• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2000년도 추계학술발표대회 논문개요집
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• pp.23-26
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• 2000

This paper introduces a cleaning process for removing submicron-sized particles from NiP hard disk substrates by the liquid-assisted laser cleaning technique. Measurements of cleaning performance and time-resolved optical diagnostics are performed to analyze the physical mechanism of contaminant removal. The results reveal that nanosecond laser pulses are effective for removing the contaminants regardless of the wavelength and that a thermal mechanism involving explosive vaporization of liquid dominates the cleaning process.

• 한국레이저가공학회지
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• 제4권2호
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• pp.39-45
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• 2001

This paper introduces a cleaning process for removing submicron-sized particles from NiP hard disk substrates by the liquid-assisted laser cleaning technique. Measurements of cleaning Performance and time-resolved optical diagnostics are Performed to analyze the physical mechanism of contaminant removal. The results reveal that nanosecond laser pulses are effective for removing the contaminants regardless of the wavelength and that a thermal mechanism involving explosive vaporization of liquid dominates the cleaning process.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권2호
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• pp.188-196
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• 2003

Liquid-assisted cleaning technology utilizing a nanosecond laser pulse is effective for removing submicron particulates from a variety of solid substrates. In the technique, saturated vapor is condensed on a solid surface to form a thin liquid film and the film is evaporated explosively by laser heating. The present work studies the role of liquid-film evaporation in the cleaning process. First, optical interferometry is employed for in-situ monitoring the displacement of the laser-irradiated sample in the cleaning process. The experiments are performed for estimating the recoil force exerted on the target with and without liquid deposition. Secondly, time-resolved visualization and optical reflectance probing are also conducted for monitoring the phase-change kinetics and plume dynamics in vaporization of thin liquid layers. Discussions are made on the effect of liquid-film thickness and dynamics of plume and acoustic wave. The results confirm that cleaning force is generated when the bubble nuclei initially grow in the strongly superheated liquid.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권3호
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• pp.374-382
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• 2001

Er : YAG 레이저는 치아 경조직 삭제에 효과적인 파장을 지니고 있어 근래에 와동형성의 목적으로 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 법랑질에 대한 Er : YAG 조사가 전단강도에 있어 산부식법을 대체할 수 있는 표면처리 방법인지를 알아보고자 함이다. 복합 레진과 법랑질 사이의 접착력을 향상하기 위한 표면 처리 목적의 레이저 에너지를 측정하기 위해 24개의 법랑질 시편에 각각 정촛점과 탈촛점 방식으로 30mJ부터 150mJ까지 1Hz로 조사하였다. 4개의 시편은 37% 인산을 15초간 적용하고 세척, 건조하였다. 30개의 시편은 주사전자현미경으로 관찰하였다. 복합 레진과의 전단강도를 측정하기 위해 90개의 법랑질 시편을 3군으로 나누었다. 대조군은 37% 인산을 15초간 적용 후 세척하고 건조하였으며, 제 1군은 60mJ, 10Hz로 조사하였다. 제 2군은 먼저 60mJ, 10Hz로 조사한 후 37% 인산으로 15 초간 적용 후 세척하고 건조하였다. 실험결과는 다음과 같다. 1. 주사전자현미경 관찰결과, 정촛점, 탈촛점 모두 60mJ, 1Hz 이상으로 조사했을 경우 제 3형의 산부식 양상과 유사한 법랑질 표면을 얻을 수 있었다. 2. 정촛점과 탈촛점 방식 모두 에너지가 증가할수록 균열 양상이 더 심해졌다. 3. 가장 높은 평균 전단강도를 보인 군은 산부식군(Control)이었고 60mJ, 10Hz의 pulse로 조사한 후 산부식한 군(Group 2), 레이저만 조사한 군(Group 1)순으로 나타났으며 3 군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다.(p<0.001)

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권4호
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• pp.142-153
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• 2011

