• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-146
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• 2007

플라즈마 이온 확산법을 이용하여 $N_2$ $CH_4$와 Ar의 기체 혼합물로부터 탄절화 타이타늄을 제조하였다.. 타이타늄 합금에 형성된 탄질화 타이타늄은 증착온도가 증가할수록 TiCN(200)으로 우선성장 하였고, 온도에 증가함에 따라 탄질화층의 두께도 증가하는 경향이 나타났으며, 미소경도의 증가와 좋은 내마모성특성이 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.197-207
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• 2022

본 연구는 조선누층군 내 타이타늄 광체의 모암이 되는 면산층 암석을 기계학습기법을 분광분석 결과에 적용하여 탐지하였다. 이를 위해 면산층과 타 층들의 구성 광물을 파악하고, 타이타늄 함량을 측정하였으며, 전자기파 반응 특성을 분석하였다. 면산층은 다른 층들에 비해 불투명 광물을 많이 함유하고, 석영 입자와 점토광물로 구성된다. X선 형광분석 결과, 면산층의 평균 타이타늄 함량은 타 층들에 비해 최소 10배 이상의 타이타늄 함량을 보이며 낮은 함량군과 높은 함량군의 다봉분포를 갖는다. 이는 면산층 내의 타이타늄이 함유되는 사질과 이질이 교호 반복되는데 사질 부분은 이질 부분보다 타이타늄의 함량이 상대적으로 높기 때문이다. 분광분석 결과, 면산층은 산화철의 흡광 특성이 근적외선 영역에서, 점토광물에 의한 흡광 특성이 단파적외선 영역에서 관찰되며, 풍화면의 경우 점토광물 특성이 보다 강해지는 경향을 보인다. 타이타늄 광화대의 탐지는 티탄철석 자체의 분광 특성이 특징적이지 않아 광체를 탐지의 대상으로 보기보다는 모암인 면산층을 탐지하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 랜덤포레스트 기계학습 기법을 이용한 면산층의 탐지 정확도는 84%, 전체정확도 97%를 보였으며, 산화철의 분광 특성과 점토광물 분광 특성이 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이는 분광 특성이 타이타늄 모암인 면산층 암석을 효율적으로 탐지할 수 있음을 지시하고, 확대 적용 될경우 무인항공기반 타이타늄 광체 탐사에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권2호
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• pp.19-32
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• 2023

본 연구에서는 수소분위기 내 사염화타이타늄의 마그네슘 열환원을 이용한 수소화타이타늄 분말 합성 과정 중 온도 및 소결 조건에 따른 분말 특성 변화를 조사하였다. 수소화타이타늄 생성에 미치는 온도의 영향을 검토하기 위해 1023~1123 K의 1 atm 수소분위기에서 약 30 분간 사염화타이타늄과 마그네슘을 반응시켰다. 환원반응 후 생성된 수소화타이타늄 분말의 소결이 진행되도록 0~120 분간 환원반응 온도를 유지시켰으며, 반응 종료 후 회수된 생성물의 산소농도를 분석하였다. 실험결과, 1023 K에서는 TiH_1.924 이 생성되었으나, 1073K 및 1123 K에서는 TiH_1.924와 TiH_1.5의 혼합물이 생성되었다. 또한, 반응온도가 높을수록 생성된 수소화타이타늄 분말의 수소농도는 감소하였다. 반응온도 및 소결시간이 증가할수록 분말의 산소농도는 감소하였으며, 이는 분말의 비표면적 감소에 기인하였다. 반응온도 1073 K 및 소결시간 120 분 실험조건에서 최저 산소농도 0.246 mass%인 TiH_1.924와 TiH_1.5의 혼합물이 제조되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.104.1-104.1
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• 2012

타이타늄(Ti)은 비강도가 높고, 내식성이 우수하여 항공기, 자동차 및 선박과 같은 수송기기의 소재로 사용되고 있다. 이러한 특성을 가진 타이타늄을 이종소재와 결합하여 더 우수한 기계적 특성을 얻을 수 있다면, 그 응용범위를 확대할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 타이타늄과 알루미늄(Al) 판재를 적층한 후, 열간압연을 통해 타이타늄/알루미늄 적층재를 제조하였다. 이와 같은 적층재를 다양한 압하율로 냉간 압연한 후 미세조직을 관찰하였으며, 인장시험을 통해 기계적 특성을 조사하였다. 아울러 타이타늄 판재만으로도 유사한 실험을 실시하여 기계적 특성을 적층재와 비교 평가하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.66.2-66.2
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• 2018

