• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.449-453
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• 2015

최근 표면개질을 통한 젖음성 향상을 위하여, 마이크로와 나노 구조가 계층적(hierarchical)으로 존재하는 표면에 대한 연구가 공학 및 다양한 연구 분야에서 활발하게 진행되고 있다. 계층적구조가 존재하는 표면에서 초친수성(super-hydrophillic)은 대개 물방울(water droplet)의 계면 거동에 의해 그 특성이 확인된다. 따라서, 본 연구에서는 초친수성 표면위에서의 물방울 계면 거동에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 포토리소그래피(photo lithography)공정과 건식 식각공정을 이용하여, 정량적으로 표면을 제작하였으며, 실험 표면에서의 계면 거동은 초고속카메라로 가시화하였다. 가시화 자료를 바탕으로, 물방울 계면거동은 표면에 존재하는 마이크로 및 나노구조의 지형학적 특성에 의해 영향을 받음을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제16권4호
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• pp.152-155
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• 2015

백금은 주조가 쉽고 잘 부식되지 않으며 다양한 화학 반응의 촉매로 사용되는 물질이다. 이러한 다양한 장점 때문에, 배기가스 필터, 부식 방지 전극, 수술 및 생체 이식 재료 등 다양한 분야에서 백금의 활용도가 높다. 그러나, 여느 금속과 마찬가지로 백금 표면은 물에 대한 젖음성이 그다지 크지 않아, 수계 환경에서 표면의 활용성이 좋지 않다. 이에, 본 연구에서는 백금을 매우 간단하면서도 효과적으로 젖음성을 향상시켜 초친수성(superhydrophilic)으로 만들어주는 코팅 방법을 보고하고자 한다. Sodium 3-mercapto-1-propanesulfonic acid 용액을 이용하여 백금 표면을 코팅한 결과, 백금 표면의 물에 대한 접촉 각이 $10^{\circ}$ 이하로 감소하는 것을 확인하였다. 단순 담금 코팅을 통해 만든 sodium 3-mercapto-1-propanesulfonic acid 자가조립 단분자막을 이용해 성공적으로 백금 표면을 초친수성 표면으로 코팅하는데 성공하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.123-128
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• 2021

Liquid dispensing systems are extensively used in various industries such as display, semiconductor, and battery manufacturing. Of the many types of dispensers, drop-on-demand piezoelectric jetting systems are widely used in semiconductor industries because of their ability to dispense minute volumes with high precision. However, due to the problems of nozzle clogging and undesirable dispensing behavior in these dispensers, which often result in device failure, the use of highly viscous fluids is limited. Accordingly, we studied the behaviors of droplet formation based on changes in viscosity. The effects of surface energy and the inner diameters of needle-type nozzles were also studied. Results showed that nozzles with lower surface energies reduced the ejection volume of droplets when a smaller nozzle diameter (0.21 mm in this study) was applied. These results indicate that the hydrophobic treatment of nozzle surfaces and the use of smaller nozzle diameters are critical factors enabling the use of highly viscous fluids in precision dispensing applications.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.531-536
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• 2017

최근들어 고체 표면의 젖음성을 향상시키기 위해 표면에 나노/마이크로 기술을 적용하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구를 통하여 나노 구조가 표면 젖음성을 향상 시킬 수 있고, 액체 퍼짐은 실 모세관(Capillary wicking)에 의해 형성된다는 것을 확인하였다. 그러나 대부분의 연구는 나노 구조의 작은 스케일때문에 분석하는데 어려움이 있어서 퍼짐현상을 정성적으로 분석하고 있다. 본 연구에서는 마이크로/나노/마이크로-나노 구조를 갖는 실리콘 표면에서의 액적 계면 거동을 정량적으로 분석하였으며, 계면의 거동은 방사광 X선 영상법으로 직접 측면가시화를 진행하였다. 그 결과 모든 구조 표면에서 퍼짐 현상이 발생하였고, 액체 계면의 거동이 서로 다르게 나타났다. 마이크로구조의 경우 일정한 액막 두께를 유지하며 퍼졌고, 나노구조는 완만한 경사를 갖는 것으로 나타났다. 마이크로-나노 구조의 경우 두 가지가 결합된 형태의 퍼짐현상을 보였다. 또한 액체의 퍼짐은 마이크로-나노 구조에서 가장 증진됨을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.76-81
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• 2012

대기압 플라즈마 처리를 통해 탄소나노튜브(CNT) 표면은 개질 되며 개질된 입자의 표면과 탄소섬유 강화 CNT 페놀 복합재료간에 계면접착력에 변화를 확인하였다. CNT 표면에 플라즈마 처리에 따라 표면 변화가 발생되고 표면 개질의 결과를 확인하기 위해 FT-IR을 사용하였다. 또한, 정적 접촉각 실험법을 통해 플라즈마 처리에 따른 CNT의 젖음성을 비교 평가하였다. 순수 CNT 입자의 접촉각은 $118^{\circ}$ 였으나, 플라즈마 처리를 할 경우 $60^{\circ}$도로 표면 개질을 통해 젖음성이 향상됨을 확인하였다. 탄소섬유와 CNT-페놀복합재료 간 계면접착력은 플라즈마 처리에 따라 겉보기 강성도가 증가되는 결과를 확인하였으며, 음향방출 실험법과 전기저항 측정법을 병행한 이중기지평가법을 통해 계면전단강도 (IFSS)를 계산하여 계면접착력 향상을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.215-215
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• 2015

