본 연구의 목적은 다양한 교정용 브라켓의 표면에 형성되는 타액성 피막의 조성을 확인하고, 전타액, 악하선타액 및 이 하선타액에서 유래하는 타액성 피막의 성분을 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 종류의 교정용 브라켓을 본 연구에 사용하였다. 이들은 $022{\times}028$ Roth Prescription의 상악 소구치 브라켓으로 조성은 다음과 같다: 스테인레스 스틸, 단결정 사파이어, 다결정 알루미나 및 플라스틱 브라켓. 교정용 브라켓을 각각 전타액, 이하선타액 및 악하선타액에 2시간 배양하여 타액성 피막을 형성시켰다 브라켓 피막의 타액성분은 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, Western transfer method 및 면역검출법을 통해 확인하였다. 이 결과 low-molecular weight salivary mucin, ${\alpha}-amylase$, secretory IgA (sIgA), acidic proline-rich proteins, cystatins 등이 모든 브라켓의 타액성 피막에 존재하였으며, 치아우식증의 원인균인 Streptococcus mutans의 부착을 촉진시키는 타액단백질인 high-molecular weight mucin은 어떤 브라켓에도 부착하지 않았다. 그러나, 비록 동일한 타액단백질이 모든 브라켓에서 발견되었지만, 타액단백질 부착 양상은 타액의 종류 및 브라켓의 종류에 따라 양적 및 질적으로 다르게 나타났다. 특히 sIgA는 이하선타액에서 유래한 브라켓 피막에 더 많이 부착하였고, cystatins의 경우는 플라스틱 브라켓에서 유래한 브라켓 피막에 더 많이 존재하였다 본 연구는 다양한 타액단백질이 교정용 브라켓에 부착하며, 타액단백질이 타액의 출처 및 브라켓의 종류에 따라 교정용 브라켓의 표면에 선택적으로 부착함을 나타내었다.
LCD 디스플레이 크기는 점차 대형화를 이루면서, 현재 LCD 디스플레이 크기는 3,000*3,320mm 크기까지 증가하여 개발이 활발이 이루어지고 있다. 디스플레이의 크기가 증가함에 따라 제조 장비의 크기도 증가되어야 하므로, LCD 디스플레이 CVD 공정에 사용되는 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 에 피막두께 $15{\mu}m$ 이상을 구현함과 동시에 두께 균일도가 우수하며 염수분무시험으로 168시간 이상의 내식성 확보가 가능한 양극산화조건 개발을 위하여 양극산화 피막의 각종 특성 평가를 실시하였다. 양극산화 피막 두께 측정은 와전류(Eddy Current)의 원리를 이용한 비파괴식 두께 측정법(ISO 2360, ASTM D 7091)을 적용하였으며, 염수분무시험 방법은 (KS D 9502)을 적용하였으며, HCl bubble stream 시험 방법은 HCl 5% 농도를 투명 아크릴 튜브에 채운후 bubble stream 을 종점으로 하여 평가를 실시하였으며, 열충격을 이용한 도금밀착성(KS D 0254), 도장접착력(ASTM D 3359) 등을 이용하여 전해조건 및 전해액 농도에 따른 피막 특성 비교평가를 실시하여 최적의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 양극산화 전해 조건을 개발하여 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 제조를 목적으로 하였다.
증착(Vapor Deposition)이란 어떤 물질을 증기화 시켜 기판에 응축시키는 공정을 말하며 물리증착(Physical Vapor Deposition; PVD)과 화학증착(Chemical Vapor Deposition)으로 대별된다. 빗각 증착 (Oblique Angle Deposition; OAD) 기술은 입사 증기가 기판에 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있으며 따라서 피막의 특성 제어가 가능한 기술이다. 지금까지 빗각증착은 증기의 산란이 발생하지 않는 $10^{-5}$ 토르 이하의 고진공에서 이루어져 왔다. 본 연구에서는 플라즈마를 이용한 스퍼터링과 음극 아크 증착을 이용하여 질화티타늄(TiN; Titanium Nitride) 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. TiN 박막은 내마모성 향상 및 장식용 코팅에 널리 이용되고 있다. 박막 제조시 특히 바이어스 전압을 박막 조직의 기울기를 제어하는 수단으로 이용하였고 빗각과 바이어스 전압을 이용하여 다층박막의 조직제어에 활용하였다. 박막의 미세구조와 방위, 경도를 SEM, XRD, Nano Indenter를 이용하여 측정하였고 반사율 및 박막의 조도는 Spectrophotometer와 조도 측정기를 이용하여 측정하였다. 기울어진 조직 및 V형태의 조직이 단층 및 다층의 피막에서 명확하게 관찰됨을 확인하였고 특히 마지막 층 제조시 바이어스 전압을 인가할 경우 탄성계수는 크게 변하지 않는 상황에서 경도가 증가함을 확인하였다.
