• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.15 no.3
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• pp.207-212
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• 2010

Purpose: Rigid gas permeable (RGP) contact lenses, based on fluorosilicone acrylate, were treated with plasma in air. Methods: The chemical compositions were analyzed by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the surface morphology and roughness of RGP contact lenses were observed by using atomic force microscopy (AFM), and the wettability changes were estimated by wetting angle measurement. Results: As the contact lenses were treated by the plasma, the F contents decreased significantly, and the O and Si contents increased on the surface. The number of oxygen-containing hydrophilic radicals (C-O and Si-O) increased greatly, the hydrophobic surface decreased, and the wetting angle increased. But the C-O bonds created with exchange of the fluorine did not increase a wettability. The surface compositions were not remarkably changed for the 6 months after plasma treatment, but the wetting angle increased again. Conclusions: It was considered that the improved wettability of the RGP contact lenses of high fluorine content after plasma treatment was affected by the activation of surface, the increase of Si-O, and the decrease of hydrophobic surface.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.3
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• pp.295-302
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• 2021

Surface modification of recycled plastic film-based aggregates is demonstrated to enhance the interaction between aggregates and cement paste. It is shown that the oxygen(O₂) atmospheric pressure plasma(APP) treatment leads to a drastic increase in hydrophilicity. In case of the plasma treatment at 100W of RF power, 15/4sccm of O₂/Ar flow rate and 30sec of discharging time, the water contact angle on the aggregates surface decreased from 104.5° to 44.0°. In addition, the contact angle of surface modified aggregates kept in air increased with time elapse. Improvement of hydrophilicity can be explained by the formation of new hydrophilic oxygen functional groups which is identified as C-OH, C-O-C, C=O, -COOH by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analysis and Fourier-transform infrared spectroscopy(FT-IR). Therefore, it can be concluded that the plasma treatment process is an effective method to improve adhesion of the recycled plastic film-based aggregates and cement paste.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.13 no.1
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• pp.45-50
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• 2012

Recently developed polyketone fiber has various applications in the mechanical rubber goods as reinforcement because of its good mechanical properties. However, its surface is not suitable for good adhesion with the rubber matrix. Thus, a surface modification is essential to obtain the good interfacial adhesion. Plasma treatment, in this study, has been conducted to modify the surface of the polyketone fiber. The morphological changes of the fibers by oxygen plasma treatment were observed by using SEM and AFM. The chemical composition changes of PK fiber surface treated with oxygen plasma were investigated using an XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). Finally, the effect of these changes on the interfacial adhesion between fiber and rubber was analyzed by using a microdroplet debonding test. By the plasma treatment, oxygen moieties on the fiber surface increased with processing time and power. The surface RMS roughness increases until the proper processing condition, but a long plasma processing time resulted in a rather reduced roughness because of surface degradation. When the treatment time and power were 60 s and 80 W, respectively, the highest interfacial shear strength (IFSS) was obtained between the PK fiber and natural rubber. However, as the treatment time and power were higher than 60 s and 80 W, respectively, the IFSS decreased because of degradation of the PK fiber surface by severe plasma treatment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.208.1-208.1
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• 2016

히드라란 단세포 생물로써 강장동물에 속한다. 촉수가 많이 있으며, 그 촉수에는 독이 있다. 번식 방식으로는 출아법을 이용한다. 출아를 할 때에는 한 마리가 아닌 여러 마리의 히드라가 동시에 출아를 하기도 하며, 출아를 하고 있는 히드라는 촉수가 들어난 순간부터 먹이 섭취가 가능해진다. 이 출아법을 이용하여 번식을 하는 히드라가 DBD처리를 했을 시, 히드라 출아에 차이를 보인다면 다른 생물에게도 DBD 처리를 했을 시, 영향을 미친다고 생각하고 실험을 진행하였다. DBD(Dielectric Barrier Discharge)는 두 전극 사이에 유전체층이 있으며, 외부에서 교류 전압을 가해준다. 그러면 유전체 사이에서 방전이 발생되는데, 방전된 것을 플라즈마라고 한다. DBD라는 유전체 장벽 방전으로써 주위를 이온화 시켜 만드는 플라즈마에 유전체를 씌어 생물에게 최대한 해가 되지 않도록 만든 것이다. 유전체 장벽 방전에ROS(Reactive Oxygen Species)라는 산소와 결합된 기체들이 생성된다. DBD로 인해서 생성되는 ROS를 히드라에 처리했을 경우 히드라 출아수에 변화를 통해서 해를 끼치는 정도를 알아보고자 하였다. 그 결과 아르곤 기체에 의한 ROS로 처리한 히드라는 대조군 보다 히드라의 출아수의 변화가 있는 것으로 관찰되었고, 공기를 이용하여 방전한 DBD의 ROS로 처리한 히드라는 대조 군과 비교하여 큰 변화가 없어 보였다. 따라서 아르곤 대기압 DBD플라즈마를 이용하여 만든 ROS가 히드라에게 직접적인 영향을 준 것으로 보였다. 이 결과를 토대로 아르곤DBD를 이용한 ROS 처리는 생물에게 영향을 줄 수 있다는 것을 이 실험을 통해 간접적으로 확인해 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.112-112
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• 2017

