• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.04a
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• pp.24-25
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• 1995

한외여과법은 역삼투법과 정밀여과법의 중간영역의 막분리법으로 공경이 1 nm - $0.05\mum$ 정도이며 실제로 분리는 표면층에서 일어난다. 그러므로 분리특성이 없는 막하부의 저항을 줄여야 분리성능을 유지하며 투과유량을 늘릴 수 있다. 폴리비닐피롤리돈 (PVP)은 openpore구조를 형성시키면서 막내의 친수성을 증가시키는데 광범위하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 폴리비닐피롤리돈을 폴리에테르 이미드 (polyetherimide)에 첨가시켰을 때 막내에서 구조형성과 한외 여과성는에 어떠한 영향을 미치는가 연구하였다. 막의 구조를 분석하기 위해서 주사전자현미경이 널리 사용되고 있다. 그런데 주사전자현미경은 시료의 표면에 전도성을 갖는 금을 코팅해야 하기 때문에 한외여과막의 표면을 관찰하기에는 매우 어렵다. 그래서 본 연구에서는 Atomic Force Microscope (AFM)를 사용하여 코팅과정없이 막표면을 관찰하였고 한외여과특성과 상관관계를 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.214-215
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• 2006

Colloidal Silica(CS)와 유기수지를 혼합하여 서로의 단점을 보완하는 나노복합재료를 합성하기 위해 친수성인 CS를 유기실란으로 표면처리하여 소수성화하고 유기수지와 복합체를 제조하였다. CS표면의 -OH기와 실란의 -OH기가 축합반응하여 화학결합을 형성함으로서 CS의 표면은 실란의 $CH_3$에 의해 소수성화되어 CS sol이 제조된다. CS sol과 유기수지는 공동용매에 의해 균일한 분산이 가능하고 필름 및 코팅제로의 제조가 가능하다. 사용된 무기물은 40nm 의 크기를 가지므로 가시광선영역의 빛을 산란하지 않아 투명하고 사용된 수지 또한 투명하여 우수한 광학적 특성을 나타낸다. 만들어진 필름은 CS의 영향으로 유기수지의 내열성보다 향상된 열분해온도와 높은 접촉각, 높은 절연율을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.75-75
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• 2010

배변 후 toilet flushing 시 다량의 세균을 포함한 물방울들이 화장실 곳곳으로 퍼지는 현상이 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 변기 뚜껑에 자기 세정 효과를 갖는 초발수 표면을 위해 플라즈마를 이용한 표면 처리가 시도되고 있으며, 이 연구의 일환으로 flushing시의 변기내의 유동 분석을 초고속 카메라를 이용하여 수행하였다. Toilet flushing 시 물 튀김 현상은 육안으로는 잘 관찰하기 어렵지만 최고 1000 frame/sec의 속도를 갖는 CCD camera를 이용하여 정량적으로 물 튀김에 의한 오염 가능성을 촬영 분석하였다, 두 번째로 소변 시의 변기 표면에서의 튀김현상을 분석하기 위하여 소변의 발사각도 및 속도를 가장 실제와 유사한 조건으로 설정하고 이를 상용 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFD- ACE+의 자유 표면 계산 기능과 두 가지 유체(액체 및 기체)의 혼합 계산 모델을 사용한 계산 결과와 비교 하였다. 그 결과 변기 표면의 표면장력을 아주 작게 설정한 경우(작은 접촉각, 친수성)에는 중력의 영향을 고려하였음에도 불구하고 소변이 변기에 충돌 후 상부로 상당부분 튀어 올라가는 결과를 얻었다. 여러 가지 각도와 발사 속도, 실제의 인체와 유사한 발사 부위의 형상 변화로 인한 유체 표면의 난류 발생과 이에 따른 변기 표면 충돌 현상 변화 등을 수치적으로 고찰하였다. 한 예로 5.6 mm 직경의 노즐에서 소변이 나오는 경우를 발사 속도 3 m/s, 각도 $10^{\circ}$로 주고 중력을 고려하여 10초 동안을 계산하면, 방뇨 시 toilet bowl 내부에서의 물의 유동과 toilet 표면을 맞고 튀기는 현상을 그림 1과 같이 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.293.1-293.1
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• 2013

