• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-150
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• 2016

디스플레이, 센서 등 전자소자는 소형화 단계를 지나 인체 부착형 소자로의 발전을 요구하고 있다. 부착형 소자에서는 접착력과 큰 마찰력이 필요하지만 마찰특성이 더 중요하므로 인체 및 물체의 마찰을 위해서는 다양한 표면에 대항하는 마찰 특성과 내구성이 요구되며 이를 위해 개코도마뱀 또는 딱정벌레, 말벌날개와 같은 자연모사형 건식 마찰 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 폴리머를 이용하여 자연모사형 마이크로/나노 구조 형성은 기계적으로 가공된 금형 몰딩을 통한 매무 복잡한 공정을 요구된다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 공정을 통한 마찰재 제작을 단순화하기 위해서 플라즈마 표면처리를 활용하여 나노구조 형성하는 방법을 소개하고자 하며, 건식 접착 및 마찰용 폴리머 소재(PDMS(Poly dimethyl siloxane))에 따른 표면구조 변화와 표면에너지 및 화학결합 변화에 대한 연구를 수행하였다. 플라즈마 표면처리를 위해서 자체 개발한 선형이온소스를 활용하였으며 입사에너지에 따라 표면형상 변화를 주사전자현미경을 활용하여 관찰하였다. 표면에너지 변화는 접촉각측정기를 활용하였으며, Tribology tester(Ball on disk)를 활용하여 마찰특성을 평가하였다. PDMS(Poly dimethyl siloxane)는 입사에너지가 증가함에 따라 주름형태 구조 크기가 증가하는 것을 관찰하였고, 플라즈마 처리를 통해 표면에너지 및 마찰력 증가를 관찰하였다. 그리고 플라즈마 처리 후 표면에너지 변화인 FOTS(Trichloro-(1H,1H,2H,2H- perfluorooctyl) silane) 처리를 통하여 표면에너지 감소와 마찰력이 절반으로 감소하였다. 본 연구 결과는 나노구조에 따라 표면형상 및 표면에너지 변화에 따른 PDMS의 마찰력 변화를 확인하였고, 이러한 특성을 활용하여 마찰재와 피부 부착형 접착 패치에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권1호
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• pp.141-155
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• 1997

교정장치의 직접접착으로 인한 프라켓 주위의 탈석회화 개선 및 산부식시 야기되는 법랑질의 목적 부위 이상으로의 산의 유출방지와 시술시 시간소요 개선을 목적으로 레이저를 조사한 치면의주사전자현미경 소견을 관찰하고 브라켓과 치면 사이의 전단접착강도 및 적합한 조사에너지량을 측정, 평가하기 위하여 실험을 시행하였다. 실험재료로 189개의 소구치를 사용하여 산부식 및 Nd:YAG 레이저로 100mj 10pps, 100mj 20pps, 150mj 20pps, 200mj 20pps를, Er:YAG 레이저로 60mj 5pps, 60mj 10pps, 100mj 10pps, 200mj 10pps, 200mj 15pps, 400mj 10pps를 조사한 각 15개 총 165개의 치 아를 교정용 접착제로 접착한후 24시간, 1주, 3주 후로 나누어 전단 접착강도를 측정하였으며, 나머지 24개의 치아에서 산부식군과 각 레이저 조사군 및 정상치아인 비처치대조군을 주사전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Nd:YAG 레이저 및 Er:YAG 레이저의 각 조사에너지량에 따른 평균 및 표준편차를 얻었다. 2. 같은 에너지 밀도를 조사한 경우 Er:YAG 레이저 조사군의 전단접착강도가 Nd:YAG 레이저 조사군보다 높았다. 3. Nd:YAG 레이저 조사군에서는 150mj 20pps에서, Er:YAG 레이저 조사군에서는 200mj 15pps에서 가장 높은 전단접착강도를 보였다. 4. 전단접착강도 및 주사전자현미경 관찰 결과 브라켓 접착시 Nd:YAG 레이저 조사군에서는 150mj 20pps, Er:YAG 레이저 조사군에서는 60mj 10pps 조사가 적합하다고 인정되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.47-51
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• 2016

