• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.143-143
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• 2016

알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 표면개질을 통해 그 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 Al-Mg계 5083-H321 Al 합금의 경우 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되는데, 이는 선체중량의 경량화가 가능하여 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선속의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고 정압 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라 해수환경 특성 상염소이온의 존재로 부식이 가속화되는 등 침식 및 부식의 시너지효과로 손상은 크게 증가한다. 이에 대한 방지대책으로 다양한 표면개질 기법이 제안되고 있으나 강한 충격압이 동반된 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 표면처리만으로는 불가능할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 양극산화된 5083-H321을 대상으로 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하여 침식-부식 손상이 최소화되는 최적전위를 규명하고자 한다. 이를 위해 먼저 분극 실험을 통해 재료의 전기화학적 거동을 바탕으로 임의의 전위를 선정하고 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 이때 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합실험 모두 $25^{\circ}C$의 해수에서 실시하였으며, 전기화학적 분극실험은 유효면적이 $3.24cm^2$인 시편에 2 mV/s의 분극속도로 0 ~ -3 V 까지 인가하였고, Ag/AgCl 기준전극과 백금대극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 $30{\mu}m$의 진폭으로 20분간 실시하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상특성 분석을 위해 3D현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

• 한국의류학회지
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• 제22권6호
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• pp.679-690
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• 1998

미국 오하이오주 남서쪽에 위치한 Seip 토루군(100 B.C.-A.D. 500경)의 출토유물들에 대하여 현미경으로 관찰되는 인피섬유의 형태학적 손상을 분석하였다. 형태학적 손상이란 외부로부터의 물리적 혹은 화학적 요인에 의해 섬유은 표면과 내면에 발생하는 형태변형을 말한다. Seip직물에 포함된 인피섬유의 형태학적 손상 정도는 본 연구를 위해 제작된 인피섬유손상지로(IBFM)의 점수의 합으로 나타내었다. Seip직물들은 육안으로 보았을 때 우선 숯과 같이 검은 색을 띄고 있는 직물들과 그렇지 않은 직물군으로 분류되었는데 발굴보고서에 설명된 시신과 관련 부장품들의 수습상황으로 미루어 볼 때 검게 된 직물군은 부분적으로 하장된 시신의 부장품이었으며 검게 되지 않은 직물군은 일반매장된 시신의 부장품으로 보였다. Seip직물들은 다시 서로 다른 조직에 따라 분류되는 직물군으로 나뉘어 질 수 있었는데 본 연구에서는 이들 중 가장 빈번히 보이는 교차쌍 위사 트와인조직(Spaced alternate-pair weft-twining)으로 만들어진 직물군과 그 밖의 조직으로 되어 있는 직물군으로 나누고 이들을 각각 얼터씨이트(Alternate)와 기타조직(Pooled)으로 명명하였다. 본 연구에서는 Seip직물들 간에 매장법에 의해 손상정도의 차이가 발생했으며 특히 부븐적으로 화장된 직물과 그대로 묻혀진 직물들 간에 섬유손상 정도의 차이가 있었을 것으로 좌고 이를 확인하기 위해 검게된 직물군과 검게 되지 않은 직물군 간에, 그리고 얼터네이트와 기타조직으로된 직물군들 간에 IBFM 점수의 차이가 있는지 조사하였다. 섬유의 형태학적 손상은 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하여 분석하였으며 분석에 이용된 총 샘플수는 총 132개였다. 수집된 데이터는 t-test를 이응하여 분석 하였다. T-test의 분석결과 Seip 직물들은 검게된 직물군과 검게되지 않은 직물군 사이에서 유의한 손상 정도의 차이를 볼 수 있었으며 반면에 조직에 따른 분류에서는 유의한 차이를 볼 수 없었다. IBFM의 평군점수를 비교하면 검게된 직물군보다 검게되지 않은 직물군이 더 높은 점수를 나타내어 후자가 더 많이 손상된 것으로 보여졌다. 7개의 손상형태를 독칩적으로 보았을 때 섬유속의 분리정도 (degree of bundle separation) , 횡금(transverse crack) , 그리고 횡선 (transverse striations) 이 검게된 직물군과 검게 되지 않은 직물군 사이에서, 섬유속의 분리정도, 종금(lengthwise striations)과 횡금이 얼터네이트와 기타조직 사이에서 각각 유의한 차이를 보였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.579-581
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• 2011