탄소나노튜브(carbon nanotubes; CNTs)는 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 투명전도막, 복합재료 등 매우 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 예측되고 있으며, 더욱이 이러한 특성은 구조변형, 화학적 도핑뿐만 아니라 표면처리를 통해서 제어가 가능하다고 알려져 있다. 이를 위해 기존에는 열처리를 통하여 CNTs를 표면처리한 결과들이 보고되었으나, 고온에서 장시간의 공정이 요구되는 열처리 공정의 단점을 보완하기 위하여 플라즈마 처리를 통해 상온에서 단시간의 공정으로 CNTs를 표면처리하는 방법이 제시되었다. 특히 최근에는, 향후 산업적 응용을 목적으로 종래의 진공 환경에서 벗어나 대기압 연속공정 개발을 위한 대기압 플라즈마 기반의 표면처리 공정에 대하여 관심이 집중되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 대기압에서 플라즈마를 안정적으로 방전 및 유지 할 수 있는 플라즈마 토치 시스템을 구축하였고, 이를 이용하여 수직배향 CNTs를 표면 처리함으로써 그 영향을 살펴보았다. CNTs는 $SiO_2$ 웨이퍼 위에 증착한 철 촉매를 이용하여 $750^{\circ}C$에서 수직배향 합성하였으며, 원료가스로는 아세틸렌을 사용하였다. 대기압 플라즈마 장치의 경우 고전압 교류 전원장치를 이용하여 토치타입으로 제작하였다. 플라즈마는 아르곤과 질소가스를 시용하여 방전하고, 기판과의 거리 및 처리시간을 변수로 CNTs를 표면처리하였다. 플라즈마 처리 전후 접촉각 측정을 통하여 소수성이었던 CNTs 표면이 친수성으로 변화하는 것을 확인하였다. 또한 Raman 분석을 통하여 대기압 플라즈마의 처리조건에 따른 CNTs 의 구조적 결함 발생 정도를 정량화 시킬 수 있었다. 이를 통하여 대기압 플라즈마를 이용할 경우, CNTs의 구조적 손상을 최소화 하면서 효율적으로 표면특성을 변화시킬 수 있는 처리조건을 도출하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.5
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• pp.446-451
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• 1999

Surface of Polymethylmethacrylate (PMMA) was modified by ion assisted reaction in which ion beam of Ar or$ O_2$is irradiated on polymer in reaction gas environment. Ion beam energy was changed from 600 to 1000eV, and ion doses were varied from $5\times10^{14} ions/cm^2 to 1\times10^{17} ions/cm^2$. Contact angle and surface energy of modified PMMA were measured by contact angle micrometer using distilled water and formamide. In the case of $Ar^+$ ion irradiation only, the contact angle reduced from $68^{\circ} to $35^{\circ}$ and the surface energy was changed from 46 dyne/cm to 60 dyne/cm. The contact angle significantly decreased to $14^{\circ}$and the surface energy increased to 72 dyne/cm when the surface of PMMA was modified by oxygen ion irradiation in oxygen gas environment. Improvement of wettability results from the formation of new hydrophilic group which is identified as C-O chain by XPS analysis. Recovery of wettability in dry air and maintenance of it in water condition were explained in view of the formation of hydrophilic group.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.330-335
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• 2018

A new approach for the fabrication of organic-organic conducting composite thin films using simultaneous co-vaporization vapor phase polymerization (SC-VPP) of two or more monomers that have different polymerization mechanisms (i.e., oxidation-coupling polymerization and radical polymerization) was reported for the first time. In this study, a PEDOT-PSMA composite thin film consisting of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT) and poly(styrene-co-maleic anhydride)(PSMA) was prepared by SC-VPP process. The preparation of organic-organic conductive composite thin films was confirmed through FT-IR and $^1H-NMR$ analyses. The surface morphology analysis showed that the surface of PEDOT-PSMA thin film was rougher than that of PEDOT thin film. Therefore, PEDOT-PSMA exhibited lower electrical conductivity than that of PEDOT. But the conductivity can be improved by adding 2-ethyl-4-methyl imidazole as a weak base. The contact angle of PEDOT-PSMA was about $50^{\circ}$, as compared to $62^{\circ}$ for PEDOT. The demonstrated methodology for preparing an organic-organic conductive hybrid thin film is expected to be useful for adjusting intrinsic conductive polymer (ICP)'s surface properties such as mechanical, optical, and roughness properties.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.2
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• pp.78-85
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• 2012

