• 제목/요약/키워드: 표면용해

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액체/초임계 이산화탄소의 QCM을 이용한 초음파 세척 효과 연구

  • 박광헌;고문성;윤청현;김홍두;김학원
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.2-2
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    • 2002
  • Quartz Crystal Microbalance(QCM)은 표면에 묻은 물질의 미량의 무게변화도 간단히 측정 할 수 있어 반웅기 내에서 일어나는 현상올 in-situ로 즉시 알 수 있는 장점을 가진 장치이 다. 이 장치를 이용하면 초엄계 이산화탄소 내에서 용해도를 알 수 있고, 대상물질이 녹아냐 가는 속도를 측정하면 확산계수를 구할 수 있다. 그리고, 초음파 혼을 반응용기 내에 설치하 고, 초음파 효과를 알아보았다. 먼저 static system에서 초음파 효과를 알아보았다. Cu(acac)2를 대상으로, 밀폐된 용기에서 수행한 실험에서, 액체와 초임계 이산화탄소 내에서 용해속도를 QCM으로 구할 수 있었다. 용해속도로부터 Cu(acac)2의 확산계수를 측정할 수 있었다. 액체 내에선 $10^{-4}{\;}cm2/sec$, 초임계상태에서 $10^{-2}{\;}cm2/sec$의 값을 갖는 것으로 나타 났다. 그리고, 초음파를 사용할 경우 이 확산계수값이 4-5배정도 증가하는 것으로 냐타났다. 이어서 dynamic system에서 반응을 알아보았다. Cyanex를 함유한 C02를 반응용기에 흘리 면서 QCM표면에 묻은 Co이온의 용해속도를 측정하였다. 초음파는 용해도에 아무 역활을 안하는 것으로 나타났다. 주어진 조건에서 13 microgram/gram-cyanex의 용해도를 갖는 것 으로 나타났다.

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Ca/P 비에 따른 수산화아파타이트 생체재료의 표면용해 특성 (Surface dissolution of Hydroxyapatite Biomaterials with Ca/P Ratio)

  • 서동석;김환;이종국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.45-50
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    • 2004
  • Ca/P 비가 각각 1.62, 1.67, 1.72인 수산화아파타이트(Hydroxyapatite, HA) 세라믹스를 제조하고, HA 표면에서 수용액에 의하여 일어나는 용해현상을 고찰하였다. 수용액에서 3일간 침적시킨 경우 입계에서부터 용해가 시작되었으며, 침적시간이 10일로 증가하면서 이러한 입계용해에 의한 HA 세라믹스의 미세구조적 분해 현상은 비화학양론적 조성, 즉 Ca/P 비가 1.62 또는 1.72인 시편에서 두드러지게 나타났다. 주목할만한 것은, 용해가 진행되는 동안 세라믹스의 표면에는 골식세포의 흡수 과정에서 흔히 볼 수 있는 표면 결함(lacunae)과 매우 유사한 모양을 갖는 원형의 빈 공간(cavity)이 형성되었다.

Synthesis and Characterization of Mono- and Multi-Layer Hybrid Graphene Film

  • 정대성;김유석;고용훈;김지선;박승호;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.379.2-379.2
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    • 2014
  • 열 화학기상증착법은 여러 가지 그래핀의 제작방법 중 대면적으로 양질의 그래핀을 효과적으로 합성할 수 있는 방법으로 널리 이용되고 있다. 이 방법으로 그래핀을 합성할 경우, 주요 변수로 성장 온도와 촉매 금속이 있으며 이를 적절히 조절함으로써 합성되는 그래핀의 결정성과 층수를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 탄소 용해도가 작은 두꺼운 촉매 금속 기판 위에 선택적인 위치에 탄소 용해도가 큰 얇은 촉매 금속을 증착하여 그래핀의 층수를 적절하게 제어하고자 한다. 그래핀을 합성하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 두 층의 촉매 금속은 표면 에너지를 낮추기 위해 합금을 형성하게 되며, 이 때 탄소 용해도가 변화할 것으로 예상된다. 이 변화하는 탄소 용해도에 맞추어 탄소 공급원인 메탄 가스를 주입하는 시기를 적절히 조절하게 되면, 합성되는 그래핀의 층수 조절이 가능할 것이라 예상한다. 탄소 용해도가 큰 금속으로 니켈을, 탄소 용해도가 작은 금속으로 구리를 선택하였다. 우선 니켈의 확산 거리를 계산하여 메탄 가스를 주입하는 적절한 온도를 결정하였으며, 이 온도를 기준으로 표면에서의 니켈의 함량을 분석하였다. 니켈의 함량과 표면에서의 탄소의 구성비의 관계를 조사한 결과, 본 실험에서 이용한 방법으로 그래핀의 층수를 조절하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

