• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1620-1625
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• 2015

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.166.2-166.2
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• 2016

최근 생산 장비의 발달로 인해 절삭공구, 전기전자 부품, 항공 및 자동차 부품 생산에 필요한 생산 장비의 수명연장, 고속 절단 및 고성능화가 중요시 되면서 우수한 내구성, 내마모성 및 고온 안정성을 갖는 기계부품 및 공구를 요구하게 되었다. 내마모성을 가지는 표면을 얻기 위해서는 TiN, TiC, AlN, Al2O3, CrN, ZrO2와 같은 경도 높은 물질을 증착하여 특성을 개선시키는 방법이 있다. 특히 AlN은 비교적 우수한 경도와 고온 안정성을 가지고 있어, 생산 장비의 고속 절단 및 반복되는 정밀 작업으로 인한 열충격과 마모를 완화시키는 역할을 하는 코팅재로 사용하기 적합하다. 본 실험에서는 RF-magnetron sputtering 방법을 이용하여 AlN 박막을 파워 150W, 질소가스 분압비에 따라 25%, 50%, 75%, 100%의 조건으로 금속기판 위에 증착하였다. 금속 기판 위에 제작된 AlN막은 XRD (X-ray Diffraction)을 사용하여 배향성을 확인하였고, HM-220 (Micro-vickers hardness tester)을 사용하여 AlN박막의 경도를 측정하였으며, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 표면의 구조와 거칠기를 측정하였다. 이 실험을 통하여 우수한 물성과, 치밀한 조직의 AlN박막이 고속 절삭 공구, 유공압 실린더, 베어링과 같은 금속부품의 코팅소재로 적용가능 할 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.98.1-98.1
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• 2016

PTFE (Polytetrafluoroethylene) 는 벌크 형태는 물론 박막으로도 독특한 특성을 나타내는 물질이다. 매우 낮은 마찰계수, 발수표면특성, 화학적 비반응성은 다양한 방면의 적용이 가능하게 한다. 두께 $1-2{\mu}m$ 이나 50 nm 이하의 박막의 형태로서 발수 특성은 스퍼터링 조건에 따라서는 벌크 PTFE의 특성보다 뛰어나다. 순수한 PTFE 타겟을 사용하여 얇은 PTFE 막 증착을 위해 RF (radio-frequency) 스퍼터링을 하였다. 스퍼터 타겟 건 파워, 공정 압력, 그리고 기판 스테이지와 Si wafer 나 다양한 시편에 인가되는 RF 바이어스 (bias) 등과 같은 스퍼터링 변수의 변화가 가능하다. 공정 변수에 따라서 RF 스퍼터링에 의한 순수한 PTFE 박막과 바이어스가 인가된 유사 PTFE 박막을 비교하여 탐구하였다. 스퍼터링에 의한 PTFE 코팅은 접촉각이 100도 또는 그이상의 초발수성을 나타내는 장점을 갖고 있고, 90% 이상의 높은 투과도를 나타낸다. PTFE 타겟을 사용한 종래의 일반적인 스퍼터링에 의하여, 일예로 실리콘 웨이퍼상에 증착된 코팅막은 낮은 경도와 기판과의 밀착력이 좋지 않은 문제를 갖고 있다. 높은 에너지 환경에서 만들어진 PTFE 코팅은 기존의 스퍼터링 방식으로 만들어진 코팅에 비해 다른 특성을 나타낸다. PTFE 막의 경도와 밀착력을 높이고자 bias를 인가한 RF 스퍼터링을 시도하였다. 코팅 접촉각, 투과도, 나노인덴터에 의한 경도, 그리고 스크래치 테스트에 의한 코팅막의 밀착력을 살펴보았다. PTFE 폴리머 타겟을 사용한 RF 스퍼터링으로 만들어진 고경도 PTFE 유사 코팅의 경도 변화 기구를 고찰하였다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권1호
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• pp.75-81
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• 2010

측두하악장애 치료를 위해 사용되는 야간 이갈이 교합장치의 착용 여건을 in vitro 실험으로 재현함으로써, 수분 침윤 및 건조 주기 반복 처리가 교합장치용 레진의 표면경도와 굴곡강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 폴리메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 교합장치용 레진을 사용하여 막대형의 시편을 제작하였다. 대조군 1로 사용되는 레진 시편은 $37^{\circ}C$에서 7일간 수분에 침윤시킨 후, 그리고 대조군 2의 레진 시편은 상온에서 7일간 건조한 상태로 유지한 후 각각 시편의 표면경도와 굴곡강도를 측정하였다. 실험군으로 사용되는 레진 시편을 $37^{\circ}C$에서 7일간 수분에 침윤 시킨 후, 하루 8시간 동안 침수를 시키고 16시간 동안은 상온에서 건조를 시키는 수분 침윤 및 건조 주기 처리를 30일 동안 계속 하였다. 이러한 주기적 처리 1일째, 7일째, 30일째에 시편의 표면경도와 굴곡강도를 측정하였다. 대조군과 실험군의 표면경도와 굴곡강도의 차이에 대해 통계분석을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 실험군과 대조군의 교합장치용 레진의 표면경도는 수분 침윤 및 건조 주기의 반복 처리에도 유의한 차이를 보이지 않았다. 2. 교합장치용 레진의 굴곡강도는 수분 침윤 및 건조 주기를 30일간 처리한 실험군이 1일째의 실험군 및 제1대조군에 비해 더 컸다. 이러한 결과를 측두하악장애 환자들에서 교합장치를 사용하고 보관하는 방법에 고려할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2006년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.13-13
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• 2006

