University of Ulsan Open Access Korea
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Anti-Corrosion Coating Utilizing Oxidation- Stable Ti₃C₂Tₓ MXene/Waterborne Polyurethane Nanocomposites
No full textMXene은 많은 표면 작용기, 높은 기계적 특성, 금속과 같은 전기 전도도 등 여러 이점 이 있어 전자파 차폐, 센서, 슈퍼 캐패시터, 부식 방지 코팅 등 다양한 분야에서 사용되 는 2차원 나노 소재이다. 그러나, MXene은 산화에 취약하여 물과 산소에 의해 쉽게 분해 가 되는 문제가 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 분산된 MXene을 저온에 보관하거나 유기 용매에 분산 시켜 비활성 기체에 보관하는 등 MXene을 물과 산소와 접촉을 최소 화시키거나, MXene의 가장자리를 capping하여 물과 산소의 침투를 막아 MXene 자체의 산화 안정성을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 그러나, 가장자리 capping의 산화 안 정성 향상 성능에 대한 연구가 더 필요하며, 특히 가장자리 capping 된 MXene의 응용은 성능과 성능의 유지에 대한 연구가 더 필요하다. 본 연구는 몇 가지 가장자리 capping 방법 중 MXene의 산화 안정성 향상 성능이 더 우 수한 방법을 찾고, MXene/고분자 나노 복합체를 형성해 뛰어난 성능의 부식 방지 코팅 을 제안한다. 폴리 음이온 염과 항산화제를 이용해 가장 자리 capping 한 MXene의 산화 안정성은 UV-Vis spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)을 통해 확인하여 sodium polyphosphate를 사용한 가장자리 capping 이 가장 성능이 좋은 방법을 선정하였다. 가장자리 capping 된 MXene은 수분산 폴리우 레탄(WPU)과 나노 복합체를 형성해 부식 방지 코팅을 형성하였다. 형성된 부식 방지 코 팅은 potentiostat을 통해 Tafel 분극 곡선을 이용해 가장자리 capping된 Ti3C2Tx MXene의 함량이 WPU 대비 1.0%인 경우가 가장 부식 방지 성능이 뛰어났으며, 일반 Ti3C2Tx MXene을 사용한 경우보다 부식 속도가 11배 더 느림을 확인하였다. 또한, 굽힘 후에도 부식 방지 성능이 유지되는 것을 확인하였다.Maste
Exploring the correlation between patient-derived ovarian cancer- associated fibroblasts and tumor progression and metastasis
No full textBackground: Ovarian cancer (OC) is known to be one of the less prevalent yet highly refractory malignancies among female cancers. Although treatment typically involves platinum-based chemotherapy, the development of resistance upon recurrence necessitates the establishment of new therapeutic strategies. Therefore, understanding the physical and chemical influences that the tumor microenvironment exerts on the tumor is crucial. This research aims to elucidate the impact of CAFs on OC and enhance our understanding of novel CAF subtypes. Furthermore, it may open avenues for developing new therapeutic strategies by targeting the signaling pathways mediated by CAFs in cancer progression.
Methods: OC tumors obtained from patients through surgical resection were dissociated and cultured, followed by the sorting of cancer-associated fibroblasts (CAFs) using flow cytometry. The presence of CAF markers, fibroblast activation protein (FAP) and alpha-smooth muscle actin (α-SMA), was confirmed through immunofluorescence (IF) and flow cytometry. To investigate the effect of CAFs on the growth and migration of OC cells, the conditioned medium of cultured CAFs was applied to OC cell lines for cell viability assays and scratch assays. Finally, cytokines that affect the development of OC cell lines were detected by ELISA.
Results: FAP expression was confirmed in all ovarian cancer tissues from patients with ovarian cancer by flow cytometry. Isolated CAFs exhibited a spindle or star shape, and cells derived from high-grade serous OC (HGSOC) showed higher expression of FAP and α-SMA compared to tumor-derived CAFs from non-HGSOC. Treatment of ovarian cancer cell lines with CAF culture supernatants resulted in enhanced cell growth and migration. Notably, W- OVCAF7, an HGSOC-derived CAF, exhibited a more pronounced growth and motility- promoting effect than non-HGSOC-derived CAFs. Four cytokines were identified by ELISA to determine the effect of CAFs on ovarian cancer cell lines. These results suggest that CAFs play an important role in regulating the growth and motility of ovarian cancer cells, and that these effects involve the role of cytokines.
Conclusion: This study investigated the role of CAFs within the ovarian cancer tumor microenvironment in promoting the growth and migration of cancer cells. It suggested that different cell types of ovarian cancer have varying levels of CAF activity, with more activated CAFs leading to the development of more ovarian cancer. Based on these findings, further analysis of CAFs in a larger cohort of patients may help to develop therapeutic strategies that reflect the characteristics of the tumor microenvironment.
Keywords: Ovarian cancer, tumor microenvironment (TME), cancer-associated fibroblast (CAF)Maste
Comparison of the lumbar drain and the hydroxyapatite methods for cerebrospinal fluid leakage after endoscopic skull base surgery
No full text서론: 이 연구는 확장된 내시경 두개저 접근술(EEA) 후 두개저 재건 방법 두 가지, 즉 수술 후 뇌척수액(CSF) 요추천자 배액(L-방법)과 요추천자 배액 없이 주입 가능한 하이드록시아파타이트 시멘트를 사용하는 방법(H-방법)의 임상 결과 및 위험성을 비교하는 것을 목표로 하였다
연구 대상 및 방법: 서울아산병원에서 시행한 EEA 후 2급 또는 3급 뇌척수액(CSF) 누출이 발생한 211명의 환자를 대상으로 분석하였다. 대부분의 경우(98%) 혈관화된 비중격 피판(vascularized nasoseptal flap)을 사용하였으며, L-방법과 H-방법은 각각 83명(39%)과 103명(49%)의 환자에게 적용하였다. 이를 바탕으로 뇌척수액 누출률, 합병증, 입원기간등을 비교하였다. 전자의무기록을 바탕으로 후향적으로 분석하였다.
