• 분석과학
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• 제7권4호
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• pp.527-540
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• 1994

본 연구는 질소이온 주입시킨 7050A1 합금의 표면 미세구조 변화에 대하여 살펴보았다. 이온 주입은 이온을 가속시켜서 물리적으로 모재의 표면에 주입시키는 표면처리의 한 방법으로서, 본 연구에서는 가속 에너지를 100KeV로 하고 전류밀도는 $23.1{\mu}A/cm^2$, 주입량은 $5{\times}10^{15}ions/cm^2$, $5{\times}10^{17}ions/cm^2$과, $8{\times}10^{17}ions/cm^2$로 질소이온을 주입하였다. 이온 주입층은 EPMA, AES, XPS, TEM 등으로 분석하였으며, 그 결과를 computer simulation을 통하여 비교하여 보았다. 질소이온 주입시킨 7050A1 합금은 극 표면에서부터 약 $4000{\AA}$ 사이에서 AlN이 Gaussian 분포를 지니고 있었으며, 일정 깊이에서 이온의 주입에 의해 충격을 받은 영역을 관찰할 수 있었고 이러한 표면의 변화들은 미소경도에 영향을 미치게 되어 저하중에서 경도값의 상승을 야기했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.69-74
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• 2011

본 연구에서는 전기방사를 이용하여 PS의 취성을 개선하고자 내충격성이 우수한 HIPS와 가교제 DVB를 혼합하여 방사한 후 가교와 술폰화 반응을 통해 HIPS 이온교환 나노섬유를 제조하였다. 또한, 이들을 FT-IR, XPS, 함수율, 이온교환 용량, SEM 및 접촉각으로 나노섬유의 기본특성을 확인하였다. FT-IR 및 XPS 구조분석 결과, HIPS 나노섬유는 술폰화 시간이 지남에 따라 $-SO_3H$기의 도입이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 술폰화 시간이 지남에 따라 섬유의 친수성이 증가하여 DVB 함량이 7.5 wt%, 술폰화 시간이 200분일 때 함수율과 이온교환용량은 최대 75.6%, 2.67 meq/g으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.95-106
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• 1975

3개 태양전지 견본의 전류 전압특성과 효율에 관한 비교 연구를 수행하였다. 견본 하나는 우리 연구실에서 만든 이온주입식의 것이며, 나머지 두개는 외국의 한 메이커가 만든 열확산식의 것이다. 실험에 의하던 각 견본의 접합형성의 특성과 그 효율은 각 p-n 접합의 전류 전압 특성에 크게 의존된다는 것을 알 수 있었다. 이온 주입식 견븐의 불완전한 특성의 원인은 약간 부족한 불순물의 표면농도, 이온 충격과 잡불순물에 의한 격자 결함, 전극에 있어서의 불충분한 Ohm 접촉등의 원인에 기인된다는 것을 본 비교 연구를 통해서 명백히 알 수 있었다. 변환효율에 있어서는 열화산으로 된 두 견본의 것은 각각 14.3%와 9.3%인데 비해서 이온주입으로 된 견본의 것은 4.2%였다.

• 식품기술
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• 제23권2호
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• pp.214-219
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• 2010

Saccharomyces cerevisiae는 전통적으로 알코올 음료와 bioethanol 생산에 이용되지만, 발효가 진행되는 동안 효모의 에탄올 생성은 에탄올의 축적에 의한 충격으로 세포활성에 손상을 초래한다. 본 연구는 S. cerevisiae의 에탄올 스트레스 반응과 에탄올 내성의 분자적 기초에 관해 수행되었으며, 에탄올 스트레스가 진행되는 동안 효모의 에탄올 생성 향상을 위한 유전 공학 전략의 수립에 활용될 수 있다. 이전의 연구들은 유전자 발현에 대한 에탄올 스트레스의 충격이 환경적 영향을 받기 때문에 다양한 균주와 조건들에 관해 이루어졌다. 그러나 에탄올 공격에 의해 영향을 받은 gene ontology 범주에서의 일부 공통점은 S. cerevisiae의 에탄올 스트레스 반응이 해당과정 및 미토콘드리아 기능과 관련된 유전자 발현의 증가와 에너지가 요구되는 성장과정과 관련된 유전자의 발현 감소에 따라 에너지 생산에 제약 받음을 의미한다. Genomewide screens를 이용한 연구는 vacuole function의 유지가 에탄올 내성에 대해 중요함을 암시한다. 아마도 단백질 turnover와 이온 항상성 유지에 이 세포기관의 역할이 중요하기 때문인 것으로 사료된다. 특히 에탄올 스트레스가 일어날 때 핵 내 Asr1과 Rat8의 축적은 비록 이 가설이 논란이 많은 주제로 남아있지만 S. cerevisiae가 에탄올 스트레스에 대한 특별한 반응을 가지고 있음을 의미한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.37-37
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• 1999