금속의 양극산화 공정(anodizing)은 전해질 내 금속에 인위적으로 전위를 가해 금속 표면에 얇은 산화막(oxide layer)을 형성하여 금속의 내식성, 내마모성을 증가시키는 공정이다. 타이타늄은 가볍고 단단하여 산업분야에 유용하게 사용되며 이와 같은 양극산화 공정을 통해 내식성, 내마모성을 크게 높일 수 있다. 본 연구에서는 항공기 부품용 타이타늄의 최적 양극산화 조건을 찾기 위해 전압의 파형, 전해액의 조성에 따라 양극산화 실험을 진행하였다. SEM, AFM, EDS, 분광측색계, 색채색차계 등을 이용하여 각 조건에 해당하는 타이타늄의 산화막($Tio_2$)의 두께, crack 형태, pore 형태, 균일도, 표면 조도, 내전압, 색 수치를 분석하였다. 그 결과 전압 DC 140 V, 주성분이 KOH $Na_3PO_4{\cdot}12H_2O$인 전해액으로 이루어진 양극산화 조건에서 가장 균일하고 색 재현성이 우수한 타이타늄의 산화막($Tio_2$)을 형성하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권6호
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• pp.41-47
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• 2013

본 연구에서는 칼슘에 의한 타이타늄 스크랩의 탈산에 대하여 조사하였다. 타이타늄 스크랩의 탈산에 미치는 스크랩과 칼슘의 질량비, 반응시간, 반응온도, 입자크기, 그리고 산세조건의 영향에 대하여 검토하였다. 실험은 Ar 분위기의 밀폐된 스테인리스강제 반응기 내에서 30분에서 90분까지 실시하였다. 반응온도 $1000^{\circ}C$, Ti/Ca의 질량비 2.5인 조건에서 30분 동안의 칼슘 열환원반응에 의해 타이타늄 스크랩의 산소농도는 0.54에서 0.19 wt%로 감소하였다. Ti/Ca의 질량비 2.5에서 30분 동안 $1100^{\circ}C$에서 탈산한 타이타늄 스크랩의 산소농도는 최저 0.126 wt%를 나타내었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제55권2호
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• pp.151-155
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• 2017

목적: 이 연구의 목적은 새로운 타이타늄 구성요소를 가진 지르코니아 지대주의 나사 제거력의 변화에 대해 알아보는 것이다. 내부연결 임플란트를 위한 새로운 지르코니아 지대주의 동적하중 후 지대주 나사의 제거력을 기존의 타이타늄 지대주와 비교하여 분석하였다. 재료 및 방법: 내측연결 임플란트와 타이타늄 지대주, 타이타늄 구성요소를 가진 지르코니아 지대주를 준비하였다. 12개의 내부연결형 임플란트에 6개의 타이타늄 지대주를 연결하고(대조군), 6개의 타이타늄 구성요소를 가진 지르코니아 지대주(실험군)를 30 Ncm의 토크로 연결한 후 동적하중 전후의 나사 제거력을 측정하였다. 동적 만능재료시험기를 사용하여 연결체의 장축과 30도 각도를 이루도록 하고 300 N 하중크기로 100만번의 하중이 가해졌다. 동적하중 전후의 지대주 나사 제거력을 t검정을 통해 신뢰구간 95%로 통계적 유의성을 검증하였다. 결과: 두 그룹 모두에서 동적하중 후 나사 풀림을 보이지 않았다. 동적 하중 전후의 나사 제거력은 두 그룹 모두에서 통계적으로 유의한 차이가 있게 나타났다(P < .05). 동적 하중 전후의 나사 제거력 차이는 대조군에서 $-7.25{\pm}1.50Ncm$, 실험군에서 $-7.33{\pm}0.93Ncm$ 로 나타났다. 통계분석 결과 두 군간에 나사 제거력 차이에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(P > .05). 결론: 이 실험의 결과에 한하여 타이타늄 구성요소를 사용한 지르코니아 지대주의 동적하중 후 지대주 나사 제거력의 변화는 타이타늄 지대주와 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권2호
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• pp.114-118
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• 2017