결과: 전체 재건과 관련된 합병증 발생률과 뇌척수액(CSF) 누출률은 각각 8%(18/211)와 6%(12/211)였다. 합병증에는 CSF 누출(12명), 감염(4명), 수술 후 압박(2명), 뇌 탈출(herniation,1명)이 있었으며, 합병증 및 CSF 누출률은 L-방법(각각 12%, 10%)과 H-방법(각각 8%, 4%) 간에 유의미한 차이가 없었다(P=0.326 및 P=0.112). 모든 감염은 H-방법에서 발생했다(P=0.070). 수술 후 병원 입원 기간은 H-방법이 L-방법에 비해 유의하게 짧았으며(H-방법 6.9일, L-방법 10.0일, p<0.001), 이는 H-방법에서 확인되는 장점이었다
결론: 하이드록시아파타이트를 이용한 두개저 재건은 수술 후 요추천자 배액 없이도 효과적으로 뇌척수액(CSF) 누출을 방지하는 결과를 보였으며, 입원기간 단축 및 배액관으로 인한 불편감의 감소의 장점을 확인하였다. 그러나 수술 후 감염에 대한 고려가 필요하다.|Background: Recently, endoscopic approaches via the nasal cavity have garnered interest for the removal of tumors in the skull base region, including giant pituitary adenomas, meningiomas, and craniopharyngiomas, which previously required craniotomy and traditional skull base approaches. During trans-sphenoidal surgery for pituitary tumors, traditional reconstruction methods entailed abdominal fat grafting and postoperative lumbar drainage (L-drainage) to manage CSF leakage. There are many other alternative methods, but the optimal method is still under debate.
Objective: This study aimed to compare the clinical outcomes and risk of two skull base reconstruction methods after expanded endoscopic skull base approach (EEA), viz. postoperative cerebrospinal fluid (CSF) lumbar drainage (L-method) and injectable hydroxyapatite cement without lumbar drainage (H-method).
Methods:
We enrolled 211 consecutive patients with grade 2 or 3 CSF leakage after EEA. The most common preoperative diagnoses were pituitary adenoma (n=62, 29%), meningioma (n=50, 24%), and craniopharyngioma (n=28, 13%). Vascularized nasoseptal flaps were used in most cases (98%). We used the L-method and H-method in 83 (39%) and 103 patients (49%), respectively.
Results: The overall reconstruction-related complication and CSF leakage rates were 8% (18/211) and 6% (12/211), respectively. The complications included CSF leakage (n=12), infection (n=4), postoperative compression (n=2), and brain herniation (n=1). The complication and CSF leakage rates did not differ significantly between the L-method (12% and 10%, respectively) and H-method (8% and 4%, respectively) (P=0.326 and 0.112, respectively). All infections occurred in the H-method (P=0.070). Postoperative hospital stay was significantly shorter with the H-method (6.9 days) compared to the L-method (10.0 days) (p<0.001).
Conclusion: Skull base reconstruction using hydroxyapatite effectively prevented CSF leakage and ensured patient comfort and shorter hospitalization without postoperative lumbar drainage, although postoperative infection requires consideration.Maste
A Study on the Effect of Safety Climate and Hazardous Risk Factors on Safety Behavior in Manufacturing Workplaces
No full text제조업 사업장의 안전분위기와 유해위험 요인이 안전행동에 미치는 영향에 관한 연구 울산대학교 일반대학원 안전보건전문학과 박 재 홍 그동안 우리나라는 급속한 성장으로 선진국 반열에 올랐으며, 이러한 성장은 주로 중공업 위주의 제조업, 고도의 기술력, 강력한 수출지향 정책 등에 힘입은 결과라 할 수 있다. 2023년 기준 우리나라 GDP는 약 1.7조 달러이며, 이는 세계에서 상위 14위에 해당하는 규모이다. 이 수치는 한국이 제한된 지리적 면적과 자원에도 불구 하고 얼마나 뛰어난 경제적 성과를 거두었는지를 나타낸다. 그러나 이러한 경제발 전에 따른 산업의 다양화와 취업인구의 증가, 고위험 산업의 급격한 증가로 인해 유해·위험 기계가 증가하면서 산업재해 또한 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 제조업 사업장에서의 산업재해를 줄이고자 안전분위기와 유해위험 요인 이 근로자 안전행동에 미치는 영향을 분석하기 위해 두 부분으로 나누어 연구를 진 행하였다. 첫 번째 부분은 관리감독자 안전리더십 및 직무스트레스 관리노력의 각 각 매개효과 중심으로 안전분위기가 안전행동에 미치는 영향을 규명하였으며, 두 번째 부분은 안전분위기의 매개효과 중심으로 유해위험 요인이 안전행동에 미치는 영 향을 규명하였다. 