• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.21-27
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• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-34
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• 2024

전류가 전도체를 통과할 때 발생하는 줄 열을 이용한 발열체는 자동차 창유리, 고속열차 창유리 및 태양전지와 같은 다양한 산업 분야에서 수분 제거 등을 위해 널리 연구되고 개발되고 있고, 최근에는 기계적 변형 조건 하에서도 안정적인 가열을 유지할 수 있는 유연 발열체를 개발하기 위하여 여러 나노 구조의 발열체를 이용한 연구가 활발하게 진행중이다. 본 연구에서는 유연성이 우수한 폴리우레탄을 기판으로 선정하고 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 낮은 전기비저항(1.6 μΩ-cm)을 가지는 은 (Ag) 박막을 형성하여 발열층으로 이용한 연구를 진행하였다. 2D 박막구조에서의 전면발열에 의하여 열응답속도가 매우 높아 목표 온도의 95%까지 20초 이내에 도달하였으며 우수한 발열재현성을 보여주었다. 또한 기계적 변형이 가해지는 환경에서도 우수한 발열특성이 유지되었으며 반복적인 굽힘 테스트 (10,000회, 곡률반경 5 mm 기준)에서도 3% 이내의 전기저항 증가만이 발생할 정도로 우수한 유연성을 보유하여, 폴리우레탄/은 구조의 면상발열체는 굴곡진 형태를 가진 다양한 기기에서부터 인체분위와 같이 다양한 응력이 가해지는 환경에서 사용할 수 있는 플렉서블/웨어러블 면상발열체로의 적용이 매우 유망하다는 것을 보여준다. 또한 증착된 은 박막 발열 층 구조는 다양한 목적을 위한 기능을 추가하여 다양한 분야에서 사용할 수 있는 플렉서블/웨어러블 발열체로서의 적용 가능성을 보여줍니다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.466-472
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• 2007

웨이퍼 레벨(WL) 3차원(3D) 집적을 구현하기 위해 저유전체 고분자를 본딩 접착제로 이용한 웨이퍼 본딩과, 적층된 웨이퍼간 전기배선 형성을 위해 구리 다마신(damascene) 공정을 사용하는 방법을 소개한다. 이러한 방법을 이용하여 웨이퍼 레벨 3차원 칩의 특성 평가를 위해 적층된 웨이퍼간 3차원 비아(via) 고리 구조를 제작하고, 그 구조의 기계적, 전기적 특성을 연속적으로 연결된 서로 다른 크기의 비아를 통해 평가하였다. 또한, 웨이퍼간 적층을 위해 필수적인 저유전체 고분자 수지를 이용한 웨이퍼 본딩 공정의 다음과 같은 특성 평가를 수행하였다. (1) 광학 검사에 의한 본딩된 영역의 정도 평가, (2) 면도날(razor blade) 시험에 의한 본딩된 웨이퍼들의 정성적인 본딩 결합력 평가, (3) 4-점 굽힘시험(four point bending test)에 의한 본딩된 웨이퍼들의 정량적인 본딩 결합력 평가. 본 연구를 위해 4가지의 서로 다른 저유전체 고분자인 benzocyclobutene(BCB), Flare, methylsilsesquioxane(MSSQ) 그리고 parylene-N을 선정하여 웨이퍼 본딩용 수지에 대한 적합성을 검토하였고, 상기 평가 과정을 거쳐 BCB와 Flare를 1차적인 본딩용 수지로 선정하였다. 한편 BCB와 Flare를 비교해 본 결과, Flare를 이용하여 본딩된 웨이퍼들이 BCB를 이용하여 본딩된 웨이퍼보다 더 높은 본딩 결합력을 보여주지만, BCB를 이용해 본딩된 웨이퍼들은 여전히 칩 back-end-of-the-line (BEOL) 공정조건에 부합되는 본딩 결합력을 가지는 동시에 동공이 거의 없는 100%에 가까운 본딩 영역을 재현성있게 보여주기 때문에 본 연구에서는 BCB가 본딩용 수지로 더 적합하다고 판단하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.39-44
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• 2020

