• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.29 no.2
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• pp.111-118
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• 2023

In this study, the feasibility of laser patterning on the surface of food packaging polymer film was confirmed, and the surface patterning process conditions of femtosecond laser were established. In addition, it was proved that the surface properties of the film can be changed and controlled through the fabrication of various patterned films on the surface of food packaging films such as HDPE, PP, and PET. Various patterned surfaces, including large-scale circular patterns induced by a single femtosecond laser pulse, roughness patterns achieved by overlapping single pulses by 30%, straight line patterns, roughness patterns obtained by overlapping straight line patterns, and grid patterns formed by intersecting straight line patterns were fabricated. The characteristics of the patterned HDPE, PP, and PET films, based on the surface pattern structure and size, were analyzed using SEM, AFM, and contact angle measurements. Compared to the surface of each control film without femtosecond laser patterning, the contact angles of the surfaces of large-area circular patterning HDPE and PP films, large-area roughness patterning HDPE and PP films by overlapping 30% of single pulses, and large-area roughness patterning PET film by overlapping rectilinear patterning were in the range of 27.1-37.5 degree. This indicated that the HDPE, PP, and PET films became more hydrophilic after patterning. On the other hand, the HDPE film patterned with a large-scale grid pattern exhibited a contact angle of 120.4 degree, indicating that the HDPE film became more hydrophobic after patterning. Therefore, films that have been changed to hydrophilic surfaces through patterning can be used in anti-fouling applications where proteins, cells, viruses, and other food materials do not adhere or are easily detached. In addition, if a superhydrophobic surface of 150 degrees or more is fabricated through more precise lattice patterning in the future, it will be possible to use it for superhydrophobic surface applications such as self-cleaning.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.1048-1051
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• 2003

주사탐침현미경 (Scanning Probe Microsope, SPM)을 이용하여 직접 패터닝을 함으로써 hexanedithiol 분자의 임의 패턴을 금 표면에 형성하였다. 또한, hexanedithiol 분자는 양단에 thiol 그룹이 존재하여 금과 안정화 화학결합을 이룰 수 있으므로, 금 표면과결합을 이루고 있지 않는 상단의 thiol 그룹에 금 나노 입자를 고정함으로써 나노입자의 패턴을 제작하였다. SPM을 이용한 직접 패터닝 방법은 분자활성을 유지한 채로 임의 패턴을 수십 nm의 선폭으로 구현하는 것이 가능하므로, 나노입자 배열뿐만 아니라, 생화학물질의 패터닝을 통한 바이오 기술연구, 레지스트용 분자 패터닝과 시각 및 흡착 등의 계속적인 공정을 통한 다양한 나노구조 제작 등에 폭넓게 활용될 수 있다.

• The Optical Journal
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• s.174
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• pp.34-36
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• 2019

본 호에서는 광을 사용한 재료표면의 고기능화에 착안해서 레이저 광을 이용한 패터닝(patterning)과 코팅기술을 주제로 해서 특집을 기획했다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.275-276
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• 2015

기존의 상용화된 Ni-Cr tie-coating 물질은 내열성 시험 후 강도가 저하되고, Cr 성분이 patterning후에 완벽하게 제거 되지 않아서 누설 전류를 만드는 단점을 갖고 있다. 따라서 이 연구에서는 기존의 Ni-Cr 과 삼원계 Ni-Cr-X(X는 Nb, V, Mo, Ti) 물질의 패터닝성과 내열성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.102-103
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• 2008

EHD(Electrohydrodynamics, 전기수력학)를 기반으로 한 정전기장 유도 잉크젯(또는 EHD jet) 헤드는 적층, 식각 작업 등의 일련의 과정을 생략하게 해줌으로써 마이크로 단위의 패 터닝 작업을 용이하게 해주고, 대기압 플라즈마 발생장치를 이용한 표면의 개질은 친수성 특성을 갖는 표면을 소수성 특성을 갖도록 변형시켜 주어 접촉각을 높임으로써 패턴의 크기를 줄여주는 효과가 있다. 본 연구에서, 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용하여 유리의 표면을 소수성 특성을 갖도록 개질하여 정전기장 유도 잉크젯 헤드 장치를 이용한 패터닝 작업시, 패턴의 크기를 대폭 감소시키는 효과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.514-514
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• 2007