이를 통해 제조업 사업장의 안전관리 전략을 수립하고 근로자 안전을 향상시키는 실질적인 방안을 제시하고자 연구를 진행하였다. 본 연구를 위해 한국산업안전보건공단 산업안전보건연구원에서 2021년도 실시한 ‘제10차 산업안전보건 실태조사’의 결과를 활용하여 상시근로자 20인 이상 제조 업 사업장을 분석 자료로 사용하였다. 자료는 SPSS 24.0 프로그램을 활용하여 빈도 분석, 기술통계분석, 타당성 및 신뢰도 검증, 상관관계 및 회귀분석, 위계적 회귀분 석을 실시하였다. 본 연구의 결과 및 시사점은 다음과 같다. 첫째, 제조업 사업장의 안전분위기는 안전행동에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 확 인되었다. 이 연구 결과는, 조직 내에서 긍정적인 안전분위기를 지속해서 조성하고 관리하는 것이 얼마나 중요한지를 강조한다. 안전분위기는 근로자들이 안전규정을 준수하고, 작업장에서 위험 요소를 능동적으로 관리하는 데 핵심적인 요소이기 때 문에 제조업 사업장은 안전분위기를 강화하기 위해 경영진의 안전리더십을 강화하 고, 근로자의 참여와 소통을 활성화하는 등의 노력을 기울여야 한다. 둘째, 제조업 사업장의 관리감독자 안전리더십은 안전분위기와 안전행동과의 관계 에서 유의미한 매개효과를 가지는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 제조업 사업장 에서 근로자들의 안전행동을 촉진하기 위해 관리감독자의 안전리더십을 강화해야 한다는 것을 의미한다. 관리감독자는 근로자들에게 안전의 중요성을 지속해서 강조 하고, 안전행동을 실천하도록 동기를 부여하는 역할을 담당해야 한다. 따라서, 제조 업 사업장은 관리감독자에게 안전리더십 교육 프로그램을 제공하고, 이들이 리더십 역량을 향상시킬 수 있도록 지원해야 한다. 이를 통해 근로자들이 안전규정을 자발 적으로 준수하고, 작업장에서의 안전성을 높일 수 있다. 셋째, 제조업 사업장의 직무스트레스 관리노력이 안전분위기와 안전행동과의 관계 에서 유의미한 매개효과를 가지는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는, 제조업체가 근 로자의 직무스트레스를 체계적으로 관리해야 한다는 필요성을 강조한다. 직무스트 레스가 적절하게 관리되지 않으면 근로자들은 심리적 부담을 느끼게 되며, 이는 안 전행동을 저해할 수 있다. 반면, 효과적인 스트레스 관리 프로그램이 도입되면 근로 자들은 더 안정된 상태에서 안전하게 작업할 수 있게 된다. 따라서, 제조업 사업장 은 직무스트레스를 평가하고 이를 관리할 수 있는 프로그램과 지원 시스템을 구축 함으로써, 근로자들의 안전행동을 촉진하고 사고를 예방할 수 있을 것이다. 넷째, 제조업 사업장의 유해위험 요인은 안전행동에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이 연구 결과는 사업장 내 유해위험 요인을 체계적으로 관리하고 최소 화하는 노력이 근로자의 안전행동을 증진시키는 데 중요하다는 점을 강조한다. 따 라서 유해위험 요인을 선제적으로 파악하고 이에 대한 체계적인 평가 시스템을 도 입하는 것이 중요하다. 또한 유해위험 요인을 최소화하기 위한 리스크 관리 시스템 을 강화해야 한다. 이러한 관리 노력은 근로자의 안전행동을 촉진하고, 사고 발생 가능성을 줄이는 데 기여할 것이다. 다섯째, 제조업 사업장의 안전분위기는 유해위험 요인과 안전행동과의 관계에서 유의미한 매개효과를 가지는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 제조업 사업장에서 유해위험 요인이 근로자의 안전행동에 미치는 부정적인 영향을 안전분위기가 매개 함으로써 그 효과를 완화할 수 있음을 시사한다. 이를 바탕으로, 안전분위기를 조성 하고 유지하는 것이 근로자의 안전행동을 증진시키고 산업재해를 예방하는 중요한 전략임을 강조할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이번 연구는 다음과 같은 몇 가지 한계점이 존재하며, 향후 이 에 관한 후속 연구를 진행할 필요가 있다. 첫째, 변수 간의 통합적 연구 및 상호작용 효과에 대한 분석 부족이다. 본 연구에 서는 관리감독자의 안전리더십 및 직무스트레스 관리노력, 안전분위기의 각각 매개 효과 중심으로 안전분위기와 유해위험 요인이 각각 안전행동에 미치는 영향에 대해 독립적으로 분석했으나, 이들 변수 간의 통합적 연구에 대한 분석을 다루지 못했다. 둘째, 표본의 제한성이다. 본 연구는 연구 대상이 20인 이상 제조업 사업장에 국한 되어 있어, 소규모 사업장(20인 미만)이나 다른 산업 분야(예: 서비스업, 건설업)로 일반화하는 데 한계가 있다. 셋째, 자기보고식 설문조사의 한계이다. 본 연구는 제10차 산업안전보건 실태조사 시 사업장에서의 산업안전보건 업무 담당자(안전관리자, 보건관리자, 안전보건담당 자)를 통해 설문조사를 진행하였다. 그러나 자기보고식 설문조사는 응답자의 주관적 인식 때문에 편향되거나 왜곡될 가능성이 있다. 넷째, 외부 요인 통제 부족이다. 안전행동에 영향을 미칠 수 있는 다양한 외부 요 인(예: 근로자의 개인적 특성, 심리적 요인, 사회적 분위기 등)이 연구에서 충분히 통제되지 못했다. 다섯째, 종단적 분석 부족이다. 본 연구는 특정 시점에서 데이터를 수집하는 단면 적 연구로, 시간에 따른 변화나 동적 관계를 분석하지 못하였다. 여섯째, 유해위험 요인 분석의 한계이다. 유해위험 요인은 다양하게 존재하고 있으 나, 본 연구는 물리적 위험, 작업환경 위험, 화학물질 위험 요인에만 초점을 맞추어 분석하였다. Key word : 안전분위기, 안전행동, 안전리더십, 직무스트레스 관리, 유해위험 요인, 제10차 산업안전보건 실태조사Docto
The Impact of Unmanned Store Characteristics on Consumers' Visit Intention: Focusing on the Mediating Effects of Psychological Comfort and Perceived Innovativeness
No full text인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등 기술의 급속한 발전과 함께, 무인매장은 기술 기반 셀프서비스(TBSS)의 대표적 형태로 전 세계적으로 빠르게 확산되고 있다. 중 국은 인구 규모의 우위, 높은 기술 수용도, 그리고 팬데믹 이후 비대면 소비 트렌드 를 바탕으로 무인매장이 빠르게 일상화되고 있다. 그러나 기존 연구들은 주로 기술 구현에 초점을 맞추고 있어, 소비자의 심리적 기제에 대한 논의는 상대적으로 부족 한 상황이다. 이에 본 연구는 감정–인지 이중 경로 관점에서 무인매장 특성이 심 리적 안정감(감정)과 지각된 혁신성(인지)을 통해 재방문의도에 어떤 영향을 미치 는지를 분석함으로써, 기술 주도적 소매 환경에서의 소비자 행동의 내면적 작동 원 리를 보다 심층적으로 이해하고자 하였다.