Cr-N 계 박막은 경도가 높고 치밀한 층을 형성할 수 있으므로 현재 금형과 기계류 핵심부품의 내마모 및 내식성 향상을 위한 대표적인 물질로 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 아크 이온플레이팅 장비를 이용하여 질소분압, 바이어스 전원 등의 변화에 따른 Cr-N계 박막의 결정성 및 표면상태, 증착율, 그리고 내마모성을 조사하였다. Cr-N 계 박막을 증착하기 위해서 사용한 시편은 $20MM{\phi}{\times}4mmt$ 크기의 고속도 공구강 디스크이었으며, Trichloroethylene에서 5분간 초음파 세척을 한 후 건조하여 진공용기 내에 장착하였다. 박막을 증착하기전 시편의 표면을 깨끗하게 하기 위해서 Ar 이온 충격으로 플라즈마 전처리를 하였다. 증착된 Cr-N 계 박막의 두께는 CALOTEST와 XRF 두께 측정기를 이용하여 측정하였으며, 박막의 결정성과 내마모성은 X-선 회절분석기와 tribometer로 관찰하였다. 아크 전류를 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막의 경우 층작율은 아크 전류가 50A에서 80A로 증가함에 따라 45nm/min에서 87nm/min으로 증가하였다. 그리고 바이어스 펄스의 duty-on 시간과 주파수가 증가할수도록 박막의 증착율은 감소함을 알 수 있었다. Duty-on 시간과 주파수의 증가는 기판에 오랫동안 이온의 충격을 가하므로서 상대적으로 가벼운 질소이온이 크롬과 결합하는 것을 방해하여 박막의 증착율이 감소할 것이다. 기판에 인가하는 바이어스 펄스의 duty-on 시간을 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막에 대한 X-선 회절상을 조사한 결과 duty-on 시간이 20%인 경우에는 Crn(111), CrN(200)와 Crn(220) 피크 들만 나타나 입방정의 CrN 박막이 형성되었으며, duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1084-1090
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• 2000

(Bi$_2$O$_2$)$^{2+}$층 사이에 두 개의 Ta-O 팔면체로 연결된 Bi 계의 층상 페로브스카이트 구조인 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ (SBT) 박막을 XPS를 이용하여 깊이별 화학 상태 변화를 분석하였다. 아르곤 이온으로 SBT 박막을 식각하면, SBT 박막의 각 구성물들은 가속 Ar$^{+}$ 이온의 에너지에 따라 변화한다. SBT 각 구성물 중 Sr 3d의 화학 상태는 Ar$^{+}$ 이온의 에너지변화에 따라 근소하게 변화한다. 반면에, Ta 4f와 Bi 4f의 화학 상태 변화는 인가되는 Ar$^{+}$ 이온 에너지에 확실하게 의존한다. 특히, Bi 4f는 Sr과 Ta에 비해 낮은 Ar$^{+}$ 이온 에너지에서도 Bi-O의 화학 상태가 금속 Bi 화학 상태로 현저하게 변화한다. 이러한 SBT 박막의 화학 상태 변화는 산호 원자의 선택적인 식각 때문에 발생하며 선택적인 식각은 SBT 박막 내에서 각 구성물과 산소간의 질량 차이와 각 구성물의 열적 안정성에 의존함을 알 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.62-62
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• 2010

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등에 의한 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공대용물로써 최근 인구의 고령화와 질병, 사고의 증가에 따라 그 수요가 급격히 증가하는 추세를 보이고 있다. 인공관절의 소재로는 현재 metal-on-polymer(MOP) 소재가 가장 많이 사용되고 있는데, metal 소재로서는 Co-Cr계 합금이, polymer 소재로서는 초고분자량 폴리에틸렌 (ultra high molecular weight polyethylene) 이 주로 사용되고 있다. MOP 소재의 경우 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인해 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 metal 소재로 주로 사용되고 있는 Co-Cr계 합금의 경우 인공관절의 마모, 부식 현상에 의해 Co, Cr등이 체내에 용출되어 세포독성의 문제를 일으킬 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고체원소 이온주입 기술을 이용하여 316L stainless steel 기판에 niobium을 이온 주입 한 후 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 counterpart 소재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 의 마모를 줄이는 실험을 진행하였다. Pin-on-disk tribometer를 통해 마모 테스트를 진행하여 NbN 박막의 내마모특성을 평가하였으며, 박막의 결정구조 및 화학적 특성을 평가하기 위해 XRD, AES 분석을 수행하였다. 또한 박막의 경도와 표면조도를 측정하기 위해 micro hardness tester, AFM을 이용하였다.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.112-120
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• 2003

