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광범위 파장가변 펨토초 레이저를 이용한 Two-photon Microscopy
Nowadays, In vivo or ex vivo high resolution image has been necessary for biomedical research. so various biomedical imaging systems are studied. Two-photon Microscopy(TPM) is possible to noninvasive study of biological specimens in three dimensions with submicrometer resolution. TPM is a nonlinear approach that generates images of sample This tectology has a many advantage, First TPM greaty reduces photodamage and photobleaching by using longer wavelength. Second, TPM can image turbid medium with submicron resolution down to a depth of a few hundred micrometers. Third, TPM can attain enhanced signal to background ratio image without additional unit such as pinhole therefore that allows high-sensitivity imaging by eliminating the contamination of the fluorescence signal by the excitation light. Fourth, TPM can initiate photochemical reaction within a subfemtoliter volume inside cells and tissues. Because Two-photon absorption can occur only focus point at two photon overlapped spatially and temporally. As a result that is particularly well suited for deep-tissue and in vivo imaging of live animals. In this study, we built a custom made TPM using wide-band tunable femtosecond pulse laser(680-1600nm) to attain several biological imaging. After we built the system, we measure PSF, Field size and Field flatness etc for system calibration. Consequently we have confidence about our system’s alignment. Then we attain the beef tendon’s SHG image and Multicolor image using the excitation of several chromophores in other wavelength. And we measure the two photon absorption peak of near infrared dye. We can use longer than 1000nm wavelength for TPM. This is significant advantage of our system. Because longer wavelength excitation means we can achieve deeper image of the tissue sample. For that reason we compare the image depth depending on wavelength. We perform experiment at 800nm and 1050nm excitation wavelength as a result we demonstrate convincingly that 1050nm excitation wavelength can enhance one and a half times deeper 1.1 연구배경 레이저 기술은 정보통신, 광센서, 비파괴정밀 표면 검사 등의 광범위한 분야에서 발전을 거듭하여 현재에는 거대한 시장을 형성했다. 이러한 흐름과 함께 레이저를 이용한 의료영상기술 분야 또한 기존의 의료영상기술의 한계를 개선, 극복할 수 있는 가능성이 있어 많은 그룹들에서 다각도로 연구 되고 있다. [1, 2, 3, 4, 5] 그 중에서도 광학현미경을 이용한 의료영상기술은 생물학 및 의/약학의 발전에 기여해 왔으며 점차 그 해상도가 발전하여 조직과 세포를 관찰 할 수 있는 수준을 넘어 분자 수준에 영상을 얻을 수 있는 기술로 발전되어 왔다. 분자 수준의 영상을 얻을 수 있는 기술 중 현재 가장 널리 사용되고 있는 방법은 공초점 현미경 기술이다. 공초점 현미경 기술은 단일광자 형광을 이용한 것으로 submicron 단위의 해상도를 가지고 있으며 pinhole을 이용하여 기존의 형광 현미경 기술에 비해 초점면이외에서 나오는 background를 줄일 수 있어 signal to background ratio가 뛰어난 영상을 얻을 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. [6] 최근에는 비선형광학 현상인 이광자 흡수를 바탕으로 하여 인체의 내부정보를 얻는 기술인 이광자 현미경 기술이 개발되어 그 보급이 급속도로 확산되고 있다. 이 기술은 에너지가 낮은 근적외선 영역의 두 개의 광자를 동시에 흡수하여 바닥상태의 전자를 여기상태로 만들어 전자가 다시 안정상태로 돌아갈 때 내놓는 형광신호를 측정하여 영상화 하는 기술이다. [7] 이광자 현미경은 장파장의 광원을 사용함으로 하나의 광자의 에너지가 상대적으로 약하여 샘플이 입는 photo-damage을 최소화 할 수 있어서 고화질의 영상을 장시간에 걸쳐서 얻을 수 있다. [8] 그리고 이광자 흡수의 세기는 초점으로부터의 거리의 네제곱에 반비례하므로 정확한 focus point에서만 형광이 발생함으로 별도의 pinhole 등의 설비가 없이도 기존의 기술보다 signal to background ratio가 뛰어나 우수한 이미지를 얻을 수 있으며 형광이 일어나는 volume을 최소화 할 수 있어 형광물질이 photo-bleaching 되는 부분을 최소화 할 수 있다. [9] 또한 장파장의 광원의 사용으로 tissue에서의 감쇄를 줄여 줄 수 있어 상대적으로 높은 촬영 깊이를 가지는 장점이 있다. 