• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.436-436
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• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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• v.27 no.1
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• pp.25-39
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• 2011

In animal studies, Magnesium (Mg) - incorporated oxidized implants showed significant enhancement of the bone response. This prospective clinical trial was performed to investigate the success rate, implant stability and marginal bone loss of Mg oxidized clinical implant. The experimental protocol was approved by Institutional Review Board of the Gangneung-Wonju National University Dental Hospital. Fifty healthy patients had partial edentulism were included in this study. Mg oxidized clinical implants (Implant M, Shinhung, Korea) were installed and restored with conventional protocol. The patients were recalled at 1, 3, 6 months after functional loading. Implant stability quotient (ISQ) was measured and periapical radiographic images were obtained. Amount of marginal bone loss was calculated with calibrated images from periapical radiographs. Repeated measured analysis of variance and post hoc Tukey test were used to compare the mean ISQ and bone level. A total of 101 implants were analyzed. The mean ISQ values increased continuously with time lapse from 68.4 at fixture installation to 71.5 at 6 months after loading. Implant stability was correlated with gender, fixture diameter, bone quality and implant sites. The mean marginal bone loss during 6 months after loading was 0.26 mm. There was no failed implant and six-month success rate was 100%. Within the limitations of this study, the six-month success rate of Mg oxidized implant was satisfactory. The implant stability and marginal bone level were excellent. However, further longer clinical studies will be needed to confirm the success of Mg oxidized clinical implant.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.50 no.1
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• pp.44-52
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• 2012

Purpose: In this paper we tried to evaluate the most appropriate surface for rhBMP-2 coating among 4 rough titanium surfaces. Materials and methods: We used machined surface as a control group and anodized, RBM and SLA surfaces as test groups. We coated rhBMP-2 on the 4 surfaces and with uncoated surfaces for each case, we cultured human mesenchymal stem cells on all 8 surfaces. 24 hours after we measured the stem cell' attachment with SEM, and on 3rd, 7th, and 14th days, we checked the cell proliferation and differentiation by using MTT and ALP activity assay. And on the 7th day after the culture, we performed RT-PCR assay to determine whether the expression levels of Type I collagen, osteocalcin, osteopontin were changed. Results: We observed with SEM that 4 rhBMP-2 coated surfaces exhibited wider and tighter cell attachment and more cell process spreading than uncoated surfaces. The anodized rhBMP-2 surface caused robustest effects. In MTT assay we could not find any meaningful difference. In ALP assay there was a significant increase (P<.05) in the ALP activity of anodized rhBMP-2 coated surface compared with that of the control (3rd and 14th days) and with that of the RBM rhBMP-2 coated surface (14th day). In RT-PCR assay there was increased expressions in the anodized rhBMP-2 coated surface for osteocalcin, and osteopontin. Conclusion: We found that the anodized rhBMP-2 coated surface were most prominent stem cell attachment and differentiation in compared to control and Machined rhBMP-2 coated, RBM rhBMP-2 coated surface.

• Clean Technology
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• v.15 no.2
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• pp.116-121
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• 2009

In this paper, we investigated the effect of an indirect oxidation zone in an electrolysis reactor that used Ti/$IrO_2$ as the anode and SUS 316L as the cathode. Based on our preliminary results, the electrolysis reactor was operated with pole plate interval of 6 mm, current density 1.0 $A/dm^2L$ and electrolyte concentration 15%. The removal efficiency, COD (chemical oxygen demand), was additionally increased by 55% and 12.5${\sim}$15.0% in the direct and indirect oxidation zones, respectively. The removal efficiencies of T-N (total nitrogen) and T-P (total phosphorus) were found to be 88% and 75%, respectively. It was shown that the additional effect of the indirect oxidation zone on the removal was nearly negligible. Also, as the removal of COD,T-N and T-P took place during the initial2${\sim}$5 days of reaction, it was concluded that there was no need to extend the retention time of the electrolysis reactor.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.3
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• pp.276-280
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• 2017

In this study, we investigated the effect of sterilization and the neutralization of treated ballast water using seawater electrolysis. The electrolysis apparatus has a cation-selective membrane for passing the cation and a titanium electrode in each cell. We examined the sterilization effect after an incubation period of 24 hr. The oxidation reaction during electrolysis caused, the solution to become strongly acidic due to the generation of a hydroxyl group, and the oxidation reduction potentials(ORP) was increased to 800 - 1200mV. After the reduction reaction, the solution became alkaline(pH 9 - 12), and ORP was decreased to - 900 - - 750 mV. It might be possible to control the pH of ballast water through electrolysis. In addition, we demonstrated the effects of sterilization of ballast water containing generated hypochlorous acid using electrolysis under high ORP condition.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.20 no.2
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• pp.69-73
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• 2010

