• 한국표면공학회지
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• 제51권3호
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• pp.164-171
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• 2018

In this study, we have fabricated pure titanium (Ti)/hydroxyapatite (HA) double layer coating on medical grade PEEK from magnetron sputtering system, an investigation was performed whether the surface can be had more improve bio-active for orthopedi/dental applications than that of non-coated one. Pure Ti and HA coating layer were obtained by a radio-frequency and direct current power magnetron sputtering system. The microstructures surface, mechanical properties and wettability of the pure Ti/HA double layer deposited on the PEEK were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), nano-indentation, and contact angle test. According to the EDS and XRD results, the composition and crystal structure of pure Ti and HA coated surface were verified. The elastic modulus and hardness value were increased by pure Ti and HA coating, and the pure Ti/HA double layer coating surface has the highest value. The contact angle showed higher value for pure Ti/HA double layered coating specimens than that of non-coated (PEEK) surface.

• 접착 및 계면
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• 제5권1호
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• pp.29-35
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• 2004

친유기 합성 층상실리케이트(STN)의 함량(1~9 wt%)을 변화하며 폴리아믹산/STN 나노복합재용액을 DMAc 및 THF/MeOH 혼합용매에서 각각 제조하였고, 이를 폴리에스테르 필름에 코팅하여 열적 이미드화 및 화학적 이미드화 반응을 통하여 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름을 제조하였다. XRD 및 TEM을 이용하여 제조된 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 미세 구조를 조사한 결과 박리형 폴리이미드 나노복합재가 제조되었음을 확인하였다. 표면의 모폴로지 변화는 AFM을 통하여 확인하였으며, 열적 및 기계적 특성은 TGA, DMA와 UTM을 통하여 측정하였다. 또한 STN이 첨가됨에 따라 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 수분투과도는 감소하였고, 화학적 이미드화에 의해 제조된 필름이 열적 이미드화에 의한 필름에 비해 좀더 우수한 수분 차단성을 보였다. 또한 상대적으로 비점이 낮은 THF/MeOH 혼합용매 시스템의 경우가 DMAc를 용매로 사용한 경우보다 더 향상된 수분 차단성을 보였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.291-296
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• 2011

This paper presents energy self-sufficiency simulated in municipal wastewater treatment plants (WWTPs) by adopting solar energy production systems that vary with installation conditions. Relative to the national average energy consumption in WWTPs, the employment of 100 kW photovoltaics (PVs) was simulated to achieve 2.75% of energy self-sufficiency. The simulated results suggested that the installation of PVs toward South or South west would produce the highest energy self-sufficiency in WWTPs. When super-hydrophilic coating was employed in the conventional PVs, 5% of additional solar energy production was achievable as compared to uncoated conventional PVs. When 100 kW of PVs were installed in a future test-bed site, Kihyeung Respida located in Yougin, Sourth Korea, the energy self-sufficiency by solar energy was simulated to be 1.77% (2010). The simulated energy self-sufficiency by azimuth(direction) will be useful reference for practitioners in designing the solar PV systems in the WWTPs.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.155-155
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• 2016

DLC (Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소 DLC 로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 고온안정성, 높은 경도 (30~80 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용되고 있으며, 최근에는 고내구성을 보유하면서 전기적 특성을 가지는 기능성 DLC막의 요구가 증대하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 수행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통한 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지 및 flux 변화를 통해 ta-C 막의 전기적, 기계적 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0 ~ 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도 (Hardness), 마찰계수, 전기적 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라 10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인한 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만 분석법을 통해 증명하였다.

• 접착 및 계면
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• 제20권4호
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• pp.140-145
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• 2019

환경적 관점에서 고분자필름이나 코팅제 산업계에서 이산화탄소와 휘발성 유기화합물의 저감은 가장 중요한 이슈 중의 하나이다. 광경화 시스템은 용제를 사용치 않아 휘발성 유기화합물의 방출을 최소화 할 수 있고 빠른 경화로 인한 에너지 소모가 적은 잇점이 있다. 또한, 생분해성 고분자는 거대한 폐플라스틱의 발생을 고려하면 환경적으로 경제적으로 많은 관심을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 생분해성 고분자인 폴리락타이드 다이올과 폴리에틸렌 글리콜을 폴리올로하여 광경화형 폴리우레탄 아크릴레이트를 합성하였고 자외선에 의해 말단의 아크릴레이트 그룹의 경화반응을 진행하였다. 경화된 필름의 인장강도, 파단율 및 Tg는 폴리락타이드 다이올의 함량 증가와 더불어 증가하였고 친수특성과 열정안정성은 폴리에틸렌 글리콜 함량과 비례하였다. 따라서 친환경적인 폴리올의 함량 조절로 광경화 폴리우레탄 아크릴레이트의 물성이 조절 가능하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권6호
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• pp.95-102
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• 2011