높은 촬영 깊이는 대단히 중요한 장점으로 조직 내부의 영상을 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 장점 때문에 이광자 현미경은 주목 받고 있으며 많은 연구가 진행되고 있어 머지않아 공초점 현미경을 대체할 것으로 예상된다. [10] 연구 목적 이번 연구의 전체적인 목적은 광범위 파장가변 펨토초 레이저를 이용한 이광자 현미경을 구축하는 것이며 세부적인 목적으로는 첫째, 가시광선에서부터 근적외선까지 넓은 범위의 흡수 및 발광을 가지는 다양한 형광체들을 동시에 활용한 multicolor 이미지를 얻는 것에 있다. 구축된 이광자 현미경은 다양한 흡수 peak를 가지는 형광체들을 여기 시킬 수 있어 형광체를 선택하는데 다양성을 가질 수 있어 multicolor 이미지를 얻는데 적합하며 이를 이용해 multicolor 이미지를 얻어 보았다. 둘째, 근적외선 영역의 형광체에 대한 연구를 하는 것에 있다. 기존의 상용화 되어 있는 형광체는 근적외선 영역의 빛에 대한 이광자 흡수 효율이 떨어지고 그 수도 제한적이다. 특히 조직에 적용하기 위해서는 water- soluble한 특성을 가지고 있어야하는데 이러한 조건을 만족하는 형광체는 더욱 제한적이다. 그리하여 많은 그룹에서 이광자 현미경용 water-soluble 근적외선 dye에 대한 연구가 이루어지고 있는데 구축된 이광자 현미경으로 공동연구를 진행하고 있는 연구팀에서 합성된 dye의 특성을 시험하였다. 셋째, 이광자 현미경의 이미지 깊이의 향상을 위해서 이광자 흡수를 위한 광원으로 장파장의 광원을 이용하는 연구를 하는 것에 목적가 있다. 동물의 조직은 광학적으로 turbid medium이라 scattering이 있고 대부분 물로 이루어져있어 absorption이 있다. 그렇기 때문에 레이저를 이용한 생체 영상을 얻고자 할 때 이미지 깊이가 제한 되게 된다. 그런데 사용하는 광원의 중심파장이 장파장 일수록 scattering에 의한 영향이 줄어 더욱 향상된 깊이 방향으로의 이미지를 얻을 수 있다. 따라서 1600nm까지의 장파장을 사용 할 수 있도록 구축된 이광자 현미경 시스템을 이용하여 깊이 방향으로 향상된 이미지를 얻어보았다. 위에서 열거한 세부 목적을 모두 달성 한다면 광범위 파장가변 펨토초 레이저를 이용한 이광자 현미경의 구축을 통해 기존의 이광자 현미경에서 제한되었던 1000nm 이상의 장파장을 사용한 연구를 할 수 있을 것이며 동시에 형광효율이 좋은 근적외선 dye의 연구를 통해 보다 향상된 이미징 깊이의 이미지를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.
太子는 王子들 가운데에도 특별히 왕위를 계승할 인물로, 王朝國家에서 太子冊封과 敎育은 매우 중요한 일이었다. 이에 고려에서는 唐의 제도를 따라 東宮官을 설치하여 太子를 補佐하도록 하였다. 그러나 고려의 東宮官이 언제 처음 설치되었는지에 대해서는 정확히 알 수 없다. {高麗史} 百官志에 기록된 최초의 東宮官 설치시기는 顯宗 13年이지만 그 보다 이른 시기인 穆宗朝의 改定田柴科에서 東宮官職이 확인되기 때문이다. 다만 高麗의 많은 관부가 成宗朝에 처음으로 설치되거나 정비되었던 것을 감안할 때 東宮官 역시 成宗朝 어느 시기에 처음 설치된 것으로 추측된다. 東宮官은 太子가 존재할 때만 운영되는 官府이다. 따라서 東宮官이 운영되기 위해서는 太子冊封이 먼저 이루어져야 한다. 그러나 成宗朝에 東宮官이 설치된 후 顯宗 13年에 이르기까지 太子冊封이 이루어지지 않아 東宮官이 운영될 수 있는 기반이 마련되지 못 했던 것이다. 이 기간동안 追贈職의 사례가 확인되기는 하지만 東宮官의 운영과 직접적으로 연결시키기는 어려울 것 같다. 顯宗 13年에 元子인 延慶君 欽을 太子로 책봉하면서 東宮官을 설치하는데, 이것이 高麗 최초의 東宮官 설치인 것이다. 顯宗朝 이후 文宗朝에 대대적인 관제정비를 거치면서 高麗前期의 東宮官은 그 대체적인 모습을 갖추게 된다. 또한 肅宗으로부터 毅宗에 이르는 기간동안은 4代에 걸쳐 太子冊封이 이루어지고, 이에 따라 東宮官의 지속적인 운영이 가능해지면서 東宮官 역시 보다 안정적인 운영이 가능해 졌다. 高麗의 東宮官은 唐의 제도를 모방하기는 했으나 실제로 그 운영에 있어서는 高麗의 실정에 맞게 운영하였다. 唐의 東宮官이 有事時를 대비한 또 하나의 정부로서 기능했던데 반해 高麗는 현재의 太子敎育과 侍衛를 보다 중요하게 생각했다. 따라서 顯宗朝 이래로 高麗前期 東宮官의 대체적인 모습을 살펴보면 敎育과 侍衛를 맡은 관직을 중심으로 官府가 운영되었음을 알 수 있다. 이러한 운영의도에 따라 비교적 중요성이 덜 한 官職들은 점차 쇠퇴하게 되어 朝鮮에 이르러서는 世子侍講院과 世子翊衛司라는 분명한 성격의 두 官府로 나누어지게 되는 것이다. 高麗에서는 東宮官의 설치를 통해 왕위계승을 공식화하여 정국운영의 안정성을 꾀하였으며, 동시에 또 하나의 君臣관계 성립을 통해 원활한 정권교체에 도움을 주었다. 이와 같은 점을 살펴 볼 때 高麗는 東宮官 설치를 통해 現王의 정권안정과 後代의 원활한 정권교체를 함께 배려했음을 알 수 있다. 高麗의 東宮官은 後代에 왕으로 즉위할 것이 기대되는 太子를 補導하면서 그에 합당한 敎育을 시켰고, 그의 안전을 지키기 위해 노력했다. 자신의 지위과 정치적 이상이 후대에까지 이어지기를 기대했을 王에게 있어 太子를 책봉하여 대비시키는 것은 매우 중요한 문제였을 것이다. 이것을 위한 官府가 바로 東宮官이었다.
기업 간 거래 관계에서 기업의 사회적 책임 활동이 관계 형성 및 파괴요인에 미치는 영향
전승원 조선대학교 일반대학원 2025 국내박사
