• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.110-110
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• 2016

금속재료 중 철강은 기계적 성질이 우수하고 대량생산에 의한 뛰어난 경제성을 가지기 때문에 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 표면처리를 함으로서 내식특성을 부여하고 있다. 일반적으로 이러한 철강재료에 대한 부식문제를 해결하기 위한 방법으로는 습식프로세스 중 아연(Zn)도금이 사용되는데, 아연은 그 자체가 보유하고 있는 차폐(barrier)효과는 물론 상대적으로 이온화 경향이 크기 때문에 철에 대하여 전자를 공급하는 희생양극적(Sacrificial anode)역할을 하여 철을 방식하는 원리를 가지고 있다. 하지만 최근에 이르러 기존의 도금 프로세스 처리된 제품의 사용 및 적용분야가 확대되고 가혹해 짐에 따라서 내식성 향상을 위한 새로운 재료 및 신기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 친환경 프로세스 방법인 PVD법 중 하나인 스퍼터링(Sputtering)을 이용하여 0.8mm 두께의 냉연강판 (cold rolled steel) 상에 Al에 대한 Mg 함량을 10~30wt.%로 하여 약 $5{\mu}m$ 두께의 막을 제작하였다. 이때 20wt.% 막의 경우 공정압력조건을 증가시켜 증착 막의 결정배향성을 변화시켰다. 뿐만 아니라 제작된 막들에 대해서 $400^{\circ}C$온도에서 10분간 열처리함으로서 코팅막의 성분변화에 따른 영향을 살펴보기 위해 시편을 추가 제작하였다. 이와 같이 제작된 막들에 대한 형성메커니즘과 내식성의 상관관계 해명을 위해 막의 조성분포, 표면 및 단면의 모폴로지 관찰 및 결정구조 등 재료특성분석과 더불어 염수분무(Salt spray test), 침지시험 그리고 양극분극 시험 등을 통해 내식성 평가를 진행하였다. 이상의 종합적인 결과를 살펴보면 제작된 Al-Mg 막은 마그네슘 함량비 및 열처리 조건에 따라 조성분포와 막의 모폴로지 및 결정배향성이 변화한다는 것을 알 수 있었는데, 마그네슘 함량이 증가하고 열처리한 막의 내식성이 가장 양호한 것으로 나타났다. 이것은 Al-Mg 성분이 표면을 중심으로 균일 분산-분포하며, Al에 대한 Mg의 고용으로 인해 안정적으로 형성된 부식생성물과 금속화합물의 단계적 반응 효과에 의해 차폐효과와 희생양극적 특성이 동시에 향상되었기 때문으로 생각된다. 한편 공정 압력을 증가시켜 형성한 막은 결정학적 구조에서 보다 높은 표면 에너지와 증가한 격자 정수에 의해 Mg이 부식환경에서 빠르게 반응하여 안정적 피막을 형성하기 때문에 내식성이 향상된 것으로 보여 진다. 이상의 연구를 통해서 고내식성을 Al-Mg막의 유효성 확인하였으며, 설계에 대한 기초적인 응용지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.35 no.2
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• pp.350-356
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• 2018

Hydroxyapatite has been used for biomaterials since it has high biocompatibility. In this study, c-plane oriented hydroxyapatite was synthesized by hydrolysis of dicalcium phosphate intermediate by controlling temperature, concentration and pH. In basic condition, rod-like hydroxyapatite crystals were aggregated to form irregular particles in low concentration and plate-like particles exposed c-plane of hydroxyapatite crystal were obtained in high concentration, causing difference of 3 mV in zeta potential. Physicochemical properties of product were characterized by XRD, SEM, FT-IR, zeta potential measurement.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.5
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• pp.475-482
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• 1996

초음파분무를 이용한 MOCVD법으로 강유전 BaTiO3 박막을 제조하였다. 초음파 분무 MOCVD법은 비교적 저온에서도 후열처리없이 결정화된 박막의 제조가 가능하다. 증착한 박막은 기판온도가 증가할수록 (110) 우선 배향성을 가졌으며, 기판온도에 따라서 서로 다른 결정상을 나타내었다. 기판온도가 55$0^{\circ}C$인 경우에 증착한 박막은 결정화가 완전히 진행되지 않았으며, 결정립의 크기도 매우 작아 상온에서 입방정상의 특성을 보였다. $600^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화가 진행되어 입자의 크기는 성장하였으나 의사 입방정상을유지하고 있었다. 반만 $650^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화뿐만 아니라 주상으로 성장하여 수직 방향으로는 박막 두께의 크기를 가져 CV 특성에서 이력곡선을 보였으며, 정전용량의 온도 변화에 따른 특성에서도 상전이의 특성을 나타내었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.603-609
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• 2010

This paper aims to investigate the lyotropic behaviors of DSPC and CER3 when they are swollen by GLY as a solvent. The analyses were carried out on DSC, XRDs, PM, and Cryo-SEM. CER3 which has its high crystallinity and structural similarity with DSPC was well arranged up to 7.0 wt% in comparison to 20 wt% DSPC without any separation, but it was separated from the liquid crystalline (LC) phase to form another crystalline phase with the expression of its characteristic peak in XRDs and eutectic thermal behavior in DSC. Introducing CER3, two types of patterns were shown in XRD spectra; one is SPP expressed in a normal LC and another is LPP expressed in human skin SC. Therefore, it was confirmed that the incorporation of CER3 makes LC structure more similar to human skin. In Cryo-SEM study, it was shown that CER3 makes LC structure thicker and denser.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.6
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• pp.711-716
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• 2013

