• 제목/요약/키워드: Chemical bonding

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광중합 복합레진의 화학적 분해 평가 (AN EVALUATION OF CHEMICAL DEGRADATION OF LIGHT-CURED RESTORATIVE COMPOSITES)

  • 양규호;김훈주;최남기
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.530-539
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    • 2003
  • 본 연구에서는 4종의 복합레진(Palpique Estelite, Filtek P 60, Spectrum, Charisma)을 선택하였다. 각 제품당 5개의 시편을 제작하여 무게 측정을 한 후, NaOH 용액에 2주 동안 보관하였고 1.23% HCl로 중화하고 세척, 건조시켜 무게 측정을 하였다. 주사전자현미경과 공초점 레이저 주사현미경으로 복합레진의 분해층 표면과 분해깊이를 관찰하였고, 분해 저항성은 용액내로 용출된 Si, Al, Ba의 농도를 근거로 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 제품의 무게손실량은 Palpique Estelite가 가장 많았고, Filtek P 60, Charisma, Spectrum 순이었다. 2. 각 제품의 표면하 분해층 깊이는 Filtek P 60이 가장 깊었고, Charisma, Palpique Estelite, Spectrum 순이었다. 3. Si 용출량은 Charisma가 가장 많았고, Spectrum, Palpique Estelite, Filtek P 60 순이었다. 4. 무게손실과 분해층 깊이 사이에는 높은 상관관계를 보였다(r=0.704, p<0.05). 5. 주사전자현미경 관찰시 NaOH용액에 보관한 후 레진 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상인 분해층 표면을 관찰할 수 있었고 공초점 레이저 현미경 관찰시 레진의 분해층 깊이를 관찰할 수 있었다.

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고등학생의 증강현실을 활용한 협력적 과학 개념학습에서 나타나는 언어적·물리적 상호작용 (High School Students' Verbal and Physical Interactions Appeared in Collaborative Science Concept Learning Using Augmented Reality)

  • 신석진;김혜린;노태희;이재원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.191-201
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    • 2020
  • 이 연구에서는 증강현실을 활용한 협력적 과학 개념학습에서 나타나는 학생들의 언어적 상호작용과 물리적 상호작용을 심층적으로 조사하였다. 3개의 소집단으로 구성된 고등학교 1학년 학생 12명이 연구에 참여하였다. 이들은 화학 결합 개념 이해를 목표로 개발된 스마트 기기 기반의 증강현실 어플리케이션을 활용한 수업에 참여하였다. 학생들의 수업 과정은 녹음 및 녹화하였으며, 반구조화된 면담을 실시하였다. 연구 결과, 언어적 상호작용 중 개별 진술 단위에서는 정보 질문과 정보 설명 및 방향 질문과 방향 설명에 관한 진술의 비율이 높았고, 상호작용 단위에서는 교정형 및 누적형 상호작용의 비율이 높았다. 학습 진행에 관한 개별 진술 및 상호작용의 비율도 높게 나타났다. 학생들의 물리적 상호작용은 유의미한 언어적 상호작용 없이 단독으로 이루어진 경우가 가장 많았다. 학생들이 지식 구성 언어적 상호작용을 하며 물리적 상호작용을 할 때는 가상 객체를 응시하거나 활동지 관련 활동을 하는 비율이 높았던 반면, 물리적 상호 작용만 수행하거나 운영 관련 언어적 상호작용을 하며 물리적 상호 작용을 할 때는 증강현실의 마커의 조작과 관련한 다양한 탐색적 활동이 주로 나타났다. 연구 결과를 바탕으로 과학 교과에서 증강현실을 활용한 협력적 개념학습이 효과적으로 이루어지기 위한 방안을 제안하였다.