The Impact of Corporate Social Responsibility Activities on Relationship Formation and Destroying Factors in Business-to-Business Transactions By Seungwon Jeon Advisor : Prof. Jongchul Park Department of Business Administration, Graduate School of Chosun University This study empirically examines the impact of corporate social responsibility (CSR) activities on relationship formation and destroying factors in B2B transactions and evaluates their effects on relationship performance. Following stakeholder theory, we classify CSR into business-practice CSR for primary stakeholders and philanthropic CSR for secondary stakeholders, as proposed by Homburg et al. (2013). Conceptual Framework Relationship-building behaviors are categorized into gratitude and relationship commitment. Gratitude has emerged as a crucial variable in relationship marketing (Palmatier, Jarvis, Bechkoff, and Kardes, 2009), while relationship commitment represents the quality of the relationship (Gonzalez-Padron, Hult, and Calantone, 2008). Relationship-destroying behaviors are classified into unfairness and opportunism. Conflict was excluded from the research model due to its dual nature—functional or dysfunctional—depending on the relative power of the involved parties. Given this uncertainty, conflict was omitted to enhance the predictive validity of the model. Additionally, opportunism is considered a more influential factor in deteriorating relationships. Finally, exchange performance between partners serves as the performance outcome. Methodology Data were collected through a survey of 165 B2B firms and analyzed using structural equation modeling with AMOS 24. The results support all 12 proposed hypotheses, confirming that corporate social responsibility toward both primary and secondary stakeholders aids relationship formation while mitigating relationship destroying factors. Findings and Contributions This study makes several key contributions to marketing research: 1. B2B Contextualization of CSR Effects: Unlike previous empirical studies that directly applied consumer-related variables, this research focuses on relationship formation and destroying factors in a B2B setting. It highlights that CSR not only generates positive effects but also mitigates negative relational factors, providing justification for proactive CSR investment in B2B firms. Additionally, whereas prior studies predominantly examined the positive mechanisms of CSR, this study integrates the role of CSR in alleviating relationship-destroying factors within a unified framework. 2. Distinctive CSR Dimensions and Their Effects: This study empirically distinguishes between business-practice CSR and philanthropic CSR, addressing a crucial research gap identified by Bhattacharya, Korschun, and Sen (2009). Grounded in stakeholder and social exchange theories, we explain and validate how these two types of CSR facilitate relationship formation while alleviating relationship-destroying factors. 3. Integration of CSR and Relationship Marketing: By incorporating both positive and negative factors into a comprehensive framework, this study strengthens the theoretical foundation of CSR's role in relationship marketing. Unlike previous studies that lacked a specific theoretical framework (e.g., Han and Lee, 2016), our research systematically positions CSR within relational factors such as gratitude, commitment, unfairness, and opportunism. 4. B2B-Specific Variables in Relationship Marketing: While research on the consequences of CSR in B2B relationships has increased, studies incorporating B2B-specific perspectives remain limited. This study contributes by integrating variables most frequently examined in relationship marketing into a unified model. B2B transactions differ significantly from B2C contexts (Kotler and Pfoertsch, 2007); however, prior B2B CSR studies have frequently adopted consumer-related variables (e.g., Homburg, Stierl, and Bornemann, 2013). This study addresses this gap by focusing on key B2B relational variables. 