In order to improve the adhesion between poly-monochloro-para-xylylene (Parylene-C) film and Aluminum thin film, the surface of Parylene-C film was irradiated by ${O_2}^+$ and $Ar^+$ ion beam generated by duoplamatron ion source. The ion dose of $Ar^+$ and ${O_2}^+$ was changed from $5{\times}10^{14}$ to $1{\times}10^{17}/cm^2$ and the ion beam energy was 1 kV. Contact angles of water on Parylene-C modified by $Ar^+$ and ${O_2}^+$ ion irradiation decreased from $78^{\circ}$ to around $17^{\circ}$, and $9^{\circ}$, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy analysis shows that the hydrophilic groups were formed on the surface of Parylene-C by chemical reaction between the unstable chains induced by the ion irradiation and oxygen ions or residual oxygen gas. The hydrophilic groups were identified as C-O bond, C=O bond and (C=O)-O bond. The cross cut tape test which was applied to characterize the adhesion between Al thin film and Parylene-C film modified by ${O_2}^+$ ions irradiation shows that the adhesion strength was improved as increasing ion dose.

• Clean Technology
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• v.27 no.2
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• pp.124-131
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• 2021

As declarations of carbon neutrality are spreading throughout the world, much research is being conducted on biodegradable polymers. In this study, nanocellulose, which comprises the largest amount of natural polymer currently available in the world, was proposed as a substitute for non-biodegradable polymers. We chose to modify the surface functional group of crystalline nanocellulose using glycidoxypropyl trimethoxysilane (GPTMS), which is a silane coupling agent, and the product was then used to form a film with low density polyethylene (LDPE). We then conducted measurements using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) in addition to measuring hydrophilic/lipophilicity of the surface functional group modification of crystalline nitrocellulose as well as that of a polymer composite using the hybrid nanocellulose (H-NC). For compatibility with petroleum-based polymers, the best tensile strength and transparency was found when the H-NC was reacted at pH 14 and 1 wt% compared with LDPE. From the test results, we found that it is possible to modify the surface functional groups of nanocellulose using a silane coupling agent. In addition, the high compatibility of nanocellulose with petroleum-based polymers is expected to help in reaching carbon neutrality by reducing the use of fossil fuels.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.52 no.3
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• pp.211-221
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• 2014

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the surface characteristics and response of osteoblast-like cell at SLA surface treated with NaOH. Materials and methods: Three kinds of specimens were fabricated for the experiment groups. Control group was a machined surface, SLA group was a conventionally SLA treated surface, and SLA/NaOH gorup was SLA surface treated with NaOH. To evaluate the surface characteristics, the surface elemental composition (XPS), surface roughness and surface contact angle were evaluated in each group. And the cytotoxicity, cell adhesion, cell proliferation and ATP activity of osteoblast-like cells (MG-63 cells) were compared in each group for evaluatation of the cell responses. Statistical comparisons between groups were carried out via one-way ANOVA using the SPSS software (SPSS Inc., Chicago, USA), and then performed multiple comparisons. The differences were considered statistically significant at P<.05. Results: SLA surface treated with NaOH (SLA / NaOH group) was changed to hydrophilic surface. All groups did not show the cytotoxicity to the MG-63. In cell adhesion studies, SLA / NaOH group showed the higher degree of adhesion than anothers (P<.05), Up to 7 days of incubation, the proliferation was showed the increasing tendency in all groups but SLA / NaOH group showed the highest cell proliferation between the three groups (P<.05). At 7 days of incubation, there was no difference in ALP activities between the three groups, but at 14 days, SLA / NaOH group showed significant increase in ALP activities (P<.05). Conclusion: In this study, SLA surface treated with NaOH promoted cell adhesion, proliferation and differentiation. It means that SLA/NaOH group is possible to promote osseointegration of implants.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.3
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• pp.295-302
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• 2021

Surface modification of recycled plastic film-based aggregates is demonstrated to enhance the interaction between aggregates and cement paste. It is shown that the oxygen(O₂) atmospheric pressure plasma(APP) treatment leads to a drastic increase in hydrophilicity. In case of the plasma treatment at 100W of RF power, 15/4sccm of O₂/Ar flow rate and 30sec of discharging time, the water contact angle on the aggregates surface decreased from 104.5° to 44.0°. In addition, the contact angle of surface modified aggregates kept in air increased with time elapse. Improvement of hydrophilicity can be explained by the formation of new hydrophilic oxygen functional groups which is identified as C-OH, C-O-C, C=O, -COOH by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analysis and Fourier-transform infrared spectroscopy(FT-IR). Therefore, it can be concluded that the plasma treatment process is an effective method to improve adhesion of the recycled plastic film-based aggregates and cement paste.