Shear induced damage of red blood cells monitored by the decrease of their deformability

안경현,이성식,이승종,선경,Petrus T. Goedhart,Max. R. Hardeman 한국유변학회 2004 Korea-Australia rheology journal Vol.16 No.3

Shear-induced damage of Red Blood Cell (RBC) is an imminent problem to be solved for the practical application of artificial organs in extra corporeal circulation, as it often happens and affects physiological homeostasis of a patient. To design and operate artificial organs in a safe mode, many investigations have been set up to correlate shear and shear-induced cell damage. Most studies were focused on hemolysis i.e. the extreme case, however, it is important as well to obtain a clear understanding of pre-hemolytic mechanical damage. In this study, the change in deformability of RBC was measured by ektacytometry to investigate the damage of RBC caused by shear. To a small magnitude of pre-shear, there is little difference, but to a large magnitude of pre-shear, cell damage occurs and the effect of shear becomes significant depending on both the magnitude and imposed time of shearing. The threshold stress for cell damage was found to be approximately 30 Pa, which is much less than the threshold of mechanical hemolysis but is large enough to occur in vitro as in the extra corporeal circulation during open-heart surgery or artificial heart. In conclusion, it was found and suggested that the decrease of deformability can be used as an early indication of cell damage, in contrast to measuring plasma hemoglobin. As cell damage always occurs during flow in artificial organs, the results as well as the approach adopted here will be helpful in the design and operation of artificial organs.

평판디스플레이 소재 및 공정기술

안경현 한국화학공학회 2005 NICE Vol.23 No.5

중금속 오염토양 세척에 따른 토양의 물리화학적 특성변화 연구

안경현,김진주,박윤수,황광수,김하경,정승우 대한환경공학회 2015 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2015 No.10

Quantitative assessment of alveolar bone density change after initial periodontal therapy using digital imaging

안경현,김재덕,김병옥,Ahn, Kyung-Hyun,Kim, Jae-Duk,Kim, Byung-Ock The Korean Academy of Periodontoloy 2001 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.31 No.4

치주질환이 진행되는 동안이나 치주처치후 치유되는 과정에서 치조골의 변화가 야기되는데 방사선 사진은 치조골 변화를 감지하는 유일한 비외과적인 방법이다. 미묘한 치조골 변화의 진단은 치료시나 유지관리기 환자의 평가시 중요한 바, 최근에는 규격화시킨 디지털 영상을 이용하여 정량적인 골변화 측정이 가능하게 되었다. 본 연구의 목적은 중등도의 치주질환을 지닌 환자에서 국소마취하에 초기 치주처치를 시행한후 참조체와 함께 구내 방사선 사진을 촬영하고 디지털화 한 다음 참조체 당량치를 이용하여 치조골의 밀도변화를 평가하기 위한 것이다. 이 연구를 위하여 치주질환에 이환된 환자 5명(남자 3명, 여자 2명 : 평균 47.4세)에서 탐침깊이가 5㎜ 이상이고 골내낭이 있는 제 $1{\cdot}2$ 소구치, 제 $1{\cdot}2$ 대구치 40개(상악 24개, 하악 16개)를 대상으로 구강위생교육과 치석제거술, 치근면활택술을 시행하였다. 임상지수는 술전과 술후 8주째에 측정하였고, 방사선 사진은 술전, 술후 2주, 4주, 6주, 8주째에 촬영하였고, 구리 스텝웨지를 사용하여 규격화 하였다. 촬영된 영상은 NIH image program(U.S.A)에 의해 분석되어졌고 이들 자료를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치조골의 밀도는 초기치료후 2주째 까지는 감소된 양상을 보이다가 4주 이후로는 점차적으로 증가하는 양상을 보였다. 2. 치조골의 밀도는 초기치료전과 비교시 초기치료수 6주째와 8주째에서 유의한 차이를 보였다.(p<0.01) 3. 상하악 간의 치조골 밀도는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 이상과 같은 결과를 통하여 볼때 초기 치주처치만으로도 치조골의 밀도가 증가됨을 확인할 수 있었다.

Modeling of hollow formation and its dynamics in liquid gas assisted injection molding process

안경현,김동학 한국유변학회 2004 Korea-Australia rheology journal Vol.16 No.1

Application of gas assisted injection molding has been expanded during last two decades because of many advantages such as design flexibility, dimensional stability, reduction of machine tonnages, and so on. However, the surface defects including hesitation mark and gloss difference are observed for thick parts. Difficulties in lay-out of the gas channel and processing condition are another disadvantages. Liquid gas assisted injection molding(LGAIM), in which a liquid with a boiling point lower than the temperature of the polymer melt is injected into the melt stream, and travels with the melt into the mold where it vaporizes and pushes the melt downstream and against the cacity walls to create hollow channels within the part, is a good alternative of the conventional gas assisted injection molding especially in manufacturing simple and very thick parts. Though this is a new frontier of the innovation in the injection molding industry, there is no guideline for the design and processing conditions. In this paper, theoretical analysis has been made to describe the hollow formation dynamics in LGAIM. This model provides an insight into LGAIM process: explains why LGAIM has advantages over conventional gas assisted injection molding, and gives a guideline for the design and processing conditions.