5. CSR as a Strategic Relationship Marketing Investment: This study refines Palmatier, Dant, Grewal, and Evans’ (2006) assertion that relational marketing investments significantly impact objective relationship performance. While prior studies have emphasized general relationship marketing investments, this research highlights CSR as a concrete and actionable relational investment that enhances relationship formation factors and mitigates destroying factors. 6. Incorporation of Gratitude as a CSR Outcome: By including gratitude as an outcome variable of CSR activities, this study expands the scope of CSR research. Gratitude plays a fundamental role in relational exchanges, fostering complementary behaviors (Palmatier et al., 2009). Despite its importance, gratitude has been underexplored in marketing research (Morales, 2005). This study suggests that CSR-induced gratitude strengthens relational investments and enhances performance outcomes. 7. Examination of Unfairness in CSR Research: This study also contributes by exploring the relationship between CSR and perceived unfairness. While unfairness is a critical factor in relationship destroying (Griffith, Harvey, and Lusch, 2006; Palmatier et al., 2006), its connection to CSR remains underexplored. By increasing perceived benefits, CSR reduces unfairness, thereby preserving relational stability. Understanding how channel relationships deteriorate is crucial for building and maintaining strong distribution networks (Palmatier et al., 2006; Gundlach, Achrol, and Mentzer, 1995). 8. CSR as a Non-Coercive Power Mechanism in Channel Relationships: This study conceptualizes CSR as a non-coercive relational investment that fosters goodwill among channel members. Non-coercive power enhances perceived goodwill and strengthens relational ties (Doney and Cannon, 1997; Kumar and Sadarangani, 2019), paralleling CSR’s role in stakeholder engagement. 9. Managerial Implications for Addressing Relationship Destroying Factors: The study provides actionable managerial insights by positioning CSR as a strategic tool to mitigate relationship-destroying behaviors such as unfairness and opportunism. Given the significant impact of negative relational factors on long-term success (Baumeister et al., 2001; Gottman, 1994), understanding CSR’s role in preventing relationship deterioration is critical. This research offers practical implications for firms seeking to enhance B2B relationships through CSR initiatives. Conclusion This study advances marketing literature by integrating CSR into relationship marketing frameworks, demonstrating its role in both fostering relationship-building factors and mitigating destroying factors. It provides empirical support for the strategic importance of CSR in B2B transactions and offers actionable insights for firms seeking to strengthen their partnerships through CSR investments. Future research should further explore the nuanced psychological mechanisms underlying stakeholder responses to CSR in B2B contexts.
