• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.24-24
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• 2015

최근 생체재료의 개발이 눈부시게 발전되고 생체적합성이 우수한 표면을 요구함에 따라 생체재료의 표면처리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Laser Deposition법은 항공기 부품제조 분야에 주로 사용되고 있으며 최근에 오하이오 주립대 타이타늄합금연구센터를 중심으로 표면처리에 관한 연구가 주로 이루어졌다. 특히 이를 이용하여 치과재료의 표면처리에 응용을 시도하였다. 치과에서 응용될 수 있는 경우는 주로 임플란트는 부분 또는 완전 무치악 환자의 보철수복에 사용되는 보철물의 제작등에 사용될 수 있으며 이중에서도 특히 생체용 임플란트의 표면처리응용으로 임플란트와 조직간의 접합성을 개선하는 표면처리법으로 연구되었다. 임플란트의 성공과 실패는 물성적인 측면에서 임플란트의 형태, 표면거칠기 및 표면처리방법, 초기하중 등에 의하여 좌우되며 임플란트 재료에 작용하는 응력차폐는 생체적합성을 좌우하는 큰 요인이 되고 있다. 이를 위하여 저 탄성계수합금을 설계하지만 하중을 버티는 강도가 낮아지는 단점이 있어 레이저증착법을 이용하여 임플란트재료인 Ti6Al4V합금에 탄성계수가 낮은 Ta, Nb등을 코팅하는 방법을 통하여 이를 해결하고자하는 시도가 이루어지고 있다. 이 방법은 최근의 3D 프린팅의 원리가 되고 있다. 따라서 발표에서는 Laser Deposition방법을 이용하여 치의학분야에서 응용되고 있는 예를 강연하고 응용 가능 분야에 대하여 토론 하고자한다. 또한 펨토레이저를 이용하여 생체합금의 표면처리는 생체활성화를 더욱 증진시키며 이를 위하여 많은 연구 수행되고 있다. 본 발표에서는 매식용 합금 표면에 펨토레이저를 이용하여 텍스춰링하여 세포가 잘 성장 할 수 있는 크기의 조절함으로써 기존의 표면처리와는 다른 효과를 얻을 수 있는 장점을 알아본다. 펨토레이저를 이용하면 여러 가지 형태의 텍스춰링이 가능하며 원형, 사각형등등 자유자제로 형태의 묘사가 가능하고 깊이 또한 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 지금까지는 표면 개질에 사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 (${\lambda}=532nm$)를 사용하거나, 자외선파장영역의 레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보편화되었다. 이를 이용하여 제조된 Ti합금에 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 나노크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 나노튜브를 형성하여 그 표면특성의 변화를 알아보고 펨토레이저가 의료분야에 적용되고 있는 예를 살펴보고자 한다.

• 한국광물학회지
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• 제17권2호
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• pp.115-121
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• 2004

한국 전남지역 구시광상에서 채취한 엽납석 시료에 대해 금 부착방법으로 투과전자현미경 (TEM)을 사용하여 결정표면의 미세 형태를 관찰하였다. 그 결과, 일라이트 및 고령석과 같은 점토광물에 일반적인 나선형 계단형태와 달리, 구시광상 엽납석의 (001)표면에는 다소 기형적인 원형의 섬 모양을 가진 폐쇄된 계단형태가 특징적으로 잘 관찰되었다. 이러한 관찰결과로 보아, 구시광상 엽납석은 다른 점토광물에 비하여 상대적으로 높은 온도와 혹은 더 과포화된 열수용액에서 성장한 것으로 사료된다. 구시광상 엽납석의 미세 형태는 서남 일본에 위치하는 쇼코잔광산과 우쿠광산의 엽납석과 매우 유사하므로, 엽납석의 결정성장 매카니즘도 이들과 거의 동일할 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제24권2호
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• pp.61-70
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• 1996