포항중성리신라비는 2009년 경상북도 포항시에서 발견되었다. 부정형 형태를 가진 비석의 크기는 최대높이 105cm, 너비 47.6~49.6cm, 두께 13.8~14.7cm, 무게는 115kg이다. 비석은 흑운모화강암이며 보존처리 공정은 훼손지도 제작, 표면 오염물 세척, 에틸실리케이트를 이용한 강화처리 순서로 진행하였다. 레이저를 이용한 검은색 표면 오염물 제거를 위해 표면의 60%이상을 덮고 있는 검은색 오염물을 분석하였다. 분석목적은 오염물 확인 뿐 만 아니라 동일한 오염물을 가진 암석을 확보하여 예비세척을 실시하기 위해서다. 암석 확보를 위한 현장조사 중 경주남산 시료를 p-XRF로 분석한 결과 역시 중성리신라비와 유사하게 Mn이 높게 검출되었다. 중성리신라비와 같이 동일 오염물로 확인된 암석을 10개의 샘플로($5cm{\times}5cm$) 제작하여 Nd/YAG Laser로 예비 세척하였다. 포터블현미경을 이용한 표면 관찰 결과 파워 460mJ, 파장 1,064nm, 방사횟수는 $25cm^2$당 1,800~2,300회가 가장 효과적이었다. 위의 조건을 감안하여 비석 전체를 세척 후 강화처리 하였으며 보존처리에 대한 평가는 색차계 측정 및 성분분석을 통해 오염물 제거 정도를 확인하였다. 색차계 측정 결과 명도($L^*$)값이 $33{\rightarrow}49$로 상승하여 밝아진 것을 수치로 확인하였으며 성분분석 결과 Mn 함량이 $50,000{\pm}5,000ppm{\rightarrow}10,000{\pm}2,000pmm$로 80%가량 감소하여 오염물 역시 줄어들었음을 알 수 있다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.41-46
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• 2003

공초점 레이저주사현미경(confocal laser scanning microscopy)을 이용하여 산부식시간에 따른 법랑질표면의 변화양상을 관찰하고, 접착에 필요한 표면의 양상을 얻을 수 있으면서도 법랑질의 소실을 최소화할 수 있는 산부식시간을 측정하고자, 60개의 발치된 건전대구치를 협면이 노출되도록 아크릴봉에 자가중합레진을 이용하여 매몰한 뒤, 220, 500, 800, 1000, 2000, 4000번 SiC 연마지를 이용하여 순차적으로 연마하였다. 연마된 시편을 임의로 10개씩 6개의 군으로 나누고, 37% 인산으로 10초, 20초, 30초, 40초, 50초, 60초간 산부식하고 충분한 물로 세척한 후 air syringe로 건조시킨 후, 공초점 레이저주사현미경으로 표면영상을 얻은 후 조도분석을 시행하고, 5개의 계측치(Sa, Sq, Sz, Sdr, Ra)를 통계분석한 결과, 모두 30초 산부식의 경우가 가장 높은 조도를 나타내었다. 특히 Sz의 경우 10초의 경우가 통계적으로 유의하게 낮은 값을 보였으며, 30초의 경우 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였다(p<0.05).

• 대한치과보철학회지
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• 제51권3호
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• pp.167-174
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• 2013

연구 목적: 본 연구는 서로 다른 세가지 블라스팅 처리를 한 티타늄 디스크에$Nd:YVO_4$ 레이저 조사 조건을 달리한 후 조사하여 티타늄의 표면 거칠기 및 표면 변화를 관찰하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 디스크 형태의 상용 순수 티타늄 시편을 30개 준비하여 시료 표면을 각각 10개씩 $ZrO_2$ (zirconium dioxide), $Al_2O_3$ (aluminium oxide), RBM (resorbable blasted media)으로 블라스팅(blasting)하고 초음파 세척하였다. $Nd:YVO_4$ 레이저(Laser Pro D-20, Laserval $Korea^{(R)}$, Seoul, South Korea)에서 주사속도(100, 300, 500 mm/s)와 시간당 진동량(반복률) (5, 15, 35 kHz)을 다르게 하여 9가지 조건을 설정하였다. 레이저 조사 후 주사전자현미경, X-선 회절 분석 및 에너지 분산X선 분광분석, 표면 거칠기 분석을 통해 각 시편을 평가하고 분석하였다. 결과: 주사전자현미경의 결과 레이저 조사를 시행하지 않은 티타늄 표면은 방향성이 없는 불규칙한 형상을 보였고 레이저 조사를 처리한 시편은 특징적인 형태가 관찰되었다. X-선회절분석결과$ZrO_2$, RBM 의 고유피크는 관찰되지 않았으나 $Al_2O_3$분사한 군에서는 알루미나의 고유 피크가 관찰되었다. 에너지 분산X선 분광분석을 통해 관찰한 티타늄의 산화도 경향성과 표면 거칠기는 유사하였다. 표면 거칠기는 주사속도와 반복률에 따른 차이를 보였다(P<.05). 결론: 레이저 조사 조건에 따라 티타늄 디스크의 미세구조와 표면 거칠기가 변화되었다. 레이저 조사는 골유착을 증진시키기 위한 임플란트 표면을 변화시키는 방법중의 하나로 여길 수 있을 것이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권3호
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• pp.530-539
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• 2003