알루미늄 합금 성분에 따른 열적 특성 및 부품적용에 관한 연구
본 연구는 ALDC12을 기준으로 알루미늄 합금 성분에 따른 열적 특성 분석 및 부품 적용을 확인하였으며, 합금원소 첨가에 의한 열전도도·미세조직 특성 분석을 진행 하였다. Fe, Ni, Zn, Pb, Sn과 Ti의 함량을 고정하고 Cu, Mg, Mn과 Si의 함량을 변수로 설정했다. JMatPro를 이용하여 인장강도, 경도, 열전도도를 분석하였고 초기실험에서 Cu와 Mg의 첨가에 의해 Al₂Cu, Mg₂Si 상의 형성으로 강도가 향상 되었다. 열전도도가 높게 예측된 결과물을 비교해 물리적·기계적 성질을 파악하였다. 그리고 합금 한 개를 선정하여 추가합금을 제조하였으며, Spiral mold 방식을 적용해 Si함량과 출탕 온도가 높을수록 유동성이 높은 경향을 보였다. 또한, 금속성분분석기(OES)을 이용하여 실제 합금과 개발 합금 간에 성분차이를 확인하였다. 실험을 통해서 기초적인 특성을 확인 할 수 있었으며 비교 분석으로 유동성 차이가 크지 않는 합금을 제외시켰다. 연구 결과, Cu와 Mn 함량 변화에서 다른 조건들 보다 Cu 함량이 높은 조건이 유동성이 높게 나타났으며, Mn의 함량은 유동에 영향을 미치지 않는 것을 확인 하였다. Cu, Mg 함량이 증가함에 따라 인장강도가 증가되었다. 특히 Mg, Si 함량이 증가 할수록 강도가 증가하지만 이와 동시에 편석 발생이 쉬워 강도를 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다는 걸 분석하였다. 기존 합금과 대비하여 Cu 함량이 높은 조건에서 강도가 높게 나타났다. 이에 반해 Mn은 강도에 영향이 없었다. 유동성과 강도가 비교적 우수한 조건이 부품 적용으로 제시하였다. 최종적으로 열전도도를 측정하여 부품 소재로의 적정성으로 판단되어지며 열 확산과 비열을 측정하여 열전도도를 측정하였다. 개발 합금이 높은 열전도도를 나타냈다. 일반적으로 합금의 모재(Al) 이외의 원소 함량이 증가함에 따라 열전도도는 감소되는 것으로 알려진다. 특히 Mg, Si함량에 의해 열전도도를 크게 감소시키는 원인으로 판단된다. 이후, 25℃ 기준에서 4개의 합금이 열전도도가 높았다. 이를 바탕으로 최적의 부품 적용에 관한 합금을 설계하였다. 예비 시편으로 열전달 실험을 하였으며 실험은 대기에 의한 오차 발생을 고려하여 (저)진공 상태 조건에서 실험을 진행하였다. 또한, 유동해석(CFD)을 진행하여 열전달 분석 실험 결과와 비교하여 신뢰성 및 경향을 검증하였다. 향후 이에 따른 체계적인 연구가 수행되어야 한다.
MgO-SiO2 슬래그와 MgO-C 내화물의 계면 특성 연구
전승원 한국산업기술대학교 일반대학원 2022 국내석사
니켈 산화광은 니켈의 함량이 적어 주로 페로니켈 생산에 사용된다. 니켈 산화광을 이용한 대표적인 페로니켈 생산 공정은 RKEF 공정이 있고 건조 단계부터 정제 단계까지 나눠진다. 제련 공정의 경우 전기로를 사용하여 니켈 산화광을 용융 시켜 액체 금속을 얻는다. 하지만 니켈 산화광은 맥석 성분이 많아 금속 대비 많은 양의 MgO, SiO2 기반의 슬래그가 생성된다. 또한 슬래그 조성으로 인해 고온의 공정 온도가 요구되기 때문에 내화재의 부식을 야기한다. 이러한 부식을 방지하기 위해 페로니켈 제련에 사용하는 전기로의 내벽은 MgO, MgO와 C이 혼합된 내화재를 사용한다. 하지만 MgO-SiO2 슬래그와 MgO based refractory의 계면 특성에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 DDT(Dispensed Drop Technique) 장비를 활용하여 MgO-SiO2 슬래그와 MgO-C 내화재의 계면 특성을 연구하였다. 실험 결과 포화 슬래그에서는 탄소 함량이 증가할수록 겉보기 접촉각, 높이는 증가하였지만 겉보기 반지름은 감소하였다. 비포화 슬래그에서는 겉보기 접촉각이 줄어들었고, 포화 슬래그보다 잘 퍼졌고, 불규칙한 겉보기 높이가 나타났다. 실험 샘플의 단면을 광학 현미경으로 분석한 결과 벌크 슬래그에서 가스 생성 반응으로 인한 구멍이 관찰되었다. 또한 탄소 함량이 증가할수록 구멍의 크기가 증가하였다. 슬래그와 내화재 기판의 계면을 SEM 분석한 결과 슬래그/내화재 계면에서 환원된 Si가 관찰 되었다. 장시간 유지한 비포화 슬래그의 경우 슬래그/내화재 계면 뿐만 아니라 벌크 슬래그 영역에서도 많은 양의 환원된 Si가 관찰 되었다. 슬래그와 내화재의 조성을 고려하여 발생할 수 있는 가스반응 4가지에 대한 평형 CO 분압을 계산 하였다. 계산 결과 슬래그내 SiO2 와 내화재의 탄소가 주된 가스 생성 반응을 야기하였다. 또한 4가지 반응 중 (SiO2)+2C(s) = Si(l)+2CO(g) 반응이 주된 CO가스 생성 반응으로 나왔고 이는 SEM 분석 결과와도 잘 일치한다. The initial wetting phenomena of MgO-SiO2 slag corresponding to carbon content in Ar atmosphere was studied using dispensed drop technique. The wetting phenomenon was observed using a high-speed camera at 1873K. As the carbon content increased, the apparent contact angle also increased, and the largest value was found from MgO-C15 wt% to 103°. The apparent height also showed the highest value at MgO-C 15 wt%, but on the contrary, the apparent radius showed the lowest value. As a result of analyzing the cross section of the quenching sample, holes were observed in the bulk slag. In addition, some slag penetrated toward the refractory, and reduced Si was observed at the boundary between the slag and the refractory. From this, it may be seen that a gas generation reaction occurs as the slag and the refractory contact each other, and as a result of calculating the standard free energy and the equilibrium pressure of CO, SiO2(l)+2C(s)=Si(l)+2CO(g) was the main reaction.
