• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.156-158
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• 2009

우리 연구팀은 $SiO_2$ nanospheres를 이용한 natural lithography를 통해 2가지 방법으로 GaAs 기판의 반사율을 감소시켰다. 먼저 GaAs 기판 위에 benzocyclobutene(BCB) 고분자를 코팅한 후, 그 위에 $SiO_2$ nanospheres를 코팅한다. 그리고 고분자의 유리전이 온도이상으로 가열하면 $SiO_2$ nanospheres가 고분자 속으로 가라앉게 되어 렌즈 형태의 표면이 형성된다. 또한, 이 상태에서 BOE 용액을 통해 $SiO_2$ nanospheres를 제거하여 오목한 형태의 표면을 형성할 수 있다. 이러한 2가지 방법의 surface texturing을 통해 우리는 GaAs 표면의 반사도를 각각 400~800nm의 파장에서 평균 13.6%~16.52%의 반사율을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330.2-330.2
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• 2014

III-V족 화합물반도체는 트랜지스터와 광다이오드, 레이저 등의 광전소자 제작물질로 오랫동안 사용 되어 왔다. III-V 화합물 반도체로 제작된 광전소자의 특성을 향상시키기 위해선 다양한 형태의 표면구조가 필요하며, distributed feedback 레이저나 distributed Bragg reflector 레이저의 경우 높은 aspect-ratio를 가지는 구조를 필요로 한다. 현재까지 높은 aspect-ratio를 가지는 III-V족 화합물반도체 구조제작을 위해 reactive ion etching (RIE) 방식을 사용 하였는데, 이 방법은 ion collision에 의한 표면손상과 더불어 에칭 잔여물이 남아 반도체 표면을 오염시키는 문제점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위하여 MaCE (Metal-Assited chemical etching)법이 최근 제안되었는데, 본 연구에서는 MaCE 방법을 통하여 다양한 형태의 GaAs 표면구조를 제작하였다. 본 실험을 통하여 에칭용액 조건에 따라 GaAs의 구조적 특성과 morphology가 달라지는 것을 확인하였다.

• 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.

• 식물분류학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-16
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• 2008

한국 고유종인 모데미풀의 분류학적 검토를 위하여 모데미풀과 근연분류군의 종피 형태를 관찰하였다. 모데미풀의 종피 형태는 외종피 세포가 책상조직모양의 후벽세포로 발달하는 외종피외층형으로 나타났고, 종피의 표면은 오목형 구조를 보였다. 근연분류군인 동의나물의 외종피 외층은 입방형(cuboid)이며, 표면구조는 매끄러워서 모데미풀과 같은 책상조직 형태의 후벽세포로 잘 발달하였으며, 종피 표면 구조는 오목형과 볼록형이 연속적으로 나타났다. 이것은 모데미풀속의 종피구조가 금매화속의 종피구조 범위내에 포함됨을 암시하고 있다. 따라서 동의나물 아족에서는 종피의 해부형태와 표면구조가 아족내에서 분류학적 평가에 유용하게 사용될 수 있었다. 결론적으로, 종피의 표면구조와 행부형태 특징은 고유종인 모데미풀이 동의나물속이나 Calathodes속보다는 금매화속에 보다 가깝다는 것을 나타내었다. 종피의 오목형 표면구조와 잘 발달된 외종피 외층형 종피유형은 모데미풀과 금매화속이 함께 공유하는 형질이었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권6호
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• pp.413-422
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• 2007

등고선으로 표현된 물체의 볼륨정보에서부터 3차원 표면을 재구성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 등고선 삼각분할법이라고도 불리는 이 방법의 가장 어려운 문제가 인접 단층사이에서 표면이 다중으로 분기하는 경우에 발생하는데, 이것은 하나의 등고선이 인접한 층의 두 개 이상의 등고선과 연결되는 형태로 나타나며, 표면 생성시 많은 모호성을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 다중분기문제를 여러 개의 가상벨트와 가상계곡으로 나누어 이들에 대한 표면생성문제로 단순화 시키는 방법을 제안한다. 가상벨트의 표면생성에는 띠분할 알고리즘을 채택하였으며, 가상계곡은 반복적인 볼록정점 제거와 중앙정점 추가로 보다 자연스러운 표면을 생성한다. 기존의 대부분의 알고리즘특이 다중분기문제를 한 쌍의 등고선간의 표면생성문제로 변환하는데 초점을 맞추는데 비해 제안된 방법은 더 작은 형태인 가상벨트와 가상계곡으로 단순화한다. 또한 제안된 방법은 표면정의에 복잡한 기준을 사용하지 않으며, 표면삼각분할을 위한 매우 명확하고 일관된 알고리즘을 제공한다. 실험을 통해 제안된 방법이 많은 분기가 발생하는 복잡한 데이터에서도 잘 동작하는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.631-634
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• 2019

