최근 전자산업의 발전은 형상 면에서 경박 단소화로 급속하게 진행되고 있으며, 전자소자 내부에서의 배선재료로 사용되고 있는 알루미늄(Al) 박막의 두께 역시 얇아지고 있다. 두께가 20nm 이하로 작은 극박막 범위에서 박막의 두께 증가에 따라 전기가 잘 흐르기 시작하는 박막의 최소두께로 정의 되는 유착두께를 실시간으로 측정하는 방법을 구현하고 임의의 금속박막과 기판의 조합에 있어서 각각의 재료에 대한 유착두께를 제공함으로써 향후 미세전자소자의 제작시 배선 재료의 선택에 대한 기초자료를 축적할 수 있다. 또한 금속박막의 증착공정 직전에 기판을 표면처리 하여 기판을 활성화시킬 때 표면처리가 박막의 유착두께에 미치는 영향에 대해 박막의 미세구조 변화 관점에서 연구함으로써 여러 가지 금속박막에 대한 유착두께를 줄일 수 있는 방법을 도출할 수 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 사진 식각 공정으로 패턴을 형성하였다. 패턴이 형성된 유리 기판은 Sputter에 연결된 4 point probe에 구리 도선으로 연결한 후 DC 마그네트론 스퍼터법으로 Al과 Sn을 증착하면서 실시간으로 시간에 따른 전기저항을 측정을 하였다. 이때 Sputter 내부 진공도는 $4.6{\times}10^{-2}torr$까지 낮춰준 후 Al을 증착 할 때 진공도는 $1.1{\times}10^{-2}torr$로 맞춰주고 Ar 가스를 20 sccm 넣어준다. 이때 Al 박막의 유착 두께는 29.6 nm 이고 Sn 박막의 유착두께는 20.48 nm 이다. 유착 두께를 정의함으로써 전자소자의 크기를 최소화 할 수 있으며 실시간 전기저항 측정을 통한 금속박막의 전기전도 특성과 미세구조에 대한 기초 자료를 제공함으로써 신기술 발전에 공헌할 것이다.
최근 전자산업의 발전은 형상 면에서 경박 단소화로 급속하게 진행되고 있으며, 전자소자 내부에서의 배선재료로 사용되고 있는 알루미늄(Al) 박막의 두께 역시 얇아지고 있다. 두께가 20 nm 이하로 작은 극박막 범위에서 박막의 두께 증가에 따라 전기가 잘 흐르기 시작하는 박막의 최소두께로 정의 되는 유착두께를 실시간으로 측정하는 방법을 구현하고 임의의 금속박막과 기판의 조합에 있어서 각각의 재료에 대한 유착두께를 제공함으로써 향후 미세전자소자의 제작시 배선 재료의 선택에 대한 기초자료를 축적할 수 있다. 또한 금속박막의 증착공정 직전에 기판을 표면처리 하여 기판을 활성화시킬 때 표면처리가 박막의 유착두께에 미치는 영향에 대해 박막의 미세구조 변화 관점에서 연구함으로써 여러 가지 금속박막에 대한 유착두께를 줄일 수 있는 방법을 도출 할 수 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 사진 식각 공정으로 패턴을 형성하고 패턴이 형성된 유리 기판은 스퍼터에 연결된 4 point probe에 구리 도선으로 연결한 후 DC 마그네트론 스퍼터법으로 Al을 증착하면서 실시간으로 시간에 따른 전기저항을 측정을 하였다. 이때 스퍼터 내부 진공도는 $4.6\;{\times}\;10^{-5}\;torr$ 까지 낮춰준 후 Al을 증착 할 때 진공도는 $1.1\;{\times}\;10^{-2}\;torr$로 맞춰주고 Ar 가스를 20 sccm 넣어준다. 1초 간격으로 전기저항을 측정한 결과 25초대에 전기저항이 급격히 감소하였으며 이때 Al 박막의 두께는 $120{\AA}$ 이고 이 두께에서부터 전류의 흐름이 좋은 것을 알 수 있다. 박막 두께에 따른 특성을 알기위해 UV 영역의 빛을 사용하는 광전자 분광기(Photoelectron Spectrometer)를 이용해 일함수를 측정하였다. Al 의 일반적인 일함수는 4.28 eV 이며, 두께가 $120{\AA}$일 때의 일함수는 4.2 eV로 거의 비슷한 값을 얻었다. 전류가 잘 흐르기 전인 12초대에서 두께가 $60{\AA}$일 때 일함수는 4.00 eV 이고 전류가 흐르기 시작한 후 50초대에서 Al 박막 두께가 $200{\AA}$ 일 때 일함수는 4.28 eV 로 일반적인 Al의 일함수와 같은 값을 얻을 수 있었다. 광전자 분광기술은 전자소자에서 중요한 전자의 성능예측에 도움을 줄 수 있으며 물질의 표면에서 더욱 다양한 정보를 얻을 수 있다. 또한 실시간 전기저항 측정을 통한 금속박막의 전기전도 특성과 미세구조에 대한 기초 자료를 제공함으로써 신기술 발전에 공헌할 것이다.