본 연구는 설문조사법을 사용하여 2025년 4월 15일부터 30일까지 무인매장 이용 경험이 있는 중국 소비자를 대상으로 온라인 조사를 실시하였다. 총 238부 중 210 부의 유효 응답을 바탕으로 실증 분석을 수행하였다. 첫째, 편리성, 즉시성, 안전성, 혁신기술의 활용이라는 네 가지 무인매장 특성이 재방문의도에 미치는 영향을 분석 하였고, 둘째, 두 가지 매개 변수인 심리적 안정감과 지각된 혁신성을 동시에 고려 한 이중 매개 경로(무인매장 특성 → 심리적 안정감 → 재방문의도; 무인매장 특성 → 직각된 혁신성 → 재방문의도)를 검증하였다. 변수 간의 직접 효과, 간접 효과, 매개 효과 분석에는 SPSS를 활용하였다.
실증 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 직접 효과 측면에서, 모든 무인매장 특성은 심리적 안정감과 지각된 혁신성에 유의한 정(+)의 영향을 미쳤으며(p<0.001), 이 중 즉시성은 재방문의도에 가장 강력한 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다(β =0.388, p<0.001). 이때 즉시성은 매개 변수를 거치지 않고도 직접 효과를 나타내는 독립적 변수로 확인되었다. 둘째, 매개 경로 분석에서, 심리적 안정감은 편리성과 혁신기술의 활용이 재방문의도에 미치는 영향에서 부분 매개 역할을 하였고(β =0.135～0.323). 반면, 즉시성은 두 매개변수를 거치지 않고 재방문의도에 직접적인 영향력을 미치는 변수로 확인되었다. 셋째, 주요 발견으로는, 혁신기술의 활용이 지 각된 혁신성에 가장 큰 기여를 했으며(β=0.398), 안전성은 심리적 안정감을 증진하 는 데 있어 가장 핵심적인 요인이었다(β=0.357).
이러한 연구 결과는 이론적 및 실무적 시사점을 제공한다. 이론적으로는 감정-인 지 이중 경로 통합 모형을 새롭게 제안함으로써, 무인매장의 서비스 특성이 심리적 안정감(감정 경로)과 지각된 혁신성(인지 경로)을 통해 소비자 행동에 영향을 미친 다는 병행적 작동 메커니즘을 규명하였고, 기존 단선적 연구 관점의 한계를 보완하 였다. 특히 즉시성의 독립적 효과가 실증적으로 확인됨에 따라 TBSS 이론에 직접 효과의 증거를 보완하였다. 실무적으로는 운영 전략에서 효율성 중심의 즉시성 경 험을 강화하는 한편, 감정 및 인지 중심의 맞춤형 전략을 병행할 필요가 있다. 특히 안전성 요구가 높은 집단에는 신뢰 구축 전략을, 기술 민감성이 높은 집단에는 혁 신기술의 몰입 경험을 강조할 필요가 있다. 향후 기술 확산을 위해서는 고령층과 특정 직업군의 접근성을 높일 수 있는 고령친화 기술 설계가 시급하며, 기술 신뢰 성을 제고함으로써 심리적 안정감을 높이고, 차별화된 사용자 경험을 제공하여 지 속적인 지각된 혁신성을 유도해야 할 것이다.
핵심어(Keywords): 무인매장 · 심리적 안정감 · 지각된 혁신성 · 재방문의 도 · 소비자 행동Maste
Topology and Control for Capacitive Power Transfer System with Reduced Voltage Stress and Misalignment Compensation
No full text전계결합형 무선전력전송(CPT)은 금속판 사이의 전기장을 활용하여 에너지를 전송하는 새로운 무선전력전송(WPT) 기술이다. 기존의 자기유도형 무선전력전송(IPT) 시스템과 비교하여 CPT는 주변 금속 구조물에서의 와전류 손실 제거, 가볍고 저렴한 시스템 등 여러 장점을 제공한다. 그러나 공기 또는 진공에서의 낮은 유전율로 인해 전극 혹은 CPT 커플러 사이의 높은 전압 스트레스, 제한된 전력 전송 능력, 좁은 제어 범위 등의 문제점을 겪으며, 이는 실제 응용 분야에서의 채택에 걸림돌이 되고 있다.
본 학위논문은 이러한 기술적인 단점들을 해결하고 CPT 시스템의 구현 가능성을 향상시키는 회로 토폴로지 및 제어 전략들을 제안한다. 논문의 주요 기여 내용으로는 첫째, CPT커플러의 오정렬에 강인한 회로 매칭 회로 기법, 둘째, 2차측의 전압정보를 추정하여 커플러의 오정렬을 보상하고 광범위한 부하 조건에서 출력 전압을 조절할 수 있는 1차측 제어 전략, 셋째, 고주파 인버터의 전압 이득을 확장하여 광범위한 입력전압과 부하변화를 제어하고 영전압 스위칭을 달성하는 제어방법, 넷째, 탭 인덕터 기반 비대칭 하프 브리지 구조를 통해 CPT 커플러의 전압 스트레스를 줄이는 방법이다.