단백질의 구조적 동등성을 평가를 위한 형태 기반의 기술자에 대한 연구는 제한적으로 이루어지고 있으며 대부분 지역적 특성 값으로 표현된 지역적 접근 방법이 다수를 이루고 있다. 지역적 특성과 전역적 특성을 포함하는 형태기술자의 경우 각 특성들이 동등한 중요도로 결합되어 있다. 본 연구에서는 선형 회귀분석을 적용하여 각 특성에 대한 중요도를 최적화하여 형태기술자를 재정의 하였다. 최적화된 형태기술자를 단백질의약품인 인슐린 모델에 적용하여 구조적 동등성을 평가할 수 있는 방법론을 제시하였다. 최적화된 형태기술자는 동일한 그룹에 속한 인간 인슐린 단백질 모델과 지역적으로 다른 구조를 가지는 인슐린 아날로그 그룹을 명확히 구분할 수 있음을 확인하였고 이러한 성능은 이전 연구의 형태기술자와 3D 저니크 기술자보다 더 좋은 성능을 보였다. 또한 제안한 방법은 고해상도 단백질 3차 구조 정보를 활용하여 유사성을 판별한 RMSD 방법과 유사하게 서로 다른 표면 구조를 가지는 단백질을 구별할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시하는 형태기술자 및 최적화된 동등성 평가 함수는 SAXS 분석과 같이 저해상도 단백질 표면 모델을 확보할 수 있는 분석에 적용하여 단백질의 구조적 동등성을 판별할 수 있는 기반을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권1호
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• pp.143-160
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• 2002

타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2009

무독성 원소를 포함하는 Ti-35Nb-x(3, 5, 7, 10, 15)Zr 합금을 제조하여 양극산화 방법을 통해 표면에 nanotube를 형성한 후 0.9% NaCl 용액에서 부식특성을 관찰하였다. 합금 표면에 형성된 안정된 nanotube 형태의 $TiO_2$, $Nb_2O_5$ 및 $ZrO_2$가 내식성 향상에 영향을 주었음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.76-76
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• 2017

Ni-Ti 파일은 근관치료 시 근관형성에 사용되며 근관계 내 조직 잔사와 세균 을 포함한 모든 내용물을 제거하고 미세누출이 생기지 않도록 성공적으로 근관충전을 할 수 있는 근관의 형태를 만드는데 사용된다. Ni-Ti 파일은 수동형 파일처럼 날이 풀어지거나 예각으로 꺾이는 등 시각적으로 나타나는 파일의 피로도나 손상정도를 인지하기 어려워 파일이 근관 내에서 부러지는 것을 막기가 어렵다. Ni-Ti 파일은 육안으로 관찰 할 수 있는 구부러짐이나 풀림 등의 소성변형 없이 기구의 탄성한계 내에서 갑작스럽게 파절되는 경우가 있는데, 이는 만곡 근관 내에서 기구가 회전하는 동안 만곡의 안쪽에는 압축응력이, 만곡의 바깥쪽에는 인장응력이 반복적으로 가해짐으로써 파절의 표면에 미세 파절과 균열이 발생하고 전파되어 결국 피로파절(fatigue fracture)을 야기하게 된다. 또한 Ni-Ti파일이 반복응력을 받으면 균열이 형성되면서 파절이 야기되며 연성파절(ductile fracture) 양상을 나타낸다고 보고하였다. Ni-Ti 파일을 이용한 피로파절에 대한 이전의 연구에서는 파일의 직경이나 경사도 (taper), 단면 형태 및 회전속도, 표면결함 등이 파절에 영향을 미친다고 보고되고 있다. 사용하지 않은 Ni-Ti파일을 구부려 응력을 가 한 상태에서 주사전자현미경으로 관찰한 결과 기계 가공 과정에서 발생한 균열, 미세 결함, 긁힌 자국 및 불균질성 등이 원인으로 알려져 있다. 따라서 본 연구발표에서는 표면결함을 최소화하고 기구의 회전응력 하에서 피로파절저항성을 향상시키기 위한 방법에 대하여 알아보고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.76-92
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• 2016

산업이 고도화될수록 높은 품질과 보다 정밀하게 가공된 제품의 안정된 생산이 요구되고 있으며, 그에 대한 표준화된 측정법 및 관리법이 요구되고 있다. 산업체에서 생산되는 다양한 형태의 제품들 중, 마이크로메타 또는 나노메타 수준의 정밀한 가공 및 측정에 있어서, 정확하고 일관성 있게 빠른 시간 안에 제품분석을 수행 할 수 있는 방법은 오래 전부터 활발히 연구되고 있으며, 그 중 광학 기반의 3D-profiler 는 빠른 속도와 간편한 사용으로 많은 인기를 얻고 있다. 이러한 분석법은 광학 현미경의 평면 분해능을 가지고, 나노크기의 물체 높이를 판별하여, 측정된 정보를 3차원 이미지로 형태를 재 구성할 수 있어, 미세한 표면 조도 변화나 나노 수준의 패턴 단차에 대한 정보를 간단하게 얻을 수 있다. 또한 빛의 간섭현상에 기초하여 시료 표면에 대한 정보를 얻기 때문에 원자단위 이하 수준의 측정 해상도를 가지게 된다. 표면의 칼라패턴에 대해서도 2D 평면 정보를 기초로, 다양한 색상의 패턴들에 대해 각각의 색에 따른 정확한 높이 분석 및 그 패턴 분리, 색깔과 매칭되는 3D 이미지 구현 등과 같은 분석이 가능하여, 이를 활용하여 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 실제 현장에서 측정된 다양한 3D 이미지를 소개하며, 이를 통해 광학 3D-Profiler에 대한 전반적인 성능 소개와 그 이해를 돕고자 한다.