최근 전자산업의 발전은 형상 면에서 경박 단소화로 급속하게 진행되고 있으며, 전자소자 내부에서의 배선재료로 사용되고 있는 알루미늄(Al) 박막의 두께 역시 얇아지고 있다. 극박막 범위에서 박막의 두께 증가에 따라 전기가 잘 흐르기 시작하는 박막의 최소두께로 정의 되는 유착두께를 실시간으로 측정하는 방법을 구현하고 임의의 금속박막과 기판의 조합에 있어서 각각의 재료에 대한 유착두께를 제공함으로써 향후 미세전자소자의 제작 시 배선 재료의 선택에 대한 기초자료를 축적할 수 있다. 또한 박막의 미세구조 변화 관점에서 연구함으로써 여러 가지 금속박막에 대한 유착두께를 줄일 수 있는 방법을 도출할 수 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 사진 식각 공정으로 패턴을 형성하고 패턴이 형성된 유리 기판은 스퍼터에 연결된 4 point probe에 구리 도선으로 연결한 후 DC 마그네트론 스퍼터법으로 Al, Cr, ITO, Sn을 증착하면서 실시간으로 시간에 따른 면저항을 측정하며 이 때 스퍼터 내부 진공도는 $4.6{\times}10^{-5}$까지 낮춰준 후 각각의 금속에 맞는 진공도를 설정하였다. 20.0 sccm의 Ar가스를 넣고 100 W파워로 플라즈마를 형성시켜 금속을 증착하면서 4-point probe를 이용하여 실시간으로 면저항을 측정했다. 1초 단위로 면저항을 측정한 결과 평균적으로 Al은 71초, Cr은 151초, ITO는 61초, Sn은 20초에 저항이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 또한 저항이 급격히 감소한 시점의 박막 두께를 알기 위해Surface profiler로 박막두께를 측정한 결과 1초당 Al은 $4\;{\AA}$, Cr은 $1.7\;{\AA}$, ITO는 $2.7\;{\AA}$, Sn은 $6.7\;{\AA}$ 이었다. 실험적으로 R은 면저항, T는 증착 시간이라 할 때 Y축을 $R{\times}T^3$으로 하고 X축을 T로 설정하고 그래프로 나타내면 Y축 값이 최소값을 갖는 시점이 유착두께임을 확인하였다. 본 연구는 실시간 면저항 측정을 통한 금속박막의 전기전도 특성과 미세구조에 대한 기초자료를 제공함으로써 신기술 발전에 공헌할 것이다.
배경: 흉막 유착 물질로서 정맥 주사용 테트라사이클린은 국내 생산이 중단되어 더 이상 사용할 수 없게 되었다. 본 연구 목적은 쥐에서 경구 독시사이클린의 흉막 유착 효과를 알아보고, 경구 독시사이클린과 자가 혈액과 탈크의 흉막 유착 정도를 비교하여 임상적인 효용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 20마리의 숫쥐를 5마리씩 네 군으로 나누었다. A군은 0.9% 생리식염수 10 $m\ell$/kg를 한 쪽 흉강에 주입하였고, B군은 경구 독시사이클린 10 mg/kg, C군은 동종 혈액 2 ml/kg, D군은 탈크 70mg/kg을 각각 주입하였다. 28일 후 모든 예를 도살하여, 육안으로 확인한 유착과 조직학적 변화를 0에서 3으로 점수화하여 관찰하고, 흉막의 두께를 비교하였다. 걸과: 육안으로 관찰한 A군은 0.0점, B군 1.4$\pm$0.9점, C군 1.0$\pm$0.7점, D군은 2.2$\pm$0.8점이었고, B군과 D군은 유의한 흉막 유착을 보였다(p<0.05). 흉막 두께는 A군이 0.7$\pm$0.2 /$10^2$mm, B군 1.2$\pm$0.4/$10^2$mm, C군 1.4$\pm$0.4/$10^2$mm, D군은 3.5$\pm$0.9/$10^2$mm이었고, D군은 유의한 흉막 비후를 보였다(p<0.05). 조직학적으로 A군은 1.0점, B군 1.7$\pm$0.5점, C군 $1.5\pm$0.4점, D군은 2.8$\pm$0.4점이었고, B군과 D군이 유의한 조직학적 변화를 보였다(p<0.05). 결론: 본 연구에서 대조군과 비교하여 경구 독시사이클린은 육안으로,또한 조직학적으로 유의한 흉막 변화를 일으키는 것으로 관찰되었다. 동종 혈액은 흉막 유착 물질로 적당하지 않은 것으로 관찰되었다. 탈크는 경구 독시사이클린과 동종 혈액과 비교하여 조직학적인 유착이 가장 강력한 흉막 유착 물질이었다.
