• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.409-414
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• 2007

Wettability of solid surfaces with liquids is governed by the chemical properties and the microstructure of the surfaces. We report on the preparation of liquid-repellent surfaces using surface-attached monolayers of perfluorinated polymer molecules on porous silica substrates. A covalent attachment of the polymer molecules to the substrate is achieved by generation of the polymer chains through starting a surface-initiated radical-chain polymerization of a fluorinated monomer. To this, self-assembled monolayers of azo initiators are attached to silica substrates, which are used to kick off the polymerization reaction in situ. The growth of the fluorinated polymer films and the characterization of the obtained surfaces by surface plasmon spectroscopy, XPS, and contact angle measurements is described. It is shown that perfluorinated polymer films can be grown with controlled thicknesses on flat and even on porous silica surfaces, essentially without changing the surface roughness. The combination of the low surface energy coating and the surface porosity allows generation of materials which are both water and oil repellent.

• Applied Microscopy
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• 제42권2호
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• pp.95-103
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• 2012

연잎효과는 연꽃의 잎에서 규명된 현상으로 표피세포에서 기원하는 미세구조에 의해 물방울이 잎 표면이나 내부조직에 침투하지 않고 경사면으로 흘러내리며 표면 위 먼지나 이물질을 함께 떨어지게 한다. 잎 표면을 항상 깨끗한 상태로 유지하는 자기정화 능력인 연잎효과에 대해서는 여러 영역에서 연구되고 다방면으로 응용되고 있으나 구조적인 측면에서 연잎을 생장단계별 또는 표피조직 부위별로 비교 조사한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 연잎과 줄기를 대상으로 생장단계별, 부위별 표피조직의 미세 표면구조를 연구하여 연잎효과 표면 특성을 조사하였다. 본 연구에서 조사된 연잎효과는 미세돌기와 왁스결정체가 발달한 잎의 상피조직에서만 나타나고, 왁스결정체만 발달한 하피 및 줄기의 표피조직에서는 확인되지 않았다. 이는 미세돌기의 발달이 연잎효과를 나타내는데 가장 중요한 요인이고, 왁스결정체가 돌기표면 위에 축적되면 연잎효과는 더 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권2호
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• pp.114-120
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• 2013

A superhydrophobic surface means that the contact angle between the solid surface and a water droplet is more than $150^{\circ}$. Materials with a superhydrophobic surface have a self-cleaning function because of the Lotus effect, in which water is not absorbed by the material but rolls off of it. If such a Lotus effect can be applied to the surface of underwater vessels, submarines, torpedos, and so on, enhanced vessels can be made based on this lubricant effect reducing the friction coefficient for the liquid. Because polymer composites can be easily applied in various nanotechniques, they are more advantageous than conventional materials like iron in terms of a superhydrophobic surface. Furthermore, a superhydrophobic surface bring enhanced anticorrosion and ecotechnology because no paint is needed on underwater vessels.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2012

연꽃잎 효과(Lotus effect)라 불리는 자가 세정 효과(self cleaning effect)는 연꽃이 항상 깨끗한 상태를 유지하는 것이 관찰되면서 꾸준히 관심에 대상이 되어 왔었다. 자가 세정 효과는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면에서 구현이 가능하며 이런 표면을 일상생활부터 산업분야까지 응용하고자 하는 많은 노력들이 있었다. 물질의 친수성 또는 소수성은 표면의 거칠기(roughness)와 표면에너지(surface energy)의 두 가지 특성에 의해 결정된다. 하지만 낮은 표면에너지 물질을 사용해도 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 얻긴 힘들며, 표면의 거칠기를 증가시켜야 한다. PTFE (polytetrafluoroethylene)는 낮은 표면에너지를 가진 소수성 물질로 bulk일 경우 접촉각이 약 $108^{\circ}$이지만 거친 표면을 가진 박막으로 만들 경우 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상의 값을 가지는 초수수성 표면이 가능한 물질이다. 특히, 초소수성 표면 이외에 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가지고 있어 디스플레이 및 태양전지 등의 자가세정(self cleaning) 보호막으로써 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 HFPO (hexafluoropropylene)를 원료 가스로 이용하여, Si(100)과 유리 기판위에 Cat-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition)법으로 PTFE 박막을 증착하였다. 텅스텐(W)을 촉매로 사용하였으며, 촉매온도가 $850^{\circ}C$이상인 조건에서 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PTFE 표면을 쉽게 얻을 수 있었다. 특히 본 연구에서는 제막압력을 300 mTorr에서 700 mTorr까지 변화시켜 가며 유리와 Si 기판위에 증착하였다. Cat-CVD 제막압력을 변화시켜가며 증착된 PTFE 박막의 접촉각을 측정한 결과, 제막압력이 300 mTorr일 때 glass와 Si 기판위에 증착된 PTFE박막 표면에서의 접촉각은 각각 133, $117^{\circ}$였지만, 제막압력이 400 mTorr이상일 땐 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.191-200
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• 2018

본 연구에서는 제1형 프로콜라겐 분비량 측정을 통해 피부 주름개선 효과가 있는 천연물을 검색하던 중, 연꽃잎추출물(Nelumbo nucifera leaves extract, NLE)이 가장 우수한 효능을 나타냄을 확인하였다. 고압액체크로마토그래피로 NLE를 분석한 결과 isoquercitrin이 함유되어 있었으며, isoquercitrin도 normal human dermal fibroblast (NHDF)에서 제1형 프로콜라겐의 분비를 촉진한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 NLE와 isoquercitrin은 자유 라디컬 소거 활성을 가지고 있었으며, 특히 isoquercitrin은 인간 피부유래 세포주인 HaCaT 및 NHDF에서 활성산소종의 생성을 억제하고 총항산화능을 증가시켰다. 최종적으로 본 연구팀은 isoquercitrin의 함유량을 높이기 위해 정제한 NLE를 1.7% 함유한 크림(isoquercitrin 51 ppm 함유)을 제조하여 눈가의 주름개선 효과를 평가하였다. 30 ~ 65세의 한국인 여성 22명을 대상으로 얼굴의 한쪽 면엔 NLE 함유 크림을, 그리고 다른 한쪽 면엔 대조제품을 매일 2회씩, 8주간 연속 사용하도록 하였다. 그 결과 NLE 함유크림을 사용하였을 때 피부자극이 발견되지 않았으며, 대조제품과 비교하여 통계적 유의성 있게 눈가의 주름을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 NLE 및 isoquercitrin이 우수한 콜라겐 생성 촉진 및 항산화 효능을 가지며, isoquercitrin 함유 NLE는 안전한 천연 주름개선 화장품 소재로 적용 가능하다는 것을 시사한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.201.2-201.2
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• 2014

$150^{\circ}$ 이상의 물 접촉각을 가지는 초소수성 표면들은 그것들의 잠재적인 산업 응용분야로 인해 많은 관심을 끌고 있다. 연꽃 효과와 같은 고체표면의 초소수성 특성은 표면의 표면 형상과 화학적 구성요소로 인해 결정되는 것으로 알려져 있다. 초소수성 표면을 형성하기 위해 세워진 고분자 나노섬유, 형판 압출, 특별한 표면 처리의 제조와 같은 많은 시도가 진행되어져 왔다. 본 연구에서는, two-step 화학 에칭 공정을 통해 금속표면의 구조를 변화시켜 초소수성을 나타내는 금속을 제조하였다. 특히, 마이크로테라스 구조상에 나노 잎 구조가 부가된 계층구조를 형성하여 초소수성 금속을 제조하였으며, 이러한 표면의 여러 가지 초소수 특성들을 체계적으로 조사하였다.