산화 환원 매개체를 활용한 고용량 고효율 리튬-공기 전지 개발에 관한 연구

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 재료공학부(하이브리드 재료), 2021. 2. 강기석.Encounter with energy and environment issue is inevitable for human being to construct a clean and sustainable future. In this regard, the development of energy storage system to facilitate the exploitation of renewable energy resources is essential mission. After continued research during last decades, Li-ion battery is widely employed as the state-of-the-art battery system. However, exploiting heavy transition metal as core component, Li-ion battery possesses clear limitation in terms of energy density enhancement. Scientists have explored various battery chemistry to replace current Li-ion battery such as metal-air, metal-sulfur and organic battery. Especially, Li-O2 battery has received enormous research interest owing to its extremely high theoretical energy density of 3500 Wh kg-1. Despite of its potential, however, limitations stemmed from intrinsic nature of the system still prevents the practical use of Li-O2 battery. In this dissertation, I developed and designed high-performance Li-O2 battery by introducing redox-mediating catalyst, redox mediator to regulate reaction chemistry of Li-O2 battery. With a virtue of redox mediator capable of controlling reaction path, disadvantageous conventional discharge/charge path could be circumvented. Under redirected redox-mediated reaction path, problems originated from conventional path could be successfully released. For the design of better redox mediators, multidisciplinary study from the exploration of a new materials to the understanding on fundamental aspects was conducted. Furthermore, practical issues in cell environment such as shuttle phenomena was also addressed to optimize the use of redox mediators. Charter 2 introduces the procedure of exploration of a novel redox mediator from biological system. Inspired by the similarity between cell respiration process in biology and redox-mediated oxygen reduction reaction process in Li-O2 battery, the biological catalyst, vitamin K2 was introduced into Li-O2 battery as redox mediator to facilitate oxygen reduction reaction, and it was demonstrated that it successfully works as catalyst and boosts the performance of the cell. This chapter will provide guideline on how similarity can motivate new findings. Chapter 3 describes research approach to understand fundamental aspects of redox mediator from reaction kinetics to reaction mechanism. With comparative study employing various redox mediators, I revealed the factors affecting catalytic kinetics and its significant on cell performance. On oxygen reduction reaction, (i.e. discharge) kinetics of redox mediators is governed by steric hindrance around redox center, which reveals that the nature of electron transfer during redox-mediated reaction is inner-sphere electron transfer where intermediate state presents. Further study on its implication on cell performance demonstrated the presence of volcano behavior between kinetics and cell performance. Similarly, kinetics of redox mediator during oxygen evolution reaction (i.e. charge) was also investigated and it was shown that its kinetic is primarily determined by redox potential of mediator following Marcus theory. Followed study showed that higher kinetics results in better rate capability of Li-O2 cell. This chapter demonstrates the importance of understanding intrinsic properties of redox mediator to design highly performing catalyst. Lastly, chapter 4 demonstrates strategies to address practical shuttle phenomena of redox mediators. Owing to freely diffusible nature, redox mediator easily diffuses to unwanted reactive anode side causing severe side reactions such as anode degradation and mediator decomposition. By anchoring redox mediator in polymer chain, shuttle phenomenon was suppressed while still maintaining charge-carrying property by polymer in-chain hole diffusion mechanism. As the second approach, a novel Janus liquid electrolyte was employed to fully maintain diffusion behavior and at the same time prevent shuttle phenomena. With the simultaneous use of two liquid electrolytes with distinct solvation capability at two electrodes, the diffusion of redox mediator from cathode to anode side was blocked and thus, shuttle effect was prevented. This chapter demonstrates appropriate treatment on cell system can suppress shuttle phenomena and enables sustainable use of redox mediators. I believe the multifaceted study in this dissertation on redox mediator with three major approaches, i) exploration of a new catalyst, ii) investigation on fundamentals, and iii) dealing with practical issues will serve as the solid foundation in developing high-performance redox mediator for Li-O2 battery. In addition, it will provide research motivation and insight to design optimized catalyst for metal-air battery and furthermore, next-generation energy storage system.환경과 에너지 문제는 인류에게 있어서 깨끗하고 지속 가능한 미래 실현을 위해 마주해야만 하는 쟁점이다. 이러한 흐름에서, 신재생 에너지의 사용을 용이하게 해주는 에너지 저장 장치의 개발은 아주 중요한 문제이다. 수 십년의 개발을 거쳐 현재 리튬 이온 전지가 최첨단의 상용 전지로서 널리 사용되고 있다. 하지만, 무거운 전이 금속을 필수 요소로 사용한다는 점으로 인해 리튬 이온 전지는 에너지 밀도 증가 관점에서 확실한 한계점을 지니고 있다. 이를 대체하기 위하여 과학자들은 금속-공기 전지, 금속-황 전지, 유기물 전지 등과 같은 차세대 전지 시스템에 대하여 꾸준히 연구를 진행해오고 있다. 그 중에서 리튬-공기 전지는 3500 Wh kg-1 에 달하는 높은 이론 에너지 밀도로 인해 많은 관심을 받고 있다. 하지만 높은 잠재성에도 불구하고 시스템의 내재적 문제에서 기인하는 많은 한계점들로 인해 리튬-공기 전지의 상용화는 실현되지 못하고 있다. 