이산화티타니움을 사용한 무기질 박막형 태앙전지의 제작 (Manufacture of Inorganic Materials Thin Film Solar Cell using Titanium Dioxide)

  • 이경호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.451-463
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 태양전지의 변환효율을 높이기 위한 박막형 소재 물질 개발과 전지의 조립과정을 개선 발달시키기 위한 것이다. 이 연구에 사용된 이산화티타니움은 물과 알콕사이드 몰비, 용액 pH의 변화, 분말의 묵힘조건 등 반응조건을 조절한 솔-겔 방법에 의하여 조제되었다. 준비된 이산화티타니움은 $300{\sim}750^{\circ}C$의 열처리조건 범위에서 소결하였다. $600^{\circ}C$의 열조건에서 만들어진 이산화티타니움은 XRD 패턴에서 강한 세기의 아나타제형이 나타났고, $750^{\circ}C$에서 소결되었을 때에는 아나타제형와 루틸형의 혼합물이 나타났다. 또한 소결온도와 묵힘시간 등에 따라 합성된 이산화티타니움의 특성은 묵힘시간이 증가함에 따라 아나타제형 결정으로 변환되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 전류밀도는 묵힘시간과 온도에 따라 증가하였고, 변환효율은 전류밀도의 증가로 역시 증가함을 알 수 있었다. 산소분위기하에서 산소와 카드뮴텔루라이드의 화학결합이 생성됨을 관찰할 수 있었고, 카드뮴텔루라이드의 박막위의 산소가 크롬메이트와 하이드라진 처리에 의하여 감소되는 것을 알수 있었다. 결론적으로 공기분위기하에서 $550^{\circ}C$의 급속 소결조건에서 만들어진 카드뮴텔루라이드의 에너지변환효율은 $0.07cm^2$, $1.0cm^2$의 면적에 대해 각각 12.0%, 6.0%로 나타내었다.

진공성형을 이용한 삼엽식 고분자 심장판막의 제작과 혈류역학적 성능평가 (Assessment of Hemodynamic Properties of Trileaflet Polymer Heart Valve Manufactured By Vacuum Forming Process)

  • 김경현;황창모;정기석;안치범;김범수;이정주;남경원;선경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.418-426
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    • 2006
  • In the artificial heart application, productivity and hemodynamic properties of artificial heart valves are crucial in successiful application to long term in vivo trials. This paper is about manufacture and assessment of trileaflet polymer heart valves using vacuum forming process(VFP). The VFP has many advantages such as reduced fabrication time, reproducibility due to relatively easy and simple process for manufacturing. Prior to VFP of trileaflet polymer heart valves, polyurethane(Pellethane 2363 80AE, Dow Chemical) sheet was prepared by extrusion. The sheets were heated and formed to mold shape by vacuum pressure. The vacuum formed trileaflet polymer heart valves fabrication is composed of two step method, first, leaflet forming and second, conduit forming. This two-step forming process made the leaflet-conduit bonding stable with any organic solvents. Hydrodynamic properties and hemocompatibility of the vacuum formed trileaflet polymer heart valves was compared with sorin bicarbon bileaflet heart valve. The percent effective orifice area of vacuum formed trileaflet polymer heart valves was inferior to bileaflet heart valve, but the increase of plasma free hemoglobin level which reflect blood damage was superior in vacuum formed trileaflet polymer heart valves Vacuum formed trileaflet polymer heart valves has high productivity, and superior hemodynamic property than bileaflet heart valves. Low manufacturing cost and blood compatible trileaflet polymer heart valves shows the advantages of vacuum forming process, and these results give feasibility in in vivo animal trials in near future, and the clinical artificial heart development program.