최근 웨어러블 장치에 적용하기 위한 유연성 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 유연성 기판 중 의복에 웨어러블 장치를 적용하기 위한 전도성 섬유기판에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 면섬유 기판 표면에 CNT와 Pd복합 용액을 스프레이 법을 이용하여 형성하였고, 무전해 도금법을 이용하여 금속층을 도금하였다. 도금된 섬유기판의 형상을 분석하기 위하여 SEM 장비를 이용하였고, CNT를 증착한 섬유기판의 표면에 Ni 레이어가 형성된 것을 확인하였다. EDS 분석을 통하여 섬유기판의 표면에 형성된 물질이 Ni임을 알 수 있었다. 전기적 특성을 확인하기 위하여 4-point probe로 무전해 도금을 진행한 섬유기판의 표면저항 및 저항 분포를 확인하기 위한 맵핑을 진행하였다. 무전해 도금의 진행 시간이 길어질수록 전도성이 향상되었음을 확인할 수 있었고, 표면 위치 별 저항의 분포가 균일함을 알 수 있었다. 인장력, 굽힘, 뒤틀림 시험을 통하여 기계적 스트레스로 인한 저항변화를 측정하였다. 그 결과 도금 시간이 길어질수록 유연성 기판의 저항변화가 점점 사라지는 것을 확인하였다. UTM(Universal testing machine)을 이용하여 도금시간 변화에 대한 무전해 도금 기판의 기계적 특성 향상 여부에 대하여 분석하였다. 인장강도는 무전해 도금을 2 시간 동안 진행한 전도성 섬유기판의 경우, 면섬유 기판보다 약 16 MPa 증가하였다. 이러한 결과들을 토대로 Ni-CNT-Fabric 유연기판은 의류 일체형 전도성 기판으로 이용되기에 충분함을 확인하였고, 이러한 연구 결과는 유연기판, 웨어러블 디바이스뿐만 아니라 유연성이 필요한 배터리, 촉매, 태양전지 등에 적용되어 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 치위생과학회지
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• 제15권3호
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• pp.259-264
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• 2015

치과 교정용 자가중합형 레진의 중합 온도가 기계적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 폴리머와 모노머의 부피비는 2.5:1로 하고, 중합 온도를 $25^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $70^{\circ}C$의 세 group으로 나누었다. 실험을 위해 각 group 당 10개씩의 시편을 중합 시간 15분, 중합 압력 3 bar로 통일하여 제작하였다. 그 후 시편을 실험 전까지 $37^{\circ}C$의 증류수에 48시간 이상 보관한 다음, Intron (3344)을 이용하여 각 시편의 FS 및 EM을 측정하였다. 이렇게 하여 얻어진 값들은 SPSS ver. 16.0을 사용하여 일원 배치 분산 분석을 하였으며 Scheffe의 사후 검정을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 치과 교정용 자가중합형 레진의 FS 평균값을 비교해 보았을 때 $25^{\circ}C$ group은 $71.500{\pm}5.546MPa$, $40^{\circ}C$ group은 $74.920{\pm}4.237MPa$, $70^{\circ}C$ group은 $76.880{\pm}4.304MPa$의 범위였으며, $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$70^{\circ}C$ group 순으로 차이가 있었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.052). 치과 교정용 자가중합형 레진의 EM 평균값은 $25^{\circ}C$ group이 $2.164{\pm}0.073MPa$, $40^{\circ}C$ group은 $2.258{\pm}0.069MPa$, $70^{\circ}C$ group은 $2.282{\pm}0.147MPa$의 범위였으며, $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$70^{\circ}C$ group 순으로 중합 온도가 높을수록 유의한 차이를 보였다(p<0.039). 이상의 실험 결과로 미루어 볼 때 EM 값은 $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$^70{\circ}C$ group 순으로 통계적 유의성이 인정되는 수준의 상승이 있었던 반면, FS 값은 통계적 유의성은 보이고 있지 않으나 강도의 증가에 영향을 미치고 있으므로, 치과 교정 장치 제작 시 일정 수준의 중합 온도 상승은 장치의 기계적 물성을 증가시킬 것이라고 판단된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권3호
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• pp.183-195
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• 2020

목적: 이 논문의 목적은 CAD/CAM 의치상 레진과 열중합 의치상 레진의 굴곡 강도를 비교해보고, 두께에 따른 굴곡 강도 변화도 비교해보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 열중합 의치상 레진은 Lucitone 199^® (C-LC)을 사용하였다. 3D printing 의치상 레진으로는 DIOnavi - Denture (P-DO)와 DENTCA - Denture Base II (P-DC)를 사용하였다. 밀링 PMMA 블록으로는 Vipi Block Gum (M-VP)과 M-IVoBase^® CAD (M-IV)를 사용하였다. 시편의 최종 규격은 65.0 mm × 12.7 mm × 1.6 mm / 2.0 mm / 2.5 mm였다. 굴곡 강도와 굴곡 탄성율을 측정하기 위해 3점 굽힘 시험을 실시하였다. 그리고 파절된 시편의 단면을 주사전자현미경 (SEM) 을 사용하여 분석하였다. 데이터의 정규성을 확인한 뒤 일원분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 유의 수준 P = 0.05로 설정하여 그룹 간의 차이를 평가한 뒤, 사후 분석을 위해 Tukey HSD test를 시행하였다. 결과: 동일 두께 내에서, P-DO를 제외한 나머지 CAD/CAM 의치상 레진들과 열중합 의치상 레진의 굴곡 강도는 유의한 차이를 나타내었다. M-VP는 열중합 의치상 레진 보다 굴곡 강도가 높게 나타났고, P-DC와 M-IV는 낮은 굴곡 강도를 보였다. 굴곡 탄성률은 M-VP에서 제일 높게 나타났고 C-LC, P-DO, P-DC, M-IV 순으로 낮아졌으며 재료간에 모두 유의한 차이가 나타났다. 두께에 따른 굴곡 강도는, C-LC에서는 2.5 mm가 1.6 mm보다 유의하게 높은 굴곡 강도를 보였고, P-DC, M-VP는 2.5 mm와 2.0 mm에서 1.6 mm보다 유의하게 높은 굴곡 강도가 나타났다. M-IV에서는 두께가 증가할수록 유의한 굴곡 강도 증가가 나타났다. SEM 분석 결과 서로 다른 재료들의 파절된 단면은 각기 다른 양상을 띄었다. 결론: 본 연구에서 사용된 CAD/CAM 의치상 레진의 굴곡 강도는 각 재료의 성분 및 특성에 따라 다양하게 나타났다. CAD/CAM 의치상 레진의 굴곡 강도는 두께가 감소하여도 1.6 mm 이상의 두께에서는 ISO 20795-1:2013에서 제시하는 굴곡 강도보다 높게 나타났다. 하지만 보다 얇은 두께의 의치를 임상적으로 사용하기 위해서는, 더 낮은 두께의 의치상 레진의 다른 특성들에 관한 추가적인 연구가 필요하다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권2호
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• pp.71-79
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• 2017