침엽수재(針葉樹材)(Radiata pine, Pinus radiata)MDF와 활엽수재(闊葉樹材)(Rubber wood, Hevea brasiliensis)MDF 각 1종을 대상으로 MDF를 제조하기 전 원료(原料) 섬유(纖維)의 미세(微細) 구조(構造) 및 내부결합력 시험 후 MDF의 파괴면(破壞面)에서 섬유표면(纖維表面)에 접착제(接着劑)가 도포(塗布)된 형태를 주사전자현미경(走査電子顯微鏡)으로 관찰하였다. 원료 섬유는 침(針) 활엽수재(闊葉樹材) 모두 fiber twisting 및 shrinkage fold 등이 관찰되었다. 침엽수재(針葉樹材)의 경우는 유연벽공부(有緣壁孔部)에서 유연벽공(有緣壁孔)이 없는 부분에 비하여 shrinkage fold의 발생 빈도가 낮고 표면(表面) 박리(剝離)는 가도관(假導管) 중 벽공이 없는 부분에서 관찰되었다. 활엽수재(闊葉樹材) 목섬유(木纖維)는 침엽수재(針葉樹材)와 마찬가지로 shrinkage fold가 관찰되었으나 표면(表面) 박리(剝離)는 거의 관찰되지 않았다. 활엽수(闊葉樹) 섬유(纖維)에서는 벽공의 유무에 따른 shrinkage fold의 차이(差異)가 거의 관찰되지 않았는데 이는 목섬유(木纖維)가 침엽수(針葉樹) 가도관(假導管)보다 작은 단벽공(單壁孔)을 갖기 때문으로 생각된다. 또 방사유세포(放射柔細胞)와 가도관(假導管) 및 목섬유(木纖維)의 박리(剝離) 부분(部分)에는 융기부(隆起部)가 관찰되었다. 내부결합력 시험후 나타난 파괴면을 통하여 접착제 분포를 관찰한 결과 거의 모든 섬유(纖維)들이 접착제(接着劑)로 둘러싸여 있었으며 섬유(纖維)간 접착형태(接着形態)도 매우 다양하였다. 침활엽수재(針闊葉樹材)간에 강도(强度)의 차이는 있었지만 파괴(破壞) 형태(形態)는 큰 차이를 나타내지 않았다. 즉 침활엽수(針闊葉樹) 모두 접착층(接着層)이 아닌 섬유(纖維)에서 파괴(破壞)가 발생하였으며 섬유에서 박리(剝離)된, 세포벽(細胞壁)의 일부가 다른 섬유(纖維)의 표면(表面)에 남아있는 형태와 섬유(纖維) 표면(表面)에서 떨어져 나간 형태로 관찰되었다. 세포 구성이 단순한 침엽수(針葉樹) MDF에 비하여 유세포(柔細胞)와 도관(導管) 및 목섬유(木纖維)의 파편들이 활엽수(闊葉樹) MDF에서는 다양(多樣)하게 분포하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.115-115
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• 2009

캐비테이션-에로젼은 침식부식과 유사한 형태의 침식에 의한 손상이다. 즉, 고속의 애체흐름에 노출된 금속 표면을 따라 압력변화에 의해서 생성된 기포들이 파괴되는 것과 관련하여 일어나는 표면손상의 한 형태이다. 본 연구에서는 캐비테이션-에로젼 손상을 억제하기 위하여 WC 서멧을 HVOF 용사하였으며, 캐비테이션-에로젼 특성에 미치는 용사조건의 영향에 중점을 비교분석하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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• pp.144-151
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• 2001

NURBS 곡면식으로 정의된 물체 표면상에서 표면 정렬 격자를 생성할 수 있는 방법을 소개하였다. 공학 응용분야에서의 물체 표면 정의는 여러 개의 패치들로 표현되는 것이 일반적이고, 여기서 소개하는 표면격자 생성기법은 이러한 여러 패치들에 걸쳐서 분포되는 정렬격자를 쉽게 생성할 수 있도록 한다 이 기법은 매개변수 형태의 타원형 격자생성 방정식의 해를 구하되, 여러 NURBS 패치에 걸쳐서 투영/분포된 초기 격자계를 타원형 방정식 반복계산 과정의 매개변수형 표면 정의식으로 임시 활용한다. 매개변수형 타원형 방정식의 해가 얻어지고 나면, 그 결과 격자계를 다시 NURBS 패치에 투영을 시키고 타원형 방정식의 해를 구하는 과정이 반복된다. 이러한 반복과정이 전체적으로 수렴이 이루어질 때까지 반복된다. 이 방법에 의해서 얻어지는 표면 정렬 격자계들은 타원형 격자생성기법의 특징인 완만성을 가지면서 정의된 물체표면에서 벗어나지 않는 격자점들이 된다. 소개된 방법은 간단하면서도 하나의 NURBS 곡면만이 아니라 여러 개의 NURBS 곡면에 걸쳐있는 정렬격자계를 효율적으로 생성할 수 있도록 해주며, 그 기본적인 접근법은 NURBS 곡면식 만이 아니라 다른 형태의 매개변수형 형상 정의식에도 적용이 가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.270-270
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• 2010