PFP성형공정의 기포성장에 관한 모델링

안경현 한국유변학회 1996 Korea-Australia rheology journal Vol.8 No.3

사출성형은 많은 장점과 유용성에도 불구하고 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 피 하기 어렵다. 이것은 성형품의 부위별 온도분포 및 냉각속도 차이에 의한 잔류응력에 기인 하는 것으로 구조가 복잡하거나 크기가 쿤 경우에 더욱 더 문제가 되기 쉽다. 이와 같은 문 제를 해결하기 위하여 성형품의 내부에 기포를 형성시켜 수지의 수축분을 기포의 성장으로 보상하여 주는 가스사출성형이 개발되어 많이 활용되고 있는 실정이다. 한편 일반 가스성형 과 달리 수지를 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분 을 보상해주는 PFP성형기술은 가스사출의 나점인 공기의 유동조절문제를 해결하고 비용이 저렴한 등의 잇점을 가지고 있다. 이 과정은 가스성형공정의 2차 침투과정과 매우 유사하나 아직까지 이에대한 이해나 연구는 매우 부족한 실정이다 본 연구는 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정에 근거하여 기포성장길이에 관한 모델링을 수행한 것이다. 실험결과와의 비교를 통하여 기본 가정에 대한 타당성을 검증하고 여러 인자들의 영향을 살 펴보았다. 본 연구는 PFP성형공정에 대한 이해를 증진시켜 금형설계 및 성형조건 설정에 대한 가이드라인을 제시하며 아울러 PFP공정에 대한 보다 체계적인 이해 및 일반가스성형 의 2차 침투과정 등의 관련 현상에 대한 이해 및 연구에 도움이 될것으로 기대된다.

Orientation and deformation of FENE dumbbells in confined microchannel and contraction flow geometry

안경현,송선진,김주민,이승종,여종기 한국유변학회 2007 Korea-Australia rheology journal Vol.19 No.3

The orientation and deformation of polymer chains in a confined channel flow has been investigated. The polymer chain was modeled as a Finitely Extensible Nonlinear Elastic (FENE) dumbbell. The Brownian configuration field method was extended to take the interaction between the flow and local chain dynamics into account. Drag and Brownian forces were treated as anisotropic in order to reflect the influence of the wall in the confined flow. Both Poiseuille flow and 4 : 1 contraction flow were considered. Of particular interest was molecular tumbling of polymer chains near the wall. It was strongly influenced by anisotropic drag and high shear close to the wall. We discussed the mechanism of this particular behavior in terms of the governing forces. The dumbbell configuration was determined not only by the wall interaction but also by the flow type of the geometric origin. The effect of extensional flow on dumbbell configuration was also discussed by comparing with the Poiseuille flow.

묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화 시간 스펙트럼

안경현 한국유변학회 1995 Korea-Australia rheology journal Vol.7 No.3

묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화시간 스펙트럼에 대하여 비드수, 유체역학적 상호작용, 배제 부피와 비선형 스프링들의 영향을 비드-스프링 모델을 통하여 연구하였다. Fixman의 모델을 개량하였고, 비선형 스프링개념을 도입한후 선형점탄성에 관한 식들을 유 도하였다. 그중에서 주로 복고 점도의 크기와 위상차에 대한 BSM 파라미터들의 영향을 살 펴보았다. 실험데이터에서 진동수에 따른 위상차의 평평한 부분의 길이로부터 비드수를 Mark-Houwink 식의 지수 값으로부터 유체역학적 상호작용 파라미터를 그리고 fitting 파라 미터로써 배제 부피 파라미터와 비선형 스프링 파라미터의 함수형태로 표현되는 동적 확장 파라미터를 결정할수 있었다. 또한 광산란 실험등으로부터 배제 부피 파라미터를 결정하게 된다면 이로부터 비선형 스프링 파라미터도 결정할수 있음을 알수 있었다. 한편 불연속적인 현태인 BSM의 완화시간 스펙트럼에 미치는 BSM 파라미터들의 영향을 분석함으로써 각 파람터의 효과와 차이점을 분명히 알수 있었다. 본논문에서는 BSM에 비드수, 유체역학적 상호작용 배제 부피 그리고 비선형 스프링 효과를 동시에 적용하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통하여 묽은 고분자 용액의 선형 점탄성 실험 데이터를 정량적으로 설명할 수 있었다.

Shear-induced color transition of PDA (polydiacetylene) liposome in polymeric solutions

안경현,안동준,이성식,채운혁,여종기 한국유변학회 2007 Korea-Australia rheology journal Vol.19 No.1

The polydiacethylene (PDA) is known to change its color by mechanical shear. The shear-induced color transition has been reported with elastomer or film type of PDA. In this paper, we newly investigated the transition with liposome type of PDAs in polymeric solutions. The liposomes were dispersed in Poly(vinyl alcohol) 2%+Sodium borate 1%, Poly(vinyl alcohol) 15% and Hyaluronic acid 1% (PVA/B, PVA, HA). The shear stress was continuously imposed to each solution by stress control type rheometer with coni-cylinder fixture. The degree of color transition was quantified with the characteristic absorbance peak at 540 nm (blue) and 640nm (red). As a result, PDA liposome in PVA/B solution changed the color from blue to red upon increasing the magnitude of shear (from 0 to 100Pa) and the duration of shear-imposed time (from 0 to 5400sec). Meanwhile, PDA liposome in HA or PVA solution did not noticeably change the color, even though the low shear viscosities of the solutions were kept almost constant. This color transition of PDA liposome is expected to measure the magnitude of shear, and to distinguish different responses of polymeric solutions to the applied shear.

센터 소개 : 고분자, 나노 융합소재 가공기술센터

안경현,정영미 한국화학공학회 2013 NICE Vol.31 No.3