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논문 : 초음파 나노표면개질 공정기술에 의한 AISI304 스테인리스강의 표면나노구조화 및 압축잔류응력 형성
조인식 ( In Shik Cho ),동계령 ( Ji Ling Dong ),유대황 ( Dae Hwang Yoo ),서정화 ( Jung Hwa Suh ),아마노프 ( Auezhan Amanov ),신기삼 ( Kee Sam Shin ),이창순 ( Chang Soon Lee ),편영식 ( Young Shik Pyoun ),박인규 ( In Gyu Park ) 대한금속재료학회 ( 구 대한금속학회 ) 2010 대한금속·재료학회지 Vol.48 No.9
In this paper, the Ultrasonic Nanocrystalline Surface Modification (UNSM) surface treatment process was used to induce compressive residual stress and nanocrystalline structure by severe plastic deformation on the UNSM-treated surface. The test results for AISI304 stainless steel demonstrated that the grain size was found to be 23 nm, the dislocation density was increased by 0.2085×10(18) m-2, and the volume fraction of martensite is defined as 27.6% from austenite so that the surface hardness of the surface is increased from 200 Hv up to 515 Hv. The initial tensile residual stress is changed from 300 MPa to a compressive residual stress of 500 MPa after UNSM treatment. In addition, UNSM was applied under five various conditions, and the results of those conditions were defined as a function of depth quantitative.
나이티놀 스텐트 와이어의 기계적 특성 향상을 위한 초음파 나노표면 개질 처리에 대한 연구
김상호,서태석,이창순,박인규,조인식,편영식,김성현,Kim, Sang-Ho,Suh, Tae-Suk,Lee, Chang-Soon,Park, In-Gyu,Cho, In-Sik,Pyoun, Young-Shik,Kim, Seong-Hyeon 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.2
Phase transformation, superelastic characteristics and variation of surface residual stress were studied for Nitinol shape memory alloy through application of UNSM technology, and life extension methods of stent were also studied by using elastic resilience and corrosion resistance. Nitinol wire of ${\phi}1.778$ mm showed similar surface roughness before and after UNSM treatment, but drawing traces and micro defects were all removed by UNSM treatment. It also changed the surface residual stress from tensile to compressive values, and XRD result showed less intensive austenite peak and clear martensite and additional R-phase peaks after UNSM treatment. Fatigue resistance could be greatly improved through removal of surface defects and rearrangement of surface residual stress from tensile to compressive state, and development of surface modification system to improve not only bio-compatability but also resistance to corrosion and wear will make it possible to develop vascular stent which can be used for circulating system diseases which run first cause of death of recent Koreans. 비혈관 스텐트(식도용, 담도용, 대장용, 십이지장용, 기관지용) 재질로 가장 널리 사용되고 있는 Nitinol wire 형상기억합금의 기계적 특성 향상을 위해 초음파 나노표면 개질(UNSM) 기술을 적용하여 Nitinol wire의 상변화와 초탄성 특성 및 표면 잔류응력 등의 변화를 연구하였으며, 탄력에너지와 부식내구성을 통한 스텐트의 수명 연장방법을 연구하고자 하였다. 본 연구에 사용된 Nitinol wire는 ${\phi}1.778$ mm로 UNSM 처리 전후의 표면거칠기 값은 Ra=0.092${\mu}m$와 Ra=0.093${\mu}m$로 비슷 하였지만, 초기시편에서는 미세결함과 인발가공 흔적이 확연히 관찰되었으나, UNSM 후에는 인발가공 흔적과 미세 표면 결함은 사라진 것이 발견되었다. 또한 잔류응력 측정 결과, 초기 시험편에는 +3.65 MPa였으나 UNSM 처리 후에는 -4.09 MPa로 확인되었으며, XRD를 통한 결정구조 분석 결과 $42.28^{\circ}$에서 초기보다 약한 (110) 오스테나이트 피크가 관찰되었으며, 대신 (020), ($1{\overline{1}}1$), 그리고 (021) 피크가 명확히 Martensite (B19' Monoclinic lattices) 구조로 확인되었고, (300)의 R상 (Rhombohedral lattices)에 대한 추가 피크가 미비하게 관찰되었다. 탄성변형에 따른 에너지 흡수력과 하중 제거에 따른 에너지의 회복력인 탄력계수(modulus of resilience) $U_r$은 단위체적당 변형률 에너지로 4.31 $MJ/m^3$에서 5.85 $MJ/m^3$로 증가하였다. 이와 같이 표면결함 제거와 인장응력을 압축응력으로 재편성하는 것만으로도 피로내구성을 크게 향상시킬 수 있다고 사료되며, 생체적합성과 더불어 내부식성, 내마모성 및 내구수명 향상을 실용화할 수 있는 표면개질 장치가 개발된다면, 현재 한국인 사망원인 1위인 순환계 질환(심근경색, 뇌졸중 등)에 사용되는 혈관계통의 스텐트 개발에도 응용개발연구가 가능할 것으로 예상된다.