과산화수소에 의한 모발의 화학적 손상을 SEM/EDS, CLSM, FT-IR을 통해 평가하였다. SEM/EDS상에서 과산화수소 처리된 모발은 미처리 모발에 비해 표면의 비늘구조 사이의 간격이 벌어졌고, 구성원소를 분석한 결과 황의 비율이 감소하였으며 산소의 비율은 상대적으로 증가하였다. CLSM 관찰 결과 미처리 모발은 강한 형광을 나타내었지만, 탈색모발은 낮은 형광을 보여주었다. 이는 미처리 모발의 경우 자동형광을 나타낼 수 있는 방향족 아미노산이 많이 존재하는데 비해, 탈색모발은 방향족 아미노산이 파괴되어 형광이 낮게 나온 것으로 볼 수 있다. 또한 FT-IR 분석결과 탈색의 증가에 따라 시스테인산(cysteic acid)이 증가되었으며, 이는 폴리펩타이드 사슬사이에 다리결합을 하고 있는 시스틴의 산화에 의한 것으로 볼 수 있다. 이러한 결과들은 산화적 손상이 S-S 결합을 파괴하고 모발 섬유의 인장력을 낮추어 주는 것을 의미한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.141.2-141.2
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• 2015

교류임피던스 측정기법을 이용하여 전기화학적으로 외부환경에서 소재 금속까지 물질 및 전하이동에 관한 임피던스 측정이 가능하며 도막의 부식 및 노화정도 및 내식성의 평가가 가능하여 산업체에서 널리 이용되고 있다. RPCS(Remote Plasma Cleaning Source)는 패널 및 반도체 제조공정에서 CVD 증착공정 후 챔버 내부에 입혀지는 Si(실리콘)을 화학적으로 세정하기 위한 F(불소) Radical을 공급하는 원격 고밀도 플라즈마를 발생시키는 제품이다. RPCS의 바디는 알루미늄을 사용하고 절연 및 플라즈마에 대한 내구성을 확보하기 위해 아노다이징 코팅을 한다. 반응기 내벽의 표면이 공정 플라즈마에 노출될 때 소재는 화학적으로 매우 활성이 높은 라디칼과의 반응뿐만 아니라 이온의 충격을 동시에 받게 되며 이 과정에서 다량의 불소 (Fluorine) 라디칼과 전계에 반응한 이온의 운동에 노출되면서 아노다이징 코팅이 손상되는데 이는 기기의 수명 단축 및 파티클을 발생시키며, Arc의 원인이 되기도 한다. 실제 사용 환경에서는 기기의 분해 없이 아노다이징의 상태를 주기적으로 모니터링 하기가 대단히 어려워, 정기적으로 교체하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 RPCS내 발생된 플라즈마 현상을 컨덕터로 활용하여 고주파 리액턴스를 임피던스로 환산하여 아노다이징 코팅의 손상 정도를 진단 및 모니터링하였다. 아노다이징이 손상된 내부 블럭과 정상상태인 내부 블럭의 임피던스를 비교하였고, 아노다이징 두께별 임피던스를 측정하였다. 그 결과 아노다이징 절연막이 손상된 블록의 임피던스가 정상 블록에 비해 낮았으며 두께별 임피던스도 비례함을 알 수 있었다. 향후에는 장기간 현장에서 축척되어진 시험데이터를 바탕으로 아노다이징 코팅의 수명예측진단 시스템을 구축하고자 한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제15D권4호
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• pp.581-588
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• 2008