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Characterization of Graphene Transparent Conducting Film Fabricated on Self-Assembled Monolayers/Polyethylene Terephthalate

  • 고용훈;정대성;;차명준;전승한;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.380.1-380.1
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    • 2014
  • 열 화학기상증착법은 여러 가지 그래핀의 제작방법 중 대면적으로 양질의 그래핀을 효과적으로 합성할 수 있는 방법으로 널리 이용되고 있다. 이 방법으로 그래핀을 합성할 경우, 주요 변수로 성장 온도와 촉매 금속이 있으며 이를 적절히 조절함으로써 합성되는 그래핀의 결정성과 층수를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 탄소 용해도가 작은 두꺼운 촉매 금속 기판 위에 선택적인 위치에 탄소 용해도가 큰 얇은 촉매 금속을 증착하여 그래핀의 층수를 적절하게 제어하고자 한다. 그래핀을 합성하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 두 층의 촉매 금속은 표면 에너지를 낮추기 위해 합금을 형성하게 되며, 이 때 탄소 용해도가 변화할 것으로 예상된다. 이 변화하는 탄소 용해도에 맞추어 탄소 공급원인 메탄 가스를 주입하는 시기를 적절히 조절하게 되면, 합성되는 그래핀의 층수 조절이 가능할 것이라 예상한다. 탄소 용해도가 큰 금속으로 니켈을, 탄소 용해도가 작은 금속으로 구리를 선택하였다. 우선 니켈의 확산 거리를 계산하여 메탄 가스를 주입하는 적절한 온도를 결정하였으며, 이 온도를 기준으로 표면에서의 니켈의 함량을 분석하였다. 니켈의 함량과 표면에서의 탄소의 구성비의 관계를 조사한 결과, 본 실험에서 이용한 방법으로 그래핀의 층수를 조절하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

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운모와 장석의 실내 풍화실험 및 광물학적 특성 (Laboratory Weathering Experiment on Mica and Feldspar and Their Mineralogical Characteristics)

  • 이승엽;김수진;조원진
    • 한국광물학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.63-69
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    • 2006
  • 암석은 지표환경에 노출되면 오랜 세월동안 여러 요인에 의해 물리적 화학적 품화과정을 겪는다. 암석을 구성하는 광물 중 장석과 운모는 다른 광물들에 비해 가장 먼저 풍화되는 광물들이다. 자연계 풍화 화강암내에 존재하는 풍화 광물과 유사한 풍화 광물을 재현하기 위해 실내에서 신선한 광물과 산성용액과의 반응실험을 실시하였다. 흑운모의 경우, 낮은 pH조건에서 광물 용해 및 표면구조 파괴 현상이 초기에 시작되어 점차 진행되었고 사장석에서는 표면 침상 용해구조 발달 및 다량의 Al 성분의 침전물 형성이 두드러졌다. 강산조건에서는 모든 광물의 용해가 심화되었고 표면 용해구조가 뚜렷이 나타났다. 야외에서 관찰되는 광물표면의 용식각(etch pit) 및 표면 용해구조가 본 실험에서도 비슷하게 관찰되었고 광물 용해 및 풍화 조직이 광물 고유의 특성에 따라 발달됨을 알 수 있었다.

