• 대한치과보철학회지
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• 제44권2호
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• pp.229-242
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• 2006

Statement of problem: In order to increase preload with reducing the friction coefficient, abutment screws coated with pure gold and Teflon as dry lubricant coatings have been introduced. But the reported data indicate that if screw repeated tightening and loosening cycle, an efficiency of increasing preload was decreased by screw surface wearing off. Purpose: This study was to evaluate the influence of tungsten carbide/carbon coating, which has superior hardness and frictional wear resistance, on the preload of abutment screws and the stability of coating surface after repeated closures. Material and method: The rotational values of abutment screws and the compressive forces between abutment and fixture were measured in implant systems with three different joint connections, one external butt joint and two internal cones. Moreover the stability and the alteration of coating surface were examined by comparison of the compressive force and the removable torque values during 10 consecutive trials, observation with scanning electron microscope and analyzed the elemental composition with energy dispersive x-ray spectroscopy Results and conclusion: 1. Application of coating resulted in significant increase of compressive force in all implant systems(P<.05). The increasing rate of compressive force by coating in external butt joint was gloater than those in internal cones (P<.05). 2. Coated screw showed the significant additional rotation compared to non-coated screw in all implant systems (P<.05). There were no significant differences in the increasing rate of rotation among implant systems (P>.05). 3. Removable torque values were greater with non-coated screw than that with coated screw (P<.05). 4. Coated screw showed insignificant variations in the compressive forces during 10 consecutive trials(P>.05) 5. After repeated trials, the surface layer of coated screw was maintained relatively well. However surface wearing and irregular titanium fragments were found in non-coated screw.

• 공학논문집
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• 제6권2호
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• pp.23-32
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• 2004

현재까지 사용되어가지고 있는 임플란트 재료 중 commercially pure titanium (순수티탄; Cp-Ti)과 Ti-alloy들은 생체재료로 폭넓게 사용되어지고 있는데, Ti 금속들은 경도가 강하고 점도가 높기 때문에, 치과나 정형외과 등의 하중에 잘 견디는 곳에 이용되어지고 있다고 한다. 이것들은 생체적합성과 부식에 대한 저항성도 좋은 것으로 알려져 있다. 일반적으로 Ti은 4종류의 Grade로 강도의 차이에 의하여 분류되고 Ti의 강도에 영향을 미치는 것으로는 산소, 철, 질소등이 있다. 따라서 본 연구에서는 O와 Fe의 함량을 달리한 Ti alloy시편을 사용하여 생체적합성 실험을 하였다. 먼저 실험은 시편을 micropolishing하고 5M NaOH에서 $60^{\circ}C$에서24시간 처리하여서 비표면적을 넓혔으며, 표면의 $TiO_2$을 만들어주기 위하여 $600^{\circ}C$에서 열처리하였다. 그런 시편을 $36.5^{\circ}C$의 SBF에 넣어 1~14일까지 침적한 후에 표면에 형성된 apatite를 SEM과 EDAX로 조사하였다. 조사 결과 모든 시편에서 apatite가 생성되었지만, 시편의 조성에 따라서 apatite의 형성양이 다름을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.270-276
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• 2008

$TiO_2$의 가장 큰 특징은 광촉매적 특성을 들 수 있으나 순수한 $TiO_2$는 자외선 영역에서만 활성을 보이는 단점이 있다. 단점을 보완하고자 본 연구에서는 초고온, 고활성을 이용한 열플라즈마 공정으로 질소가 도핑된 $TiO_2$를 합성하여 $TiO_2$의 광촉매적 특성을 높이고자 하였다. 직류 플라즈마 제트를 이용하여 비금속이온인 질소와 반응 가스인 산소를 $TiCl_4$와 함께 플라즈마 반응기 안에서 반응시켜 질소가 도핑된 $TiO_2$ 나노 분말을 합성하였다. 합성 조건으로 질소의 유량을 변화하였다. 합성 변수에 따른 입자의 상조성, 크기를 분석하였고 아세트알데히드와 곰팡이를 광분해하는 실험을 통해 광촉매 활성을 살펴보았다. 한편 $TiO_2$의 분말 상태와 코팅된 상태의 광촉매 특성을 비교하고자 합성한 분말의 스핀 코팅과 PLD (Pulsed Laser Deposition)을 통해 $TiO_2$를 코팅하였다. 아세트알데히드 분해 실험의 결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말의 경우가 순수한 $TiO_2$ 분말에 비해 가시영역에서의 광촉매 활성이 두 배 이상 뛰어난 것을 확인하였으며, 곰팡이 분해 실험 결과 역시 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말에 곰팡이가 분해되는 것을 확인하였다. 분말과 필름을 제조하여 메틸렌블루 광분해 실험한 결과 분말의 경우 100% $TiO_2$입자가 메틸렌블루 분해에 이용되며, 반면 스핀 코팅의 경우 바인더의 함량 때문에 20~30%의 $TiO_2$만이 분해에 이용되기 때문에, 분말의 경우 초기 30 mL 메틸렌블루를 한번에 분해할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권3호
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• pp.149-155
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• 2012