목적: 이 연구의 목적은 타이타늄 구성요소를 가진 지르코니아 지대주가 내부연결 임플란트에 사용되었을 때 나사 풀림에 대해 알아보는 것이다. 열순환 후 타이타늄 소켓을 가진 지르코니아 지대주와 타이타늄 지대주의 나사 풀림과 제거력을 비교 분석하였다. 연구 재료 및 방법: 내측연결 임플란트와 내측연결 타이타늄 지대주, 타이타늄 소켓을 가진 외측연결 지르코니아 지대주를 준비하였다. 내부연결형 임플란트에 5개의 타이타늄 지대주를(대조군), 타이타늄 소켓을 가진 5개의 지르코니아 지대주(실험군)를 각각 연결하고 30 Ncm의 토크로 조인 후 열순환 처리 전후의 지대주 나사 제거력을 측정하였다. 각 시편들은 열순환 장치의 수조에서 $5^{\circ}C$와 $55^{\circ}C$의 물에 60초씩 교대로 2,000회의 열순환을 시행하였다. 각 시편의 나사 풀림을 조사하고 열순환 전후에 나사 제거력을 통계학적으로 분석하였다. 결과: 두 그룹 모두에서 열순환 후 지대주 나사 풀림을 보이지 않았다. 열순환 전후의 나사 제거력 차이는 대조군에서 $-1.34{\pm}2.53Ncm$, 실험군에서 $-1.26{\pm}2.06Ncm$ 로 나타났다. 독립표본 T 통계분석 결과 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 결론: 이 실험의 결과 내에서 내부연결 임플란트를 위한 지르코니아 지대주 내 타이타늄 소켓이 열순환 후 지대주 나사풀림에 타이타늄 지대주와 비교하여 유의한 영향을 나타내지 않았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.49.1-49.1
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• 2009

최근 손상된 생체조직의 재생 또는 대체를 위하여 다공성의 지지체(scaffold)를 이용하는 연구가 활발히 이루어져 왔다. 지지체 재료는 조직 재생을 목적으로 하는 경우에는 생분해성 고분자, 생흡수성 세라믹스 또는 이들의 복합재료가 사용되고, 조직 대체를 목적으로 하는 경우에는 금속 또는 세라믹스 재료가 단독으로 사용된다. 현재 경조직 대체를 위한 임플란트 재료로 사용되고 있는 금속재료 중 대부분이 타이타늄 또는 타이타늄 합금이다. 타이타늄은 비강도, 내식성이 우수하며, 생체 내 환경에서 부동태피막 재생 속도가 빠르고, 섬유상 결체조직 형성 두께가 얇아 생체의료용 소재로서 각광을 받고 있다. 다공성 타이타늄은 기존 타이타늄 소재의 장점에 다공체의 구조적인 특성을 부가하여 하중을 받는 골 결손부에 사용될 경우 뼈와의 탄성계수 차이에서 기인하는 응력차폐(stress shielding) 효과를 최소화할 수 있고, 다공체 내부로 골조직 성장을 유도할 수 있어 지지체와 골조직이 일체화되는 골융합 효과의 극대화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 기공 구조를 다양하게 제어할 수 있고, 3차원적 연결 기공구조를 만들 수 있는 적층조형(layer manufacturing) 기술을 이용하여 3차원 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였으며, 이에 대한 세포독성, 조골세포 증식능 등 in vitro 생체적합성을 평가하고, Rat model 을 이용한 in vivo 생체적합성을 평가하였다. 또한 지지체의 골조직 재생 유도성의 증대를 위한 생체활성처리 영향도 분석 평가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.33-39
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• 2007

직류 ESR(Electro Slag Remelting)장치를 이용하여 타이타늄 스크랩의 재용해 및 정련에 관한 기초연구를 수행하였다. 비소모성 양극으로는 흑연봉을, 슬래그로는 $CaF_2-TiO_2$계를 사용하였다. 재용해한 타이타늄 잉곳의 형상 및 산소 함량에 미치는 슬래그 조성의 영향을 검토하였다. $CaF_2-TiO_2$계 슬래그에서는 잉곳 내부에 슬래그의 혼입이 없는 매우 양호한 형상의 타이타늄 잉곳이 형성되었으며, 산소 함량도 타이타늄스크랩보다 낮은 값을 나타내었다. $CaF_2-TiO_2$계 슬래그에 CaO를 첨가한 경우 잉곳 내부에 슬래그가 혼입되었으며, 산소 농도도 Ti 스크랩 보다 높은 값을 나타내었다.