오래된 필름이나 영상들은 물리적 또는 화학적으로 많은 손상을 받기 때문에 손상부분에 대한 특별한 처리가 요구된다. 영상 손상은 손상의 범위에 따라, 영상 전체에 걸쳐 나타나는 전역 손상과, 영상 일부분이 손상되어 나타나는 지역손상으로 구분할 수 있으며, 오래된 영상은 지역 손상 부분의 복구만으로도 상당한 화질 향상이 가능하다. 기존의 연구는 긁힘으로 인한 line scratch 검출 알고리즘의 연구와 얼룩, 긁힘, 또는 의도적인 손상으로 인해 손상된 영역을 복원하는 복원 알고리즘이 연구되고 있다. 오래된 영상 복원 연구의 대표적인 방법은 편미분방정식을 적용한 인페인팅 기법이며, 영상의 형태를 편미분방정식으로 모델링하기 때문에, 편미분 차수의 제한에 의해 복잡한 형태의 영상 복원 화질이 좋지 못하고, 계산복잡도가 높은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 오래된 영상에서 주로 나타나는 필름의 긁힘으로 인해 생기는 line scratch를 검출하고, 영상의 특성을 반영하는 에지검출연산자의 일종인 Sobel 연산자를 이용하는 인페인팅 기법을 제안한다. 실제 영상 복원실험을 위해 오래된 한국영화인 1945년 작 "자유만세" 와 1976년 작 "로보트 태권V" 영상을 사용하였으며, 기존의 연구결과와 비교하여 화질개선 뿐만이 아니라, 개선된 복원 속도를 얻을 수 있었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제19권3호
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• pp.295-305
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• 2004

본 연구에서는 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용하여 농약에 대한 박테리아의 스트레스 반응과 세포 독성을 분석하였다. 15종류의 농약에 대하여 유전자 손상, 생물막 손상, 산화적 손상 및 단백질 손상을 측정할 수 있는 발광 박테리아와 독성 유무로 인한 세포 독성을 측정할 수 있는 발광 박테리아, 5종을 이용하여 스트레스 반응을 분류하고 세포 독성 정토를 분석하였다. 그 결과, 농약의 화학적 구조가 박테리아의 스트레스 반응에 영향을 미치며, 산화과정이 진행 됨에 따라 독성의 작용 기작이 변하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은, 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용한 생물체내의 독성 메커니즘에 대한 분석은 생태계 유해물질들에 의한 독성을 분석하고 예상하기 위해 적용될 수 있을 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.319-319
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• 2015

본 연구에서는 강재의 부식 방지를 목적으로 기존의 도장 방식법에 비해 내식성 및 내구성을 향상시키기 위해 아크 용사코팅법을 적용하였다. 실험은 실제 환경을 고려하여 캐비테이션 환경 하에서 다양한 전기화학적 실험을 동시에 병행하여 캐비테이션-부식 복합손상 거동을 분석하고자 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.318-318
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• 2015

해양환경 하에서 SS400강의 부식 방지를 위하여 Al과 Al-Mg합금 선재를 이용한 아크용사코팅을 실시하였다. 그리고 다양한 전기화학적 실험으로 내식성을 평가하였으며, 실험 후에는 주사전자현미경(SEM)과 3D 현미경을 이용하여 손상된 표면의 형상 및 손상깊이를 상호 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2011

