 만들어졌다. NES는 현재 일리노이 옥수수포장에서 사용중인 생산성지수 (PI)와 토양중 유기물함량 (SOM) 및 시비전 질산태질소 함량 (PSNT)의 요인을 고려하여 시비수준을 결정하였는데 각각의 수준에 따라 49개의 rule 등을 사용하였다. NES는 시스템상에서 성공적으로 작동되었으며 3개의 토양특성 (PI, SOM, PSNT)를 입력하여 적정 시비량을 결정하였다. NES는 다른 시비량 결정 방법에 비해 환경에 대해 질소의 유입을 현저히 줄일 수 있었으며 모델에 대한 검증이 계속될 것이다. 그러나 이에 따른 수량의 감소를 보여, 질소 비료의 적정 시비량은 수량과 더불어 질소유실에 따른 환경 영향평가와 기타 다른 경제적 또는 토양의 물리화학적 요인이 고려되어야 하며 이 요인을 추가한 NES의 검증 및 개선방향이 모색되어야 할 것이다.
김원일(Won Il Kim),김철주(Cheol Joo Kim),김대연(Dae Yeon Kim),권오경(Oh Kyoung Kwon),권오형(Oh Hyeong Kwon) 한국고분자학회 2010 폴리머 Vol.34 No.5
본 연구에서는 hard segment 함량(%)별로 친수성의 폴리우레탄 프리폴리머를 합성한 후 다양한 발포 혼합 조성액을 이용하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다. 그 결과 사슬연장제를 도입한 폴리우레탄 프리폴리머가 도입하지 않은 것에 비해 기계적 물성이 우수하였다. 또한 폴리우레탄 구조에 hard segment 함량(%)을 높임으로써 폴리우레탄의 기계적 물성을 향상시킬 수 있었다. 한편 발포 혼합조성액에서도 F-68, 글리세린, CMC 등의 원료 배합비를 조정함으로써 최종적으로 제조된 폴리우레탄 폼의 기계적 물성과 흡수도, 흡수속도, 모폴로지 등을 조절할 수 있었다. 제조된 폴리우레탄 폼은 세포배양 결과 세포적합성이 우수하였고, 동물실험 결과 대조군인 거즈에 비하여 월등한 창상치유 효과를 보였으므로 창상치료용 소재로서의 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다. Polyurethane (PU) prepolymer was synthesized from ethylene oxide/propylene oxide (EO/PO) random polyether polyol, toluene diisocyanate and chain extender such as ethylene glycol and 1,4-butanediol. PU foams having various compositions were fabricated from PU prepolymers with different hard segment contents(%) and mixed foaming solution of different compositions. PU foam from chain extender-introduced PU prepolymer and mixed foaming solution containing glycerin showed better mechanical property than other groups. Various PU foams were tested on their mechanical property, moisture vapor transmission rate, absorption speed. absorptivity, morphology and cell culture test. According to the test, the PU foam fabricated from chain extender-introduced PU prepolymer and mixed foaming solution containing optimum composition of F-68, glycerin and CMC was found to have the best property for wound dressing materials. From in vivo animal study, it was confirmed that above PU foam showed rapid wound recovery.