본 논문은 크게 오정렬에 대한 모델링과 이를 극복하기 위한 제어전략을 다룬 2장 및 3장의 제어 기술부분과 넓은 입출력 제어범위 및 영전압 스위칭을 제공하는 인버터 토폴로지를 제안하고, CPT 커플러에 가해지는 전압스트레스를 저감할 수있는 방법을 제시한 4장 및 5장의 토폴로지 기술 부분으로 구성된다.
먼저, 2장에서는 전극의 오정렬에 대한 모델링을 통해 최적의 인버터 및 커플러 설계를 위한 지침을 제시하였다. IPT와 CPT기술의 쌍대성관계를 활용하여 등가모델의 유사성을 도출하고, 4단자망 해석을 통해 직렬-직렬/직렬-병렬/병렬-직렬/병렬-병렬 구조에서의 오정렬 보상방법을 도출하였다. 한편 3장에서는 2장에서 도출한 등가모델을 활용하여, 오정렬이 발생하였을 때에 2차측 물리량 측정이 없이도 부하전압을 추정할 수 있는 파라메터 추정기법 및 이를 이용한 1차측 제어방법을 제시하였다. 이 방법은 결합 커패시턴스 및 부하 임피던스와 같은 주요 시스템 파라미터를 실시간으로 추정하여,커플러 간 정렬 불량이나 가변 부하 조건에서도 인버터의 작동 조건을 동적으로 조정하여 최적의 전력 전송을 유지할 수 있다. 제안된 제어 방법을 통해 시스템 적응성을 크게 향상시켜, CPT 시스템이 20 이상의 측면 또는 각도 정렬 불량에서도 안정적인 전력 전송과 효율을 유지할 수 있음을 시뮬레이션으로 검증하였다. 따라서, 제안된 알고리즘을 통해 1-2차간 피드백 제어에 필요한 추가적인 통신 선로를 제거할 수 있으며, 정렬불량 정도를 나타내는 결합 캐패시턴스 값도 추정이 가능하여 커플러의 오정렬에 강인한 CPT시스템 설계가 가능해진다.
한편, 4장에서는 유니버설 AC전압과 같이 입력전압범위가 매우 큰 응용회로에 적용할 수 있는 고전압 이득을 가지는 단일 전력단 인버터회로 구조로서 비대칭 하프브릿지 구조의 CPT용 인버터 토폴로지가 제안되었다. 특히 5장에서는 이를 더욱 발전시켜 탭 인덕터 기반 인버터 및 정류기 토폴로지 군들을 제시하였는데, 이를 통해 CPT 커플러에 실제 흐르는 전류를 감소시켜 CPT커플러에 걸리는 전압 스트레스를 감소시킬 수 있으며, 기존의 매칭회로에서 일반적으로 요구되는 복잡한 회로망을 단순화시키는 추가적인 장점을 얻었다. 하드웨어 실험을 통해, 제안한 토폴로지가 100mm의 공극에 걸쳐 50W를 전달하고, 80 이상의 시스템 효율을 달성하며, 넓은 부하 범위에서 소프트 스위칭(ZVS)을 유지함을 검증하였다.
결론적으로, 본 논문에 제시된 일련의 기법을 통해, 오정렬에 더욱 강인하고 좀 더 안전한 CPT 시스템 구성할 수 있다. 또한, 파라메터 추정을 통한 1차측 제어를 통해 추가적인DC-DC 변환회로를 제거하고 및 복잡한 보상 회로망을 단순화 함으로써, CPT기술의 적용범위를 더욱 확대시킬 수 있으며, 이를 통해 경쟁기술인 유선충전이나 IPT 시스템과 비교하여 CPT 기술의 경쟁력을 더욱 강화할 것으로 기대한다. 본 연구에서는 다루지 못하였지만, 향후 연구로서는 고주파 구동을 통한 CPT시스템의 전력 밀도 증가, 양방향 무선전력전달, 그리고 동적 무선 충전 및 다중 커플러 활용 기술 등이 유망한 연구주제가 될 수 있을 것이다.|apacitive Power Transfer (CPT) is an emerging wireless power transfer (WPT) tech-nique that utilizes electric fields between metal plates to transmit energy. Compared to conventional Inductive Power Transfer (IPT) systems, CPT offers several advantages, suchn as the elimination of eddy-current losses in nearby metal structures and the potential for lightweight and low-cost systems. However, due to the low permittivity in air or vacuum, it suffers from high voltage stress between electrodes or CPT couplers, limited power trans-fer capability, and a narrow control range, which are obstacles to its adoption in practical applications. This dissertation proposes circuit topologies and control strategies to address these tech- nical drawbacks and enhance the feasibility of CPT systems. The main contributions of this dissertation include: first, a circuit matching technique robust to CPT coupler misalignment; second, a primary-side control strategy capable of compensating for coupler misalignment by estimating secondary-side voltage information and regulating output voltage across wide load conditions; third, a control method that extends the voltage gain of the high-frequency inverter to manage wide input voltage and load variations and achieve zero-voltage switching; and fourth, a method to reduce voltage stress on CPT couplers through a tapped-inductor based asymmetric half-bridge structure. This dissertation is largely composed of a control technology section (Chapters 2 and 3), which deals with the modeling of misalignment and control strategies to overcome it, and a topology technology section (Chapters 4 and 5), which proposes inverter topologies pro- viding a wide input/output control range and zero-voltage switching (ZVS), and presents methods to reduce the voltage stress applied to CPT couplers. First, Chapter 2 presents guidelines for optimal inverter and coupler design through the modeling of coupler misalign- ment. Utilizing the duality relationship between IPT and CPT technologies, similarities in equivalent models are derived, and misalignment compensation methods for series-series, series-parallel, parallel-series, and parallel-parallel structures are derived through two-port network (or four-terminal network) analysis. Meanwhile, Chapter 3, utilizing the equivalent model derived in Chapter 2, presents a parameter estimation technique capable of estimating the load voltage without secondary-side physical quantity measurement when misalignment occurs, and a primary-side control method using this. This method estimates key system parameters such as coupling capacitance and load impedance in real-time, allowing the con- trol system to dynamically adjust the inverter's operating conditions to maintain optimal power transfer even in the presence of coupler misalignment or variable load conditions. It was veried through simulation that the proposed control method signicantly improves sys- tem adaptability, allowing the CPT system to maintain stable power transfer and effciency even with more than 20% lateral misalignment. Therefore, through the proposed algorithm, the additional communication line required for primary-secondary feedback control can be eliminated, and the coupling capacitance value indicating the degree of misalignment can also be estimated, enabling the design of a CPT system robust