철불의 개금 시 표면에 남아 있는 옻칠 제거 방법에는 물리적인 방법과 화학적인 방법을 사용하고 있으나, 표면 손상 및 약품 사용으로 인한 환경오염, 보존과학자의 건강에도 매우 유해하다. 그래서 본 연구에서는 비접촉식이고 친환경적인 Nd:YAG 레이저를 이용하여 옻칠 제거 실험을 실시하였다. 시편은 크기가 $5{\times}5cm$인 철제(Fe 99.9%)시편 표면을 균일하게 연마한 후 생칠을 도포 횟수를 달리하여 각각 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$, $30{\mu}m$의 두께 차이로 제작하였다. 본 실험에서 사용된 레이저기기는 Nd:YAG 레이저로, 적외선 영역의 1064 nm(160~800 mJ)와 가시광선 영역인 532nm(50~350 mJ)의 두 가지 파장 모드를 이용하였다. 실험은 레이저 파장 에너지 조사 횟수 등에 따른 시편 표면의 변화를 조사하였다. 레이저 조사 전 후 표면을 실체현미경과 SEM 관찰, 비접촉 표면 조도 측정기, FT-IR 등을 이용하여 옻칠의 제거 및 잔류 여부를 알아보았다. 분석 결과 1064 nm 파장을 이용하여 $1.0J/cm^2$ 밀도에서 표면 손상 없이 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$ 두께의 옻칠이 제거됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 철불 개금 시 잔류하고 있는 옻칠 제거 방법으로 Nd:YAG 레이저가 효율적임을 본 실험을 통해 알 수 있었다. 향후 금속뿐만 아니라 목칠 가구 등 다양한 재질의 연구가 이루어지면 표면 손상 없이 옻칠을 제거 하는데 효과적으로 활용 가능할 것으로 본다.
이 연구의 목적은 시효된 복합레진 수복물에 이산화탄소 레이저로 표면처리한 경우와 기존의 여러 가지 표면처리 방법에 따른 교정용 브라켓의 전단응력을 측정하여 비교하기 위함이다. 복합레진을 이용하여 직경 6 mm, 두께 5 mm의 시편을 96개 제작하였다. 제작된 시편을 인공타액에 침적시켜 $37^{\circ}C$의 온도로 2주 동안 시효처리 하였다. 그 후 96개의 시편을 무작위적으로 16개씩 6개의 군으로 나누었다. 1군은 표면처리를 하지 않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은 입자 분사 연마로, 5군은 고속 다이아몬드 버로, 6군은 이산화탄소 레이저로 표면처리하였다. 만능 시험기를 이용하여 전단응력을 측정하였으며, 주사전자 현미경을 이용하여 표면처리 양상을 관찰하였다. 버를 사용한 5군이 가장 큰 전단응력 값을 보였으며, 이산화탄소 레이저를 사용한 6군이 그다음으로 큰 값을 보였다. 버를 사용한 5군과 이산화탄소 레이저를 사용한 6군은 나머지 표면처리 방법들보다 통계적으로 유의하게 높은 전단응력 값을 보여주었다(p < 0.05). 또한, 주사전자 현미경 사진을 통해 분석한 결과 레이저를 이용한 6군에서 표면이 가장 거칠었으며 불규칙한 요철구조가 형성되었다. 이산화탄소 레이저를 이용한 표면처리 방법은 브라켓 접착시 적절한 결합강도를 제공하므로, 시효된 레진 수복물에 교정용 브라켓을 접착하기 위한 유용한 방법이 될 수 있다.