cAMP 신호전달과정을 통한 신규 천연유래물질 펩타이드 유도체의 미백 효능 연구
이혜숙 ( Hye Suk Lee ),신경훈 ( Kyong Hoon Shin ),류근석 ( Geun Seok Ryu ),지경엽 ( Kyung Yup Jee ),조인식 ( In Shik Cho ),김한영 ( Han Young Kim ) 대한화장품학회 2011 대한화장품학회지 Vol.37 No.3
MC1R의 길항제 역할을 하는 펩타이드와 tyrosinase를 저해하는 효능을 가지는 천연유래 물질을 유도체화하여 신규 미백소재를 개발하였다. 또한 이러한 새로운 기작에 의한 미백 효능을 평가할 수 있는 방법을 cAMP 신호전달 과정을 활용하여 제시하였다. 총 24종의 유도체를 합성하였고, cAMP assay의 결과를 통해 11종의 유도체를 선별하였으며, 선별된 유도체에 대하여 멜라닌 형성 억제 효능을 평가하여 본 평가 방법의 유효성을 확인하였다. 이 과정에서 RW를 서열에 포함하는 펩타이드 유도체가 특별히 멜라닌 형성 억제 효능이 높은 것을 알 수 있었다. 또한, cAMP assay는 MC1R의 antagonist라는 특정 타겟 물질을 디자인한 소재의 스크리닝 방법에는 활용할 수 있음을 알 수 있었다. 하지만, 미백소재로서의 가능성을 확인하기 위해서는 멜라닌 생성저해 시험과 병행하여야 할 것으로 판단된다. Novel whitening agents were prepared using peptide-Natural origin compound derivatives. The peptide could be an antagonist of MC1R and Natural origin compound were well-known material as a Tyrosinase inhibitor. We also suggest the new assay method which could evaluate the Antagonistic effectiveness to MC1R using cAMP signaling pathway. 24 candidates were synthesized and 11 peptide derivatives were selected by cAMP assay method. To evaluate cAMP assay, the selected peptide derivatives were assayed to evaluate their melanogensis inhibitory activity. At this work, we could know that the sequences which include -RW- have a melanogensis inhibitory activity, and cAMP assy could use as a evaluating method of MC1R antagonist. But, to evaluate the whitening activity of some material, cross-checking with melanin inhibitory assay method was recommended.