The microstructural change of the $Sm_{0.5}Sr_{0.5}CoO_3$ (SSC) electrode for a cathode material of solid oxdie fuel cells (SOFCs) deposited by the electrostatic spray deposition (ESD) technique was characterized. Samarium chloride hexahydrate $(SmCl_3{\cdot}6H_2O)$, strontium chloride hexahydrate $(SrCl_2{\cdot}gH_2O)$, cobalt nitrate hexahydrate $(Co(No_3)_2{\cdot}6H_2O)$ as starting materials and methyl alcohol as solvent were used to make precursor solution. The suitable porous SSC films for a cathode of SOFCs were deposited on Si substrate and it is observed that the microstructure was strongly dependent on processing parameters such as deposition time, substrate temperature, and applied voltage. Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray Diffractometer (XRD) measurement were used to investigate the microstructure and crystallinity of the SSC films. The ESD technique is shown to be an efficient method in which the SOFCs' cathode film can be fabricated with the desired phases and microstructure.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.5
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• pp.572-582
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• 1996

The porous silicon was prepared in the condition of 70mA/cm2 and 5.10 sec and then oxidized at 800~110$0^{\circ}C$ MOS(Metal Oxide Semiconductor) structure was prepared by Al electrode deposition and analyzed by C-V (Capacitance-Voltage) characteristics. Dielectric constant of oxidized porous silicon was large in the case of low temperature (800, 90$0^{\circ}C$) and short time(20-30min) oxidation and was nearly the same as thermal SiO2 3.9 in the case of high temperature (110$0^{\circ}C$) and long time (above 60 min) It is though to be caused byunoxidized silicon in oxidized porous silicon film and capacitance increase due to surface area increment effect.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.132.2-132.2
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• 2017

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 Al, Ti, Mg 합금과 같은 경량 금속소재에 대한 표면처리기술로서 주목을 받고 있다. PEO 처리에 의해 표면에 치밀하게 형성되는 세라믹 산화층은 우수한 내식성, 내마모성을 보유하기 때문에, 이와 같은 특성이 요구되는 분야에 적용하기 위한 연구가 활발하다. 특히 PEO 세라믹 코팅층의 응착마모(adhesive wear)와 절삭마모(abrasive wear)에 관한 연구는 상당부분 이루어지고 있으나, 캐비테이션 침식과 같은 침식마모(erosive wear) 특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 알루미늄 합금 소지에 제작된 PEO 코팅층의 캐비테이션 손상 특성을 고찰하였으며, 전해액 조성이 PEO 코팅층의 미세조직과 캐비테이션 손상 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 5083-O합금 판재로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 사용된 전해액은 증류수에 KOH(1 g/L)을 base로 하여 $Na_2SiO_3$(2 g/L)의 첨가유무를 변수로 하였다. 시편을 양극으로 하고 STS304를 음극으로 하여 각각 DC 전원 공급기의 +극과 -극에 연결하였으며, 정전류 조건에서 30분간 $0.1A/cm^2$의 전류밀도를 인가하였다. PEO 처리후 시편은 SEM, EDS, XRD를 이용하여 표면 특성 평가를 실시하였다. PEO코팅층의 캐비테이션 특성 평가는 초음파 진동식 캐비테이션 발생 장치를 이용하였으며, 캐비테이션 실험 후 시간에 따른 표면 거칠기의 변화 거동을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.252-253
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• 2009

희생양극으로 많이 활용되고 있는 Zn, Mg 금속은 모재 금속과 갈바닉 쌍을 형성하여 방식체를 보호하게 된다. 본 실험에서는 SPCC 강판위에 Fe+Mg, Fe+Zn 강판을 각각 제작하여 갈바닉 전류와 갈바닉 전위를 측정하였다. 갈바닉 전류는 초기에 금속 표면의 산화피막의 영향으로 큰값을 나타났으나, 시간의 경과에 따라 안정적인 값을 나타냈다. 즉, 가스압의 증가에 따라 제작된 Fe+Mg, Fe+Zn박막의 내식성은 우수하게 나타났고, 가스압이 낮을수록 박막의 내식성은 떨어지는 것으로 나타났다. 갈바닉 전위는 철의 방식전위에 도달하는 시간에 따라 내식성의 우수성을 판단하였다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.07a
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• pp.117-122
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• 2002

고체산화물 연료전지의 구성요소인 양극(공기극)을 GNP와 Pechini 법을 이용하여 $(La{1-x}Sr_x)MnO_3$ 양극을 합성하여 합성한 분말의 특성과 단위전지로 사용하기 위한 조건에서의 특성을 측정하였다. GNP로 합성한 분말의 경우 직접 $(LaSr)MnO_3$ 단일 결정상을 얻을 수 있었으나, Pechini 법으로 합성한 분말의 경우는 비정질이었다. 또한 각각의 방법으로 합성한 분말의 입자형태는 구형이었고 1차상 입자크기는 GNP가 40nm, Pechini, 법으로 합성한 경우 20nm 정도의 크기를 갖고 있었다. GNP로 합성한 분말의 입자크기와 비표면적의 경우 glycine의 첨가량이 증가함에 따라 입자크기는 감소하였으나 최적 glycine 첨가량은 2.0mole 였고, 이 때 평균2차상의 입자크기는 $13.24{\mu}m$로 agglomeration 되어있었다. 최적 cathode조성은 GNP법으로 합성한 $(La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$로서 가능하였고, 이 조성에서의 열팽창계수는 $9.89\times10^{-6}/^{\circ}C$이고, 전기전도도($1200^{\circ}C$에서 2시간소결)는 110 S/cm을 나타내었다.