수종의 실란처리 유리섬유를 첨가한 의치상용 레진의 강도변화 및 마모전.후 표면성상분석 (EFFECTS Of VARIOUS SILANE COUPLING AGENTS ON THE STRENGTH AND THE SURFACE ROUGHNESS OF GLASS FIBER-ADDED PMMA RESIN)

  • 이상일;김창회;임영준;김명주;윤석대
    • 대한치과보철학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.457-468
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    • 2007
  • Statements of problem: The fracture of acrylic resin dentures remains an unsolved problem. Therefore, many investigations have been performed and various approaches to strengthening acrylic resin, for example, the reinforcement of heat-cured acrylic resin using glass fibers, have been suggested over the years. Silane is important for bonding between glass fiber and resin. Purpose: The aim of the present study was to investigate the effect of various silane on the strength of PMMA resin and roughness of resin-glass fiber complex after abrasion test. Material and methods: 3mm glass fiber (Chopped strand, Hankuk fiber Co., Milyang, Korea) was treated with 3 kinds of silane (MPS, EPS, APS) (Sila-ace, Chisso chemical, Tokyo, Japan) and mixed with PMMA resin(Vertex RS, Vertex Dental B.V., Zeist, Netherlands). Transverse strength and Young's modulus was measured using Instron (Instron model 4466, Instron, Massachusetts, USA). After abrasion test (The 858 Mini Bionix II Test System, MTS System Co., Minnesota, USA) surface roughness was evaluated using tester (Form Talysurf plus, Taylor Hopson Ltd., Leicester England). Examination of scanning electron microscope was also performed. Results: Within this study, the following conclusions were drawn. 1. Surface treatment of glass fiber with MPS and APS increased transverse strength of PMMA resin complex, but surface treatment with EPS decreased transverse strength of PMMA resin complex (p<0.05). 2. Silane treated glass fiber increased Young's modulus of PMMA resin complex compared to desized glass fiber (p<0.05). 3. Roughness increased after abrasion test in case of PMMA resin reinforced with desized glass fiber (p<0.05). 4. Roughness change was not observed after abrasion test in case of PMMA resin reinforced with silane treated glass fiber (p>0.05).

PDP Rib용 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리의 물성과 구조 (Properties and Structures of Bi2O3-B2O3-ZnO Glasses for Application in Plasma Display Panels Rib)

  • 진영훈;전영욱;이병철;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.184-189
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    • 2002
  • 본 연구는, PbO-base 유리계의 정보와의 비교 등을 통해 Bi-base 조성 PDP rib으로의 새로운 유리조성 설계를 위한 기초연구의 일환이다. PbO와 유사한 밀도값 및 작업 용이성을 갖고 있는 Bi를 도입한 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$ 조성계에 대해, 연화점, 열팽창계수, 에칭성, 유전율 등의 특성측정 및 XPS로 조성에 따른 구조변화 등을 조사하였다. $Bi_2O_3$를 50∼80 wt%까지 폭넓게 첨가된 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$계 유리들은 조성에 따라 연화점이 400∼480$^{\circ}C$, 열팽창계수가 $68{\sim}72{\times}10^{-7}/^{\circ}C$, 유전상수는 13∼25으로서 동조성의 Pb-base 조성계와 유사한 물성치를 나타내었다. 특히, Bi의 함유량이 70∼65 wt%의 조성의 경우, 성분 및 물성의 미세조정 등을 통해 rib 재료의 출발조성으로서 적용가능성이 확인되었다. $Bi_2O_3$의 양이 감소함에 따라 $O_{1s}$ peak에서의 결합에너지의 증가와 반가폭(FWHM)이 감소하였는데, 이는 비가교산소의 증가에 기인하였다.

$BCl_3$ 계열 유도결합 플라즈마를 이용한 사파이어 기판의 식각 특성 (Plasma Etching Characteristics of Sapphire Substrate using $BCl_3$-based Inductively Coupled Plasma)