본 연구에서는 4종의 복합레진(Palpique Estelite, Filtek P 60, Spectrum, Charisma)을 선택하였다. 각 제품당 5개의 시편을 제작하여 무게 측정을 한 후, NaOH 용액에 2주 동안 보관하였고 1.23% HCl로 중화하고 세척, 건조시켜 무게 측정을 하였다. 주사전자현미경과 공초점 레이저 주사현미경으로 복합레진의 분해층 표면과 분해깊이를 관찰하였고, 분해 저항성은 용액내로 용출된 Si, Al, Ba의 농도를 근거로 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 제품의 무게손실량은 Palpique Estelite가 가장 많았고, Filtek P 60, Charisma, Spectrum 순이었다. 2. 각 제품의 표면하 분해층 깊이는 Filtek P 60이 가장 깊었고, Charisma, Palpique Estelite, Spectrum 순이었다. 3. Si 용출량은 Charisma가 가장 많았고, Spectrum, Palpique Estelite, Filtek P 60 순이었다. 4. 무게손실과 분해층 깊이 사이에는 높은 상관관계를 보였다(r=0.704, p<0.05). 5. 주사전자현미경 관찰시 NaOH용액에 보관한 후 레진 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상인 분해층 표면을 관찰할 수 있었고 공초점 레이저 현미경 관찰시 레진의 분해층 깊이를 관찰할 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.101-101
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• 2011

현재 국내에서 시행되고 있는 '4대강 살리기 사업'은 하천에서 발생하는 홍수 및 가뭄재해방지를 위한 다양한 공학적 노력을 시도하고 있다. 특히 안정적인 수위 및 유량확보와 홍수방지를 위한 보(weir)가 4대강 유역에 16개 설치되고 있다. 이러한 보 구간에는 고정보와 가동보가 복합적으로 설치되고 있으며 가동보는 그 형상과 운영방식에 따라 다양한 설계방안이 적용되었다. '4대강 살리기 사업' 중 낙동강 23공구의 강정보 공사 구간에는 원호형태의 측면 형상을 갖는 라이징 섹터게이트(Rising sector gate)가 적용되었다. 라이징 섹터게이트는 구조물의 높이가 낮고 수문의 개폐장치가 수문피어 구조물 내에 설치되어 경관이 우수하며, 구조가 간단하여 비체와 수류의 안정성이 뛰어나기 때문에 4개의 공사구간에 적용되었다. 따라서 본 연구에서는 강정보의 가동보 구간 2문 중 1문을 1/100 축척으로 제작하여 가변경사 개수로에 설치하고, 홍수 빈도별 상류 유량 조건과 하류단 수위조건으로 케이스를 정하여 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 개수로 장치는 너비 0.6 m, 높이 0.8 m, 그리고 길이 15.0 m(측정가능 구간, 헤드탱크와 테일게이트 부제외)의 개수로 실험장치이다. 측부는 모두 강화유리로 되어 육안관찰 및 계측 시 용이하게 제작되었으며, 순환식 유량 공급장치를 구축하여 수로의 하부에 설치된 유량탱크로부터 계속적으로 순환하도록 설계되었다. 또한 수로 하단으로부터 상단방향으로 약 33 m 지점에 전동 유압식 Jack screw 2기가 설치되어 경사도를 조절할 수 있도록 제작되었다. 유량조절용 판넬의 제어기판에는 디지털 경사계가 설치되어 있기 때문에 보다 정확한 경사도의 조절이 가능하다. 보 모형의 총연장은 53 cm이며 폭은 45 cm이다. 섹터게이트의 게이트부분은 직경 15 cm로 설계하였다. 문주부분을 포함한 모든 모형은 아크릴로 제작하며 레이저의 주사를 방해하지 않으며 투과율을 최대로 할 수 있도록 고강도의 아크릴을 가장 얇게 하여 중공형태를 채택하였다. 실험조건은 우선 보의 운영방안에 따라 게이트의 4가지 개방도를 설정하였고, 특히 평수위조건에서는 보의 상류부에 퇴적된 퇴적물의 세척을 위한 flushing 운영개방도 포함되어 있다. 홍수시에 대한 유량조건은 2년 빈도에 해당하는 유량을 수문의 비율과 상사법칙에 따라 설정하였으며 하류단 수위조건도 동일한 조건에 대한 값을 채택하여 적용하였다. 유동장의 해석을 위해서는 비접촉식 계측방법인 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템을 채택하여 2차원(x-z 방향) laser sheet를 생성하고 주입된 particle에서 반사된 변위(displacement) 정보를 상호상관(cross-correlation)기법으로 유동장을 계산하였다. 또한 수리모형과 동일한 지형격자를 구축하여 3차원 CFD 프로그램인 FLOW-3D로 계산하여 결과를 비교하였다. 특히 flushing 운영방안에 대한 게이트부의 개방도를 세가지(30, 45, $60^{\circ}$)로 구분하여 모의하였고, 적절한 개방도를 제안하고자 하였다. 실험결과는 우선 4가지 운영방안에 대한 가동보 주변에서의 유속장을 파악하였고, 최대유속의 발생위치의 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 이에 따른 보의 바닥에서 최대유속이 발생할 경우, 하상보호공 위치와 거리 등에 대해서 분석하였다. 이를 통해 가동보 운영에 따른 다양한 유속구조를 파악할 수 있게 되며 구조적 안정성 확보를 위한 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 향후, 가동보 운영방안 중 수세효과(flushing effect)에 대한 효과분석을 위해 게이트부 상류구간에 적절한 입경과 비중의 퇴적물질을 설치하는 연구와 상류부에서의 유입유사농도 및 시간변화에 따른 퇴적에 관한 연구를 수행할 계획이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제36권1호
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• pp.30-37
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• 2009