소듐붕규산염 유리의 표면 구조에 대한 분자 동역학 시뮬레이션 연구 (Na Borosilicate Glass Surface Structures: A Classical Molecular Dynamics Simulations Study)

  • 권기덕
    • 한국광물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.119-127
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    • 2013
  • 핵폐기물을 고화시키는 재료로 사용하는 붕규산염(borosilicate) 유리의 용해는 지층 처분장에 처리된 고준위 방사성 폐기물의 생태계 유출을 결정할 수 있는 중요한 화학반응이다. 습식 실험에서 유리의 용해속도(dissolution rate)는 유리 화학조성에 의해 크게 좌우되는 것이 관찰된다. 유리의 bulk 구조를 규명한 분광분석 실험에 의하면 유리의 화학조성과 분자수준(molecular-level) 구조(예: $SiO_4$ 사면체의 연결구조와 B 원소의 배위구조) 사이의 상관관계가 존재한다. 따라서 화학조성에 따른 유리 용해도의 차이는 조성에 따른 bulk 내부구조의 변화로 이해되어 왔다. 그런데 유리 표면은 수용액과 계면을 이루면서 용해 과정에서 가장 직접적으로 반응하는 부분이기 때문에, 화학조성에 따른 표면구조 변화에 대한 지식 또한 필요하다. 본 논문에서는 분자 동역학(molecular dynamics, MD) 시뮬레이션을 사용하여 4가지의 다른 화학조성을 가지는 소듐붕규산염 유리($xNa_2O{\cdot}B_2O_3{\cdot}ySiO_2$ 화학조성)에 대하여 bulk 구조와 실험으로 얻기 어려운 표면(surface) 구조를 연구하였다. MD 시뮬레이션은 유리 표면의 화학조성과 분자수준 구조가 bulk의 것과 매우 상이한 결과를 보여준다. 본 연구의 MD 시뮬레이션 결과는 화학조성에 따른 유리 용해도(특히 초기 용해과정)는 bulk 구조의 변화보다 유리 표면구조의 변화에 의해 크게 좌우될 수 있다는 표면구조에 대한 이해의 중요성을 역설한다.

용융법에 의한 수용성 유리의 제조 및 특성(II) : 용해 특성, 살균 효과 및 세포 독성 (Preparation and Characterization of Water-Soluble Glass Through Melting Process(II) : Dissolution Characteristics, Bactericidal Effects and Cytotoxicity)

  • 오승한;조종호;최세영;오영제
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.13-22
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    • 1997
  • 은 이온과 구리 이온을 동시에 함유하는 살균용 인산염계 수용성 유리를 용융법으로 제조하였다. 분말상의 유리 시편을 상온의 증류수에 넣어 조성과 시간에 따른 용해 특성을, bulk상 시편에 대해서는 용해 전.후의 표면변화를 각각 관찰하였고, 살균 효과 및 세포독성을 평가하였다. 은 이온:구리 이온=1:1인 조성에서 최대 용해량을 나타내었으며 용해거동은 초기부터 total dissolution이 지배적이었다. 시간의 경과에 따라 용해는 진행이 되지만, 표면에 생성되는 새로운 층은 관찰되지 않았다. Pseudomonas sp, e. coli, staphylococcus aureus, 및 salmonella균에 대한 살균 효과는 용해량의 증가에 따라 증가하여 우수한 살균효과를 나타내었다. L929 세포에 대한 독성 실험 결과, 은 이온의 농도가 10ppm이상에서만 독성을 나타내었다.

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고온 열처리에 의한 결정결함의 재용해 (The annihilation of the flow pattern defects in CZ-silicon crystal by high temperature heat treatment)