광학적 전기적 특성이 우수한 Indium Tin Oxide (ITO)는 대표적인 투명전극으로 사용되어지고 있다. 하지만 Brittle한 성질로 인해서 플렉서블한 디바이스에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 용액 공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 투과도와 전기전도 특성을 가지는 투명전극으로 주목받고 있는 차세대 투명전극인 AgNW에 관한 연구를 수행하였다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 용액 제조시에 분산에 용이하기 위해서 흡습성의 고분자 물질로 둘러싸여 있기 때문에 환경 안정성이 좋지 않다는 단점이 있다. 또한 나노와이어 간의 높은 접촉저항으로 인해서 접촉저항을 감소시키기 위한 후처리 공정이 요구되어진다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AgNW 전극에 플라즈마 처리를 통해서 나노와이어간의 접촉저항을 감소시켜 전기적특성이 약 12% 향상됨을 확인하였다. 고온, 고습 장시간 안정성테스트 결과, 기존 AgNW 전극에 비해서 플라즈마 처리와 보호막을 형성한 AgNW는 저항증가율이 3배 이상 감소하여 환경안정성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 흡습성 고분자 물질이 플라즈마 처리에 의해 제거되었고 보호막을 형성하여 산소와의 반응을 감소시켰기 때문으로 판단된다. 플라즈마 처리와 보호막을 형성한 AgNW 전극을 적용하여 투명히터, Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC)등 다양한 디바이스에 적용한다면 기존의 AgNW 전극보다 높은 효율을 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.32 no.1
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• pp.31-38
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• 2024

In this study, vinyl waste, which is the cause of environmental pollution, is recycled via an electrospinning method and applied as a separator that can be employed for energy storage devices. In detail, vinyl wastes are dissolved in a solution containing p-xylene and cyclohexanone, followed by electrospinning to obtain a vinyl waste-derived separator(VWS), and then the hydrophilic functional groups on the surface of VWS are introduced using a plasma treatment to improve wettability. Scanning electron microscopy analysis have verified that the shape and thickness of as-spun VWS vary depending on the concentration of vinyl waste. The surface hydrophility of VWS is modified by plasma treatment with applied powers ranging from 80 to 120W. The lowest contact angle is observed when the 100W power is applied to VWS(VWS-100W). In electrochemical analysis, the VWS-100W-based supercapacitor device shows the highest specific capacitance of 57.9 F g^-1. This is ascribed to the high porosity achieved by electrospinning as well as the introduction of hydrophilic functional groups by the oxygen plasma treatment. In conclusion, vinyl waste is successfully recycled into separators for energy storage devices, suggesting a new way to reduce environmental pollution.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.169-169
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• 2015

Poly(dimethysiloxane, PDMS)은 그 다양한 사용분야 때문에 지속적으로 연구분야에서 연구주제가 되고 있었다. 본 논문에서는 산소 플라즈마 처리에 의한 PDMS/기판에서의 접착강도를 peel 테스트를 통하여 정량적으로 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.260-260
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• 2009