이 학위 논문에서는, 산화 환원 매개체를 이용하여 고성능 리튬-공기 전지를 개발하는 것을 주요 주제로 다루고 있다. 반응 경로를 제어할 수 있는 산화 환원 매개체를 이용하여 문제점이 많은 리튬-공기 전지의 기존 충/방전 반응 경로를 우회할 수 있으며 이를 통해 많은 문제들을 해결 할 수 있다. 우수한 성능의 산화 환원 매개체를 개발하기 위하여, 새로운 촉매의 개발에서부터 촉매 성능에 대한 기초적인 연구에 이르는 다방면의 연구가 진행되었다. 또한, 촉매 사용 과정에서 발생하는 셔틀 현상과 같은 실제적인 문제들에 대한 해결법 또한 연구되었다. 제 2장에서는, 생체 시스템으로부터 새로운 촉매를 개발하는 과정을 소개한다. 세포 호흡과정에서의 전자 전달 과정과 리튬-공기 전지 내에서 산화 환원 매개체를 이용한 산소 환원과정간의 유사성에서 영감을 받아 생체 촉매인 비타민 K2가 리튬-공기 전지용 방전 촉매로 도입되었으며, 이것이 촉매로서 성공적으로 작용하고 전지 성능을 월등히 향상시킨 다는 것이 밝혀졌다. 이를 통해 두 시스템간의 유사성이 어떻게 새로운 발견을 이끌어 낼 수 있는지 보여주고 있다. 제 3장에서는, 산화 환원 매개체의 반응 속도, 반응 메커니즘 등과 같은 기초적인 사항들에 대해 이해하기 위한 연구 방법들을 소개한다. 다양한 매개체를 활용한 비교 연구를 통해 매개체의 반응 속도에 영향을 주는 인자들과 반응 속도와 전지 성능 간의 상관 관계를 규명하였다. 방전 과정 중의 매개체의 반응 속도는 산화 환원 중심부 주변의 입체 구조적 간섭 크기에 영향을 받는다는 것이 밝혀졌으며, 이를 통해 중간체 형성이 동반되는 내부권 전자 전달이 산화 환원 매개체를 이용한 방전 중에 일어난다는 것을 규명하였다. 추가적인 연구를 통해 산화 환원 매개체의 반응 속도와 실제 전지 성능 간에 볼케이노 상관 관계가 있는 것이 관찰되었다. 유사한 속도론 관점에서의 연구가 충전 과정에 대해서도 진행되었으며, 산화 환원 매개체의 충전 중 반응 속도는 마커스 이론을 따라 매개체의 이론 전압에 의해 결정된다는 것을 확인하였다. 추가적으로, 매개체의 반응 속도가 전지의 충전 출력 특성과 직접적으로 영향이 있는 것을 확인하였다. 이 장에서는, 우수한 성능의 촉매를 개발하기 위하여 촉매의 기초적인 특성을 파악하는 것의 중요성에 대해 다루고 있다. 마지막으로 제 4장에서는, 산화 환원 매개체의 문제점인 셔틀 현상을 해결하는 연구 전략들을 다루고 있다. 자유롭게 움직이는 특징으로 인해 산화 환원 매개체는 반응성이 높은 음극 쪽으로 쉽게 확산하게 되고 이는 음극 열화, 매개체 분해 등과 같은 많은 문제들을 야기한다. 이를 해결하기 위해 산화 환원 매개체를 고분자에 고정한 고정형 촉매를 도입하여 셔틀 현상을 억제할 수 있었으며, 고분자 내에 존재하는 전자 확산 기구로 인해 매개체의 전하 전달 특성도 유지할 수 있었다. 두 번째 접근법으로서, 산화 환원 매개체의 이동성을 완전히 유지하면서 셔틀 현상을 억제하기 위하여 새로운 형태의 야누스 액체 전해질이 도입되었다. 상이한 용해 특성을 가진 두 액체 전해질을 각각 음극 및 양극 측에 동시에 사용함으로써, 산화 환원 매개체의 확산 및 셔틀 현상을 완벽히 억제할 수 있었다. 이 장에서는, 전지 구성요소들의 적절한 변형을 통해 셔틀 현상이 억제될 수 있으며 이는 산화 환원 매개체의 장시간 사용을 가능케한다는 것을 확인하였다. 이 학위 논문에서 진행 된 산화 환원 매개체에 대한 1) 새로운 촉매의 개발, 2) 촉매에 대한 기초 연구, 3) 실제적인 문제의 해결과 같은 다방면의 연구는 리튬-공기 전지용 고성능 산화 환원 매개체를 개발하는 것에 대해 기초적인 토대가 될 것이다. 더 나아가, 금속-공기 전지 및 그 외 차세대 전지를 위한 우수한 촉매를 개발함에 있어서 연구적인 통찰력을 제공해 줄 것이다.Contents List of Tables x List of Figures xi Chapter 1. Introduction 1 1.1. Research objectives 1 1.2. Introduction to lithium-oxygen batteries 2 1.3. Principle of redox mediators 5 1.4. References 10 Chapter 2. Exploring a novel redox mediator inspired by biological system 14 2.1 Research background 14 2.2 Experimental method 17 2.2.1 Preparation of cells and conditions for electrochemical tests 17 2.2.2 Characterization 18 2.2.3 Quantitative analysis of discharge product 19 2.3 Result and discussion 20 2.3.1 Similarity between redox mediation in biological system and lithium-oxygen cell 20 2.3.2 Vitamin K2 as a stable mediator for lithium–oxygen batteries 23 2.3.3 Mechanism of vitamin K2-mediated discharge 39 2.3.4 Charging the cell discharged with vitamin K2 43 2.4 Concluding remarks 52 2.5 References 53 Chapter 3. Investigation on the fundamentals of redox mediators 61 3.1 Understanding fundamental aspects of redox mediator for oxygen reduction reaction 61 3.1.1 Research background 61 3.2.2 Experimental method 64 3.1.2.1 Material preparation 64 3.1.2.2 Lithium-oxygen cell assembly 65 3.1.2.3 Electrochemical analysis and characterization 65 3.1.2.4 Calculation detail 66 3.1.3 Results and discussions 67 3.1.3.1 The principles of redox mediator for the oxygen reduction reaction 67 3.1.3.2 The catalytic activity of quinones and its kinetics 73 3.1.3.3 The dependence of kinetic parameters on the kinetics of redox mediators 82 3.1.3.4 Marcus theory: steric effect and inner-sphere electron transfer 92 3.1.3.5 Reaction mechanism: a significance of inner-sphere electron transfer 97 3.1.3.6 The implication of kinetics in the performance of lithium-oxygen cell 101 3.1.4. Suppliment note 113 3.1.5. Concluding remarks 114 3.1.6. References 116 3.2 Kinetics of redox mediator for oxygen evolution reaction 124 3.2.1 Research background 124 3.2.2 Experimental method 127 3.2.2.1 Preparation of lithium–oxygen cells 127 3.2.2.2 Conditions for electrochemical tests 128 3.2.3 Results and discussions 129 3.2.4. Concluding remarks 156 3.2.5. References 157 Chapter 4. Addressing practical issue of redox mediators: shuttle phenomena 162 4.1 Anchorage of redox mediator for sustainable redox mediation in lithium-oxygen batteries 162 4.1.1 Research background 162 4.1.2 Experimental method 165 4.1.2.1 Synthesis of PTMA 165 4.1.2.2 Fabrication of cell components 167 4.1.2.3 Assembly of lithium–oxygen cell 168 4.1.2.4 Conditions for electrochemical tests and characterization 168 4.1.3 Results and discussions 170 4.1.4. Supplement note 198 4.1.4.1 Calculations of Nitroxyl Radical Concentration 198 4.1.4.2 Electron diffusion phenomenon in PTMA 199 4.1.4.3 PTMA as catalysts for lithium–oxygen batteries 199 4.1.4.4 Degradation mechanism of the lithium–oxygen cell containing PTMA 201 4.1.4.5 Abnormal initial discharge plateau 202 4.1.5. Concluding remarks 205 4.1.6. References 206 4.2 Janus liquid electrolyte for shuttle-free redox mediation in lithium-oxygen batteries 214 4.2.1 Research background 214 4.2.2 Experimental method 217 4.2.2.1 Materials preparation 217 4.2.2.2 Cell assembly and conditions for electrochemical test 218 4.2.2.3 Characterization 219 4.2.3 Results and discussions 220 4.2.3.1 Design and preparation of Janus liquid electrolyte 220 4.2.3.2 Electrochemical properties of lithium–oxygen cell employing Janus liquid electrolyte 228 4.2.4. Concluding remarks 244 4.2.5. References 245 Chapter 5. Conclusion 253 Chapter 6. Abstract in Korean 256 Curriculum Vitae 259Docto

