• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권4호
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• pp.29-32
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• 2009

기공의 밀도가 높은 다공성 실리콘 산화물 박막이 GaAs 기판 상에 형성이 되었다. 다공성 실리콘 산화막을 형성하기 위해서 자기조립 형태로 배열하는 블록공중합체를 사용하였다. GaAs 기판 상에 화학기상증착 (CVD)을 이용하여 실리콘 산화막을 형성하였다. 폴리스티렌 (PS) 바탕에 벌집 형태로 배열된 폴리메틸메타아크릴레이트 (PMMA)가 주기적으로 배열되어 있는 나노패턴 박막을 형성하였고 PMMA를 아세트 산으로 제거하여 PS만 남아있는 나노크기의 마스크를 형성하였다. 형성된 PS 나노패턴의 지름은 15 nm, 박막의 두께는 40 nm 였으며 이를 건식 식각용 마스크로 사용하여 화학반응성식각 (RIE) 을 진행하였고 PS의 나노패턴이 산화막 기판상에 전사되도록 하였다. 식각 시간을 조절하여 산화막에 형성된 기공이 GaAs 표면까지 연결되도록 하였고 이는 불산으로 산화막을 제거하여 확인하였다. 식각시간은 90초에서 110초였으며 산화막 상에 나노패터닝된 기공이 형성되는 식각 시간은 90초에서 100초 사이였다. 형성된 나노 패터닝된 산화막 기공의 지름은 20~22 nm였고 식각 시간에 따라서 조절이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.273-273
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• 2009

고체산화물 연료전지 (Solid Oxide Fuel Cell, 이하 SOFC)는 제조형태에 따라 크게 평판형과 원통형으로 구분할 수 있다. 단위면적당 출력 효율이 높은 평판형의 장점과 원통형의 밀봉이 용이한 장점을 동시에 가지는 평관형 형태로 지지체를 제작하였으며, 셀의 배치를 평면상 직렬로 연결하는 다전지식으로 구성함으로 전극의 길이나, 셀 간격을 기존 평판형이나 원통형에 비해 대폭 감소시켜 단위면적당 전압 및 출력효율을 높이고자 하였다. Segmented 평관형 지지체의 소재로는 연료전지의 성능 특성에 관여하지 않으며 열사이클 저항성과 기계적 강도가 우수한 spinel구조를 가지는 $MgAl_2O_4$를 선정하였다. 연료가스의 원활한 공급이 가능하도록 carbon을 기공 전구체로 사용하여 압출성형하였으며 건조과정에서 crack이 생기지 않는 공정을 확립한 후 $1400^{\circ}C$ 에서 소결하였다. 제조된 지지체는 수은침투법과 3점 굽힘 강도법으로 기공율과 기계적 강도를 각각 측정하였다. Anode를 스크린 프린팅법으로 지지체 위에 적층한 후 미세구조를 확인하였고 이를 바탕으로 다공성이며 기계적 강도를 가지고 음극과의 반응이 없는 우수한 지지체를 제조할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.669-675
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• 2011

다공성 구조로 되어있는 차세대 저유전 박막(k<2.0)의 나노 기공의 초기 형성 과정을 이해하기 위하여 실세스퀴옥산(silsesquioxane; SSQ) 매트릭스에서 분산된 4-tert-butyl calix[4]arene-O,O',O",O"'-tetraacetic acid tetraethyl ester(CA[4]) 포로젠이 열분해에 의해서 나노 기공으로 전환되는 과정을 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR)와 in-situ Position Annihilation Lifetime Spectroscopy(PALS) 연구를 통해 분석하였다. SSQ/CA[4] 하이브리드 시스템은 열 경화에 따라 효과적인 기공 구조의 균일한 박막을 제공하였다. SSQ/CA[4] 10, 20% 두 종류의 하이브리드 박막을 in-situ PALS 분석을 시행한 결과, CA[4] 포로젠의 분해 거동이 달랐다. SSQ/CA[4] 10% 하이브리드 박막은 $300^{\circ}C$ 이상부터 단분자 포로젠으로부터 기인한 메조포어(~1.5 nm)가 생성되기 시작하였으나, SSQ/CA[4] 20% 하이브리드 박막은 상대적으로 낮은 온도인 $250^{\circ}C$부터 상태로 CA[4] 분자들이 자가 조립된 마이셀로부터 기인한 메조포어(2.5~3.0 nm)가 생성되었다. 이는 SSQ/CA[4] 20% 하이브리드 박막에서 생성된 기공의 구조가 매우 연결된 상태이기 때문에 초기에 포로젠이 분해되었을 때, 분해된 분자조각들이 쉽게 박막 외부로 빠져나올 수 있기 때문이라고 생각된다.