to coupler misalignment. Meanwhile, Chapter 4 proposes an asymmetric half-bridge CPT inverter topology as a single power stage inverter circuit structure with high voltage gain, applicable to application circuits with a very wide input voltage range, such as those for universal AC input. In particular, Chapter 5 further develops this by presenting a family of tapped-inductor based inverter and rectifier topologies. Through this, the actual current flowing through the CPT coupler can be reduced, thereby decreasing the voltage stress on the CPT coupler, and an additional advantage of simplifying the complex networks typically required in conventional matching circuits was obtained. Hardware experiments verified that the proposed topology delivers 50W across an air gap of 100 mm, achieving a system effciency of over 80%, and maintains soft-switching over a wide load range. In conclusion, through the series of techniques presented in this dissertation, a more misalignment-tolerant and safer CPT system can be congured. Furthermore, by eliminat- ing additional DC-DC conversion circuits and simplifying complex compensation networks through primary-side control via parameter estimation, the application range of CPT tech- nology can be further expanded. This is expected to further strengthen the competitiveness of CPT technology compared to established technologies such as wired charging or IPT sys- tems. Although not covered in this research, promising future research topics could include increasing the power density of CPT systems through high-frequency operation, bidirectional wireless power transfer, and technologies for dynamic wireless charging and multi-coupler utilization.Docto
Recovery of cobalt and nickel from spent lithium-ion batteries using roasting, deep eutectic solvent synthesized with propionic acid-choline chloride, and nitrilotriacetic acid
No full textThe growing demand for electric vehicles is expected to result in a significant increase in the volume of spent batteries. This study proposes an optimized methodology for recovering valuable metals, including cobalt, nickel, manganese, and lithium, from spent batteries. The proposed approach is based on an integrated system utilizing a deep eutectic solvent (DES) composed of propionic acid (PA) and choline chloride (ChCl). The ChCl-PA-based DES is expected to achieve a leaching efficiency comparable to sulfuric acid. Various experimental parameters were evaluated, including roasting
temperature (100–800°C) and time (0–2.5 hours), ChCl-PA molar ratio (1:1–1:3), leaching temperature (20–140°C), leaching time (20–120 minutes), solid-to-liquid ratio (5–25 g/L), and nitrilotriacetic acid (NTA) molar concentration (0–0.1 M) and leaching time (50–120 minutes). Roasting at 200°C for 2 hours improved the leaching efficiencies of nickel and cobalt by 20.2% and 6.3%, respectively. The optimal leaching conditions were 80°C, 120 minutes, and a solid-to-liquid ratio of 15 g/L. Furthermore, the addition of NTA under the conditions of 0.07 M NTA concentration, 80°C, 60
minutes, and a solid-to-liquid ratio of 15 g/L attained leaching efficiencies of 98.5% for lithium and 100% for nickel, cobalt, and manganese. The use of NTA reduced the leaching time from 120 minutes to 60 minutes. Subsequently, manganese was selectively separated from the leachate using D2EHPA, while cobalt, nickel, and lithium were
selectively separated and precipitated using Cyphos IL104. This study demonstrates the effective recovery of key metals by integrating roasting, ChCl-PA-based DES, and NTA, highlighting the commercial viability for the sustainable recycling of spent batteries.|전기차 수요의 증가로 인해 사용 후 배터리의 양이 급격히 증가할 것으로 예상된다. 본 연구는 사용된 배터리로부터 코발트, 니켈, 망간, 리튬 등의 유가 금속을 회수하기 위한 최적화된 방법론을 제안한다. 이 방법론은 프로피온산(PA)과 콜린 염화물(ChCl)로 구성된 심층 유텍틱 용매(DES)를 활용한 통합 접근 방식을 기반으로 하며, ChCl-PA 기반 DES는 황산과 유사한 금속 침출 효율을 보일 것으로 기대된다. 실험에서는 다양한 매개변수를 탐구하였으며, 여기에는 로스팅 온도(100–800°C)와 로스팅 시간(0–2.5시간), ChCl-PA 몰 비율(1:1-1:3), 침출 온도(20–140°C), 침출 시간(20-120분), 고액 비율(5–25 g/L), NTA 몰 농도(0–0.1 M), 침출 시간(50–120분)이 포함된다. 특히, 200°C에서 2시간 동안 로스팅한 후 니켈과 코발트의 침출 효율은 각각 20.2%와 6.3% 증가하였다. 최적의 침출 조건은 80°C, 120분, 고액 비율 15 g/L로 확인되었다. 또한, NTA를 첨가하여 0.07 M NTA 농도, 80°C, 60분, 고액 비율 15 g/L 조건에서 리튬 98.5% 및 니켈, 코발트, 망간 100%의 침출 효율을 달성하였다. NTA는 침출 시간을 기존 120분에서 60분으로 단축하는 데 기여하였다. 이후 망간은 침출액에서 D2EHPA를 통해 선택적으로 분리하였으며, 코발트, 니켈, 리튬은 Cyphos IL104를 활용하여 각각 분리 및 침전되었다. 본 연구는 로스팅, ChCl-PA 기반 DES, 및 NTA의 통합을 통해 주요 금속을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여주며, 폐배터리의 지속 가능한 재활용을 위한 상업적 가능성을 제시한다.Maste
High-Performance Electrospun PVDF–TiO₂ Nanocomposite Membranes for Liquid–Solid Triboelectric Nanogenerators with Cascaded Structure