비용에서 전신적 스테로이드 사용과 알레르기가 Transforming Growth Factor-beta의 발현에 미치는 영향

연구 배경 및 목적: 비용은 점막하 결합조직의 과증식으로 인해 생기는 비점막의 부종성 변화로 발병기전에 대해서는 다양한 주장이 있다. Transforming growth factor-beta (TGF-β)는 호산구, 림프구, 섬유아세포, 호흡기상피세포 등에서 분비되는 사이토카인으로 세포외 기질을 축적시키고 조직의 섬유화를 심화시켜 비용의 형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 알레르기와 같은 특별한 상황에서 TGF-β는 다양한 세포에 작용하여 광범위한 염증 억제작용을 하며 특히 호산구와 관계된 염증반응을 억제하여 과도한 면역반응으로부터 숙주를 보호하는 역할을 하기도 하므로 결국 비용의 형성에 양가적인 기능을 가지는 것이 된다. 스테로이드는 비용의 치료제로서 작용기전에 대해서는 많은 주장이 있지만 TGF-β의 발현에 미치는 영향에 대한 연구는 드물다. 본 연구는 비용조직에서 TGF-β1의 발현양이 알레르기의 유무와 전신적 스테로이드 사용의 여부에 영향을 받는지 알아보기 위해 시행하였다. 연구 방법: 22명에 대한 부비동 내시경 수술시 채취한 비용조직을 대상으로 하였고 알레르기의 유무와 술전 전신적 스테로이드 사용의 유무에 따라 네 군으로 분류하였다. 술전 스테로이드는 프레드니솔론을 하루 30 mg씩 1주간 경구적으로 투여하였다. 비용에 침윤된 호산구 수, TGF-β1의 면역염색, ELISA를 이용해 TGF-β1의 농도를 측정하였다. 연구 결과: 호산구의 침윤은 알레르기 군에서 높으며 스테로이드 사용군에서 낮아지는 경향을 보였다. TGF-β1의 면역염색정도는 기질층보다 상피세포층에서 증가하였고 스테로이드 사용군의 상피층에서 스테로이드 비사용군의 상피층에 비해 감소하였다. ELISA로 측정한 TGF-β1의 농도는 각 군간 유의한 차이가 없었다. 결론: 전신적 스테로이드는 비용의 기질층에 있는 호산구의 수를 감소시켜 호산구성 염증을 하향조절하며 상피세포층에서 TGF-β의 발현을 감소시켜 세포의 증식을 억제함으로써 비용의 형성을 억제하는 것으로 생각된다.;Background and Objectives: The etiology and pathogenesis of nasal polyps are still not fully understood. Transforming growth factor-beta (TGF-β) is an important cytokine for inducing fibroblast proliferation and deposition of extracellular matrix seen in nasal polyps. But, in particular situations such as allergy, TGF-β has a role of immunomodulation and inhibits the formation of nasal polyp. Glucocorticoids are the most potent medications available for the treatment of nasal polyposis, but their exact mechanisms of actions are uncertain. This study aimed to evaluate the effect of systemic steroid on the expression of TGF-β in the nasal polyp. Subjects and Methods: According to the status of allergy and steroid treatment, the polyps (n = 22) which were excised during endoscopic sinus surgery were divided into four groups. For steroid treated groups, prednisolone 30 mg per day was administered preoperatively for seven days. Eosinophil infiltration, immunostaining for TGF-β1 and concentration for TGF-β1 measured by ELISA were analyzed. Results: Infiltration of eosinophils was more prominent in the group which had allergy and decreased in the group which was treated with steroid. In the immunohistochemical study, expression of TGF-β1 increased in epithelial layer compared with stromal layer. In epithelial layer, the expression decreased in steroid-treated polyps. TGF-β1 concentration measured by ELISA had no difference between each groups. Conclusion: These findings suggest that systemic steroid may exert a beneficial effect on nasal polyp treatment by at least two mechanisms: one is the immunomodulation through the inhibition of eosinophils, the other is the suppression of cellular proliferation through the downregulation of TGF-β.논문개요 = vi I. 서론 = 1 II. 연구대상 및 방법 = 3 A. 연구대상 = 3 B. 연구방법 = 4 1. 비용조직소견의 비교 = 4 2. 면역조직화학적 검사 = 4 3. ELISA를 이용한 TGF-β1의 측정 = 5 4. 통계학적 처리 = 6 III. 연구결과 = 7 IV. 고찰 = 9 참고문헌 = 14 도표 = 19 ABSTRACT = 2

Effect of Fabric Properties used for the Loop Type Decorative Elements on the 3-dimensional Shape