The effect of chain orientation and relaxation on the characteristics of poly(ethylene naphthalate) (PEN) flexible substrate has been studied. It was found that the coefficient of thermal expansion (CTE) of PEN under $100^{\circ}C$ decreased as low as $20ppm/^{\circ}C$ due to the lowering of chain mobility by chain orientation. The thermal shrinkage was found to appear near glass transition temperature because of chain relaxation. It could be minimized by thermal annealing but CTE increased again up to $70ppm/^{\circ}C$ which was 65% of intrinsic CTE of PEN. Unstrained thermal annealing made possible to avoid the thermal shrinkage with maintaining low CTE obtained by chain orientation. Chain orientation did not affect the optical transmittance; however, thermal annealing caused the decrease of optical transmittance up to 5%. This was understood by the minor crystallization due to the thermal annealing near glass transition temperature.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.1
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• pp.26-30
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• 1999

Sputter deposited Co-Cr thin films been developed continuously as one of the major candidates for high density recording media. In this study, Co-26at%Cr thin films with c-axis oriented normal to substrate surface were prepared by a improved facing targets sputtering system. We find that the effect of microstructural changes of the sputtered Co-Cr thin films on magnetic properties and changes of crystal orientation due to the variation of substrate temperature.

• Polymer(Korea)
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• v.31 no.3
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• pp.228-232
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• 2007

This purpose of this study is to enhance the hydrolysis of poly (butylene succinate-co-L-lactate) (PBSL) and poly [(R) -3-hydroxybutylate] (PHB), to develop materials with advanced medical absorbability and environmental suitability. The first method involves increasing the bioabsorbability of poly (glycolic acid) (PGA) in the core of the fibrous complex, while the second method involves making a complex fiber containing PBSL and PHB in the outer layer for improving environmental degradability Improvement in the hydrolysis of PBSL and PHB due to glycolic acid occurs by hydrolytic behavior of PGA. The drawing supporting the resulting PBSL/PGA fiber was executed at $65^{\circ}C$, where the orientation is well arranged in crystal form. Obtaining a PHB/PGA complex fiber in the proper crystal orientation at $50^{\circ}C$ was not possible since the arranged crystal orientation was only identified in drawings from temperatures above $50^{\circ}C$. Also, it is necessary to execute a smooth surface to achieve an on-line drawing since unevenness occurs in the fibrous surface from an in-line drawing.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.6 no.1
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• pp.14-26
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• 1995

The growth mechanism of diamond thin films, deposited by Hot Filament CVD, was investigated through observation of changes in their surface morphology as a function of the substance temperature and deposition time. Amorphous carbon or DLC thin films were deposited at low substrate temperature. Diamond films consisting of square-shaped particles, whose surfaces are (100) planes, were deposited at an intermedate temperature. At high substrate temperatures, diamond films consisting of the particles showing both (100) and (111) plane were deposited. The (100) proferred orientation of the diamond films are believed to be due to a relatively high supersaturation during deposition, and the growth condition for the diamond films having (100) preferred orientation can be applied to the single crystal growth since no twins are generated on the (100) plane. The grain size of the diamond films did not change with increasing temperature and its increasing rate with increasing deposition time was the same irrespective of the substrate temperature. However, the nucleation density increased with substrate temperature and its increasing rate with deposition time was much higher for the films deposited at higher substrate temperature.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.3
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• pp.274-281
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• 1999

Usually sputtering and electroless plating methods were used for manufacturing metal-alloy thin film magnetic memory devices. Since electroless plating method has many merits in mass production and product variety com­pared to sputtering method, many researches about electroless plating have been performed in the United State of America and Japan. However, electroless plating method has not been studied frequently in Korea. In these respects the purpose of this research is manufacturing Co-Mn-P alloy thin film on the corning glass 2948 by electroless plating method using sodium hypophosphite as a reductant, and analyzing deposition rate, alloy composition, microstructure, and magnetic characteristics at various pH's and temperatures. For Co-P alloy thin film, the reductive deposition reaction 0$\alpha$urred only in basic condition, not in acidic condition. The deposition rate increased as the pH and temperature increased, and the optimum condition was found at the pH of 10 and the temperature of $80^{\circ}C$. Also magnetic charac­teristics was found to be most excellent at the pH of 9 and the temperature of $70^{\circ}C$, resulting in the coercive force of 8700e and the squareness of 0.78. At this condition, the contents of P was 2.54% and the thickness of the film was $0.216\mu\textrm{m}$. For crystal orientation, we could not observe fcc for $\beta$-Co. On the other hand,(1010), (0002), (1011) orientation of hcp for a-Co was observed. We could confirm the formation of longitudinal magnetization from dominant (1010) and (1011) orientation of Co-P alloy. For Co-Mn-P alloy deposition, coercive force was about 1000e more than that of Co P alloy, but squareness had no difference. For crystal orientation, (l01O) and (lOll) orientation of $\alpha$-Co was dominant as same as that of Co- P alloy. Likewise we could confirm the formation of longitudinal magnetization.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.