No full textThe rapid growth of global energy demand, driven by technological advancements and population increase, necessitates innovative solutions for sustainable energy generation. This research focuses on the development of a high-performance liquid-solid triboelectric nanogenerator (LS-TENG) employing poly (vinylidene fluoride) (PVDF) nanocomposite membranes enhanced with titanium dioxide (TiO₂) nanoparticles. By optimizing the β-phase content in PVDF through the incorporation of TiO₂, the study achieved significant improvements in the triboelectric performance of the LS-TENG. Electrospinning techniques were employed to fabricate nanocomposite membranes with tailored surface properties and enhanced dielectric constants. Further, a 3D-printed cascading structure was designed to host multiple TENG cells, facilitating sequential charge transfer and amplifying energy harvesting efficiency. The optimized RT/ PVDF- 5 TENG exhibited an output voltage of 6.9 V and a current of 71.5 μA, with a maximum power density of 0.56 W/m², a significant improvement over that of the PVDF TENG. The results demonstrated a substantial increase in the β-phase content, surface roughness, and hydrophobicity of the membranes, leading to enhanced electrical outputs. The cascaded TENG system achieved a maximum voltage of 19.8 V representing up to 187% increases compared to single-cell configurations. These advancements validate the cascaded LS-TENG design as a scalable and efficient energy harvesting technology, with potential applications in smart cities, wearable electronics, and environmental sensing. Keywords: triboelectric nanogenerator, liquid-solid, nanocomposite, polyvinylidene fluoride, hydropower energy harvesting, electrospinning, self-powered sensors.Maste
Clinicopathologic Implication of Tumor-Infiltrating T Lymphocytes and Macrophages in Primary Large B-cell Lymphoma of Immune-Privileged Sites
No full textBackground Immune-privileged large B-cell lymphomas (IP-LBCLs), including primary central nervous system lymphoma (PCNS-LBCL), primary vitreoretinal lymphoma (PVR-LBCL), and primary testicular lymphoma (PT-LBCL), arise in sites with restricted immune surveillance. But due to the rarity of IP-LBCLs, the prognostic significance of their tumor microenvironment (TME) remains unclear. Methods Multiplex immunohistochemistry on tissue microarrays and clinicopathological analysis were performed in 109 IP-LBCL cases (PCNS-LBCL, n = 87; PT-LBCL, n = 22), except 6 cases of PVR-LBCL. Immune cell infiltration, MHC class I expression and PD-L1 expression in tumor cell, and their associations with clinical outcomes were evaluated using survival analysis and Cox proportional hazards models. Results PT-LBCL demonstrated significantly greater infiltration of all subsets of tumor-infiltrating T lymphocytes (TILs) compared to PCNS-LBCL (all p <0.05) and showed best prognosis in IP-LBCLs. High levels of CD4⁺ and CD8⁺ T cells were correlated with longer progression-free survival (PFS) in IP-LBCLs (all p <0.05). M1 macrophage infiltration was also associated with improved PFS in IP- LBCLs (p = 0.005) and served as an independent prognostic factor in IP-LBCLs (HR = 0.49, p = 0.041). Loss of MHC class I expression in tumor cells was more common in PT-LBCL than PCNS- LBCL (77.3% vs. 9.2%; p < 0.001) and associated with favorable PFS (p <0.001). However, TIL infiltration predicted improved PFS only when MHC class I was intact in tumor cells, suggesting that its loss impairs the antitumoral effect of TILs. And PD-1⁺ TILs and PD-L1 expression on tumor cells were associated with improved outcomes in subsets of cases. Conclusions These findings underscore the favorable prognostic relevance of TILs and M1 macrophage and suggest that, despite their origin in immune-privileged sites, IP-LBCLs exhibit complex interaction between tumor cells and immunological microenvironments. Keywords Immune-privileged sites; Large B-Cell Lymphoma; Tumor Microenvironment; Lymphocytes, Tumor-Infiltrating; Macrophages, Tumor-Associated; PrognosisMaste
China-U.S. Competition and Semiconductor Industry Competition Policy
No full textIn the global semiconductor industry, the United States—leveraging multi-layered advantages in technology, capital, and market share—exerts absolute leadership as both a hegemonic actor and a nation with relative competitive superiority. Conversely, China, relying on its vast market size and growth potential, occupies the role of a late-comer and a state with relative competitive inferiority. Within this context, U.S. semiconductor policy is predominantly characterized by a “mobilization–coercion” mechanism, whereas China’s approach tends to privilege a “mobilization–recognition” mechanism. As the semiconductor industries in China and the United States have become increasingly competitive, the relevant policies of the two countries also show significant differences. China's policies rely mainly on internal mobilization and recognition, while the US emphasizes external promotion and enforcement. China's semiconductor industry policy is led by the government, through