In the modern fashion industry, efficiency has been increasing thanks to development of computer graphics, IT technology, and digitalization. Unlike the past when fashion design heavily depended on handwork, digitalization of fashion industry makes fabrication time shorter and enables designers to adopt comprehensive expression, generating high value product. The Apparel CAD, an example of the digitalized fashion industry, has been developed from 2D system into a system providing 3D simulation. Digital clothing can be determined as an activity of designers using the tool in order to fabricate pattern and simulate its designed clothes in the virtual space of computer. With the digital clothing system, designers could reduce trial and error which can occur during fabrication work, and predict its result or modify it according to simulated clothes. In the rapidly changing fashion industry, designers are focusing on more creative expression and fresh idea. Three-dimensional expression of material with decoration using various material and technique is being adopted by many designers since it provides visual stimulation. In this study, physical properties of eight materials, which can be utilized on a par with current fashion trend, will be specified. For more sophisticated investigation, external appearance of the material was investigated by 3D scanning. Obj files obtained by 3D scanning was sent to Rhino 3D to estimate coordinates and analyze external appearance. Intrinsic stiffness per length was estimated via 3D scanning while decorating material per each sample, external appearance for decorating material per length were analyzed in order to find peak value, and to compare three-dimensional value. As a result of investigation, it was found that ramie fabric (MP) indicated the highest value in terms of characteristics and intrinsic stiffness, while polyester chiffon (PC) and nylon mesh (NM) indicated the lowest value. According to KES’s analysis, B1 showed the highest in MP, and lowest in PC, while B2 showed the highest in MP, and the lowest in NM. According to investigation of KES for coefficient of correlation between B value and intrinsic stiffness, B value and Flex intrinsic stiffness, high correlation was found. MP which has the highest value in flexural stiffness was out of the curve for correlation between B and C value. B1 and Sf(warp) showed high correlation, and it was found that correlation graph in general is correspond. As a result of investigation for dropping figure per forced length with intrinsic stiffness tester used in Flexometer method, it was found that Polyester spider weave(PS) showed the highest value in stiffness when 4cm was pushed, while PC dropped the most. And MP showed the highest value in stiffness when 6cm was pushed, while PC dropped the most. In addition, MP showed the highest value in stiffness when 8cm was pushed, while CP dropped the most. According to investigation analyzing external appearance of decorating material per sample, linen (LP) showed the highest value in three-dimension effect, while NM showed the lowest value. With such a result, virtual material and clothes were simulated via CLO 3D one of 3D apparel CAD. Then, virtual material and clothes of similar type were generated. But, it was found that with respect to simulating surface texture