• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.82-92
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• 2020

현대 미술작품은 재료와 제작기법, 종류가 매우 다양하게 사용되고 있으며 특히 조각작품 중 많은 비율을 차지하는 금속의 경우 형태가 다양하고 여러 재질과 혼합된 작품이 다수 존재한다. 이러한 구조적, 재료적 특성은 보존처리 시 기존의 처리 방법을 적용하기 어려운 경우가 많아 보다 다양한 처리 재료 및 방법이 요구된다. 본 연구에서는 금속 작품의 효과적인 보존처리를 위해 방청제(Rust inhibitor, 防錆劑)를 작품에 직접적으로 도포하는 방법이 아닌 기화성 방청제를 적용하였으며, 기화성 방청제 및 이를 함유한 방청필름의 방청효과를 평가하였다. 금속 시편을 대상으로 기화성 방청제를 적용한 방청처리 결과, 시편의 색도 변화는 미미하였으며, 부식 속도는 방청 미처리 시편과 비교하였을 때 절반 정도 감소하는 것을 확인하였다. 방청필름 적용 실험 결과, 방청필름 사용 시 미처리 및 폴리에틸렌 필름을 사용한 시편보다 부식화합물의 발생이 감소하였다. 접촉각 및 표면에너지, 표면전기저항 측정을 통해 표면의 물성을 측정하였으며 방청피막이 형성됨을 확인하였다. 또한 기화성 방청제 및 방청필름을 실제 조각작품에 적용하여 방청효과를 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제33권2호
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• pp.121-130
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• 2017

현재 야외 철제 조형물 보존용 코팅제로 사용되고 있는 wax는 장점도 있지만 낮은 내구성 및 안정성 등의 단점으로 인한 사용상의 문제점이 노출되고 있다. 손상원인으로는 대기오염에 의한 대기가스와 산성비, 공기 중의 수분, 미세먼지, 황사 등에 의해 wax가 노화되어 코팅력이 저하되고, 이로 인해 보존처리 후 짧은 시간 내에 재 부식이 발생한다. 또한 wax의 노화로 색상변화 및 광택변화가 일어나 표면 이질감을 주기도 한다. 이러한 문제점들은 장기간 지속되어 왔으며 이를 개선하기 위한 재료의 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존에 사용되어지고 있는 wax 코팅제들을 분석하여 각각의 특성과 용도별로 부족한 점들을 파악하여 보다 개선된 wax 코팅제를 개발하였으며, 야외 폭로실험과 인공 산성비 실험을 통해 환경 변화에 따른 표면 코팅 변화양상을 확인해본 결과 기존 재료들 보다 야외 폭로실험결과 약 4배, 인공 산성비 실험 결과 약 1.5배 이상의 우수한 부식방지 및 차단 효과를 나타내었다. 또한 색도 및 광택도, 접촉각, 박막두께 등의 물성 측정을 통해 기존에 사용되어온 wax보다 박막두께는 약 1.3 ~ 1.8배 두껍지만 고른 피막을 형성해 외부 환경으로 부터의 차단성 및 내구성이 우수하고 색도 및 광택도도 기존의 재료와 유사한 물성을 보여주어 기존에 사용되어온 wax 코팅제를 대체할 수 있는 재료로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제12권
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• pp.19-24
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• 2011

국립김해박물관에서 발굴 조사가 이루어진 창원 다호리 유적에서 칠기검집에 철검이 끼워져 있는 상태의 칠초철검(漆鞘鐵劍)이 출토되어 이에 대한 보존처리 과정을 소개하고자 한다. 부식되어 상태가 취약한 청동제검심(劍鐔)은 강화제로 사용 중인 Incralac을 도포한 후 현미경을 이용하여 표면의 문양을 노출하였다. 칠기검집의 표면은 이물질을 제거함과 동시에 HPC 2% 수용액를 도포하여 피막을 보호하였다. 이물질 제거가 완료된 칠 표면에는 Caparol binder 5% 수용액를 2~3회 도포하여 보호피막을 형성한 다음 한지와 알루미늄 호일로 감싸 주었다. 이후 우레탄폼으로 유물을 안전하게 고정한 후 뒤집어 뒷면을 위와 같은 방법으로 보존처리를 실시하였다. 두께가 얇은 유물을 지지하기 위해 검집의 뒷면에 한지를 3겹으로 붙여 힘을 받을 수 있도록 하였으며, 내부의 철검은 검집에 도포한 HPC 2% 수용액를 주입하여 굳히는 정도로 마무리하였다. 이후 투명 아크릴 상자에 보관하여, 향후 전시 등에 활용될 수 있도록 하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권9호
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• pp.357-370
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• 2015