목적: 본 연구는 베릴륨이 함유되지 않은 금속-도재용(Ni-Cr)합금 산화처리 시 도재로 안에 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 이용하여 산화막을 억제하고, 금속 표면에 형성될 불순물을 제어하여 도재의 결합력을 증진시켜 줄 수 있는 가능성을 분석 하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 베릴륨이 함유되지 않은 금속-도재용(Ni-Cr)합금 산화처리 시 도재로 안에 티타늄을 화학적 촉매로 이용하였다. 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용하지 않은 T1군을 대조군으로 하고, 10 g, 20 g 티타늄 파우더를 사용한 시편을 T2, T3군으로 분류하여 전단결합강도와 계면특성 관찰을 위하여 제작 하였다. 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)은 그룹의 차이를 검사하기 위해서 시행하였고 사후 검정(Tukey Honestly Significant Difference test)은 그룹 간의 통계적 분석을 위하여 수행되었다. 결과: 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용 한 T3군의 3점 굽힘 결합강도와 산화막 두께를 측정한 결과, $39.22{\pm}3.4MPa$와 $6.66{\mu}m$로 가장 높고, 얇게 나타났으며, T2군은 $34.65{\pm}1.39MPa$과 $13.22{\mu}m$, 티타늄 화학적 촉매로 사용하지 않은 대조군 T1군은 $32.37{\pm}1.91MPa$과 $22.22{\mu}m$ 순으로 나타났다. 결론: 시편들의 결합강도를 통계 분석한 결과, 티타늄 파우더를 화학적 촉매로 사용한 실험 T3, T2군의 결합력이 높게 나타났고, 산화막 두께 역시 대조군 T1군 보다 얇게 나타나 것으로 결합력 증진에 영향을 줄 수 있음이 관찰 되었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권1호
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• pp.54-66
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• 2001

기존의 불소방출 복합레진보다 많은 양의 불소를 방출시키기 위해 총 복합레진 중 불소의 함량이 각각 8, 16, 24wt%가 되도록 $SrF_2$계 충진재를 첨가하여 3종의 수복용 불소방출 복합레진 시험군(VF8, VF16, VF24)을 제조하고 이에 대한 물리적 성질과 세포독성 및 불소방출량을 기존의 복합레진 제품인 Heliomolar(HE), Veridonfil(VE), Z100(ZH), Aelitefil(AE) 등의 대조군과 비교 시험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 시험군의 3점 굽힘강도는 ZH에 비해서는 낮았으나, 다른 대조군인 AE, VE와 비슷하였고, HE보다는 우수하였으며, 시험군 간의 유의차는 없었다(p<0.05). 2. 시험군의 표면경도는 ZH보다 낮았고, AE, VE와 유사하였으며, 불소 방출 대조군인 HE보다는 높았다(p<0.05). 시험군 중에서는 VF16, VF24가 VF8에 비해 표면경도가 높았다(p<0.05). 3. 시험군의 마모도는 대조군인 HE, ZH보다 낮았으며, 시험군 중에서는 VF16, VF24가 VF8에 비해 낮은 마모도를 나타내었다(p<0.05). 4. 시험군의 물흡수도는 대조군인 HE, VE, AE와 유사하였으며 ZH보다는 낮았다(p<0.05). 시험군의 용해도는 대조군인 HE와 유의차가 없었으며, VE, ZH, AE보다 높은 용해도를 나타내었다(p<0.05). 5. 시험군은 대조군인 HE보다 $9\sim23$배 많은 양의 불소를 방출하였으며, 시험군의 불소방출량은 $SrF_2$계 충진재의 함유량과 비례하였다. 6. 시험군과 대조군은 모두 약한 정도의 세포독성을 나타내었다. 이상의 실험결과에서 $SrF_2$계 충진재를 첨가한 불소방출 복합레진 시험군의 물리적 성질과 세포독성은 기존의 복합레진과 유사한 것으로 나타났으며, 불소방출량은 기존의 불소방출 복합레진보다 현저히 높아 이차우식증에 대한 항우식효과도 높을 것으로 사료되었다.