material having high degree of clearness, such as PS, NM, PC, showed difficulty in expressing external appearance than material having low degree of clearness. Also, during the simulation, it was found that clothes having lots of decorating elements requires much more times than clothes having simple pattern. In this study, dating physical characteristics of material used in decorating elements, and analyzing external appearance via 3D scanning were performed. In addition, on the basis of above, physical property of material was simulated by fabricating 3D virtual clothes and material. It is expected that the study will be a valuable data for developing efficiency in fabrication of clothes trough Digital Clothing System.;현대 패션 산업은 컴퓨터 그래픽스와 IT기술의 발달과 함께 디지털화 되면서 점차 효율성이 증대되고 있다. 패션 산업의 디지털화는 과거의 수작업에 의존하던 의상 제작 과정에 비해 제작 시간이 단축되고 좀 더 폭넓은 디자인의 표현을 가능하게 하였다. 이러한 패션 산업 디지털화의 일환인 어패럴 CAD는 오늘날 2차원적 시스템에서 나아가 3차원 시뮬레이션이 가능한 시스템으로 발전하였는데 이러한 3D 어패럴 CAD 시스템을 통해 패턴을 제작하고 시뮬레이션하여 컴퓨터의 가상공간에서 가상 의복을 재현하는 것을 디지털 클로딩이라고 한다. 디지털 클로딩 시스템은 의상 제작 과정에서 일어날 수 있는 시행착오를 줄이고 가상 의복을 통해 전체 디자인을 미리 예측, 수정할 수 있다. 한편 빠르게 변화하는 패션 산업의 흐름 속에서 디자이너들은 좀 더 새롭고 독창적인 소재 표현을 주목하고 있다. 장식을 통한 입체감 있는 소재 표현은 시각적인 자극을 주므로 많은 디자이너들은 여러 가지 재료와 기법을 이용해 입체적인 소재 표현을 선보이고 있다. 본 연구에서는 이러한 트렌드에 맞춰 장식적 소재에 활용될 수 있는 8가지 소재의 물리적 특성을 알아보고자 하였다. 정밀한 분석을 위해 3차원 스캐닝을 통해 루프형 장식 소재의 외관 형태를 분석하고자 하였다. 3차원 스캐닝을 통해 얻어진 obj파일을 Rhino3D에서 불러내고 좌표 값을 산출하여 외관 형태를 분석하였다. 3차원 스캐닝을 통해 길이별로 처지는 형태를 분석하고, 각 시료에 따른 장식 소재와 길이별 장식 소재의 표면 형태를 분석하고 최고점을 찾아 입체감을 비교하였다. 분석결과, 물리적 특성치 중 강경도는 모시인 MP가 가장 크고 폴리에스터 시폰 인 PC와 나일론 메쉬인 NM이 작게 나타났다. KES에 의한 평가 결과 B1값은 MP가 가장 높게, PC가 가장 낮게 나타났으며 B2값은 MP가 가장 높게, NM이 가장 낮게 나타났다. KES의 B값과 드레이프 강경도, B값과 플렉스 강경도 간의 상관계수를 분석한 결과, 높은 상관관계를 보였다. 굽힘특성이 높은 MP는 B값과 C값의 직선적 상관 곡선의 경향에서 벗어나 있었다. B1과 Sf(warp)는 높은 상관관계를 보였고 상관그래프는 일반적으로 일치하는 것으로 나타났다. 플렉소미터법에 사용되는 강경도 시험기 위에서 밀어낸 길이를 달리하여 처진 형태를 분석한 결과 4cm밀어냈을 때는 폴리에스터 망목직인 PS가 가장 뻣뻣하고 PC가 가장 처졌으며 6cm밀어냈을 때는 MP가 가장 뻣뻣하고 PC가 가장 처진 것으로 나타났다. 또한 8cm 밀어냈을 때는 MP가 가장 뻣뻣하고 면인 CP가 가장 처진 것으로 나타났다. 각 시료별 장식 소재의 외관 형태를 분석한 결과 리넨인 LP가 가장 큰 입체감을 나타냈으며 NM이 가장 작은 입체감을 나타냈다. 이러한 실험결과를 바탕으로 3D 어패럴 CAD의 한 종류인 CLO 3D를 이용해 가상 소재와 가상 의상을 재현하였다. 비교적 유사한 형태의 가상 소재 및 가상 의상을 제작할 수 있었다. 그러나 표면 텍스처를 재현하는데 있어서 PS, NM, PC와 같이 투명도가 높은 소재는 투명도가 낮은 소재에 비해 외관을 동일하게 표현하는데 어려움이 있었다. 또한 전체 의상을 시뮬레이션 할 때 단순한 패턴의 의상에 비해 장식요소가 많은 의상은 소요 시간이 오래 걸리는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 장식요소에 사용되는 소재들의 물리적 특성치를 데이터화하고 외관 형태를 3차원 스캐닝을 통해 정량적으로 비교 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 3차원 가상 소재와 의복을 제작하여 소재의 물성을 재현하였다. 이는 향후 디지털 클로딩 시스템을 이용한 의상제작에 효율성을 증대시키는 자료가 될 것으로 기대된다.I. 서론 1 II. 이론적 배경 4 A. 패션 소재의 장식 4 1. 텍스처 4 2. 장식적 요소를 이용한 소재 표현 및 소재 트렌드 4 B. 어패럴 CAD 시스템 8 C. 디지털 클로딩 10 D. CLO 3D 12 1. CLO 3D의 기능과 특징 12 2. CLO 3D의 물성 설정 16 E. 3차원 스캐닝 18 Ⅲ. 실험 19 A. 시료의 준비 19 B. 물리적 특성 측정 22 1. 강경도 22 2. 단위면적당 중량 23 3. 두께 23 4. 공기투과도 23 C. KES-FB system에 의한 역학적 특성 평가 24 D. 3D Scanning에 의한 시료의 강경도 평가 26 E. 3D Scanning에 의한 장식 소재의 형태 분석 26 F. CLO 3D 프로그램의 적용 27 1. 가상 장식 소재 제작 27 2. 가상 의상 제작 29 Ⅳ. 결과 및 고찰 33 A. 물리적 특성 분석 33 1. 드레이프 강경도 34 2. 플렉스 강경도 34 3. 단위면적당 중량 35 4. 두께 36 5. 공기투과도 37 B. 시료의 현미경 확대 촬영 38 C. KES-FB system에 의한 역학적 특성 평가 41 D. KES의 B값과 강경도(C, Sf)의 상관계수 분석 46 E. 3D 스캐닝에 의한 시료의 강경도 평가 49 F. 3D 스캐닝에 의한 장식 소재의 형태 분석 52 G. CLO 3D프로그램의 적용 60 1. 가상 장식 소재 제작 60 2. 가상 의상 제작 69 Ⅴ. 결론 78 VI. 참고문헌 81 ABSTRACT 8