본 연구는 토끼의 경골에 선반가공 임플란트를 식립한 후 1, 4, 8, 12주가 경과한 다음 적출하여 골조직이 임플란트에 접촉되는 과정의 미세구조적 특성을 연구하였다. 임플란트 매식 후 임플란트에 대한 골조직의 유착을 방해하는 섬유성 결합조직의 형성은 일어나지 않았다. 4주가 경과된 조직표본의 골과 임플란트가 직접 접촉하는 부위에서 골모세포가 활성화되어 골조직과 임플란트의 직접적인 유착이 일어나기 시작하였다. 임플란트와 접하는 부위의 조직에는 가골이 형성되었고 이어서 교원섬유와 무기질이 침착되면서 광화가 진행되었다. 8주 경과된 조직에서 활성화된 골모세포는 임플란트의 접촉면에 골기질을 합성하여 골과 임플란트의 유착이 진행되었다. 이 시기에 골모세포는 골기질에 둘러싸였고, 골기질은 여러 방향으로 종주하는 교원섬유를 가지고 있었다. 12주가 경과된 조직표본에서 새롭게 형성되어 광화된 골조직과 임플란트는 두께가 약 $1{\sim}1.5{\mu}m$인 무정형의 전자밀도가 높은 물질층에 의해서 분리되어 있었다.
Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.
연구 목적: 자기공명주파수 분석, 페리오테스트, 풀림 토크는 임플란트의 안정성을 측정하기 위한 방법으로 알려져 있다. 이 방법들은 골 상태와 임플란트 형태에 영향을 받는다. 본 연구에서는 골유착이 재현된 아크릴 레진 실험 모델에서 임플란트가 결합된 골의 양을 변화하고 경부의 골 상실양이 증가하였을 경우, 자기공명주파수 분석, 페리오테스트, 풀림 토크 측정에 어떠한 영향을 주는지 알아보고 이들 상호간의 관계를 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 골 유착을 재현하기 위하여 임플란트를 알루미늄 틀에 나사로 고정한 후 자가중합형 아크릴릭 레진의 가루와 용액을 틀 안에 부어서 중합을 시켰다. 임플란트와 결합된 레진의 두께를 조정하여 골 결합 두께를 각각 1, 3, 5, 10 mm인 경우로 재현하였다. 그 후 임플란트 주변 경부 골 상실 양이 1, 3, 5 mm인 경우를 재현하였다. 각각의 재현된 골 조건에서는 4 mm 직경의 직선형 임플란트, 같은 직경의 tapered 형 임플란트, 5 mm 직경의 tapered 형의 3가지 임플란트가 각각 5개씩 사용되었다. 모든 골 조건에서 자기공명주파수 분석과 페리오테스트 측정이 이루어졌으며 골 결합 두께 1, 3 mm 시편에서는 풀림 토크가 측정되었다. 결과: 골 결합 두께가 증가하거나 임플란트 직경이 증가할수록 통계적으로 유의하게 ISQ 값은 증가하였고, 페리오테스트 값은 감소하였다 (P<.001, P<.001). 임플란트 경부에 주위 골 상실 양이 커질수록 ISQ 값은 감소하였고, 페리오테스트 값은 증가하였다 (P<.001). ISQ 값과 페리오테스트 t값은 매우 강한 상관관계를 나타냈다 (r = -0.99, P<.001). ISQ값과 풀림토크는 약한 상관관계를 나타냈으며 (r = 0.52, P<.001), 페리오테스트 값과 풀림 토크도 약한 상관관계를 나타냈다 (r = -0.52, P<.001). 결론: 레진으로 재현한 골의 양이 증가할수록, 임플란트의 직경이 증가할수록, 경부의 골 상실양이 적을수록 임플란트 안정성이 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구에서는 ISQ 값과 페리오테스트 값의 강한 상관관계를 밝힐 수 있었다.