• 식물분류학회지
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• 제41권1호
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• pp.51-57
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• 2011

본 연구에서는 닭의덩굴속 호장근절의 한반도산 분류군을 중심으로 잎 표피세포 및 털의 미세구조를 관찰하여, 이들 형질의 분류군간/분류군내 변이 양상을 구명하고 식별형질로서의 분류학적 유용성을 검증하고자 하였다. 본 절 분류군들의 표피세포의 형태는 향축면 표피세포의 경우 다각형, 배축면 표피세포는 수층벽이 파상인 부정형으로 근본적으로 유사하였으나, 표피상납질의 발달 정도는 분류군간/지역집단 간에 변이가 있는 것으로 밝혀졌다. Fallopia sachalinensis는 본 절 다른 분류군과는 달리 모든 잎 배축면의 모든 표피세포에 표피상납질이 조밀하게 발달하며, 또한 울릉도 및 독도에 분포하는 본 종 개체들은 일본 및 사할린에 분포하는 개체들에 비해 표피상납질이 상대적으로 가늘게 발달하는 특징을 나타내었다. 기공의 크기는 분류군내에서도 변이가 존재하였으며, 일반적으로 다배체(6, 8, 12배체)인 개체들이 4배체인 개체에 비해 기공이 큰 경향을 나타내었다. 한편, 본 연구에서 조사된 본 절 분류군에는 크게, (1) 원추형 단세포 털, (2) 단세포 또는 2-8개의 세포가 한 줄로 연결된 선형의 털, (3) 다세포로 구성된 방패상 선모의 3 종류가 분포하였으며, 털의 종류와 분포 양상은 분류군 및 지역집단을 구분하는데 유용한 형질인 것으로 판단되었다.

• 대한심미치과학회지
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• 제29권2호
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• pp.66-74
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• 2020

환자를 위한 보철물들은 사실 하나도 빠짐없이 'custom'한 보철물입니다. 임플란트보철물 제작시 기성 abutment를 사용한다고 하더라도 최종결과물은 여전히특정 환자만을 위한 'custom'보철물입니다. 환자에게 정말 잘 맞춤(custom)된 보철물을 제작하는데 있어 치과의사와 치과기공사간의 소통과 협업이중요하다는 것은 누구나 알고 있는 사실입니다. 하지만 이러한소통과 협업이 제대로 이루어지려면 먼저 양쪽이 치료방법 및 결과 등에 대한 공통된 임상의 '상식'을 공유하고 있어야 합니다. 아이러니하게도 치과의사와 치과기공사간에 서로 다른 '상식'을 갖고 있음을 확인하게 되는 경우가 의외로 많은 것 같습니다. 임플란트 보철물의 emergence profile은 치주적 건강도나 심미성에 있어 아주 중요한 연결고리임에도 불구하고, 이에 관하여 문헌상에서 명확한 가이드라인이 제시된 바가 없습니다. 자연치아와 임플란트간의 태생적 차이에서 오는 문제들을 인지하고 이를 해결하기 위한 방법들이 치과의사와 치과기공사 모두에게 '상식'으로 공유될 수 있을 때 비로소 환자에게 제대로 맞춤된 보철물이 제작될 수 있습니다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.759-764
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• 2018

내재적 미세 다공성 고분자(polymer of intrinsic microporosity, PIM-1)를 사용하여 빈용매 유도 상전이법으로부터 3차원 다공성 구조를 가지는 필름을 형성하고, 이를 탄화하여 3차원 다공성 탄소(cNPIM)를 제조하였다. 전자주사현미경 분석을 통해 상전이 공정을 적용한 탄소소재가 마이크로, 메조, 매크로 기공을 모두 가지면서 서로 연결된 계층적 3차원 다공구조를 나타냄을 확인하였다. 특히 상전이 공정의 용매의 함량비를 조절함으로써 기공구조를 제어할 수 있었으며, 결과적으로 평균 0.75 nm의 기공 크기와 $2101.1m^2/g$의 높은 비표면적을 가지면서 약 30%의 메조, 마크로 기공구조를 겸비한 최적화된 다공성 탄소 전극을 제조할 수 있었다. 제조된 3차원 다공성 탄소소재를 전기이중층 캐퍼시터용 전극물질로 사용하여 수계전해질에서 측정한 결과, 높은 비표면적을 가지는 탄소 소재 내의 비약적 이온 이동속도 향상 효과로 높은 비축전용량(304.8 F/g@10 mV/s)과 우수한 충 방전 속도(77% 용량유지율@100 mV/s)를 나타내었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.47-55
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• 2003