The purpose of study is to estimate heating, cooling load performance and economic efficiency in office building with applied the functional paint. this paint can reduced SHGC(Solar Heat Gain Coefficient) on the glazing surface by coating. In this study, estimated to compared with double glazing, low-e glazing, IP(Insulation Paint) and IPu(Insulation UV-Cut Paint) coating glazing. As a result of this study, 1)heating & cooling load Analysis, SHGC value and U-factor of double glazing is about 0.70 and 3.29($W/m^2K$). low-E glazing is about 0.65 and 2.70($W/m^2K$). Two-side it is about 0.27 and 3.25($W/m^2K$). When compared to double glazing, annual heating & cooling load of low-E glazing, Two-side IPu and IP paint coating glazing is 3,012MWh($124kWh/m^2$), 2,910MWh($120kWh/m^2$), 2,867MWh($118.4kWh/m^2$) and 2,867MWh($118.4kWh/m^2$). It i sreduced to 2.0%, 5.2%, 6.7%, and 6.7% respectively. 2)the estimation of economic efficiency, low-e glazing installed in office building can not recover the investment within a lifetime 40years. but IPu and IP paint, two-side coating in glazing, have a payback period of 13 years respectively.

• 대한안전경영과학회지
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• 제19권1호
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• pp.211-217
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• 2017

In this study, we investigated to the heat transfer performance of coating nano-structure with various shapes and patterns on the heat transfer surface. As a result of the measurement of the 3D nano shape, it was confirmed that the roughness generally increases when the adhesive is sprayed on the coating surface and finished durability experiment. In the case of TEOS adhesive, the roughness increased by $0.074{\mu}m$, $0.012{\mu}m$ and $0.015{\mu}m$, and the contact angle decreased $12.64^{\circ}$, $1.31^{\circ}$, $9.84^{\circ}$ at the coating time of 120 seconds, 180 seconds and 240 seconds, respectively. In the case of PVA adhesive, the roughness increased by $0.069{\mu}m$, $0.056{\mu}m$ and $0.03{\mu}m$, and the contact angle decreased $2.85^{\circ}$, $4.82^{\circ}$, $6.96^{\circ}$ at the coating time of 120 seconds, 180 seconds and 240 seconds, respectively. In the case of DGEBF adhesive, the roughness increased by $0.042{\mu}m$, $0.053{\mu}m$ and $0{\mu}m$, and the contact angle decreased $0.81^{\circ}$ at the coating time of 120 seconds, increased $4.82^{\circ}$, $6.96^{\circ}$ at the coating time of 180 seconds and 240 seconds, respectively. As a result, the durability tends to decrease as more nano-structures are deposited, and 3D nano shapes, contact angles and SEM photographs showed that the performance of the PVA adhesive was superior among the three adhesives.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.80-85
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• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국표면공학회지
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• 제38권3호
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• pp.95-99
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• 2005

Quaternary Ti-Cr-Si-N coatings were synthesized onto steel substrates (SKD 11) using a hybrid method of arc ion plating (AIP) and sputtering techniques. For the Syntheses of Ti-Cr-Si-N coatings, the Ti-Cr-N coating process was performed substantially by a multi-cathodic AIP technique rising Cr and Ti targets, and Si was added by sputtering Si target during Ti-Cr-N deposition. In this work, comparative studies on microstructure and evaluation of mechanical properties between Ti-Cr-N and Ti-Cr-Si-N coatings were conducted. As the Si was incorporated into Ti-Cr-N coatings, the Ti-Cr-Si-N coatings showed largely increased hardness value of approximately 42 GPa than one of 28 GPa for Ti-Cr-N coatings. The average friction coefficient of Ti-Cr-N coatings largely decreased from 0.7 to 0.35 with increasing Si content up to 20 at. $\%$. In addition, wear behavior of Ti-Cr-N coatings against steel ball was much improved with Si addition due to the surface smoothening effect and tribe-chemical reaction.

• 한국표면공학회지
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• 제52권3호
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• pp.163-170
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• 2019

Durability of instrument is one of the most important factor to ensure accurate treatment and decrease failure for the orthopedic surgical operation. Normally, a set-screw driver tip has been processed with hard coating for their higher durability and wear resistance. And several surface modification methods were obtained such as titanium nitride (TiN) coating, diamond like carbon coating, other nitriding, and etc. In this study, we have surface modified on set-screw driver tip with TiN and DLC, investigated whether the TiN and DLC coatings affect the mechanical properties and durability of the set-screw driver tip in the pedicle screw system. The surface morphologies were observed with scanning-electron microscopy (SEM), and the static/dynamic torsional properties were investigated with universal testing machine based on ASTM F543. Coating thickness of each coatings were commonly around $1^{\circ}C$. Static torsional stiffness, and ultimate torque values for DLC and TiN coated samples were significantly higher than those of non-coated sample by the pared T-test. Surface morphology of after the dynamic torsional test was more clean with less scratch or friction traces from DLC coating than that of TiN coating and non-coated sample.