제조현장에서 발생하는 대량의 데이터는 제조공정의 개선 등을 위해서 매우 중요한 역할을 수행한다. 국내 제조업은 제조환경의 변화에 대응하기 위하여 다각적인 노력을 하고 있으나 구조적, 기술적 취약성으로 인해 많은 어려움을 겪고 있다. 코팅제는 도료의 일종으로 제품에 피막층을 형성하여 제품을 보호하고 다양한 특성을 부여하는 고분자 산업에서 활발하게 연구되는 분야 중의 하나이다. 코팅제는 다양한 산업 분야에서 중요성이 더욱 커지고 있으나 실제 제조업체에서는 여전히 작업자의 경험에 의존하여 배합공정을 수행하는 실정이다. 본 논문에서는 HW-SW 통합 프레임워크를 활용한 제조공정 개선을 위한 실시간 모니터링 시스템과 데이터 분석검증 TA설계를 제안한다. 제안된 프레임워크를 통한 분석 결과는 보다 정량적인 작업 기준 데이터를 확보하고 작업 현장에 제공함으로써 코팅제 배합 공정을 개선시킬 수 있다. 특히 정확한 배합 기준이 되는 표준 데이터의 부재로 인한 품질 저하와 원가 손실을 감소시키고, 배합 공정에서 발생한 오차 데이터에 대하여 R과 실험 계획법을 이용한 분석을 통하여 표준 보정 관계식을 도출함으로써 차후 발생 가능한 오차에 대한 대응 방안을 제시한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.77-80
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• 2003

수용액 내에서 질화물 박막의 산화저항성 흡착 피막의 형성을 확인하기 위하여 Si$_3$N$_4$분말 표면의 glycine 흡착 거동을 조사하였다. 염기성분위기에서 glycine은 Si$_3$N$_4$ 분말 표면에 포화 흡착되었으며 이러한 흡착거동은 Si$_3$N$_4$ 박막의 경우에도 동일하게 일어날 것으로 예상되었다. Glycine을 첨가한 CeO$_2$ 슬러리를 제조하고 PH에 따른 Si$_3$N$_4$와 SiO$_2$ 박막의 연마시험을 수행하여 연마율은 감소하고 선택비는 증가하는 것을 확인하였다. 실험에서 얻은 최대 선택비는 pH=12에서 35 이상이었다. 이는 염기성 분위기에서 glycine이 해리하여 막 표면에 화학흡착하고 산화와 용해를 억제함으로써 연마율을 낮추고 선택비 향상에 기여하였기 때문으로 판단된다. 아미노산 계열의 첨가제를 CeO$_2$계 CMP용 슬러리에 적용하는 경우 산화물/질화물 박막의 선택비를 향상시키는데 효과적임을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.267-274
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• 2006

시멘트 산업은 석회석, 점토, 석탄 및 전기를 다량 소모할 뿐만 아니라 지구 온난화 및 산성비의 주요 원인인 $CO_2,\;SO_3$, and NOX 등의 온실가스를 다량 배출하는 산업이기 때문에 향후 온실가스 감축은 시멘트 업계의 가장 큰 현안으로 등장할 것으로 예견된다. 교토의정서의 준수와 시멘트 수요의 증가를 동시에 충족시키기 위해서는 이산화탄소의 배출이 적거나 거의 없는 시멘트의 개발이 필요하다. 본 연구는 고로슬래그미분말에 폐인산석고 및 폐석회를 황산염 및 알칼리 자극제로 이용하여 비소성 시멘트를 제조하고 X선 회절분석, 전자현미경 분석, 열분석 및 pH분석을 통해 비소성 시멘트의 수화반응을 조사하였다. 실험 결과 비소성 시멘트의 주요 생성광물은 고로슬래그 미분말의 유리질 피막이 파괴되면서 알칼리 자극 및 황산염 자극을 받아 고로슬래그 내부에서 용출되는 이온이 인산석고와 반응하여 ettingite를 생성시키고 고로슬래그 중의 남은 성분은 서서히 C-S-H(I)계의 겔상 수화물을 형성함으로서 강도를 발현하며 이때 인산석고는 단순 자극작용 뿐만 아니라 GBFS와 반응하는 결합재 역할도 동시에 수행한다.

• 대한소아치과학회지
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• 제38권3호
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• pp.262-269
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• 2011