생체 식립형 임플란트의 경우 성공도는 매식체의 골유착 정도에 크게 영향을 받는다. 골유착 시 임플란트의 표면 형상과 하중, 골질의 양 등 많은 요인에 영향을 받게 되므로, 임플란트의 안정성을 주기적으로 점검해야할 필요가 있다. 따라서 임플란트 안정성을 공진 주파수 분석법을 이용하여 측정하기 위해 압전소자 제작과 트랜스듀서의 구조를 설계하였다. 유한요소 해석을 통하여 압전소자와 트랜스듀서의 두께와 크기 변화를 통해 측정 주파수 범위를 10kHz대역으로 맞추었으며, 해석 결과를 토대로 샘플제작과 평가를 실시하였다. 평가 결과 시뮬레이션 해석결과와 유사한 10kHz의 주파수 대역을 가지는 것을 볼 수 있었고, 식립된 나사의 고정도가 증가할수록 주파수가 점차 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.
연구배경 : 조영증강 전산화 단층 촬영상 내부 저밀도 음영을 보이는 임파절 종대가 보이는 여러 질환에 있어서 이들 임파절 종대의 형태학적 특정 분석을 통해 원발질환의 감별진단에 도움이 될 수 있는 인자들을 평가하고자 하였으며 특히 결핵성 임파선염과 폐암의 감별에 비중을 두었다. 방 법 : 조영증강후 흉부 전산화단층촬영상 내부 저밀도 음영을 갖는 임파절 종대가 있고 그 원인 질환이 병리학적으로 확진된 결핵성 임파선염 28예, 폐암 27예, 악성임파종 5예, 기타 악성종양의 전이 4예를 대상으로 하였고 단경이 1cm 이상인 모든 임파절에 대하여 임파절의 위치, 크기, 내부 저밀도 음영의 분포 양상, 주변부 조영증강부위의 두께와 균일성, 임파절 주위와의 변연 유착 유무, 석회화 유무에 대해 조사하였다. 결 과 : 임파절의 위치는 결핵성 임파선염의 경우는 4R, 10R, 7, 2R의 순이었고, 폐암의 경우는 7, 4R, 10R의 순이었다. 임파절의 크기는 결핵성 임파선염의 경우는 단경이 1.0-2.0cm인 것이 54.3%, 2.0cm 이상인 것이 38.3%였고 변연 유착형이 7.5%였으며, 폐암의 경우에는 1.0-2.0cm인 것이 53.1%였고 2.0cm 이상이 47.0%여서 임파절 크기상의 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 조영증강 양상이 다른 임파절 종대가 혼재하고 있어서 괴사가 없는 임파절 종대와 내부 괴사를 나타내는 임파절 종대가 한 환자에서 동반되었던 경우는 결핵성 임파선염의 경우는 21.4%였고 폐암의 경우는 48.2%였다. 1cm 이하의 임파절은 19명의 환자에서 관찰되었는데 결핵성 임파선염 환자의 경우에만 내부 저밀도 음영이 동반되었다. 결핵성 임파선염의 경우는 두꺼운 두께를 보인 예가 62.1%였고, 폐암의 경우는 앓은 두께를 보인 예가 65.4%였다 (p<0.05). 결핵성 임파선염의 경우는 균일 두께가 52.9%였으며 폐암의 경우는 균일 변연이 68.0%였다(p<0.05). 결 론 : 조영증강후 흉부 전산화단층촬영상 임파절 종대의 형태는 결핵성 임파선염의 경우 정상 크거이거나 종대된 임파절들이 전부 내부에 저밀도 음영을 보이는 율이 더높고, 비괴사성 임파절 종대가 한 환자에서 동반되는 경우가 적고, 조영 증강되는 임파절 벽의 두께가 비교적 두껍고 불규칙한 경향을 보인다. 반면에 폐암은 내부 저밀도음영이 없는 임파절 종대가 혼재된 경우가 더 많고, 조영증강되는 임파절 벽의 두께가 비교적 얇고 균일한 경향을 보인다. 폐실질 병변과 종대된 임파절의 변연부 조영증강 양상이 상반됨은 흥미로운 일이며, 이러한 병변의 감별진단에 많은 도움을 줄 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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