2차 보강 접착을 한 F.R.P. sandwich 보에 대한 굽힘 거동 특성을 실험적으로 연구하였다. 굽힘 실험을 위해 시편의 면재는 chopped mat 300-450, roving clothes 570과 심재는 urethane foam core, resin은 불포화 polyester 713-bp 선박용을 사용하였고 Resin과 Fiber의 비율을 55 대 45로 하여 제작하였다. 이 연구의 주요 목적은 double-strap-joint 로 2차 보강한 샌드위치 보의 정확한 굽힘 거동특성을 알기 위해서이고 2차 보강 접착을 이용한 sandwich 구조의 설계, 유지 및 보수 시의 2차 보강 ply의 두께 및 길이 결정을 제안했다.

• 접착 및 계면
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• 제6권2호
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• pp.6-12
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• 2005

플라즈마는 고체, 액체, 기체와 더불어 제 4의 물질상태로 불리어지고 있는데, 기체의 일부가 전리된 가스상태이며 외부기장에 영향을 받고 전기를 통과시키면 발광하는 에너지가 높은 기체의 영역으로 정의된다. 인위적으로 에너지를 가하여 플라즈마를 발생시켜 많은 부분에서 새로운 첨단 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 많은 부분들이 우리의 생활에 들어와 있다. 플라즈마를 이용하여 고분자물의 표면을 처리하게 되면 몇 가지 장점이 있다. 먼저 플라즈마는 표면의 물성만을 변화시켜 고분자 본 물성을 유지시켜주고, 유기용제를 사용하지 않으며, 공정 운행 중 발생하는 폐기물이 없어 환경친화적이며, 상압 플라즈마의 경우 자동화 연속공정이 가능하다. 본 실험에서는 신발소재 고분자 재료의 상호 접착능력을 향상시키기 위하여 플라즈마를 사용하여 표면 개질을 시도하였고, 처리 시간과 사용한 가스의 유량에 따른 박리강도 시험을 통하여 접착력 향상을 확인하였고, 접촉각 측정과 SEM 측정을 통하여 고분자 표면 변화를 확인하였다.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.302-307
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• 2011

실란 커플링제의 가수분해를 통한 실란올의 형성과 올리고머 구조형성을 하는 중합반응은 2-FCCL의 표면처리 과정에서 계면 사이의 접착력에 영향을 준다. 본 연구에서는 설란 커플링제의 가수분해반응 속도를 비교하고 표면처리 후 동박의 표면 에너지로 인한 접착특정의 변화를 확인하였다. 특히 이성분계 살란 커플링제는 가수분해 반응속도 조절이 기능하며, 동박과 폴리이미드 사이에서 접착 프로모터로서 확실한 접착력 향상을 보였다. 압연동박 표면에 처리한 이성분계 실란 커플링제의 함량 변화에 띠라 접착력의 향상 정도가 다르게 나타났으며 반응속도 조절과 표면 에너지 평가를 통한 접착 특성을 분석해 접착력을 최대화시켰다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제23회 학술발표회 초록집
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• pp.163-163
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• 2002

• Composites Research
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• 제27권2호
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• pp.72-76
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• 2014

본 연구에서는 알루미늄 합금으로 된 경사진 이중외팔보의 충돌에 대해서 각각의 충격속도 2.5m/s, 7.5m/s, 12.5 m/s 별로 실험과 시뮬레이션 해석을 하였다. 접착부분에 발생하는 에너지 해방율과 응력을 평가하여 알루미늄 합금의 기계적 특성을 고찰하였다. 실험상에서는 접착 부분에서 에너지 해방율의 값이 높은 것으로 나타났다. 이는 실험에서 시험편이 분리된 후에도 접착력이 유지되는 특성 때문인 것으로 사료된다. 충격속도와 상관없이 균열이 진전하다가 접착된 부분의 끝에서 높은 응력을 발생하기 때문에 최대 등가응력은 마지막 단계에서는 올라간다. 본 연구에서의 실험 및 해석결과들은 충돌에 의한 균열 진전을 방지할 수 있는 복합재료에 대한 안전설계의 개발에 필요한 자료로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.39-46
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• 2021