코발트 촉매를 이용한 방향족 메톡사이드 화합물의 탄소−산소 결합 붕소화
전승원 포항공과대학교 일반대학원 2018 국내석사
유기 붕소 화합물은 다양한 유기화학 반응에 도입할 수 있는 유용한 전구체이다. 이러한 유기붕소화합물을 합성하는 가장 흔한 방법은 전이 금속 촉매를 사용한 탄소−할로겐 결합 붕소화이다. 그러나 이러한 방법론은 그 부산물로 환경에 유해한 할로겐화물이 생성된다는 문제를 가지고 있다. 이를 대체하기 위한 물질 중 페놀류 화합물이 가장 각광받고 있으며 그 중 아릴 메톡사이드 화합물은 가장 환경 친화적이고 흔한 화합물이기에 많은 연구가 진행되고 있다. 뿐만 아니라, 아릴 메톡사이드는 좋은 지향기로, 오쏘 금속화 등을 통한 자리 선택성이 좋기 때문에 합성에 중요한 작용기중 하나이다. 하지만 그 탄소−산소 결합을 결합을 끊기 위해선 많은 에너지가 필요하다는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 비활성 탄소−산소 결합을 코발트 촉매를 사용하여 붕소화 시키는 새로운 반응을 개발하고 그에 관하여 서술하였다. 매우 저렴한 코발트 원인 이요오드화 코발트와 간단하게 합성이 가능한 리간드를 사용하여 반응을 최적화하였다. 이 반응은 탄소(sp2)−산소 결합뿐 아니라 탄소(sp3)−산소 결합 역시 붕소화할 수 있었다. 기존에 발표된 니켈을 사용한 반응 보다 온도가 섭씨 60도로 온화해졌으며 공기 중에서도 반응에 큰 손실이 없다는 장점이 있다. 또한 카바졸, 아민, 피리딘 등의 헤테로 원자를 포함한 분자에서 보호기 없이 붕소화할 수 있다는 장점을 지닌다. Organoboron compounds and their derivatives are synthetically versatile building blocks because they are readily available, stable, and highly useful for potential organic transformations. Arylboronic esters are of particular interest due to their well-established synthetic methods: transition metal catalyzed borylations of aryl halides. However, the use of aryl halides as an electrophile has one serious disadvantage: formation of toxic halogenated byproducts. A promising alternative substrate to aryl halides would be phenol derivatives such as aryl ethers, esters, carbamates and sulfonates. The phenol derivatives involve several advantages: their abundance, relatively low toxicity and versatile synthetic application. However, utilization of the aryl methyl ether, which is one of the simplest phenol derivatives, remains as a challenge, as C–OMe bond activation requires high activation energy and methoxides are not good leaving groups. Therefore, few examples of ipso-borylation of aryl methyl ether have been demonstrated by Martin’s nickel catalysis in 2015. Here, we present the first cobalt-catalyzed borylation of unactivated C–OMe bond. Both C(sp2)–OMe bond and C(sp3)–OMe bond could be borylated under our conditions. Moreover, cobalt is an attractive earth abundant metal. The present reaction can be set up under aerobic condition and does not require a pre-synthesized organometallic complex.