14가지 니들펀치 부직포 지오텍스타일의 섬유구성인자인 두께, 기공도, 섬유장 및 직경 등이 수평투수성에 미치는 영향을 평가하였으며, 두께변화, 수평투수도, 압축 하중 하에서의 수평투수성을 구성방정식에 의해 분석, 평가하였다. 그리고 섬유 패킹 밀도가 다른 라미나(laminar) 지오텍스타일 복합재료를 제조하여 라미나 구조가 수직투수성에 미치는 영향을 평가하였다. 수평투수도는 부직포 지오텍스타일의 두께가 증가할수록 커졌으며, 기공도와 섬유직경이 커질수록 수평투수계수는 증가하였다. 수직응력이 증가할수록 기공도의 영향은 감소하였으며, 섬유장이 길수록 수평투수계수는 약간 크게 나타났다. 구성섬유의 직경이 클수록 수평 투수계수는 커지며, 직경의 비슷할수록 유사한 투수계수를 나타내었다. 라미나 지오텍스타일의 수직 투수성은 내부 경계면에서의 손실 수두에 영향을 받으며, 경계면에서 투수로의 연결형상은 bell mouth형이거나 부드러운 유입관 형태로 평가 되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.754-757
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• 2012

본 연구에서는 embossing 공정과 진공여과법에 의해서 제조된 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극활물질로 사용하여 우수한 전기화학적 특성을 증명하였다. 그래핀 시트사이에서 Polystyrene 입자들의 삽입/제거 공정을 이용하여 기공 구조들을 제공함으로써 그래핀의 재적층(restacking)을 효과적으로 제어할 수 있었다. 상기 제조된 다공성 그래핀 필름은 넓은 표면적, 상호 연결된 기공 구조, 높은 전기전도도 및 우수한 기계적 물성을 나타내었다. 본 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극물질로 사용하여 황산 수용액과 이온성 액체 전해질 기반의 3상 전극 시스템에서 전기화학적 특성을 살펴보았다. 다공성 그래핀 필름은 높은 비축전용량(284.5 F/g)을 나타내었으며, 이는 적층 그래핀 필름(138.9 F/g) 보다 두 배 정도 높았다. 또한, 그래핀 필름내의 이온 이동속도 향상 효과로 다공성 그래핀 필름의 충방전 속도(98.7% retention)와 충방전 수명(97.2% retention)이 크게 향상되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.49.1-49.1
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• 2009

최근 손상된 생체조직의 재생 또는 대체를 위하여 다공성의 지지체(scaffold)를 이용하는 연구가 활발히 이루어져 왔다. 지지체 재료는 조직 재생을 목적으로 하는 경우에는 생분해성 고분자, 생흡수성 세라믹스 또는 이들의 복합재료가 사용되고, 조직 대체를 목적으로 하는 경우에는 금속 또는 세라믹스 재료가 단독으로 사용된다. 현재 경조직 대체를 위한 임플란트 재료로 사용되고 있는 금속재료 중 대부분이 타이타늄 또는 타이타늄 합금이다. 타이타늄은 비강도, 내식성이 우수하며, 생체 내 환경에서 부동태피막 재생 속도가 빠르고, 섬유상 결체조직 형성 두께가 얇아 생체의료용 소재로서 각광을 받고 있다. 다공성 타이타늄은 기존 타이타늄 소재의 장점에 다공체의 구조적인 특성을 부가하여 하중을 받는 골 결손부에 사용될 경우 뼈와의 탄성계수 차이에서 기인하는 응력차폐(stress shielding) 효과를 최소화할 수 있고, 다공체 내부로 골조직 성장을 유도할 수 있어 지지체와 골조직이 일체화되는 골융합 효과의 극대화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 기공 구조를 다양하게 제어할 수 있고, 3차원적 연결 기공구조를 만들 수 있는 적층조형(layer manufacturing) 기술을 이용하여 3차원 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였으며, 이에 대한 세포독성, 조골세포 증식능 등 in vitro 생체적합성을 평가하고, Rat model 을 이용한 in vivo 생체적합성을 평가하였다. 또한 지지체의 골조직 재생 유도성의 증대를 위한 생체활성처리 영향도 분석 평가하였다.