ISFET (ion sensitive field effect transistor)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액 속의 이온들이 감지막의 표면에서 속박되어 막의 표면전위의 변화를 유발하는 것을 이용한다. 그 결과, ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. ISFET의 높은 pH감지능력을 얻기 위하여 높은 high-k물질 들이 감지막으로서 연구되었다. Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수, non-ideal 효과에 대한 immunity 그리고 높은 pH 감지능력 등 많은 장점을 가지고 있는 물질로 알려졌다. 본 연구에서는, SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 적층막을 이용한 EIS (electrolyte- insulator-silicon) pH센서를 제작하였다. EIS구조는 ISFET로의 적용이 용이하며 ISFET보다 제작 방법과 소자 구조가 간단하다는 장점이 있다. HfO2은 22~25의 높은 유전상수를 가지며 높은 pH 감지능력으로 인하여 감지막으로서 많은 연구가 이루어지고 있는 물질이다. 하지만 HfO2의 물질이 가진 고유의 특성상 화학적 용액에 대한 non-ideal 효과는 다른 금속계열 산화막에 비하여 취약한 모습을 보인다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 이러한 물질들의 성질을 고려하여 OHA의 새로운 감지막의 적층구조를 생각하였다. 먼저 Si과 high-k물질의 양호한 계면상태를 이루기 위하여 5 nm의 얇은 SiO2막을 완충막으로서 성장시켰다. 다음으로 높은 유전상수를 가지고 있는 8 nm의 HfO2을 증착시킴으로서 소자의 물리적 손상에 대한 안정성을 향상시켰다. 최종적으로 화학용액과 직접적인 접촉이 되는 부분은 non-ideal 효과에 강한 Al2O3을 적층하여 소자의 화학적 손상에 문제점을 개선시켰다. 결론적으로 감지막의 적층 모델링을 통하여 각각의 high-k 물질이 가진 고유의 특성에 대한 한계점을 극복함으로써 높은 pH 감지능력뿐만 아니라 신뢰성 있는 pH 센서가 제작 되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.136-136
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• 2017

화학제염 기술은 산화제, 환원제, 금속이온, 무기산등이 혼합되어 있는 화학용액을 사용하여 원전기기 계통 내부에 생성된 고방사능 준위의 산화막과 오염물질을 제거하는 기술이다. 원전의 해체 및 유지보수에 있어 방사능 피복저감을 위한 필수적인 기술이다. 현재 원전 해체 산업은 잠재성이 높은 고부가가치 창출 산업으로 주목을 받고 있다. 원전 보유국의 경우, 기존 상용 제염기술과는 차별성 있는 제염기술을 확보하고자 노력하고 있다. 기존의 공정과 비교하여 공정비용 및 시간을 감소시킬 수 있어야 할 뿐만 아니라, 화학용액에 의한 원전 계통 금속 부품의 부식 및 손상을 최소화해야 한다. 금속 부품이 화학약품에 의한 부식손상을 받는다면 금속 부품의 수명 및 재활용 가치가 감소하기 때문에, 화학제염 기술 적용에 있어 용액에 대한 재료의 건전성 평가가 사전에 필히 이루어져야 한다. 본 연구에서는 원전 냉각재 펌프용 재료로 주로 사용되는 Stainless 304강을 시험편으로 선정하여, 화학제염 시험공정 3가지에 대한 부식손상 특성을 규명하였다. 산화공정은 과망간산($HMnO_4$) 용액을 공통으로 사용하였으며, 산화공정 종료 후 환원공정은 각 시험공정에 따라 시험공정 1은 옥살산($H_2C_2O_4$) 2000ppm, 시험공정 2는 옥살산($H_2C_2O_4$)1500ppm + 시트르산($H_8C_6O_7$)500ppm, 그리고 시험공정 3은 옥살산($H_2C_2O_4$) 3000ppm 용액을 각각 투입하여 수행하였다. 산화, 환원공정을 1Cycle로 하여, 각 시험공정 별로 총 5Cycle을 실시하였다. 각 시험공정 Cycle종료 후 시험편을 취외하여 무게감량측정, SEM(Scanning electron microscope) 분석, 3D현미경분석 그리고 타펠분극 실험을 실시하였다. 각 분석결과를 토대로 하여, Stainless 304강에 대한 화학제염 시 모델별 시험공정에 따른 부식특성을 규명하였다.