the formulation of development plans to clarify the focus of the industry, the establishment of the central and local governments as the center of the support system, the use of the "national system" to focus on government, industry, academia and research forces for basic scientific and technological research and development, the integration of the national semiconductor market, the advantages of the market scale to promote independent innovation to attract international semiconductor companies to move in, to achieve China's semiconductor industry. International semiconductor companies to move in, to achieve the leapfrog development of China's semiconductor industry. In this way, it tries to break through the blockade of the United States and its allies against China. In contrast, the U.S. industrial policy is enterprise-led, and the government increases investment in basic science and adjusts industrial policy through dominant scientific research institutes and think tanks, reduces competition and R&D investment through the establishment of semiconductor alliances and common technology platforms, and gives play to the core role of the market in resource allocation in the semiconductor industry, thus improving the efficiency of technological research and development and capital investment. In addition, at the international level, the U.S. government focuses on enhancing the strength of local semiconductor manufacturing, through legislation and executive orders to strengthen the semiconductor industry's capital investment, and cooperation with allies to reorganize the global semiconductor industry chain, attracting international semiconductor giants to the U.S. to run factories through tax incentives and industrial subsidies to make up for the lack of the U.S. local manufacturing capacity. What is more unfavorable to China is that the United States, through joint alliances and domestic policies, restricts the normal trade between chip makers and China and Chinese enterprises, and sets up trade barriers using tariffs to prevent China from obtaining key semiconductor industry technologies, equipment, and raw materials, thus slowing down the process of development of China's semiconductor industry. The comparative analysis of Chinese and U.S. semiconductor policies suggests that China can bolster its competitive edge through a set of multifaceted adjustments. First, drawing on U.S. experience, China should advance the legalization of industrial policy and foster an innovation-oriented business environment. Second, it should recalibrate the direction of R&D support and reinforce linkages among enterprises, universities, and research institutes to elevate technological innovation capacity. Third, by broadening the scope of policy beneficiaries, China can stimulate the engagement of small and medium-sized enterprises. Fourth, establishing a public semiconductor technology platform would activate industry-wide collaboration mechanisms. Fifth, reforming talent-training and incentive systems is essential to maximize the sector’s innovative potential. Sixth, deepening international cooperation will enhance synergy within the global semiconductor value chain. Through these calibrated policy measures—efficiently integrating governmental, industrial, academic, and research resources and building a unified national semiconductor market—China can significantly strengthen the international competitiveness and influence of its semiconductor industry. Key Words: U.S.-China competition; Semiconductor industry competition; Policy; Global; Technological hegemony|글로벌 반도체 산업에서 미국은 기술·자본·시장 점유율 등 다층적 우위를 바탕으로 패권국이자 상대적 경쟁우위국으로 절대적 주도권을 행사한다. 반면, 중국은 광대한 시장 규모와 성장 잠재력을 무기로 추격국이자 상대적 경쟁열위국의 위치에 서 있다. 이러한 배경에서 미국의 반도체 산업 정책은 ‘동원·강제’ 기제가 두드러지는 반면, 중국의 정책은 ‘동원·인정’ 기제를 상대적으로 중시하는 경향을 보인다. 양국 반도체 산업 경쟁이 심화됨에 따라 관련 정책의 차별성도 더욱 뚜렷해지고 있다. 중국의 정책은 내부 동원과 인정에 주력하며, 정부 주도로 발전 계획을 수립해 산업 중점을 명확히 하고 중앙·지방 협동 지원 체계를 구축한다. 또한 ‘전 국가적 체제’를 활용하여 관·산·학·연 역량을 집중시키고, 전국 반도체 시장을 통합해 시장 규모의 이점을 기반으로 자주 혁신을 촉진하며, 국제 반도체 기업을 유치함으로써 미국 및 그 동맹국의 대중 봉쇄를 돌파하고자 한다. 반면 미국의 반도체 산업 정책은 기업 주도성을 강조한다. 정부는 연구 기관과 싱크탱크를 통해 기초 과학 투자를 확대하고, 반도체 연합 및 공통 기술 플랫폼을 구축해 경쟁과 중복 투자를 최소화하며, 시장 메커니즘에 기반한 자원 배분 효율을 제고한다. 국제적 차원에서는 입법 및 행정 명령을 통해 국내 제조 역량 강화를 위한 재정 투입과 세제 혜택을 제공하고, 동맹국과 협력해 글로벌 반도체 가치사슬을 재편한다. 나아가 관세 등 무역 장벽을 활용하여 중국의 핵심 기술·장비·원재료 접근을 차단함으로써 중국 반도체 산업의 발전 속도를 지연시키고자 한다. 중·미 반도체 산업 정책에 대한 비교·분석 결과, 중국 반도체 산업 경쟁 정책은 다음과 같은 다각적 조정을 통해 경쟁 우위를 강화할 수 있을 것으로 판단된다. 첫째, 미국의 경험을 참고하여 산업 정책의 법제화를 추진하고 혁신적인 경영 환경을 조성한다. 둘째, 연구개발 지원 방향을 재조정하고 기업·대학·연구기관 연계를 강화하여 기술 혁신 역량을 고양한다. 셋째, 정책 수혜 대상을 확대해 중소기업 참여 의욕을 고취한다. 넷째, 반도체 공공 기술 플랫폼을 구축해 업계 협력 메커니즘을 활성화한다. 다섯째, 인재 육성 및 인센티브 체계를 혁신하여 산업 혁신 잠재력을 극대화한다. 여섯째, 국제 협력을 심화해 글로벌 반도체 가치사슬의 시너지를 강화한다. 이러한 정밀한 정책 조정을 통해 관·산·학·연 자원을 효율적으로 통합하고 국가 반도체 가치사슬 및 전국 단일 시장을 구축함으로써, 중국 반도체 산업의 국제 경쟁력과 영향력을 한층 제고할 수 있을 것이다. 키워드: 중미 경쟁; 반도체 산업 경쟁; 정책; 글로벌; 기술패권Maste