  • 서지욱;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.89-95
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    • 2001
  • 규소 결정의 용융 온도 근처인 $1350^{\circ}C$에서 Ar과 $O_{2}$gas를 이용하여 규소 wafer의 열처리시 vacancy ty[e 결함의 거동에 대해 알아보았다. 이 열처리에서는 wafer의 표면보다 wafer내부에서 결함의 용해속도가 매우 높음을 확인하였다. 이는 $1350^{\circ}C$에서는 규소내의 평형산소농도가 대부분의 CZ silicon에서의 산소농도보다 높아 산소의 understaturation현상과 silicon interstitial농도의 영향에 기인된 것으로 예상된다. 열처리 분위기의 영향을 알아보기 위하여 Ar과 $O_{2}$ 분위기에서 열처리한 결과 vacancy type 결함의 용해속도는 wafer의 내부에서는 차이가 없었고, wafer의 표면에서는 Ar이 $O_{2}$의 경우보다 결함의 용해속도가 높았다. $O_{2}$의 경우에는 표면산화막 성장시 유입된 silicon interstitial의 농도가 높아 결함의 용해속도가 떨어지는 것으로 판단된다. 이는 기존 연구에서 예상된 silicon interstitial이 vacancy cluster로 알려진 결정결함의 제거에 기여한다는 예상과는 상반된다. 본 연구의 결과 silicon interstitial의 존재는 void외부 산화막의 용해속도를 늦추어 결함 용해속도를 떨어뜨리는 것으로 예상된다.

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Laser beam 표면개질 (I) : 비용융에 의한 표면개질 (Laser beam Surface Modification(1): Non-melting Processes)

  • 김정수;서정훈
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제15권5호
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    • pp.25-35
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    • 1997
  • 현재, 표면개질에 주로 많이 사용되는 레이저는 세 종류로서, C $O_{2}$$laser(파장길이:10.6.\mum),$ Nd:YAG(neodymium-doped yettrium aluminum garnet) $laser(파장길이:1.06.\mum)$ 및 excimer laser(157~350nm) 등이다. 이 외에도 초기에는 ruby레이저빔이 사용되기도 하였으나, 현재는 많이 사용되고 있지 않다. 레이저 빔에 의한 표면개질에는 몇가지 장점이 있는데, 이러한 장점은 주로 급속가열과 급속냉각 효과에 기인하는 것이다. 즉, 1) 급냉효과에 의한 미세한 결정입자 형성, 2) 불안정상 (metastable phase) 또는 비정질 상 생성, 3) 열역학적 용해도 보다 높은 용해도. 4) 편석이 없는 균질한 미세조직, 5) 극히 낮은 기공도, 6) 좁은 열영향 부위, 7) 표면층과 모재 사이의 높은 결합력 등이다. 이 외에도 공정상의 장.단점들이 Ref.5, 6에 잘 요약 정리되어 있다. 지금까지 국내에서 레이저 표면개질에 대한 조사가 몇몇 있었으나, 본 조사에서는 보통 많이 다루어지지 않은 부분, 즉 충격경화 및 표면제어에 비중을 두었으며, 비용융 부분(I)과 용융부분(II)을 분리하여 정리하였다.

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표면 코팅제의 레진 강화형 글라스아이오노머 불소 유리량 및 용해도에 대한 효과 (Effects of fluoride release and solubility of resin modified glass ionomer with surface coating agents)

  • 윤태완;유승훈
    • 구강회복응용과학지
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    • 제35권2호
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    • pp.81-89
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    • 2019
  • 목적: 이 연구의 목적은 RMGIC에 레진 표면 코팅제를 적용하였을 때 용해도와 불소 유리량 간의 상관관계를 알아보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 불소 유리량과 용해도 측정을 위해 표면 코팅제를 도포하지 않은 Fuji II $LC^{(R)}$, $Filtek^{TM}$ Z350XT와 G coat $plus^{TM}$를 도포한 Fuji II $LC^{(R)}$, $Permaseal^{(R)}$를 도포한 Fuji II $LC^{(R)}$를 준비하고 불소 유리량과 용해도를 측정하였다. 결과: 일간 불소 유리량은 표면 코팅제 간의 차이는 유의하지 않았다. 불소 누적 유리량은 56일에 RMGIC를 사용한 군에서 유의한 차이를 보였다(P < 0.05). 용해도 측정에서 표면 코팅제를 도포하지 않은 RMGIC가 다른 세 군에 비하여 7일 째에서만 유의한 차이를 보였다(P < 0.05). 결론: 표면 코팅제는 RMCIG에서 초기 용매에 의한 물성 저하를 막아 수복재 내부에 불소를 보존하며 추후 수복재의 불소의 방출과 저장에 대한 영향 또한 감소한다.