초박형 절연막은 현재 다양한 전자소자의 제작과 향상을 위하여 활용되고 있으며, 일반적인 화학 기상 증착 방법으로는 균일도를 확보하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 디스플레이의 구동소자로 활용되는 박막 트랜지스터의 특성 향상과 비휘발성 메모리 소자의 터널링 박막에 응용하기 위하여 초박형 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 증착과 이의 특성을 분석하였다. 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 실리콘 산화막에 질소가 주입되어 있는 형태로 실리콘 산화막과 실리콘 계면상에 존재하는 질소는 터널링 전류와 결함 형성을 감소시키며, bulk 내에 존재하는 질소는 단일 실리콘 산화막에 비해 더 두꺼운 박막을 커패시턴스의 감소없이 이용할 수 있는 장점이 있다. 플라즈마 처리 기법을 이용하였을 경우에는 초박형의 균일한 박막을 얻을 수 있으며, 본 연구에서는 이산화질소 플라즈마를 이용하여 활성화된 질소 및 산소 라디칼들이 실리콘 계면을 개질하여 초박형 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 형성활 수 있다. 플라즈마 처리 시간과 RF power의 변화에 따라 형성된 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 두께 및 광학적 특성은 엘립소미터를 통하여 분석하였으며, 전기적인 특성은 금속-절연막-실리콘의 MIS 구조를 형성하여 커패시턴스-전압 곡선과 전류-전압 곡선을 사용하여 평가하였다. 이산화질소 플라즈마 처리 방법을 사용한 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 log-log 스케일로 시간과 박막 두께의 함수로 전환해보면 선형적인 증가를 나타내며, 이는 초기적으로 증착률이 높고 시간이 지남에 따라 두께 증가가 포화상태에 도달함을 확인할 수 있다. 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 초기적으로 산소의 함유량이 많은 형태의 박막으로 구성되며, 시간의 증가에 따라서 질소의 함유량이 증가하여 굴절률이 높고 더욱 치밀한 형태의 박막이 형성되었으며, 이는 시간의 증가에 따라 플라즈마 챔버 내에 존재하는 활성종들은 실리콘 박막의 개질을 통한 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 두께 증가에 기여하기 보다는 형성된 박막의 내부적인 성분 변화에 기여하게 된다. 이산화질소 플라즈마 처리 시간의 변화에 따라 형성된 박막의 정기적인 특성의 경우, 2.3 nm 이상의 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 가진 MIS 구조에서 accumulation과 inversion의 특성이 명확하게 나타남을 확인할 수 있다. 아산화질소 플라즈마 처리 시간이 짧은 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 경우 전압의 변화에 따라 공핍영역에서의 기울기가 현저히 감소하며 이는 플라즈마에 의한 계면 손상으로 계면결합 전하량이 증가에 기인한 것으로 판단된다. 또한, 전류-전압 곡선을 활용하여 측정한 터널링 메카니즘은 2.3 nm 이하의 두께를 가진 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 직접 터널링이 주도하며, 2.7 nm 이상의 두께를 가진 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 F-N 터널링이 주도하고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 2.5 nm 두께를 경계로 하여 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 터널링 메카니즘이 변화함을 확인할 수 있다. 결론적으로 2.3 nm 이상의 두께를 가진 실리콘 옥시나이트라이드 박막에서 전기적인 안정성을 확보할수 있어 박막트랜지스터의 절연막으로 활용이 가능하며 2.5 nm 두께를 경계로 터널링 메커니즘이 변화하는 특성을 이용하여 비휘발성 메모리 소자 제작시 전하 주입 및 기억 유지 특성을 확보를 위한 실리콘 옥시나이트라이드 터널링 박막을 효과적으로 선택하여 활용할 수 있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.1
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• pp.1-8
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• 2009

Hydrophilic Surface modification of Polysarene (PS) was performed by Atmospheric Pressure Plasma (APP). Air or 0, gases were used for carrier gases and RF power was changed from 150 to 350 W. We controlled the treatment time as 1 time to 4 time passing through the plasma region. when the carrier gas was air, the water contact angle on the PS surface was decreased from $91^{\circ}$ to $20^{\circ}$. And the surface energy increased from 45.74 dyne/cm to 68.48 dyne/cm. In case of the $O_2$ plasma treatment, at 300 W of RF power and 4 times treatment, the water contact angle on the PS. Surface was decreased from $91^{\circ}$ to $17^{\circ}$ and the surface energy was increased from 45.74 dyne/cm to 69.73 dyne/cm. The surface energy was increased by polar force not by dispersion force. Improvement of surface properties can be explained by the formation of new hydrophilic groups which is identified as C-O, C=O by XPS analysis. The contact angle of APP treated PS surface kept in air was increased with time elapse, but maintained same value when it was kept in water. We treated the PS surface by APP and deposited Cu as $4,000\;{\AA}$ and $8,000\;{\AA}$ by thermal evaporation. The adhesion between sample and Cu thin film improvement of treated PS surface against untreated sample. could be verifiable by Tape test (ASTM D3359)

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.17 no.1
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• pp.19-24
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• 2010

The effects of $O_2$ plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films on PET substrate were studied. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesion between the PET substrate and the GZO film, $O_2$ plasma pretreatment process was used prior to GZO sputtering. As the RF power and the treatment time increased, the crystallinity increased and the contact angle decreased significantly. When the RF power was 100 W and the treatment time was 600 sec in $O_2$ plasma pretreatment process, the resistivity of GZO films on the PET substrate was $1.90{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$.