본 연구는 metal stripper, diamond bur, cross-cut carbide bur을 이용한 기계적 삭제방법과 산을 이용한 화학적 삭제방법 등의 서로 다른 방법으로 삭제된 치아에서 삭제방법에 따른 법랑질 표면조도의 차이를 비교하고, 삭제된 법랑질 표면에 국소적 불소도포와 교정용 전색제를 적용시 치아우식 감수성에 미치는 영향을 알아보기 위해 교정적인 목적으로 발치된 100개의 소구치를 대상으로 주사전자현미경과 레이저 형광법을 이용하여 연구한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치간삭제방법에 관계없이 인접면 삭제 후 법랑질 표면에 형성된 열구는 세심한 연마과정을 통해서도 제거되지 않았다. 2. 기계적인 치간삭제 방법 중에 가장 활택한 법랑질 표면조도를 보이는 군은 crosscut tungsten carbide bur로 초기삭제 후 sof-$lex^{(r)}$ disk로 연마한 군이었다. 3. 기계적 방법이나 기계적과 화학적 방법을 동반하여 치간 삭제한 모든 군의 치아우식 감수성은 대조군보다 높았다. 그러나 치간삭제 방법에 따른 치아우식 감수성의 차이는 보이지 않았다(p<0.001). 4. APF-gel 이나 sealant을 도포한 군은 치간삭제 후 다른 처치를 하지 않은 군에 비해 치아우식 감수성이 낮았다(p<0.001). 5. APF-gel을 도포한 군이 sealant을 도포한 군보다 치아우식 감수성이 낮았다(P<0.05). 결론적으로, 치간삭제 후 활택한 법랑질 표면을 얻고자 하는 노력에도 불구하고 치간삭제를 실시한 치아는 그 삭제 방법에 관계없이 정상치아에 비해 치아우식 감수성이 높았다. 따라서 치간삭제 후 주기적인 불소의 사용이 치아우식을 예방하는 최선의 방법이라고 생각된다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC 및 전자기기 등의 사용이 증가함에 따라 커버글라스의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 모바일 기기의 디스플레이가 대형화되면서 접촉이나 낙하 등과 같이 외부에서 힘을 받게 되는 환경에서 높은 강도를 유지하는 것이 요구되고 있다. 커버글라스 제작 공정에서 연마공정은 커버글라스의 표면거칠기 및 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 기존 연삭 숫돌에 의한 가공방법은 커버글라스 가공표면에 스크레치, 칩핑, 노칭 및 마이크로 크랙 등의 가공 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모바일 커버글라스의 연마를 위해 연마필름을 이용한 폴리싱 시스템을 개발하였다. 구조적 안정성을 평가하기 위해 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 유한요소모델을 생성하였고 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 응력 및 변위 해석을 통해 특성을 분석하였고 레이저 변위 센서를 이용해 제작된 시스템에 대한 변위를 측정하여 구조적 안정성에 대해 확인하였다.
This paper presents the principle and experimental results of a non-contact surface roughness measurement by means of screen projected pattern of lase beam reflected from a polished surface. In the reflected laser beam pattern especially from a fine surface like ground or polished one, light intensity varies from the center fo the image to its boundary as the Gaussian distribution. The standard deviation of a light intensity distribution is assumed to be a good non-contact estimator for measuring the surface roughnes, because the light reflectivity is known to be well related with the surface roughness. This method doesn't need to discriminate between the specularly reflected light and the diffusely reflected one, whereas the scattered laser intensity method must do. Nor it needs to adjust the change of light intensity caused by environmental lights or specimen materials. Reflected laser beam pattern narrowly spreads out in the vertical direction to tiny scratches on the polished surface due to abrasives. The deeper the scratch the more the dispersion, which means the rougher surface. The standard deviation of the pattern is nearly in proportion to the surface roughness. Measurement errors by this method are shown to be below 10 percent compared with those obtained by a common contact method. The inclination of measuring unit from the normal axis causes the measurement errors up to 10 percent for an angle of 4 degree. Therefore the proposed method can be used as an on-the-machine quick roughness estimator within 10 percent measurement error.
광전자 계수법을 이용하여 준열광원에서 방츨되는 빛의 광전자 분포를측정하였다. 준열광원은 선편광된 He-Ne 레이저빔을 9$\mu$m의 거칠기로 표면이 연마된 유리판에 트과시킨 것으로, 연마유리판의 회전속도에 따라 결맞음시간에 따라 회전속도에 따라 결맞음 시간은 31.4$\mu$s로부터 2.48$\mu$s까지 변하는 특징을 갖는다. 준열과원의 결맞음시간보다 측정시간이 매우 길 때 광전자 분포는 Poisson 분포를 나타내었으나측정시간보다 광원의 결맞음시간이 길러질수록 광전자 분포는 Bose-Einstein 통계를 보였다.
