• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.79-79
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• 2018

마그네슘은 나트륨, 알루미늄과 함께 지구상에서 가장 풍부한 금속 중 하나로서 밀도가 약 $1.74g/cm^3$으로서 구조용 금속재료 중 가장 가볍고 우수한 비강도를 지니고 있으며, 우수한 열전도도, 전기전도도, 전자파 차폐능을 지닌다. 최근 마그네슘 및 그 합금은 항공기, 자동차, 전자제품, 기계류 및 생활용품 등에 쓰이고 있으며, 사용량 및 적용범위가 매년 급격히 증가되고 있는 추세이다. 그러나 마그네슘합금은 매우 낮은 표준 환원전위와 치밀하지 못한 표면 산화막으로 인하여 부식에 대한 저항성이 매우 취약하다는 한계를 가지고 있다. 따라서 마그네슘합금의 표면처리 가운데 부식에 대한 저항성을 보완할 수 있는 방법은 활발한 마그네슘합금의 응용에 필수적이다. 이러한 마그네슘합금의 내식성을 향상시키고자 전기화학적 플라즈마 전해 산화처리 (Plasma Electrolytic Oxidation)를 하게 되는데, 아노다이징, 화성피막처리 등 과 같은 기존의 산업적 표면처리 방안으로는 불가능한 수준의 표면경도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 두꺼운 산화피막 형성을 통해 이들 합금이 가진 기본적 취약점인 내식성 문제를 보완할 수 있는 장점이 있지만, 다공성 산화피막 형성만으로 기대할 수 있는 내식성 향상 효과가 매우 크지는 못하다. 따라서 다공성의 양극산화피막의 단점, 즉 다공성 물질로 부식성 물질의 이동을 허용할 수 있는 공간을 가지는 구조를 개선시킬 수 있는 추가적인 처리를 필요로 한다. 본 연구에서는 발수성 표면처리를 이용하여 다공성 구조물의 표면이 물에 대한 저항성을 가지도록 함으로써 초발수성 표면을 구현하고자 하였다. 이러한 방법은 기존의 후처리 방법인 봉공처리로는 얻을 수 없었던 다공성 구조물로의 부식성 물질의 침투를 억제할 수 있었으며, 상당한 수준의 내식성 향상 효과를 보여주었다. 또한 물에 대한 반발성은 표면에 물의 이동성을 높이는 효과를 보여주며 이로 인하여 자기세척 효과도 보여주었다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.177-179
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• 2002

A1$_2$ $O_3$기판재료의 $K_{IC}$ 증가를 위한 재료설계를 시도하였다. 먼저 A1$_2$ $O_3$기판을 구성하는 A1$_2$ $O_3$다층구조물에 적절한 다공성 중간층을 삽입하는 샌드위치 구조물을 제조하였다. 제조된 A1$_2$ $O_3$구조물의 미세구조를 관찰하였고, Vickers 경도와 three-point bending test를 통해서 단일조성 구조물과 샌드위치 구조물의 경도와 인성 측정치를 비교하였다. 다공층을 삽입한 A1$_2$ $O_3$샌드위치 구조물의 Single-Edge Notched Beam이 단일 조성의 구조물에 비해 파괴강도와 인성이 향상되는 결과를 얻었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.28 no.4
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• pp.577-604
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• 1998

chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.

• Composites Research
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• v.20 no.5
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• pp.20-25
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• 2007

Cyclic heating method is useful method for measuring the thermal diffusivity of porous materials. The main object of this paper is to develop and verify the thermal diffusivity measuring system of porous materials under vacuum condition. To verify this method, thermal diffusivities of the alumina ($Al_2O_3$) specimen and polystyrene foam were measured. Thermal diffusivities of these specimens were agreed with reference values. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material were measured at atmospheric room temperature condition and vacuum condition respectively. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material under vacuum are reduced by 66.4% and 64.9% compared to the thermal diffusivities under the atmospheric condition. These differences are considered the effect of the porous insulation material with an air.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.4
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• pp.542-551
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• 2023

In this paper, the thermal properties of porous concrete containing natural fine aggregates in bottom ash aggregates were analyzed. In this study, natural fine aggregates were used for bottom ash aggregates to understand the material properties of each aggregate and then used as an aggregate for porous concrete. A porous concrete specimen was manufactured by fixing the water-binder ratio at 0.25 and designating the compaction at 0.5, 1.5, and 2.5 MPa. Unit weight, total void ratio and thermal conductivity test were measured and discussed. As the compaction increased and the mixing ratio of natural fine aggregates increased, the unit weight and thermal conductivity increased, and the total void ratio decreased. In addition, the correlations between unit weight, total void ratio and thermal conductivity of porous concrete with previous experimental data were presented and the correlation coefficient (R²) was also analyzed.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.3
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• pp.221-226
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• 2007