  • 김동표;우종창;엄두승;양설;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.363-363
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    • 2008
  • The development of dry etching process for sapphire wafer with plasma has been key issues for the opto-electric devices. The challenges are increasing control and obtaining low plasma induced-damage because an unwanted scattering of radiation is caused by the spatial disorder of pattern and variation of surface roughness. The plasma-induced damages during plasma etching process can be classified as impurity contamination of residual etch products or bonding disruption in lattice due to charged particle bombardment. Therefor, fine pattern technology with low damaged etching process and high etch rate are urgently needed. Until now, there are a lot of reports on the etching of sapphire wafer with using $Cl_2$/Ar, $BCl_3$/Ar, HBr/Ar and so on [1]. However, the etch behavior of sapphire wafer have investigated with variation of only one parameter while other parameters are fixed. In this study, we investigated the effect of pressure and other parameters on the etch rate and the selectivity. We selected $BCl_3$ as an etch ant because $BCl_3$ plasmas are widely used in etching process of oxide materials. In plasma, the $BCl_3$ molecule can be dissociated into B radical, $B^+$ ion, Cl radical and $Cl^+$ ion. However, the $BCl_3$ molecule can be dissociated into B radical or $B^+$ ion easier than Cl radical or $Cl^+$ ion. First, we evaluated the etch behaviors of sapphire wafer in $BCl_3$/additive gases (Ar, $N_2,Cl_2$) gases. The behavior of etch rate of sapphire substrate was monitored as a function of additive gas ratio to $BCl_3$ based plasma, total flow rate, r.f. power, d.c. bias under different pressures of 5 mTorr, 10 mTorr, 20 mTorr and 30 mTorr. The etch rates of sapphire wafer, $SiO_2$ and PR were measured with using alpha step surface profiler. In order to understand the changes of radicals, volume density of Cl, B radical and BCl molecule were investigated with optical emission spectroscopy (OES). The chemical states of $Al_2O_3$ thin films were studied with energy dispersive X-ray (EDX) and depth profile anlysis of auger electron spectroscopy (AES). The enhancement of sapphire substrate can be explained by the reactive ion etching mechanism with the competition of the formation of volatile $AlCl_3$, $Al_2Cl_6$ or $BOCl_3$ and the sputter effect by energetic ions.

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개념 학습에 적용한 협동학습 전략에서 소집단 구성 방법의 효과 (The Effect of Grouping Method in Cooperative Learning Strategy Applied to Concept Learning)

  • 노태희;차정호;전경문;정태호;한재영;최용남
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.400-408
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    • 1999
  • 본 연구에서는 화학 개념 학습에 적용한 협동학습에서 소집단 구성 방법의 효과를 조사하였다. 연구에 사용된 두 가지 소집단 구성 방법은 사전 성취 수준 측면에서 상 중 하위 수준의 학습자가 모두 포함된 HML(High-Medium-Low) 방법과 상 하위 수준의 학습자로 구성된 소집단과 중위 수준의 학습자로만 구성된 소집단이 공존하는 HL/MM(High Low/Medium-Medium) 방법이다. 서울 지역의 고등학교에서 3개 학급(136명)을 선정하여 통제 집단과 처치 집단으로 무선 배치하였다. 수업 처치 전에 과학 수업에 대한 태도 검사 참여도 마찰도 경쟁도의 하위 영역으로 구성된 학습 환경에 대한 인식검사, 그리고 자아 존중감 검사를 실시하였고, 중간고사 성적을 구하였다. 각 점수는 공변인으로 사용하였다. 수업 처치 후, 사전 검사로 실시한 세 검사와 개념 이해도 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 개념 이해도에서 수업 처치와 사전 성취 수준 사이에 상호작용 효과가 있었다. 하위 수준에서 HL/MM 협동학습 집단의 개념 이해도가 다른 두 집단에 비하여 유의미하게 높았다. 학습 환경에 대한 인식 중 참여도 영역에서는 소집단 구성 방법에 관계없이 협동학습 집단 학생들이 통제 집단 학생들보다 긍정적으로 인식하였다.