Structural integrity concerns with the ability of a structure or component to support the designed service load without failure caused by deformation, fracture or fatigue. To construct an item with structural integrity, an engineer must first consider the mechanical properties of the material, such as strength, hardness, fracture toughness and fatigue properties and then determine a suitable size, thickness, or shape that will endure the necessary loading for a long lifetime. In many cases, structural failure occurs because of changes in the material’s mechanical properties due to degradation or embrittlement, so that measuring the in-situ mechanical properties of in-service structural components is required to assess structural integrity. Fatigue properties and fracture toughness, which are among the most important properties required for structural integrity, can be determined using standardized test methods such as those developed by ASTM and BS. However, these methods cannot be applied directly to in-service structures or to small-volume regions of material such as the weld zone because they require specific specimen dimensions and complex test procedures. For this reason, an alternative test method to measure in-situ mechanical properties has been developed. Instrumented indentation testing (IIT), developed for nondestructive testing of in field structures, can be used to measure such mechanical properties as hardness, elastic modulus, tensile properties, residual stress, and fracture toughness by analysis of the indentation load-depth curve. IIT makes just a small indent on the material surface and hence can be applied in in-situ and in-field measurement as nondestructive mechanical testing as well as for property mapping by local area testing on multi-scale levels. Most studies on instrumented indentation testing have focused on static indentation testing, and little work has been done on cyclic indentation testing. Cyclic indentation testing has great potential to complement conventional cyclic or fatigue testing because the advantages of static IIT also apply to cyclic indentation. In this thesis, we adapt cyclic instrumented indentation testing to evaluate fatigue properties. Two kinds of control mode on cyclic indentation are used; cyclic indentation depth-controlled mode and cyclic indentation load-controlled mode. In cyclic indentation depth-controlled testing, hysteresis loop observed in indentation load-depth and is found to be caused by Bauschinger effect induced by kinematic hardening. Therefore, we develop a model for evaluating the uniaxial Bauschinger effect, which is also called backstress. In the load-controlled test, we observed that indentation depth continuously increases and saturates at a certain cycle. We analyze this phenomenon in terms of hardening behavior and confirm that increase in indentation depth behavior is similar to uniaxial ratcheting behavior. Therefore, we develop the new model for estimating material ratcheting property. The estimated Bauschinger effect and material ratcheting property were compared to values obtained in conventional fatigue tests. In addition, static flat punch indentation is also used to develop a criterion for estimating fracture characteristics. For ductile materials like metals, cracking does not occur during indentation. Many researchers have worked to estimate the fracture toughness of metallic materials using instrumented indentation testing and trying to develop theoretical or experimental models. Most such models are one of two types: the models