마그네슘은 금속 재료중 화학적 활성이 높아 내식성 향상을 위해 표면처리 공정이 반드시 필요하다. 플라즈마 전해 산화를 통한 산화 피막 생성 후 좀더 높은 내식성 향상을 위해 전착 도장법을 사용할 수 있다. 본 논문에서는 전원 인가 방식에 따라 pulse 전원을 on/off 비율에 따른 피막 두께 변화를 측정 하였고 전착 도장을 시행 하여 cross cut test를 통한 부착성 시험을 진행해 on/off 비율 1:4 조건에 250V 전압을 인가 하였을 때 부착성이 가장 우수함을 확인 하였다. 또한 플라즈마 전해 산화 후 탕세 공정을 통해 전착 도장의 내열탕 시험 후 표면 blister의 개선 효과를 얻을 수 있었다.
알루미늄(Al)은 노출 환경 중 치밀한 산화 또는 수산화 보호성 피막을 생성하여 강재를 부식환경으로부터 차단하는 역할을 한다. 또한 그 피막이 열화 또는 파괴되어 모재인 철이 노출되는 경우 철을 대신하여 희생양극으로 작용함으로써, 철의 부식을 지연시키는 역할을 한다. 한편, 마그네슘(Mg)은 매우 활성인 금속으로 우수한 희생양극 역할을 수행하나, 높은 활성에 의하여 자체 소모가 크기 때문에 단독으로 사용하기는 어렵다. 따라서 강재 표면에 알루미늄과 마그네슘을 다층으로 표면처리하게 될 경우 상기에서 언급한 보호적 특성과 희생양극적 성능에 의한 내식성 향상을 기대 할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 진공증착을 이용하여 강재에 두께 비에 따라 Al-Mg계 코팅막을 제작하여 내식성을 비교-분석하였다.
브라운관 funnel glass 내며의 흑연 피막의 저항에 관하여 연구하기 위하여 흑연이 함유된 도전성 도료를 제조하여 flow coating 방법으로 28" wide TV용 funnel glass 내면에 도포하고 흑연피막의 특성과 브라운관의 동작 특성을 평가하였다. 고형분 농도가 증가함에 따라 도전성 도료의 점도와 흑연피막의 두께는 증가하였으며 흑연피막의 전기저항은 감소하였다. 도포 후 건조조건에 따라서도 도전막의 표면상태, 전기저항 및 브라운관의 초기동작 특성등이 다르게 나타났다. 도전성 도료의 고형분 농도는 27%, 점도는 13 cps 전후에서 안정한 흑연피막을 제조할 수 있었으며, 이 때 진공특성이 최적의 상태로 나타났다. 그리고 도전성 도료의 상태와 제조조건에 따라서 브라운관의 다른 전지적 특성들도 변할 수 있기 때문에 브라운관 전체의 특성을 동시에 평가를 해야한다고 생각한다. 그리고 funnel glass에서의 부의 별 저항산포 차리를 줄이기 위해서는 도포 시에 도전성 도료를 주입하는 위치, 건조 조건, funnel glass의 예열 온도 등에 대한 조사도 이루어져야 한다고 생각한다.
유리섬유/에폭시 복합재료로 피막한 유리판의 표면파괴거동을 연구하기 위하여 미소강구 충격실험을 수행하였다. 본 연구에서는 다섯 종류의 재료, 단순소다유리판(soda-lime glass plates), 유리섬유/에폭시박막(glass/epoxy lamina)을 1층 접착, 비접착한 시편과 박막을 3층 접착, 비접착한 시편을 사용하였다. 충격속도 범위 40∼120m/s에서 유리판 배면에서의 최대 응력과 흡수파괴에너지를 측정하였다. 충격 속도증가에 따라 링균열, 콘균열, 레이디얼 균열이 시편 내부에서 발생하였다. 복합재료 박막으로 피막한 결과, 소다유리판의 균열은 현저히 감소하였으며 측정한 최대 응력과 흡수파괴에너지를 이용하여 표면 파괴거동 특성을 평가할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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