결정질 실리콘 태양전지는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 식각을 통한 표면 조직화(texturing)가 이루어진다. 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 알칼리 용액(alkali solution)을 사용하여 이방성 식각(anisotropic etching)을 함으로써 표면에 피라미드를 형성하고 광 포획(light trapping) 효과에 의해 반사율을 줄이게 된다. 그러나 피라미드 형성을 통한 반사율 감소에는 한계를 가지고 있다. Metal assisted etching을 기반으로 한 새로운 형태의 텍스쳐링인 nano texturing은 피라미드가 이루어진 표면에 수많은 nm사이즈의 구조를 형성시킴으로써 표면에서의 반사율을 현저히 감소시킨다. 먼저 $AgNO_3$용액으로 웨이퍼 표면에 Ag입자를 코팅한 후, 그 웨이퍼를 다시 $HF/H_2O_2$ 용액으로 일정시간 동안 식각을 거치게 된다. 그로 인해 표면에는 수 nm 사이즈의 구조물들이 피라미드 위에 생성되고, $AgNO_3$의 농도 및 식각 시간에 따라 그 구조물의 크기 및 굵기가 달라진다. 결과적으로 평균 10%이상의 반사율을 보이던 기존 텍스쳐링 웨이퍼에서 3%이하의 낮은 반사율을 얻을 수 있었다. 또한 이런 nano texturing을 n-emitter 형성 공정 등에 따른 영향과 carrer lifetime에 대하여 연구하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.250-261
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• 2007

[ $BCl_3-Cl_2$ ] 플라즈마에서 GaAs(100)의 이온 강화 식각 시 source power에 따른 표면 형태 변화를 연구하였다. Floating 전위에서는 이온 포격(bombardment)이 거의 없고, 화학적 반응에 의존한 순수한 습식 식각에 의해 나타나는 것과 같이 <110> 능선과 {111} 표면으로 이루어졌다. 900 W 정도의 높은 source power에서는 결정학적 표면이 잘 형성되지만, 100 W 정도의 낮은 source power에서는 결정학적 표면이 형성되지 않는다. 이것은 건식 식각에 필수적인 Cl 원자와 같은 여기된 반응성 물질의 양이 source power에 크게 좌우되기 때문이다. 높은 source power에서는 반응성 물질의 농도가 높아지고, GaAs(100) 표면은 열역학적으로 가장 안정한 표면이 된다. 반면에 반응성 물질이 부족할 경우에는 표면 형태는 sputtering에 의해 결정된다. Scaling theory에 기초한 표면의 통계적 분석 적용 시, 두 개의 spatial exponent가 발견 되었다. 하나는 1 보다 작고 원자 수준의 표면형태 형성 기구에 의해 결정되고, 다른 하나는 1보다 크며 facet 형성 기구와 같이 큰 규모의 형태 형성 기구에 의한 결과로 생각된다. 시료들에 bias가 인가 되면, 표면에 포격이 일어난다. 그 결과 높은source power에서 능선 형성이 억제되고, 낮은 source power에서는 섬들의 형성이 억제된다.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 대한치주과학회 1997년도 제37회 종합학술대회 연제초록
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• pp.51-52
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• 1997

• 접착 및 계면
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• 제19권4호
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• pp.154-162
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• 2018

필름 형태의 Polydimethylsiloxane (PDMS)은 표면 개질을 하기 위해 Plasma 처리 또는 Corona 처리를 하여 표면을 -OH기로 활성화시키는 공정이나, 피착제와 PDMS 필름의 접착 또는 Adhesion promoter와 축합 반응을 통해 PDMS 표면을 다른 작용기로 개질시키는 공정, Grafting polymerization을 이용하는 PDMS 개질 공정이 주로 이용된다. 그러나 Plasma나 Corona 처리 후에 친수성이 오래가지 못하고, 보관에 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 코팅 공정을 통하여서 PDMS표면 개질을 하기 위해서, 먼저 새로운 형태의 실란 기능화 아크릴 고분자 전구체를 합성하고 이를 Hydroxyl-terminated PDMS와의 축합 반응을 통해 아크릴 고분자와 PDMS 고분자가 결합된 형태의 표면 개질제를 제조한 후, 이를 PDMS 필름 위에 코팅하였다. 제조한 표면 개질제의 구조와 분자량을 확인하기 위하여 1H-NMR과 GPC를 분석하였고, 표면 개질제가 코팅된 PDMS표면 특성 변화를 확인하기 위하여 XPS, ATR, WCA를 이용하여 표면 특성을 조사하였으며, PDMS 필름과의 부착을 확인하기 위해 Cross cutting test를 진행하였다. 그 결과 PDMS 필름 표면이 아크릴 고분자층이 형성된 것으로 확인하였고, PDMS 필름과 표면 개질제와의 부착성 (4 - 5B) 또한 우수한 것을 확인하였다.

• 대한치과보철학회:학술대회논문집
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• 대한치과보철학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.48-48
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• 2002