DBR (distributed Bragg reflectors) PSi (porous silicon) composite films displaying dual optical properties, both optical reflectivity and photoluminescence had been developed. DBR PSi samples were prepared by electrochemical etch of heavily doped $p^{++}-type$ silicon wafers (boron doped, polished on the <100> face, resistivity of $0.8-1.2m{\Omega}-cm$, Siltronix, Inc.). Free-standing DBR PSi films were treated with PMMA (polymethyl methacrylate) to produce flexible, stable composite materials in which the PSi matrix is covered with PMMA containing photoluminescent polysiloles. Optical characteristics of DBR PSi/polysilole-impregnated PMMA composite materials exhibit both their photonic reflectivity at 565 nm and photoluminescence at 510 nm, simultaneously. A possible application of this materials will be discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.116.1-116.1
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• 2016

반도체 가스센서에서는 가연성 및 탄화수소계 가스를 감지 하기 위해서 $100{\sim}500^{\circ}C$ 이상의 동작온도를 필요로 한며, 이에 따라 반도체식 가스센서의 마이크로 히터 소재는 고온에서 열적 안정성이 있는 소재가 요구된다. 현재 상용화되고 있는 반도체식 가스센서는 실리콘(Silicon) 기반의 MEMS 기술을 이용한 가스센서이며, 구조적으로나 성능적 한계가 드러남에 따라 실리콘 이외의 다양한 재료의 MEMS 응용기술 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 실리콘의 재료적 한계를 극복하기 위해 다공성 알루미늄 산화물(AAO)을 기판으로 사용하여 마이크로 히터를 제작하였다. AAO의 제작에 앞서 CMP, 화학연마, 전해연마를 이용하여 적합한 전처리 공정을 선정하였고, AAO 제작 시 온도, 시간, 전압의 변수를 주어 마이크로 히터 기판에 적합한 공정을 탐색하였다. 마이크로 플랫폼은 MEMS 공정으로 제작되었으며, PR(Photo Resist)을 LPR(Liquid Photo Resist)과 DFR(Dry Film Resist)로 각각 2종 씩 선택하여 AAO에 적합한 제품을 선정하였다. 제작된 마이크로 히터는 $1.8mm{\times}1,8mm$로 소형화 하였고, 열손실의 제어를 위해 열확산 방지층을 추가하였다. 구동 온도, 소비전력, 장시간 구동시 안정성의 측정 및 평가는 적외선 열화상 카메라와 kiethly 2420 source meter를 이용하여 측정하였으며, 열확산 방지층의 유 무에 따른 온도 분포 및 소비전력을 비교평가 하였다. 최종적으로는 현재 사용화 되어있는 가스센서들의 소비전력과 비교 평가 하여 논의 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.3
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• pp.611-619
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• 2021

Porous asphalt pavement (PAP) has many functions, such as reducing accidents and decreasing noise. On the other hand, vulnerability is inevitable because PAP contains approximately 20% porosity. This study evaluated the effects of the maximum aggregate size (MAS), temperature, and porosity on the PAP durability. The indirect tensile strength measures durability. This study tested the samples that stayed dry and were moisturized by freezing and thawing for mixtures having the same porosity of 20% and MAS of 13mm, 10mm, and 8mm. The same test was performed on a mixture of 20% and 22% voids made of the same material with a MAS of 10mm. As a result, for 20% porosity, significant differences in the changes in MAS and temperature were found. A clear difference was observed between 8mm and 13mm under dry conditions, but there were no other significant differences in the MAS change. Furthermore, there was a clear difference in temperature for the change in porosity and temperature, but the gap in 2% porosity at 20% did not show a clear difference. Therefore, it is necessary to develop a more durable PAP through quantitative evaluations of the factors affecting the PAP durability.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.12
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• pp.227-233
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• 2020

The demand for porous asphalt mixtures is increasing because it has a range of functions, such as reducing traffic accidents and traffic noise. On the other hand, its application is delayed due to concerns about durability. This study examined the effects of the maximum aggregate size, temperature, and porosity of an asphalt mixture on the durability. To this end, the durability measure was set to the Cantabro loss rate. Mixtures having the same porosity of 20% and the maximum aggregate diameters of 13 mm, 10 mm, and 8 mm were tested at 20℃ and -20℃. Mixtures containing 20% and 22% voids with the same material having the same diameter were tested. With 20% porosity, there was no significant difference in durability when there was a change in the maximum aggregate size. There was a significant difference between 20℃ and -20℃, but no significant difference in durability when there was a 2% difference between 20% and 22%. The significance of this study is that the durability was presented quantitatively by tests and statistical analysis. This research will help improve the durability of porous asphalt mixtures by evaluating the factors affecting the durability quantitatively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.5
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• pp.527-534
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• 2014

Poroelastic analyses of fiber-reinforced composites were performed using image-based computational models. The section image of a porous matrix was analyzed in order to investigate the porosity, number of pores, and distribution of pores. The resolution, location, and size of the section image were considered to quantify the effective elastic modulus, poroelastic parameter, and strain energy density using the image-based computational models. The poroelastic parameter was calculated from the effective elastic modulus and pore pressure-induced strain. In addition, the results of the poroelastic analyses were verified through representative volume elements by simplifying various pore configurations and arrangements.