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.24-24
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• 2000

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2005년도 추계학술발표회 및 workshop
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• pp.5-35
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• 2005

• 한국표면공학회지
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• 제5권2호
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• pp.5-6
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• 1972

• 치위생과학회지
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• 제10권4호
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• pp.295-300
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• 2010

본 연구에서는 자가 미백제로 많이 사용되고 있는 10% CP를 이용하여, 불소가 함유되지 않은 미백제, 불소가 함유된 미백제, 그리고 10% CP로 미백한 후에 불소를 적용하여 하루에 8시간씩 14일 동안 처리함으로써, 치아표면의 색과 미세경도에 미치는 영향을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 색조 변화측정 결과, 대조군을 제외하고 미백 처리한 모든 군에서 치아 미백 후 시간 경과에 따라 $L^*$ 값과 ${\Delta}E^*$ 값에 유의한 차이가 있었고(p<0.05), 비슷한 수준의 미백효과와 함께 치아의 색조에서 노란색이 감소됨을 관찰할 수 있었다. 2. 미백 처리 전후의 법랑질의 표면경도를 분석한 결과 대조군에서는 별 차이를 보이지 않았으나, 미백 처리한 모든 군에서 유의한 미세경도 감소를 보였다(p<0.05). 특히 10% CP군은 가장 낮은 미세경도 수치를 보였고, 미백제에 불소가 함유된 군과 미백 후 불소를 적용한 군은 미세경도 감소폭이 줄어들었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 2주간 진행되는 10% CP는 치아미백에 효과적이며, 미백제에 불소를 함유시켜도 미백에는 영향을 주지 않았으며, 표면미세경도는 불소가 함유되지 않은 미백제에 비해 덜 감소했다. 임상에서 미백으로 인한 부작용을 최소화하는데 적정 농도의 불소를 이용해 적용될 수 있도록 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.79-79
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• 2011

water cavitation peening(WCP)은 water jet 과정으로 인한 cavitation이 발생할 때, 금속표면 cavitation 현상에 의해 재료표면의 잔류응력과 경도 등의 물성을 변화시키게 되며, 그로 인해 생긴 잔류 응력으로 재료의 내구성 및 수명을 향상시키는 기술이다. 최근에는 water jet을 이용한 장치들이 건설 분야, 일반기계분야, 컷팅 공정, 분쇄 등 다양한 분야에서도 사용되고있다. 그러나 water jet을 이용한 peening은 소개 된지 20여년이 경과했음에도 불구하고 연구 및 개발 내용은 shot peening에 비해 아직 초기 단계이다. water cavitation peening은 기존의 피닝 방법의 단점을 보완 할 뿐만 아니라 환경적인 측면에서도 그 가치가 크다. 아직은 다른 peening 기법 보다 잔류압축응력 부가 측면에서 그 효과가 떨어지지만, water cavitation peening은 열에 영향을 받는 영역이 생성되지 않으며, 기계의 표면 가공을 하는 동안 어떤 미세한 먼지도 생성하지 않아 친환경적이다. 또한 복잡한 외형을 가지는 부품 및 내면에 적용성이 뛰어나고, 표면 정밀도 저하가 낮다는 장점이 있다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 대하여 증류수 내에서 water cavitation peening 시간, 거리, 파형 등의 변수를 적용하여 최적 조건을 찾고, 다양한 전기화학적 실험을 실시하였으며, water cavitation peening 부의 부식특성을 평가 하였다. ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 이용하여 동합금 표면에 water cavitation peening을 실시하고, 실험 후 표면의 손상거동을 관찰하기 위하여 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하였다. 물성치 변화를 확인하기 위하여 SHIMADZU사의 HVM-2 Model의 비커스 경도기를 이용하여 표면 경도값을 측정하였다. 전기화학실험은 각 3회 이상 실시하였으며, Tafel 분석결과로 부식전류밀도와 부식전위의 평균, 부식전위를 알 수 있었고, 음분극 실험결과, 용존산소 환원반응에 의한 농도분극에서 수소가스발생에 의한 활성화 분극으로 진행되는 변곡점을 확일 할 수 있었다.