이온 전도성 고분자와 금속의 복합물을 제작하고 이를 액추에이터로 이용하였다. 이온 전도성 고분자의 양면에 백금을 무전해 도금하여 전극으로 사용하고 이 두 개의 전극에 교류전압을 인가하면 구부러지는 형태의 빔 형 액추에이터를 제작할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 액추에이터의 제작 과정을 상술하고 이를 이용하여 이동형 액추에이터를 제작하였다. 이동형 액추에이터는 전선이 없는 형태로 하단의 전극 레일을 이용하여 전압을 인가하며 진동하는 빔 형 액추에이터의 충격을 흡수하며 앞으로 진행한다. 제작한 이동형 액추에이터는 최대 약 24cm/min 정도의 속도를 갖는 것으로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제8권1호
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• pp.37-41
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• 1997

Ar 이온 보조 증착(IAD)에 의해 제작된 ZnS 박막의 광학적 특성, 환경적 안정성, 결정성을 기존의 보통 박막과 비교 분석하였다. IAD 박막은 보통 박막에 비해 상대적으로 높은 굴절률과 낮은 소멸 계수를 나타내었고, 습도(85%)와 온도(150.deg. C)에 대한 안정성 테스트 결과 수분 감도와 온도 의존성이 현저히 감소되어 이들 환경에 대하여 안정성을 갖는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 이온 충격에 의해 박막의 조밀도가 증가되어 내부 미세구조가 개선되므로 대기중의 수분 흡착 감소에 기인한 것으로 분석된다. 또한 X선 회절 실험 결과 보통 박막은 전형적인 박막의 비정질 구조를 나타낸 반면 IAD 박막은 결정질의 구조를 나타내었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.223-237
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• 1996

플라스틱재료의 강도, 인성, 경직성, 탄성 등과 같은 기계적 특성을 개선시켜 주기 위해 kaoline, talc, sand, quartz 등과 같은 규산염을 첨가하여 복합재료를 만들고자 하는 연구가 상당히 활발하다. 이와 같이 다양한 규산염이 복합재료의 강화재 또는 첨가제로 사용되는 반면에, 규산염가운데 공업적으로 이용도가 가장 높은 montmorillonite는 아직도 복합재료의 강화재로 폭 넓게 이용되고 있지 못한 실정이다. 이론적으로 볼 때, 높은 분자량을 지니는 무기고분자 (예; inorganic montmorillonite)와 유기고분자 (organic polymer)를 gkadbk는 실질적인 무기-유기 결합물질의 생성이 가능할 수 있으며, 이에 대한 연구 또한 시도되고 있다. 이렇게 해서 얻게 되는 무기-유기 복합체, 즉 montmorillonite로 강화된 플라스틱 복합재료 bumper를 사용함으로써 접촉 또는 충돌시 충격완화의 효과를 가져 올 수 있어 안정성이 좋아지고, 내파괴성이 높기 때문에 비강화 플라스틱재료보다 더 오래 사용할 수 있으므로 경제성이 좋을 뿐만 아니라, 폐품의 감소로 인해 환경보호에도 일익을 담당할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 montmorillonite강화 플라스틱 복합체를 얻기 위해 우선 무기-유기 고분자물질의 형성이 가능한가를 조사분석하였다. 이를 위해 먼저 amontmorillonite의 층사이에서 화학반응이 수행될 수 있는 충분한 공간을 얻고자 Na-Montmorillonite 층사이의 Na+-이온을 긴 알킬사슬을 취하는 유기 양이온으로 치환시켜 주었다; 이렇게 해서 얻은 유기양이온-몬트모릴로나이트 층간화합물 (Organic cation-Montmorillonite Intercalations-complex)내에 유기 단분자 (organic monomer)를 추가적으로 삽입시킨 후, montmorilonite의 층내에서 증합반응시켜 고분자화해 줌으로써 무기고분자와 유기고분자가 서로 결합된 무기-유기고분자 결합물질을 형성하고자 하였다. X-선 및 IR-분석결과 층내에서의 유기단분자의 고분자화 반응이 성공적으로 이루어 졌음이 입증되었다.