A prospective, open-label, randomized, non-inferiority pilot study to compare the dose (6.0mg/kg vs 4.5mg/kg) of antithymocyte globulin as an induction therapy in living donor kidney transplantation

The optimal dose of rabbit antithymocyte globulin as an induction regimen in Asian living donor kidney transplant recipients has rarely been investigated. Patients were randomly assigned to receive either 4.5 mg/kg (19 patients) or 6.0 mg/kg (17 patients) antithymocyte globulin. All patients had corticosteroid withdrawal within 7 days. The primary end point was a composite of the biopsy-proven acute rejection, development of de novo donor-specific antibody, or graft failure. At 24 months post-transplant, the composite end point rate was 42.1% in the 4.5 mg/kg group and 24.4% in the 6.0 mg/kg group. There was neither graft failure nor mortality during the follow-up period (22 to 40 months). We decided to stop the study earlier than planned because we were concerned about the higher composite end point rate in the 4.5 mg/kg group. Antithymocyte globulin induction at 4.5 mg/kg and early corticosteroid withdrawal increased the rate of de novo donor-specific antibody and biopsy-proven acute rejection.Maste

확대를 통한 인체의 연상적 이미지에 관한 연구 : 본인의 판화작품을 중심으로

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :서양화과 판화전공,2001.Maste

Analysis of the risk factors and preventive measures in the electronic parts manufacturing sites