법랑모세포 섬유종은 드문 진성의 혼합성 양성종양으로 20세 이하의 비교적 어린 연령층의 하악 후방부에 호발한다. 흔히 하악 구치부의 미맹출치와 관련하여 발생하며 치조골 표면에서 서서히 성장하여 이환치를 치근단 방향으로 변위시켜 정상적인 치아 맹출을 방해한다. 약간의 피질골 팽창 외에 다른 증상은 거의 없어서 정기적인 방사선학적 평가에서 우연히 발견되는 경우가 많다. 임상적 및 방사선학적으로 법랑모세포 섬유치아종 및 치아종과 비슷하나 조직학적으로 치아 경조직의 형성이 관찰되지 않는 것이 다르다. 치료방법은 적출술과 주위 골의 소파술을 포함한 보존적 외과적 처치가 일반적이나 재발가능성이 있고 악성종양으로의 변이를 보인다는 일부 보고가 있어 절제술과 같은 보다 공격적인 치료방법이 추천되기도 한다. 하지만 대부분의 병소는 피막으로 잘 둘러싸여 있으며 주변의 골와에서 쉽게 분리되므로 재발률은 낮은 편이다. 본 증례는 하악 좌측 제1대구치의 맹출지연과 관련된 법랑모세포 섬유종을 주소로 본과에 내원한 환아들을 대상으로 보존적인 적출술 및 소파술을 시행한 것으로 정기적인 관찰 결과 비교적 양호한 제1대구치의 자연적 맹출양상을 보여 보고하는 바이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권2호
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• pp.107-115
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• 2016

본 연구에서는 금속용사 시스템을 수처리 시설 콘크리트 구조물의 방수/방식 공법으로 사용하기 위하여 콘크리트 표면처리 방법에 따른 기초적 성능 평가 실험을 진행하였다. 실험결과 Sa-P-R-(S)(샌딩-침투성표면강화제-조면형성제-봉공처리)의 경우가 3.57MPa로 가장 높은 부착성능을 나타냈다. 부착성능이 확보된 면처리 방법을 기반으로 투수성, 투기계수 측정실험을 진행하였다. 실험 결과 Sa-P-R-(S)의 경우가 각각 $0.68{\times}10^{-8}cm/sec$, $0.45{\times}10^{-16}m^2$로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 또한 SEM분석 결과 침투성 표면강화제를 도포한 실험체가 그렇지 않은 경우에 비해 콘크리트의 미세 구조가 더 치밀한 것을 확인 할 수 있었으며, 이러한 구조로 인해 침투제를 도포한 경우의 실험체에서 가장 높은 부착성능이 나타난 것으로 판단된다. 따라서 콘크리트의 표면 처리 방법은 금속용사 시스템을 적용하는데 있어, 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 판단되며, 본 연구를 통하여 Sa-P-R-(S)의 경우가 수처리 시설 콘크리트 구조물의 적용하기에는 가장 적합한 면처리 방법이라 판단된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.318-332
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• 2000

탈회냉동건조골과 교원질을 치수치료제로서 이용할 수 있는지의 여부를 규명하기 위하여, 성견의 치아를 대상으로 치수절단술을 시행하여 치수조직의 염증반응, 재생성 상아질의 형성 등 치수조직반응을 평가하기 위하여 시행되었다. 체중 10kg 내외의 4마리의 성견 치아에 소독된 round bur을 이용하여 5급 와동을 형성한 후 치수절단술을 시행하였다. 대조군으로는 수산화칼슘으로 치수 복조을 시행하고 IRM으로 밀봉하였으며, 실험군으로는 교원질과 탈회냉동건조골을 이용하여 복조한 후 대조군에서와 같은 방법으로 밀봉하였다. 실험동물은 3일, 1주일, 2주일, 4주일 경과 후 관류 고정으로 희생되었으며, 조직표본을 제작한 후 광학현미경과 투과전자현미경으로 치수 조직 반응을 관찰 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 모든 군에서 치수괴사 소견은 보이지 않았으며, 대조군과 실험 2군에서는 1주일 후부터 염증이 소실되었으나, 실험 1군에서는 2주까지 염증소견을 보이며 절단된 치수 측벽의 조상아세포들도 배열이 불규칙하였다. 2. 대조군에서는 2주부터 불완전한 상아질교가, 4주 경과 후에는 골양상아질과 완전한 상아질교가 관찰되었으며, 1군에서는 섬유성피막은 형성되었으나 조상아세포와 상아질교의 형성소견은 관찰되지 않았다. 2군의 경우 2주 경과 후 탈회냉동건조골 주위에 분화된 조상아세포들에 의해 형성된 상아전질과 재생성 상아질이 관찰되었으나 상아질교의 형성소견은 관찰되지 않았다. 3. 대조군과 2주군에서 1주일 경과 후에 크고 호염기성 핵을 갖는 세포들이 치수절단부 하방과 탈회냉동건조골 주위에 모여드는 양상을 보였는데, 이와 같은 현상은 대조군에 비해 2군에서 더욱 현저하였으며 시간이 경과될수록 규칙적으로 배열한 조상아세포와 재생성 상아질을 관찰할 수 있었다. 4. 대조군과 2군에서 조상아세포는 극성을 띤 핵, 조면내형질세망, 골지체, 분비과립 등을 포함하는 세포질과 유기기질을 분비하는 소견 등, 석회화가 이루어지는 초미세구조를 보였다. 이상의 결과를 종합하면 탈회냉동건조골은 치수의 미분화 간엽세포로부터 조상아세포의 분화를 유도하여 치수절단부위에 재생 상아질을 형성할 수 있는 것으로 사료된다.