본 논문은 인공 진피와 조직공학용 scaffold로 이용하기 위해 다공성 membrane로서 gelatin-based sponge의 효율성을 연구하였다. 불용성의 다공성 membrane은 1-ethyl-(3-3dimethylaminopropyl)carbodiimide(EDC)로 가교하여 제조하였다. Fourier-transformed infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy(SEM) 그리고 Instron analysis로 다공성 membrane의 특성을 조사하였다. 다공성 membrane은 용적당 큰 표면적을 제공하는 micro porous한 구조를 가지고 있다. Gelatin/hyaluronic acid (HA) membrane의 공경크기는 40~200μm이다. HA의 첨가는 다공성 membrane의 기계적 강도와 세포부착능력에 영향을 미쳤다. Gelatin/HA 다공성 membrane의 압축강도는 collagen과 비슷하며, 세포배양과 인공진피 transplantation에 있어서의 충분한 기계적 강도를 가지고 있다. Fibroblasts를 함유한 진피기질을 제조하기 위해 직경 8mm의 다공성 membran에 4×10(sup)5cells/membrane의 세포밀도로 fibroblast를 배양하였다. GH91 porous membrane에서의 fibroblast 부착성은 GH55 porous membrane에서보다 우수하였다. 삼차원 구조의 gelatin/HA membrane matrix에서의 fibroblast의 배양은 생체내 조건과 유사한 생리적 환경을 제공하였다.

Porous carbon from charcoal filled polypropylene composites were prepared and their mechanical properties were evaluated. In preparing the composites, crosslinking agent (sodium benzonate) were used in order to improve the bonding force between matrix and fillers. In this study, the effects of charcoal powder and sodium benzonate concentration on the mechanical properties and interface phenomena on the composites were evaluated. The mechanical properties of composites increased progressively with the decrease of filler loading. In the case of addition of the crosslinking agent into the composite, the mechanical properties were increased and showed maximum value at the 3 wt% concentration of sodium benzonate. According to the result of the TGA, the weight loss of composite according to crosslinking agent was not observed and initial thermal degradation temperature of composite reinforced charcoal was located at 390℃.

Performance of direct methanol fuel cell using high porous active carbon as an uncatalysed diffusion layer in anode (composite electrode) has been evaluated. Effects of porous active carbon in anode were investigated by galvanostatic method and Fourier Transform Infrared spectroscopy. The single cell was operated with 2.5 M methanol at temperature of 80-120℃ and showed performance of 210-510 mA/cm2 at 0.4V. By replacing conventional electrode with composite electrode, the increment of 290 mA/cm2 in current density was obtained at 90℃and 0.4V. The potential decay of the single cell was about 14.5% for 20 days operation.

Al(OH)3와 비정질 SiO2를 출발원료로 사용하여 반응소결을 통한 다공성 뮬라이트를 제조하였다. Al(OH)3와 SiO2의 몰비를 뮬라이트의 화학양론적 조성과 실리카와 얄루미나가 많은 조성으로 변화시키고, 각 조성에 AlF3를 0, 1, 5, 10wt% 첨가하여 뮬라이트의 생성에 미치는 조성과 첨가제의 영향을 살펴보았다. 첨가한 AlF3의 양이 많아질수록 낮은 온도에서 뮬라이트가 생성됨을 보였고, 첨가된 AlF3의 양이 5wt%인 경우, 화학량론적 뮬라이트 조성에서 율라이트가 1250˚C에서부터 생성되기 시작하였으 며 1300˚C 이상 열처리한 경우 충분히 발달한 침상형의 다공성 뮬라이트가 합성되었다. AlF3의 양이 5wt% 이상 첨가한 경우 열 처리 온도의 영향은 크게 나타나지 않았으며, 소성체의 수축도 거의 일어냐지 않았다.

Research activities of Russian Medical Engineering Center and Institute of Medical Materials of Shape Memory Alloys and Implants are presented as follows: The direction of elaboration of porous shape memory alloys for medicine. Medical and technical requirements and physical and mechanical criteria of porous shape memory implants elaboration. Basic laws of heat-, stress- and strain-induced changes of mechanical properties, shape memory effect and superelasticity in porous TiNi-based alloys. Methods of regulation of shape memory effect parameters in porous alloys and methods for controlling the regulation-induced changes of physical and mechanical properties. Original technologies of elaboration of porous alloys In various fields of medicine. Arrangement of serial production of shape memory porous implants and examples of their medical use.

질소가스에 대한 헬륨가스의 선택도가 매우 높은 poly(carbobenzoxy-L-lysin)(PCLL)로 제조된 균일막의 투과도를 증가시키기 위해서 디옥산과 DMF의 20% 용액을 이용하여 캐스팅법으로 비대칭 다공성막을 제조하였다. 이 막에 대해서 표면에서의 공극의 수와 공극크기의 분포를 측정하였으며, 표면층의 두께는 주사전자현미경과 투과전자현미경을 이용하여 측정하였다. 평균공극크기와 평균공극밀도는 DMF용액보다 디옥산용액으로 제조한 경우 더 낮은 값을 나타내었으며, 어느 비대칭 다공성막에 있어서 공극의 형성메카니즘으로 설명할 수 있다. 투과계수는 표면층을 통한 점성흐름으로 어느 정도 설명될 수 있으나, 선택도는 점성흐름의 이론과 대치되었다.

다공질 실리콘층(Porous Silicon LayerLPSL)을 사용하여 저온 열산화 (500˚C, 1시간)와 급속 열산화공정(rapid thermal oxidationLRTO)(1150˚C, 1분)을 통하여 저온 산화막을 제조하였다. 제조된 산화막의 특성을 IR흡수 스펙트럼, C-V 곡선, 절연파괴전압, 누설전류, 그리고 굴절률을 조사함으로써 알아보았다. 절연파괴전압은 2.7MV/cm, 누설전류는 0-50V 범위에서 100-500pA의 값을 보였다. 산화막의 굴절률은 1.49의 값으로서 열산화막의 굴절률에 근접한 값을 나타냈다. 이 결과로부터 다공질 실리콘층을 저온산화막으로 제조할 때, RTO공정이 산화막의 치밀화(densification)에 크게 기여함을 알 수 있었다.

HF-HNO3계의 화학용액에서 실리콘웨이퍼를 식각함으로써 실온에서 자외선 조사에 의해 가시광을 발광하는 다공질실리콘(porous-Si)을 형성하였으며, 이렇게 형성시킨 다공질 실리콘의 발광특성고 표면형상을 각각 photoluminescence(PL)측정과 atomic force microscopy(AFM)를 이용하여 조사하였다. HF:HNO3: H2O=1 : 5 : 10인 용액을 이용하여 다공질실리콘을 형성시킬때 식각시간에 따른 다공질실리콘의 PL강도 및 표면형상의 변화를 관찰한 결과 1-10분의 영역에서 식각시간을 변화시켰을때 식각시간에 따라 표면의 색깔이 변하였으며 5분간 식각시켰을 경우 표면의색깔은 오렌지 색을 가지고 가장 강한 PL 강도를 보였다. 그리고 AFM관측결과 식각시간이 길어짐에 따라 다공질실리콘의 표면형상크기(surface feature size)가 점점 작아져 5분간 식각시킨 시료의 표면형상 크기는 1,5000~2,000Å범위이며, PL강도가 다공질실리콘의 표면형상과 관계가 있음을 알 수 있었다.