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가스 조성이 저유전상수 a-C:F 층간절연막의 특성에 미치는 영향 (Effect of gas composition on the characteristics of a-C:F thin films for use as low dielectric constant ILD)

  • 박정원;양성훈;이석형;손세일;오경희;박종완
    • 한국진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.368-373
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    • 1998
  • 초고집적 회로의 미세화에 따라 다층배선에서 기생저항(parasitic resistance)과 정전 용량의 증가는 RC시정수(time constant)의 증가로 인하여 소자의 동작속도를 제한하고 있 다. 이로 인하여 발생되는 배선지연의 문제를 해결하기 위하여 매우 낮은 유전상수를 갖는 층간 절연물질이 필요하다. 이러한 저유전상수 층간절연물질로서 현재 유기계 물질중의 하 나인 a-C:F이 주목받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 ECRCVD를 이용하여 a-C:F박막과 Si기판사이의 밀착력을 향상시키기 위하여 a-C:H박막을 500$\AA$증착한 후 a-C:F을 증착전력 500W에서 원료가스의 유량비($C_2F_6, CH_4/(C_2F_6+CH_4)$))를 0~1.0까지 변화시키면서 상온에서 증착하 였다. a-C:F박막의 특성은 SEM, FT0IR, XPS, C-V meter와 AFM등을 이용하여 두께, 결 합상태, 유전상수, 표면형상 및 표면 거칠기를 관찰하였다. a-C:F박막에서 불소함량은 가스 유량비가 1.0일 경우에는 최대 약31at.%정도 검출되었으며, 가스 유량비가 증가됨에 따라 증 가하였다. 또한 유전상수는 a-C:H의 유전상수 $\varepsilon$=3.8에서 $\varepsilon$=2.35까지 감소하였다. 이는 영 구 쌍극자 모멘트가 1.5인 C-H결합은 감소하고 영구 쌍극자 모멘트가 0.6, 0.5인 CF, CF2결 합이 증가하였기 때문이다. 하지만 $400^{\circ}C$에서 질소분위기로 1시간 동안 furnace열처리 후에 가스유량비가 1.0인 a-C:F박막에서 불소의 함량이 감소하여 C-F결합이 줄어들었다. 이로 인하여 유전상수가 열처리전의 2.7에서 열처리후 3.2까지 상승하였다.

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이온선 혼합법이 도재와 금속의 결합에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY OF THE EFFECTS OF ION BEAM HIKING ON CERAMO-METAL BONDING)

  • 홍준표;우이형;최부병
    • 대한치과보철학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.245-265
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    • 1991
  • The purpose of this study was to observe the changes of the elemental transmission and bond strength between the metal and porcelain according to various kinds of ion beam mixing method. ion beam mixing of $meta1/SiO_2$ (silica), $meta1/Al_2O_3$(alumina) interfaces causes reactions when the $Ar^+$ was implanted into bilayer thin films using a 100KeV accelerator which was designed and constructed for this study. A vacuum evaporator used in the $10^{-5}-10^{-6}$ Torr vacuum states for the evaporation. For this study, three kinds of porcelain metal selected, -precious, semiprecious, and non-precious. Silica and alumina were deposited to the metal by the vacuum evaporator, separately. One group was treated by two kinds of dose of the ion beam mixing $(1\times10^{16}ions/cm^2,\;5\times10^{15}ions/cm^2)$, and the other group was not mixed, and analyzed the effects of ion beam mixing. The analyses of bond strength, elemental transmissions were performed by the electron spectroscopy of chemical analysis (ESCA), light and scanning electron microscope, scratch test, and micro Vickers hardness tests. The finding led to the following conclusions. 1. In the scanning electron and light microscopic views, ion beam mixed specimens showed the ion beam mixed indentation. 2. In the micro Vickers hardness and scratch tests, ion beam mixed specimens showed higher strength than that of non mixed specimens, however, nonprecious metal showed a little change in the bond strength between mixed and non mixed specimens. 3. In the scratch test, ion beam mixed specimens showed higher shear strength than that of non treated specimens at the precious and semiprecious groups. 4. In the ESCA analysis, Au-O and Au-Si compounds were formed and transmission of the Au peak was found ion beam mixed $SiO_2/Au$ specimen, simultaneously, in the higher and lower bonded areas, and ion beam mixed $SiO_2/Ni-Cr$ specimen, oxygen, that was transmitted from $SiO_2\;to\;SiO_2/Ni-Cr$ interface combined with 12% of Ni at the interface.

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