Cu 배선(interconnect) 적용을 위한 다층박막의 적층 구조에 따른 최적 계면접착에너지(interfacial adhesion energy, Gc) 평가방법을 도출하기 위해, Ta, Cu 및 tetraethyl orthosilicate(TEOS-SiO2) 박막 계면의 정량적 계면접착에너지를 double cantilever beam(DCB) 및 4-점 굽힘(4-point bending, 4-PB) 시험법을 통해 비교 평가하였다. 평가결과, Ta확산방지층이 적용된 시편(Cu/Ta, Cu/Ta/TEOS-SiO2)에서는 두 가지 평가방법 모두 반도체 전/후 공정에서 박리가 발생하지 않는 산업체 통용 기준인 5 J/㎡ 보다 높게 측정되었다. Ta/Cu 시편의 경우 DCB 시험에서만 5 J/㎡ 보다 낮게 측정되었다. 또한, DCB시험 보다 4-PB시험으로 측정된 Gc가 더 높았다. 이는 계면파괴역학 이론에 따라 이종재료의 계면균열 선단에서 위상각의 증가로 인한 계면 거칠기 및 소성변형에 의한 에너지 손실이 증가 하는것에 기인한다. 4-PB시험결과, Ta/Cu 및 Cu/Ta계면은 5 J/㎡ 이상의 높은 계면접착에너지를 보이므로, 계면접착에너지 관점에서는 Ta는 Cu배선의 확산방지층(diffusion barrier layer) 및 피복층(capping layer)으로 적용 가능할 것으로 생각된다. 또한, 배선 집적공정 및 소자의 사용환경에서 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 및 화학적-기계적 연마 (chemical mechanical polishing)에 의한 박리는 전단응력이 포함된 혼합모드의 영향이 크므로 4-PB 시험으로 측정된 Gc와 연관성이 더 클 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.239-246
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• 2008

본 연구는 폐타이어 고무분말 개질 아스팔트(crumb rubber modified asphalt, CRMA) 공정조건에서 반응온도, 혼합반응시간 및 유연성 개질제의 영향을 조사하였다. 저온에서 아스팔트바인더와 개질 아스팔트의 온도 민감성과 접착특성은 침입도와 인장접착강도를 통하여 측정하였다. 유연제와 공정온도가 인장접착강도와 강인화 에너지의 중요한 요소임을 확인하였다. 더 높은 혼합온도와 연성 개질제에서 CRMA의 인장접착물성이 향상되는 것은 아스팔트바인더와 개질 아스팔트의 연성구조에 기인한다. CRMA의 물리적 특성의 개선은 CR과 아스팔트바인더간의 상용성에 있다. 유연제가 CR과 아스팔트바인더 안에 침투되어, 유연제에 의해 개질된 CRMA는 CRMA보다 접착특성이 증가하였음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.297-304
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• 2019

본 논문에서는 접착영역 모델을 이용하여 2상 리튬이온 충전 시 실리콘 음극 전극의 균열진전 해석을 수행하였다. 리튬화 실리콘은 결정질 실리콘에 비해 부피가 약 3배 이상 크므로 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘에 매우 큰 압축력이 작용하여 압축항복이 발생한다. 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘은 압축항복 후에 내부의 결정질 실리콘이 리튬화 실리콘으로 상 변이하면서 발생하는 부피 팽창으로 인해 인장력이 작용한다. 이러한 인장력으로 인해 발생하는 균열진전을 접착영역 모델을 이용하여 모사하였다. 사용한 접착영역 모델은 PPR 포텐셜 기반 접착영역 모델로 하나의 포텐셜을 사용하여 복합모드에 대해서도 에너지 소산에 일관성을 지니고 있다. 유한요소 수치해석 모델로 2상 리튬이온 충전 시 모서리 균열진전을 모사한 결과가 실제 실험결과와 일치함을 확인하였고, 균열 팁에서의 최대 인장응력의 각도를 분석하여 실제 실험처럼 균열진전 방향이 회전할 것을 예측할 수 있었다.