학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :환경안전공학과,2016. 8최근 기업은 어려운 경제상황을 탈피하고 주주와 종업원의 이윤을 극대화하기 하기 위해 경제성, 투자성, 단기 이익을 고려한 활동이 주를 이루고 있어, 기업 내에서의 안전관리의 중요성이 간과되고 있는 실정이다. 이로 인해 많은 기업이 산업재해, 화재, 화학물질 누출, 환경오염 등 다양한 사고위험에 노출되고 있어, 사회적 책임이 강조되고 있는 시대적 상황에 따라 작은 사고에도 큰 대외이미지 실추를 야기시키고 있다. 이를 위해 사고가 발생한 뒤에 사후 약방문 방식의 후속대책을 수립하기 보다는 기업 내에 잠재되어 있는 다양한 위험요소를 조사하고, 임직원 모두가 참여하여 개선할 수 있는 방안을 수립하는 게 중요하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 대표적 전자부품 제조사업장인 S사에서 기업 내에 잠재되어 있는 위험요인을 찾기 위해 활동한 전수점검과 발굴된 위험요인을 시점별로 위험성평가를 실시하여 개선의 우선순위를 찾아 안전한 사업장을 구축하는 전략을 분석 검토하였고 향후 동종업종 또는 제조사업장에서 잠재위험을 찾아내고 개선하는 활동을 추진할 경우 이를 활용할 수 있도록 모범적인 데이터를 제시하고자 하였다. 이를 위해 먼저, 사업장을 바둑판 방식으로 구획하고 안전환경의 주요 분야를 안전, 보건 방재, 전기, 환경으로 구분한 뒤 각 분야별 전문가를 집중 투입하여 단기간 내 전수점검을 시행하였고 이를 통해 총 5,324건의 잠재위험요인을 발굴 하였다. 논문의 연구결과 전자부품 제조사업장의 잠재위험 제거를 위한 전략의 성공을 위해 발생빈도와 피해규모에 따라 위험성을 평가하고 설계 및 시공, 시공 및 감리, 운영의 단계를 시점 별로 구분하여 다음과 같은 시사점을 제시하였다. 첫째 안전환경 시설 및 설비에 설치 및 운영에 대한 기준 검토, 설계, 사전 안전성 평가 단계에서의 문제점이 총 3,691건(69%)로 도출되었고 주요 발생원인은 안전환경 장치 및 시설 설치 시 철저한 사전검토 및 평가가 이루어 지지 않아 안전 장치의 설치가 누락되거나 성능이 부족한 문제가 반복적을 발생하고 있었고 국내외 법규 및 스탠더드에 대한 사전검토가 정기적으로 실시 되지 않아 설치된 안전장치의 기준이 미흡한 경우가 다수 발생하고 있었다. 또한 화학물질의 경우는 소량 다품종 원료 사용을 이유로 노출 차단을 위한 대책 수립이 부족한 실정이었다. 이를 위해 설계 및 변경점 관리조직을 확대하고, 공사관리시스템 내 안전환경 사전검토 강화, 화학물질 취급공정의 사전 안전성평가 등의 방안을 제시하였다. 둘째 안전환경 시설 및 설비의 설치를 위한 공사의 품질 확인 단계에서의 문제점은 총 131건(3%)로 도출되었고 주요 문제점은 안전환경 설비 및 시설의 신규, 증설, 변경 공사에 대한 철저한 확인이 이루어지지 않아 마감처리, 식별표식관리 등이 이루어지지 않은 상황이었다. 이를 위해 설비 및 시설공사에 대한 철저한 감리제도를 운영이 필요함을 제시하였다. 마지막으로 안전환경 시설 및 설비의 공사 이후 운영 및 유지관리 기간으로 점검, 교육, 보수를 진행하는 단계에서의 문제점은 총 1,502건(28%)로 확인되었고 주요 문제점은 안전시설에 대한 점검체계가 확립되어 있지 않아 현장 작업자에 대한 안전 보건 Risk 제거가 신속히 이루어 지지 않고 있고, 현장 작업자에 대한 안전환경 교육이 형식적이고, 비정기적으로 실시되어 운영상의 문제점이 반복적으로 발생하고 있는 상황이었다. 이를 위해 다양한 점검제도를 운영하여 관리사각지대를 제거하고, 안전교육제도를 개선과 최고경영자가 참여하는 잠재위험 발굴활동 등을 대안으로 제시하였다.제1장 서 론 1 1. 연구의 배경 및 필요성 1 2. 연구의 목적 1 3. 연구의 범위 및 구성 2 제2장 전자부품 제조업에서 주요 사고의 유형 3 제1절 사고유형 3 1. 화재위험 3 2. 폭발위험 3 3. 전기위험 4 4. 산업재해 4 제2절 사고사례 6 1. 국내사례 6 2. 해외사례 9 제3장 제조사업장내 유해위험요인 조사 및 원인분석 12 제1절 회사현황 12 1. 중요한 사업의 내용 12 2. 안전환경현황 13 3. 고위험 사업장 및 안전환경 관리시스템 현황 14 제2절 사업장 전수점검을 통한 위험요인 조사 15 1. 목적 15 2. 사고위험요인 조사 범위 15 3. 세부 점검 기간 및 등급별 점검 16 4. 점검대상 시설 및 주체 세부 내역 17 제3절 시계열에 따른 사고위험요인 분석결과 18 1. 개요 18 2. 분석기준 18 3. 분석결과 20 4. 세부 분석결과 21 제4장 사고예방 대책 24 제1절 설계 및 검토 시점의 예방대책 24 1. 안전환경 설계변경점 관리 조직확대 및 공사관리시스템 기능강화 24 2. 외부 전문기관을 통한 화학물질 취급공정 안전성평가 24 3. 화학물질 사전안전성평가 강화로 작업자 노출 최소화 24 4. 규정/매뉴얼/SOP 정비를 통한 사고 위험 사전 차단 25 5. 제개정되는 안전환경 법규, Global Standard 등 강화 기준을 신속 반영 25 제2절 시공 및 감리 시점의 예방대책 26 1. 안전환경 설비 및 시설 공사에 대한 철저한 감리제도 운영 26 제3절 운영 시점의 예방대책 27 1. 다양한 점검 제도운영을 통해 관리사각지대 원천 제거 27 2. 임원급 책임 야간 점검 체제 운영 27 3. 안전의식 상향 평준화 프로그램 개발 27 4. 화학물질 생애관리 시스템 개발 및 정착 28 5. 안전환경 상벌 규정 강화로 안전 기강 확립 28 제5장 결론 30 1. 연구결과 및 시사점 30 2. 연구의 한계 및 과제 33 참고문헌 34 Abstract 35Maste