천연물 유래의 5α-Reductase 저해제의 개발과 인체 유래 피지선 세포의 배양을 이용한 피지분비 억제 효과 측정
정세규 ( Se Kyoo Jeong ),김정기 ( Jeong Kee Kim ),백지훈 ( Jihwoon Baek ),이기무 ( Ki Moo Lee ),조인식 ( In Shik Cho ),이승훈 ( Seung Hun Lee ) 대한화장품학회 2005 대한화장품학회지 Vol.31 No.3
본 연구에서는 피지분비 억제 효과를 지닌 신규 화장품 원료를 대한민국 유래의 천연 식물에서 개발하고자 하였다. 다양한 식물 추출물의 5alpha-reductase에 대한 저해효과를 자외선 분광광도계를 이용한 효소 동력학적 분석법을 통하여 평가하였다. 효소 동력학적 분석을 위하여 각각 쥐의 간 조직과 배양된 인체 유래 피지선 세포에서 5alpha-reductase를 추출하였다. 그 결과, 5-AR에 대하여 뛰어난 저해효능을 보이는 3종의 식물 추출물을 선정하였고, 이들의 피지분비 억제 효과를 배양된 인체 유래 피지선 세포를 이용하여 분석하였다. 연구의 결과, 수십 종의 식물 추출물 중 해송 추출물이 가장 강력한 5-AR 저해능을 나타내었으며, 인체 유래 피지선 세포에 대하여 0.005% 농도로 처리한 경우 48%의 피지 생성량 감소 효과를 나타내었다. 해송 추출물은 피지 분비를 감소시켜 여드름이나 지루성 피부염과 같은 피부 질환에 효과를 지닌 화장품의 원료로 사용될 수 있을 것이다. This study was performed to develop new cosmeceutical agents with sebosuppressive activity from native plant extracts in Korea. Inhibitory efforts of the extracts on 5α-reductase (5-AR) were evaluated by enzyme kinetics analysis using UV-spectrophotometric method. Two kinds of enzyme suspensions as 5-AR sources were prepared from rat liver tissue and cultured hSG cells. The sebosuppressive effects were determined by measuring the total lipid quantity produced in cultured hSG cells after incubation with the extracts. As a result, Pinus thunbergii extracts showed the most potent 5-AR inhibitory effects. Its Ki values were 0.0002% and 0.0014% for rat liver 5-AR and human sebaceous gland 5-AR, respectively. Addition of Pinus thunberii extract to hSG cells showed 48% reduction in total lipid production at 0.005% concentration. In conclusion, Pinus thunbergii extracts can be used as a cosmeceutical agent to regulate sebum production and to alleviate the sebum-involved skin diseases, such as acne and seborrheic dermatitis.
전분의 양성화 개질을 통한 음이온성 SiO2 표면에서의 흡착 특성 연구
김종득 ( Jong Duk Kim ),한동성 ( Dong Sung Han ),김유미 ( Yu Mi Kim ),김한영 ( Han Young Kim ),지경엽 ( Gyeong Yup Chi ),조인식 ( In Shik Cho ) 한국공업화학회 2013 공업화학 Vol.24 No.1
Quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D)을 활용하여 양이온성으로 치환된 전분 및 올리고당의 흡착특성을 연구하였다. 전 합성계열의 흡착량은 양이온 계면활성제(C12∼16 trimethylammonium bromide) 대비 높은 흡착 량을 보였으며, 치환비율 및 분자량에 따른 특별한 흡착량의 경향성은 관찰되지 않았다. 반면에, 점탄성(viscoelasticity) 측면에서는 분자량이 증가될수록 흡착층의 강도가 증가되는 경향이 관찰되었다. 흡착 및 탈착실험에서 단분자인 양이 온성 계면활성제의 흡착량의 차이는 약 4∼9배에 수준의 큰 차이가 발생되었으나 양성치환된 전분계열에서는 0∼ 50% 수준의 작은 차이를 나타내었다. 또한, 탈착단계 이후 흡착단계에 비해 양이온 계면활성제에서는 흡착층의 강도 (rigidity)가 감소된 반면 양성치환된 전분계열에서는 강도가 증가되는 상반된 경향이 관찰되었다. The adsorption characteristics of cationic starches and starch-oligomers were investigated using the quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D). The adsorbed amount of modified starches was higher than that of cationic surfactants such as C12∼16 trimethylammonium bromide. Cationic starches did not show the tendency depending on the degree of cationic substitution and molecular weight. On the other hand, the softness of the adsorption layer increased with the molecular weight of cationic starches in a viscoelasticity terms. During the adsorption/desorption steps, the amount of adsorbed cationic surfactants was 4∼9 times. On the other hand, the difference in the amount of adsorption of all the C1 grafted cationic starches was just 0∼50%. In addition, the rigidity of the adsorption layer of cationic surfactant in the desorption step decreased, while, that of cationic starches increased at the same condition.