• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.121-121
• /
• 2016

치아는 인체중에서도 혹한 환경에서 부분으로 높은 하중과 타액과 같은 강 부식성 매체로 그 환경이 상상을 초월한다. 즉 반복적으로 가해지는 하중(응력)과 침식을 유발하는 타액과 음식물 등이다. 따라서 치아가 쉽게 파괴되거나 썩는 현상이 나타나게 된다. 이렇게 사용되다가 치아의 역할을 다하게 되면 인공치아를 사용하게 되는데 그 재료가 바로 타이타늄(Ti)이다. 생체매식재로 사용되는 Ti는 반응성이 높아 산소와 쉽게 결합하여 표면에 TiO, $TiO_2$, 및 $Ti_2O_3$와 같은 산화피막을 표면에 형성함으로써 뛰어난 부식저항성과 생체적합성을 가지며 생체에 독성이 없고 탄성계수가 골과 비슷하여 골과 임플란트 경계면에서 응력분산에 유리한 성질 등 물리적, 기계적 성질이 뛰어나 외과용 임플란트 재료로 가장 좋은 재료이다. 금속 임플란트의 생체적합도는 임플란트 재료 자체보다는 생체 내 산화막이 화학적으로 불안정할 때 부식이 발생하게 되고 그 결과 금속이온이 주위로 유리되어 조직반응을 일으키므로 금속의 표면을 덮고 있는 산화막에 의해 좌우된다. Ti는 생체불활성재료로서 매식재료로 사용할 경우 뼈와 잘 융합되는 골유착을 나타내나 골과 화학적결합은 하지 않고 골형성을 적극적으로 유도하지 못함으로 환자의 치유기간이 길어지게 된다. 이러한 이유로 골조직내 임플란트의 접합을 개선하기위한 연구가 이루어져 골과의 결합을 높이기 위해 골유착을 일으키는 Ti에 골성장을 유도하는 뼈성분인 하이드록시 아파타이트(HA)라는 물질을 플라즈마 코팅법을 사용하던가 아니면 Hanks' solution내에서 침적 후 HA도금을 하는 방법 등으로 처리하고 있다. 그러나 플라즈마 코팅법은 고온에서 처리를 행하고 Hanks' solution내에 침적할 경우 Ti표면에 밀착도가 저하되거나 합금의 상변화 등으로 인하여 표면처리 과정 중에서 내식성이 크게 감소될 수 있다. 이러한 여러 가지 코팅법을 통하여 골 유착을 증진시키기 위한 연구는 계속되고 있지만 임상적으로 사용 후 문제가 단시일에 발생되는 것도 아니고 수년이 지나야 나타나게 된다. 이러한 방법으로 코팅을 하게 되면 골과 잘 유착이 되어 자연차아와 같은 기능을 하게 된다. 따라서 이러한 문제를 최소화하는 방법이 나노구조를 표면에 형성시켜 골유착을 쉽게 함으로써 이를 개선할 수 있을 것으로 생각되어 본 강의에서는 임플란트의 문제와 사용되는 재료에 대하여 고찰하여 자연치아를 대체 할 수 있는지 알아보았다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 2001.11a
• /
• pp.189-192
• /
• 2001

We have investigated the effects of abiotic and biotic stresses on leaf senescence using transgenic tobacco plants, in which cellular contents of polyamines were increased by introducing the genes of polyamine and ethylene biosynthesis in sense or antisense orientation. These transgenic plants showed accumulations of polyamines at higher levels than were found in wild-type. Stress-induced senescence was attenuated in transgenic plants cpmpared with wild-type plants, in terms of total chlorphyll loss and phenotypic changes after oxidative stress of hydrogen peroxide($H_2O_2$), high salinity, acid stress (pH3.0), ABA and fungal pathogen(phytophothora parasitica pv.Nicotianae). Transcripts for antioxidant enzyme, glutathionine-S-transferase and catalase, were also more abundant in transgenic plants than wild-type plants. These result suggested that higher expression of those genes caused a broad-spectrum resistance to abiotic stress/biotic stress. These phenomena indicate that polyamines may play an important role in contributing to the antioxidant defense function in plants. Our findings suggest that facilitate the improvement of stress tolerance of crop plants.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.8 no.12
• /
• pp.1138-1145
• /
• 1998

The sliding wear behavior of Ni-base hardfacing alloy, Deloro 50, was investigated at the contact stresses of 15ksi and 30ksi under the various wear environments. In air at room temperature, Deloro 50 showed lower wear resistance than Stellite 6 even at 15ksi due to the occurrence of severe adhesive wear. This seems to be caused by the lower hardness and work- hardening rate of Deloro 50 than those of Stellite 6. In water at room temperature, Deloro 50 showed as good wear resistance as Stellite 6 at 15ksi. It was considered to be due to that water could effectively prevent metal to metal contact through contacting asperities. However, Deloro 50 showed severe adhesive wear at 30ksi in water at room temperature. It seems to be that the water could not suppress adhesion wear at 30ksi. At $300^{\circ}C$ in air, Deloro 50 exhibited higher wear resistance than Stellite 6 even at 30ksi. It was considered that the oxide glaze layers formed on wear surface during sliding, effectively prevented direct metal-to-metal contacts.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.15 no.6
• /
• pp.311-314
• /
• 2005

We investigated the composition dependence of the tunneling magnetoresistance (TMR) behavior and the stability of the magnetic tunnel junctions (MTJs) with TiAlOx barrier and the microstructural evolution of TiAl alloy films. The TMR ratio increased up to $49\%$ at $5.33\;at\%$ Ti. In addition, a significant tunneling magnetoresistance (TMR) value of $20\%$ was maintained after annealing at $450^{\circ}C$, and the breakdown voltage ($V_B$) of and 1.35 V were obtained in the MTJ with $5.33\;at\%$ Ti-alloyed AlOx barrier. These results were closely related to the enhanced quality of the barrier material microstructure in the pre-oxidation state. Ti alloying enhanced the barrier/electrode interface uniformity and reduced microstructural defects. These structural improvements enhanced not only the TMR effect but also the thermal and electrical stability of the MTJs.