He-Ne 레이저를 표면이 9.mu.m의 거칠기로 연마된 원형유리에 투과시킨 준열광원을 제작하여 측정시간 T와 회전속도 v등의 실험조건을 변화시키면서 광전자 분포의 변화를 측정하였다. 준열광원에서 나오는 빛의 광전자 분포의 평균값 과 가변도 <(.DELTA.n)$^{2}$>를 구해본 결과, 측정시간 T가 결맞음시간 .tau.$_{c}$에 비해서 클 때는 광전자 분포가 푸아송 분포로 접근한다는 것을 확인하였다. T가 .tau.$_{c}$보다 훨씬 큰 즉, T/.tau.$_{c}$>>1인 경우 연마유리 원판의 회전속도를 변화시키면서 광전자 분포를 측정함으로써 회전속도가 증가함에 따라 결맞음시간 .tau.$_{c}$가 31.43.mu.m에서 2.48.mu.m로 감소한다는 것을 확인하였으며 표면의 거칠기 .sigma.와 회전속도 v의 비로 나타내는 결맞음시간 .sigma./v와 비교하였다.
링레이저 자이로의 주파수 잠김을 개선하기 위하여, 링레이저 공진기에 저산란 반사경을 적용하는 연구가 수행되었다. 초정밀 연마기술을 통해 표면 거칠기 1Å rms 이하의 반사경 기판을 가공하였으며, 가공된 기판에 이온빔 스퍼터링 코팅방식을 이용하여 산란율 300ppm 이하의 반사경을 제작하였다. 제작된 저산란 반사경을 링레이저 자이로에 적용한 결과, 자이로의 잠김 주파수를 약 0.1 deg/sec 이하로 개선할 수 있었다.
목적: 이 연구는 산부식 대신 레이저로 표면처리를 하였을 때 복합레진과의 전단결합강도에 어떤 영향을 주는지 알아보기 위해 시행되었다. 재료 및 방법: 치아 우식증이 전혀 없는 건전한 최근에 발치된 대구치를 레진으로 매몰하고 상아질을 노출시킨 뒤 표면연마를 시행하 였다. 치아는 10개씩 4그룹으로 나누었다. 1) 아무 처리도 하지 않은 군, 2) 35% 인산으로 산부식한 군, 3) Er:YAG laser 레이저 처리된 군, 4) Er,Cr:YSGG laser로 처리된 군. 시편에 상아질 접착제 Single Bond2 (3M/ESPE)를 도포하고, 직경 3 mm, 높이 3 mm의 투명한 플라스틱관을 치아면 위에 두고 복합레진을 축성하였다. 모든 시편은 24시간동안 $37^{\circ}C$증류수에 보관 후 만능시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하였다. 결과: 레이저 처리시 각각 Er:YAG 레이저 처리는 $3.98{\pm}0.88$ MPa, Er,Cr:YSGG 레이저 처리는 $3.70{\pm}1.55$ MPa의 결합강도를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 아무 처리도 하지 않은 군의 결합강도는 $1.52{\pm}0.42$ MPa로 가장 낮은 결합강도를 나타내었고, 산처리를 한 군이 $7.10{\pm}1.86$ MPa로 가장 높은 전단결합강도를 보였으며, 이들은 레이저 처리한 군과 비교시 통계적으로 P < .001 유의수준에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결론: 치아와 레진의 전단결합강도 비교시 레이저 처리는 아무 처리도 않은 군에 비해서는 높지만 인산 etching보다 그 결합력이 떨어진다.
본 연구는 유전치 순면의 백색병소에 대한 표면처리 방법에 따른 레진 침투법의 침투 깊이를 공초점 레이저 주사 현미경으로 조사함으로써, 유치의 초기 우식병소에 대한 레진침투법 적용 과정에서, 염산 이외의 대안적 표면처리 방법을 모색할 목적으로 시도되었다. 15% 염산 단독으로 2분간 산부식 한 대조군과 35% 인산 단독으로 2분간 산부식을 시행한 I군 간의 유의한 차이는 보이지 않았다. 하지만 이 두 그룹과 인산 산부식 전 치면세마용 퍼미스 또는 연마용 metal strip으로 표면 전처리를 한 그룹 간에는 레진 침투율에서 유의한 차이를 확인하였다(p < .05). 유전치 초기 우식 병소에 레진 침투법을 시행할 때에는 35% 인산 단독 산부식만으로도 15% 염산을 이용한 산부식에 비견할 만한 침투 효과를 보이는 것을 확인하였다. 또한 레진의 침투 효과를 높이기 위해서는 산부식 전 병소 표면에 기계적 마모술을 적용하는 것이 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여주었다. 이러한 방법은 소아치과 영역에서 레진침투법을 사용하기에 비교적 안전하고 쉽게 활용할 수 있는 표면처리 방법이라 볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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