초기 법랑질 우식은 환자의 구강 위생 증진 및 국소적 불소 도포를 통해 재광화가 가능하나 이는 환자의 협조도에 전적으로 의존하게 되어 있어 임상적 효과를 확신하기 힘들다. 그 대안으로 병소 진행의 보다 초기 단계에 병소의 미세 다공구조를 광중합 레진으로 전색하는 시도가 행해져 오고 있다. 그러나 법랑질 초기 우식의 표층은 병소 본체에 비해 상대적으로 낮은 세공 용적으로 인하여 접착레진의 침투를 방해할 수 있다. 따라서 적절한 표면 처리를 통한 표층의 일부 혹은 전체의 제거가 접착레진의 침투에 중요하다. 그러나 아직까지 자연적인 법랑질 초기 우식 병소의 표면 처리에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 평활면 법랑질 초기 우식에 대한 접착레진 적용 전 적절한 표면 처리 방법을 알아보고자 시행되었다. 인접면에 법랑질 초기 우식을 보이는 39개의 발거된 유구치를 각기 다른 방법의 표면처리를 시행한 바, 수세만 시행한 대조군인 1군, 15초간 15% 염산 처리한 2군, 15초간 35% 인산 처리한 3군, 30초간 35% 인산 처리한 4군, 0.5% 차아염소산나트륨으로 세척한 5군의 5개 군으로 이루어졌다. 각 군당 3개의 치아는 주사전자현미경으로 관찰하고, 나머지 24개에는 접착레진을 도포하고 그 절단 시편을 공초점 레이저 주사현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 주사전자현미경 관찰 결과, 2군에서 가장 명백한 표층 제거가 관찰되었고, 3군과 4군에서는 일부 불규칙적인 표층 제거, 5군에서는 미약한 표층 제거가 나타났다. 2. 각 군의 평균 침투 깊이는 $6.85{\sim}23.09{\mu}m$로 측정되었으며, 침투 깊이의 군간 비교에서는 2군에서 가장 크게, 이어 4군, 3군, 5군, 1군의 순이었으며, 5군을 제외한 모든 실험군에서는 대조군에 비해 크게 나타났다. (p<0.01)