Adaptive Control Algorithm for an Active Engine Mount to Generate Desired Engine Power Spectrum

Variable displacement technology developed to improve the fuel efficiency engine system is going to be widely adopted because fossil fuels are in danger of running out. Variable displacement is the technology which makes 2 or 3 cylinders be deactivated when driving at fixed speed or on a downhill road. If the chassis vibration originated from engine oscillation is changed abruptly due to intentional misfiring of cylinders, it can give driver and passenger unpleasant feeling. So we have to make the vibration characteristics be kept unchanged during engine's operational mode change. We propose an adaptive control algorithm to generate the desired power spectrum modifying the conventional Filtered-x LMS algorithm for active engine mount control. Desired power spectrum may mean the vibration characteristics, such as the information of the frequency and magnitude, when full cylinders are used

Active engine mount control for desired engine power spectrum

Generally the vehicles have a lot of vibration and noise. Since these vibration and noise give driver and passengers an unpleasant feeling, many methods reducing the vibration or the noise of a vehicle have been developed. These methods are usually classified into the passive and theaactive ones. In case of the vibration, the example of the passive method is the suspension using the mechanical system. But the active method uses the actuators, sensors, controllers and so on. The causes of the vibration of a car are engine, wind, road profile and so on. Among them the main cause of the vibration is engine. The AVC(active vibration control) is used to a vehicle system to minimize the vibration from the engineof the car. But eliminating the vibration may not be adequate. There are many type of the car as the location or driving mode of the engine. For example, when CDA(Cylinder De-Activation) engine is used, as some cylinders are stopped, the vibration of the car change abruptly. So the original vibration has to be maintained in order not for the passengers to experience the sudden change of vibration feelings. In this paper, we propose an AVC algorithm based on the conventional algorithm to keep the preferred vibration. This is the desired power spectrum having the information of the frequency and magnitude. The adaptive algorithm can make the proper control signal. Considering the power of the control signal, the system without adjusting the phase of signals requires much energy. We confirmed the feasibility of the proposed method by simulation using the Simulink

Cu(In,Ga)Se2Cu(In,Ga)Se_2 surface sulfurization by sulfur vapor and its application to CIGS solar cell

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과, 2011.2, [ viii, 83 p. ]한국과학기술원 : 신소재공학과

Characteristics of Lymphedema in Patients Treated with Mammalian Target of Rapamycin Inhibitors

Purpose: To investigate the characteristics of lymphedema in patients treated with mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitors and delineate complex decongestive therapy (CDT) outcomes. Methods and Results: We retrospectively analyzed 24 patients with mTOR inhibitor-induced lymphedema and 7 lymphedema patients (control) not treated with mTOR inhibitors, who visited the lymphedema clinic of the department of rehabilitation medicine from March 2016 to December 2019. We comprehensively reviewed clinical features, medication history, associated diseases, lymphoscintigraphy, lower extremity computed tomography venography (LE CTV), and the effect of CDT. By using ImageJ program, we measured the cross-sectional area (CSA) of muscle and subcutaneous fat of mid-thigh image in LE CTV and compared them to a control group not treated with mTOR inhibitors. Seventeen patients on sirolimus and seven patients on everolimus were included, with an approximately equal distribution of stages 2 and 3 lymphedema, and most with pitting edema. Ten patients had breast or gynecological cancer and underwent lymph node dissection. Lymphedema developed after mTOR inhibitor initiation, not postoperatively. Lymphoscintigraphy revealed decreased lymph node uptake and dermal backflow. LE CTV revealed subcutaneous honeycomb-shaped trabecular areas in the affected limbs of seven patients. Patients treated with mTOR inhibitors had a larger mean subcutaneous fat CSA and a smaller mean muscular CSA than controls. Lymphedema improved or remained unchanged after initial CDT. Daily CDT adequately controlled 11 cases, but exacerbation occurred in 5 of 7 poorly compliant patients, and cellulitis occurred in 6 patients. Conclusion: Physicians should identify mTOR inhibitor-related lymphedema early and discuss medication alternatives and CDT with patients