1차원 구조를 갖는 나노 와이어들은 나노 소자를 구현하기 위한 building-block으로 많은 과학자들의 주목을 받고 있고 또한 연구되고 있다. 하지만 그것을 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시키기 위한 기술 개발은 아직도 해결해야 할 큰 과제로 남아 있다. 이 논문에서, 우리는 ahsing 기술과 표면 패터닝 기술을 이용하여 대면적의 실리콘웨이퍼 위에 DNA(deoxyribonucleic acid)를 기반으로 한 금 나노 와이어를 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시킬 수 있는 새로운 제어 기술을 제안한다. 먼저 우리는 포토 리소그래피 공정과 $O_2$ 플라즈마 ashing 기술을 이용하여 선폭을 100 nm로 감소 시켰다. 그리고 자기조립단분자막 (self-assembled monolayers; SAMs) 방법과 lift-off 공정을 반복함으로서 1-octadecyltrichlorosilane(OTS) 층과 aminopropylethoxysilane(APS) 층을 형성하였다. 마지막으로 DNA 용액을 샘플 표면 위에 도포하고 분자 빗질 방법으로 DNA를 한 방향으로 정렬 시켰고 금 나노입자 용액을 처리하였다. 그 결과 금 나노 와이어는 $10{\mu}m$ 간격으로 일정하게 정열 되었고, APS 층에만 정확하게 정렬되었다. 우리는 금 나노 와이어를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경 (Atomic Force Microscope AFM)을 사용하였다.

• Journal of the KSME
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• v.51 no.10
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• pp.49-53
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• 2011

이 글에서는 체외에서 세포 공동배양을 통하여 세포간 상호작용을 제어할 수 있는 세포의 표면 패터닝 기술에 대하여 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.55 no.11
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• pp.46-52
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• 2015

인공장기 등 다양한 세포관련 연구를 수행할 때 요구되는 세포공배양에서 세포를 2D/3D 패터닝하는 기술은 장기를 모사하기 위한 필수적인 공정 중의 하나로 간주된다. 그러므로 이 글에서는 가장 간단하게 세포 및 표면을 이용하여 세포를 패턴화하고, 공배양할 수 있는 방법들에 대하여 설명하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.6
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• pp.1100-1106
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• 2008

In this study, we presented rapid and simple fabrication method of functionalized surface on various substrates as a universal platform for the selective immobilization of cells. The functionalized surface was achieved by using deposition of polyelectrolyte such as poly(allyamine hydrochloride) (PAH), poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDAC), poly(4-ammonium styrene sulfonic acid) (PSS), poly(acrylic acid) (PAA) and fabrication of poly(ethylene glycol) (PEG) microstructure through micro-molding in capillaries (MIMIC) technique on each glass, poly(methyl methacrylate) (PMMA), polystyrene (PS) and poly(dimethyl siloxane) (PDMS) substrate. The polyelectrolyte multilayer provides adhesion force via strong electrostatic attraction between cell and surface. On the other hand, PEG microstructures also lead to prevent non-specific binding of cells because of physical and biological barrier. The characteristic of each modified surface was examined by using static contact angle measurement. The modified surface onto several substrates provides appropriate environment for cellular adhesion, which is essential technology for cell patterning with high yield and viability in the micropatterning technology. The proposed method is reproducible, convenient and rapid. In addition, the fabrication process is environmentally friendly process due to the no use of harsh solvent. It can be applied to the fabrication of biological sensor, biomolecules patterning, microelectronics devices, screening system, and study of cell-surface interaction.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.63-63
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• 2010

나노 구조를 제작은 나노 기술을 기반으로 하는 electronics, optoelectronics, sensing, ultra display등의 여러 분야에서 이용되고 있다. 특히 나노 구조를 갖는 금속 패터닝의 경우 전자빔 리소 그래피 (electron beam lithography)나 레이저 패터닝(laser patterning)과 같은 방법들이 많이 사용되고 있다. 하지만 공정이 복잡하고 그로 인해 공정 비용이 많이 든다는 단점이 있었다. 나노 임프린트 리소그래피 기술은 master mold 표면의 나노 패턴을 가열, 가압 공정을 통해 기판 위의 고분자 레지스트 층으로 전사하는 기술이다. 이 기술은 간단한 공정을 통해 나노 패턴을 형성할 수 있는 기술이기 때용에 차세대 나노 패터닝 기술로써 각광받고 있다. 특히 이 기술은 레지스트 층과의 직접적인 접촉을 통해 나노 패턴을 형성하기 때문에 다양한 방법을 통해 기능성 나노 패턴을 직접적으로 형성할 수 있는 가능성을 지니고 있다. 본 연구는 novel meta1의 하나인 Ag 입자가 첨가된 ink solution를 master mold로부터 복제한 PDMS mold를 이용하여 다양한 구조의 나노 패턴을 만드는 방법에 대한 연구이다.