for brittle metallic materials or the models for ductile metallic materials. For brittle metallic materials, the estimated fracture toughness has been limited to specific ranges for relatively low fracture toughness (KJC < 120 MPa·m0.5), that is, in the lower shelf region of the ductile-brittle transition curve. For ductile metallic materials, the estimated fracture toughness has been limited to a specific range for relatively large fracture toughness (KJC > 250 MPa·m0.5) or in the upper shelf region of the ductile-brittle transition curve. Therefore, distinguishing the two types of model or selecting a specific models are important issues. We propose a criterion for estimating whether a material is in the range of brittle fracture characteristic (KJC < 120 MPa·m0.5) or ductile fracture characteristic (KJC > 250 MPa·m0.5) using static flat punch indentation. The two key factors for developing the criterion are determined based on equivalence of fracture mechanics and contact mechanics. The fracture toughness values of 23 kinds of materials obtained from conventional fracture toughness testing are compared to the proposed criterion for verification. 구조 건전성은 변형, 파괴, 혹은 피로에 의한 파손 없이 설계된 가동하중을 견딜 수 있는 구조 혹은 부품의 능력을 의미한다. 구조 건전성이 있는 구조물을 설계 및 건설하기 위해서 공학자는 반드시 강도, 경도, 파괴인성 및 피로물성과 같은 재료의 기계적 물성을 고려해야 하고, 장수명을 위해 요구되는 하중을 견딜 수 있는 적합한 크기, 두께, 형상을 결정해야 한다. 많은 파손사례에 있어 구조의 파손은 열화 혹은 취화에 의한 재료의 기계적 물성의 변화에 의해 발생하므로 구조건전성 평가를 위해 가동 중 구조물의 부품의 기계적 물성을 평가하는 것은 중요하다. 구조건전성을 위해 평가가 요구되는 가장 중요한 물성 중에 피로물성과 파괴인성은 ASTM과 BS에 의해 개발된 표준화된 시험법을 통해 결정된다. 그러나, 이러한 시험법은 특수한 시험편 크기 및 형상과 복잡한 시험절차를 요구하기 때문에 가동 중 구조물 혹은 용접부와 같은 재료의 국부 영역에 직접적으로 적용될 수 없다. 이와 같은 한계로 인해, 기존 표준 시험법을 보완, 대체할 수 있는 시험법이 개발되어 왔다. 현장의 가동 중 구조물을 비파괴적으로 평가하기 위해 개발된 연속압입시험법은 압입하중 및 깊이를 분석하여 경도, 탄성계수, 인장물성, 잔류응력 및 파괴인성과 같은 다양한 기계적 물성을 평가할 수 있다. 연속압입시험은 시험 후 재료표면에 아주 작은 압흔만을 남기기 때문에 비파괴 시험법으로써 가동 중 실시간 평가가 가능할 뿐만 아니라, 나노스케일에서 매크로스케일까지 시험하중을 조절함으로써 국부 영역 물성을 맵핑하여 평가하는 것이 가능하다. 이러한 연속압입시험에 대한 대부분의 연구는 주로 정적인 하중을 인가하는 정적압입시험에 초점을 맞춰 진행되어 왔다. 반면 동적인 하중을 반복적으로 인가하는 반복압입시험에 대한 연구는 반복압입하중에 대해 나타나는 재료의 현상을 해석하는 현상론적인 접근이 시도되고 있으나, 기존 시험법의 피로물성과 연관시키기 위한 연구는 아직 초기단계이다. 반복압입시험은 기존의 정적압입시험의 장점을 그대로 적용하여, 기존 표준화된 피로시험법을 보완 및 대체할 수 있다는 점에서 큰 가능성을 가진다. 따라서 본 논문에서는 구형압입자를 활용한 반복압입시험을 통해 구조건전성 평가를 위해 중요한 피로특성인 재료의 바우징거 효과와 라체팅 물성을 평가하는 모델을 개발하였다. 모델 개발을 위해 실험적으로 두 가지의 제어방식이 (변위제어 방식과 하중제어 방식) 활용되었다. 반복 변위제어 시험방식에서는 압입하중-변위커브 상에서 히스테리시스 루프가 나타남을 확인하였다. 접촉역학을 활용한 응력해석을 통해 압입 히스테리시스 루프는 이동성 경화에 기인한 바우징거 효과에 의해 발생함을 규명하였다. 압입시험에서 발생하는 바우징거 효과를 대표응력-변형률 방법을 도입하여 기존 표준화된 일축시험에서 나타나는 바우징거 효과와 연관성이 있음을 유도하였다. 이로부터 반복압입시험으로부터 기존 일축피로시험의 바우징거 효과를 예측할 수 있는 새로운 모델을 개발하였다. 반복 하중제어 시험방식에서는 반복적으로 압입하중이 인가됨에 따라 압입깊이가 계속적으로 증가하다가 특정 반복 하중 싸이클에서 수렴하는 현상이 관찰되었다. 우리는 이 현상을 재료의 경화거동 관점에서 해석하였고, 압입깊이가 증가하는 거동과 일축피로시험의 라체팅 거동이 동등함을 확인하였다. 이로부터 우리는 재료의 라체팅 물성을 예측할 수 있는 새로운 모델을 개발하였다. 모델로부터 예측된 바우징거 효과와 재료 라체팅 물성은 기존 피로시험에서 도출된 결과와 비교하여 유효성을 검증하였다. 또한, 정적 플랫펀치 압입시험을 활용하여 정적 파괴특성을 평가하기 위한 기준을 개발하였다. 금속과 같은 연성재료는 압입시험에서 균열이 발생하지 않기 때문에, 많은 연구자들은 연속압입시험을 통해 금속재료의 파괴인성을 평가 하기 위해 실험적 혹은 이론적 모델을 개발하여 왔다. 대부분은 모델은 재료의 파괴거동에 따라 취성금속재료에 대한 모델과 연성금속재료에 대한 모델로 구분되었다. 취성금속재료 모델에서 예측된 파괴인성 값은 연성취성천이곡선의 하부온도영역에 해당하는 상대적으로 낮은 범위(KJC < 120 MPa·m0.5)에 한정되어 있고, 연성금속재료 모델에서 예측된 파괴인성 값은 연성취성천이곡선의 상부온도영역에 해당하는 상대적으로 높은 범위 (KJC > 250 MPa·m0.5)에 한정되어 있다. 따라서 이 두 모델을 구분을 하는 것이 압입파괴인성 모델을 가동 중 구조물에 적용하는 데 있어 중요한 이슈이다. 우리는 플랫펀치 압입자를 활용하여 두 타입의 모델을 구분하기 위해 두 개의 중요한 인자를 제안하였다. 이 두 개의 인자는 플랫 펀치 압입자 모서리와 균열 첨단의 응력 동등성과 압입자 하부 소성역 증가거동을 기반으로 압입커브에서 직접적으로 유도되는 파라미터로부터 결정되었다. 결정된 인자들로부터 개발된 파괴기준은 23종의 금속재료에 대해 표준 파괴인성 시험법으로부터 측정된 결과와 비교하여 유효성이 검증되었다.