• Polymer(Korea)
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.1-8
• /
• 2014

The effects of surface color and morphology on the mar behaviors of urethane-acrylate coated surfaces were examined. The superiority of mar resistance was observed in the order of white, red and black-colored samples. This can be explained by a contrast effect. In other words, in case of black colored sample, it takes place the defuse reflection of the incident light on the damaged region where mar damage exerts, leading to whitening phenomenon. Therefore, the damaged region is easily recognized by contrasting the black background. On the other hand, it is difficult for the white-colored sample to perceive the mar-damaged area by the white background acting as protecting coloration. As the gloss of urethane-acrylate coated surface increases, it is observed that there is an increase in the number of carbonyl (-C=O) function group, amount of ethylene and silica. The enhancements of surface rigidity by adding the silica particles and formation of carbonyl function groups by the surface oxidation lead to the increase in mar resistance, while the increase of polyethylene wax is responsible for the improved gloss and smooth-faced surface. Based on the above findings, technical approaches leading the improvement of mar resistance of the urethane-acrylate coated surface are discussed.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.145-152
• /
• 2003

Capacitance of a hybrid capacitor that has characteristics of both electrolyte capacitor and supercapacitor is determined by anode surface covered with oxide layer. In this study, optimal condition processes for anode to fabricate a high voltage hybrid capacitor was investigated. We mixed aluminum powder having mean particle size of $40{\mu}m$ with NaCl powders at weight ratio of 4 : 1 and prepared a disk type electrode after annealing at various temperature. After dissolving NaCl in $50^{\circ}C$ distilled water, heat treatment, eletropolishing, chemical treatment, and the first and the second etching of Al disk were conducted. In each process, capacitances and resistances of the disk measured by ac-impedance analyzer were compared to find its optimum treatment condition. Also, the surface morphology of treated disks were observed and compared by SEM. After the second etching, the Al disk was anodized at 365V to make an anode of hybrid supercapacitor that can be operated at 300V, Capacitance and resistance of the anodized Al disk electrode was compared with those of commercialized conventional aluminum electrolytic capacitor at different frequencies.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.25-37
• /
• 2020

In this study, hybridization of graphene oxide and metal was carried out by the functional groups containing oxygen and thermal treatment for reduction in order to enhance the electrical conductivity and magnetic properties of graphene materials. Graphene-metal hybrid materials were synthesized using the oxygen-containing functional groups (-OH, -COOH and so on) on the surface of graphene oxide by replacing them with metal ions via ion exchange method as well as thermal reduction. The metals used in this study were Fe, Ag, Ni, Zn, and Fe/Ag, and it was confirmed that metal particles of uniform size were well dispersed on the graphene surface through SEM, TEM, and EDS. All of the metal particles on the graphene surface had an oxide-crystalline structure. To check the electrical properties, sheet resistance of the rGO-metal hybrid sample was measured on the PET film made by the dip-coating, and the specific resistance was calculated by measuring the thickness of the specimen through SEM. As a result, the specific resistance was in the range of 2.14×10-5 and 3.5×10-3 ohm/cm.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.337-337
• /
• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.342-347
• /
• 1998

Light-weight conductive polymer composites were prepared by incorporating polyheterocycles such as polypyrrole and polythiophene into pores of a highly porous cross-linked polystyrene, host polymer, to form a conductive network. The highly hydrophobic and porous host polymer was synthesized by concentrated emulsion polymerization method. Polypyrrole-based composites, prepared by employing ferric chloride-methanol system, showed a conductivity as high as 0.82 S/cm. Conductivity of polythiophene-based composites, prepared from ferric chloride-acetonitrile system, was 6.05 S/cm. Conductivity of compositivity was influenced by the initial molar ratio of oxidant to monomer as well. SEM micrographs of the composites showed that conducting polymer coated uniformly the inside wall of the porous host polymer. Shielding effectiveness of the polypyrrole-based composites and of the polythiophene-based composites were 15.2 dB and 22.5 dB at 2.0 GHz, respectively. In the temperature range from 20 to 300K, a polypyrrole impregnated composite exhibited seimiconducting behavior and followed the variable range hopping(VRH) model for charge transport.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.272-273
• /
• 2015

DLC는 고경도, 화학적 안정성 및 고내식성, 내마모성 및 낮은 마찰계수로 인하여 여러 산업분야의 표면처리기술로 적용되고 있다. 하지만 DLC의 절연특성은 전기 산업 분야에 적용 한계가 있다. 이번 연구에서는 DLC를 연료전지 중 PEMFC(고체산화물 연료전지)의 금속 분리판 표면처리에 적용시키고자 하였으며, 높은 전도성과 고내식성의 Me-DLC박막 제작을 목표로 하였다. Cr을 Buffer layer로 하고 Cr과 DLC를 동시에 증착한 Cr-DLC 박막을 제작하였다. Cr-DLC코팅의 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 전기전도성을 확인하기 위하여 4-point probe system을 이용하여 측정하였으며, 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 1mole $H_2SO_4$ + 2 ppm HF 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, XPS를 통하여 Cr-DLC박막내의 구조적 특성을 확인하였다.