Ag-Cu 공정 합금을 이용한 스테인리스 강의 brazing 거동에 미치는 산소의 영향을 조사하고 최적 brazing 조건을 도출하기 위하여 304L 스테인리스 강에 대한 다양한 산소농도의 Ag-Cu 공정 합금의 젖음성을 실험적으로 측정하였다. 0.02~0.07wt%의 범위에 해당하는 산소를 함유하였을 때 양호한 젖음 특성을 나타내었고, sandwich brazing 테스트를 통하여 유사한 조건에서 건전한 접합면을 얻을 수 있었다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.180-185
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• 2009

자동차용 웨더스트립 제조공정 중 발생하는 에틸렌-프로필렌 고무 스크랩을 고온전단분쇄기를 이용하여 표면활성화 된 분말을 얻은 후 이를 폴리프로필렌과 블렌드하여 열가소성탄성체를 제조하기 위한 기초연구를 수행하였다. 에틸렌-프로필렌 고무 스크랩 분쇄 시 표면활성제를 1.5 phr 첨가하면 최적의 표면활성화 된 분말을 얻을 수 있었다. 폴리프로필렌의 경우는 maleic anhydride를 반응블렌드에 의해 그라프트시켜 기능화 하였다. 기능화된 에틸렌-프로펄렌 분말과 폴리프로필렌을 블렌드하여 열가소성탄성체를 제조할 때 계면젖음 특성이 중요하기 때문에 계면젖음성을 향상시키기 위하여 상용화제로 poly(ethylene-co-acrylic arid)를 폴리프로필렌에 첨가하였다. Poly(ethylene-co-acrylic acid)는 폴리프로필렌의 표면장력을 감소시켰으며 이로 인해 에틸렌-프로필렌 분말과의 계면젖음성이 크게 증진될 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.123-128
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• 2018

플럭스의 활성제 종류에 따른 솔더페이스트의 인쇄성 및 젖음성을 평가하였다. 활성제는 디카르복실산 계열로 탄소기의 개수가 0인 옥살산, 1인 말론산, 2인 숙신산, 3인 글루타르산, 4인 아디프산, 5인 피메릭산이 사용되었다. SMT scope로 $250^{\circ}C$에서 용융솔더를 실시간 관찰했을 때, 글루타르산을 사용한 솔더가 가장 매끈한 표면을 갖고, 젖음성도 우수함을 알 수 있었다. 슬럼프율은 탄소기 개수가 1, 2, 3인 말론산, 숙신산, 글루타르산을 활성제로 사용했을 때 작았고, 퍼짐성은 활성제의 탄소기 개수가 2 이상인 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피메릭산을 사용했을 때 우수하였다. 웨팅밸런스로 젖음성을 분석한 결과 탄소기 개수가 3이상일 때, 제로크로스타임이 1초 이하로 우수함을 알 수 있었다. 탄소기 개수가 0, 1인 옥살산, 말론산을 플럭스 활성제로 사용하였을 때, 제로크로스 타임이 길고 최대 젖음력이 낮았다. DSC와 TGA를 통해 옥살산과 말론산을 활성제로 사용한 플럭스는 솔더링 시 분해가 발생되고, 이로 인해 활성도가 떨어져서 디웨팅 등이 발생하였다. 글루타르산은 재산화가 적고, 높은 젖음성과 낮은 슬럼프 특성을 보여 주었다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.305-310
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• 2021

섬유강화복합재료의 기계적물성은 섬유의 체적분율 및 사이징제 조건에 의한 계면강도에 영향을 받는다. 최적의 계면은 기지층에서 강화재로의 기계적 응력을 효과적으로 전달하여 응력 집중을 완화하고 결과적으로 복합재료의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 사이징제 조건 및 섬유체적분율에 따른 에폭시 수지와 유리섬유 간의 젖음성 및 계면강도를 평가하였다. 정적 및 동적접촉각을 이용하여 사이징제가 다른 유리섬유와 에폭시 수지의 표면에너지를 계산하였고, 이를 활용하여 접착일을 계산하였다. 유리섬유 토우 캐필러리 시험법을 이용하여 젖음성을 평가하였고, 마이크로드롭렛 인발시험을 통해 계산된 계면전단강도를 이용하여 계면강도를 평가하였다. 최종적으로 젖음성과 계면강도를 활용하여 최적의 유리섬유강화 복합재료 제작 조건을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.35-41
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• 2022

5G 시대를 맞아, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 자율주행 차량, 스마트 제조 등의 기술 소요가 증가하고 있다. 전자기기의 고효율을 위해 고집적회로 및 패키징 연구는 중요하다. 전해도금된 솔더는 범프 조성의 균일성에 한계가 있다. 작은 크기의 솔더 파우더로 구성된 솔더 페이스트는 고집적 패키징에 일반적으로 사용되는 솔더 중 하나이다. 솔더 페이스트에 나노 입자를 첨가하거나 기판 표면 마감 처리를 하여 젖음성을 향상시키고, 금속 패드 계면에서 금속간화합물의 성장을 억제하는 연구가 진행중이다. 본 논문은 나노 입자 첨가를 통한 솔더 페이스트의 젖음성 향상과 계면 금속간화합물의 성장을 억제하는 원리에 대하여 설명한다.