연구 목적: 이 논문은 임플란트 고정체가 골융합이 이루어지기전 의원성 동요가 있을 경우 골결합에 어떤 영향을 미치는지를 알아 보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 실험에 사용한 임플란트는 직경 3.73 mm, 길이 4 mm의 순수한 타이타늄과 RBM ($MegaGen^{(R)}$: Ca-P) 처리된 임플란트(Grade IV)를 사용하였다. 몸무게 3.5kg 이상의 토끼(Female, New Zealand White)의 한쪽 경골에 2개씩 양쪽 다리에 임플란트를 식립하여 모두 80개의 임플란트가 식립되었다. 비틀림 제거력(Removal torque)의간격에 따라 그룹 I (6주), 그룹 II (4일+6주), 그룹 III (4일+1주+6주), 그룹 IV (1주+6주), 그룹 V (1주+1주+6주), 그룹 VI (2주+6주), 그룹 VII (2주+1주+6주), 그룹 VIII (3주+6주), 그룹 IX (3주+1주+6주), 그룹 X (10주)으로 10개의 그룹으로 나누었다. 본 실험에서 그룹 I과 그룹X가 대조군이며, 비틀림 제거력은 digital torque gauze (Mark-10, USA)를 사용하여 6주와 10주에 측정하였다. 실험군에서는 마지막 비틀림 제거력을 측정하기 전에 의원성 동요를 가하여 한 번 혹은 두 번 비틀림 제거력을 측정하여 그 수치를 기록하였다. 그 후, 대조군을 제외하고 비틀림 제거력을 측정한 임플란트는 가급적 원래의 위치로 돌려 놓고 봉합을 하였다. 모든 실험군은 마지막 비틀림 제거력 측정전까지 6주간의 치유기간을 주었으며, 마지막 비틀림 제거력은 실험군 첫 번째 또는 두 번째 비틀림 제거력값과 비교하여 결과를 분석하였다. 결과: 마지막 비틀림 제거력 측정값에서 그룹X (10주)의 값이 대조군인 그룹 I (6주)의 값보다 높았으나, 통계적으로는 유의하지 않았다. 실험군과 대조군 사이의 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05). 첫 번째 비틀림 제거력 측정치에서, 실험군(4일혹은1주)에서 다른 실험군(2주혹은3주)의 수치보다 낮은 값을 보였다. 치유기간에 따른 각 실험군의 비교에서, 최종 비틀림 제거력 값이 첫 번째 비틀림 제거력 값 보다 현저히 높은 값을 보였다. 결론: 골유착이 형성되기 전 한 번 또는 두 번 의원성으로 동요는, 만약 충분한 치유기간을 가지게 될 경우 임플란트의 골유착에 영향을 주지 않는다.

• 대한치과보철학회지
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• 제52권2호
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• pp.105-112
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• 2014

연구 목적: 이 연구의 목적은 임플란트 식립 초기 수회의 의원성 동요가 최종 골결합에 미치는 영향을 확인하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 순수한 티타늄(Grade IV) 으로 직경 3.75 mm, 길이 8 mm의 실험용 임플란트를 제작한 후, 하방 4 mm에 RBM 표면처리($MegaGen^{(R)}$: Ca-P)를 하였다. 임플란트의 하부만 골에 식립되었으며 비침하시켰다. 수술은 3.5 kg이상의 토끼의 좌우 경골의 단층 치밀골에 각각 2개씩 130개를 통상적인 방법으로 식립하였다(Female, New Zealand White). 비틀림 제거 간격에 따라, 다음과 같은 13개의 군으로 나누었다; Group I (1일), Group II (1일 + 2일), Group III (1일 + 2일 + 3일), Group IV (1일 + 2일 + 3일 + 4일), Group V (2일), Group VI (2일 + 4일), Group VII (2일 + 4일 + 6일), Group VIII (2일 + 4일 + 6일 + 8일), Group IX (4일), Group X (4일 + 7일), Group XI (4일 + 7일 + 10일), Group XII (4일 + 7일 + 10일 + 14일), 그리고 대조군. 대조군은 식립 후 8주의 치유기간을 준 후 최종 비틀림 제거력을 측정하였다(Mark-10, USA). 실험군은 각각의 조건에 맞추어 1회에서 4회에 걸쳐 비틀림 제거력을 측정하였다. 비틀림 제거력을 측정한 이후에 대체적으로 임플란트를 측정 전의 위치로 재위치시켰다. 모든 실험군에서 임플란트 식립 후 8주간의 치유기간을 준 다음 최종 비틀림 제거력을 측정하여 대조군, 각 실험군의 1, 2, 3, 4번째 비틀림 제거력과 비교하였다. 결과: 실험군 간에 최종 비틀림 제거력을 비교한 결과에서, XII군을 제외한 실험군의 비틀림 제거력은 대조군과 유의할만한 차이를 보이지는 않았다. 그리고 실험 I군과 II군의 값은 VI, VIII, X, XI, XII군의 값보다 유의하게 높게 나타났다. 그리고 III, IV, V군은 XI, XII군의 값보다 유의하게 높게 나타났다. 각 실험군간 비틀림 제거력 비교에서, 최종 비틀림 제거력은 VIII, X, XI, XII군을 제외한 모든 군에서 높게 나타났다. 결론: 충분한 치유기간이 주어진다면, 토끼에게 임플란트 식립 후 매우 이른 초기에 지대주에 가해지는 약간의 동요는 임플란트 골결합에 영향을 미치지 않았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권2호
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• pp.179-195
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• 2010

임플란트 보철물에 저작력 등 외부 하중이 작용하면 내부 반응으로 응력이 발생되는데 지지골에 나타난 응력은 골재생 및 흡수 파괴, 임플란트에 나타난 응력은 임플란트 자체의 파절이나 나사의 풀림현상 및 파절, 상부 구조물에 나타난 응력은 보철물의 파절 등을 예견하는 지침이 될 수 있을 것이다. 지대주의 형상과 재질에 따라 연결방법과 보철방법이 달라지고 임플란트 내부의 하중전달 기전이 변하게 되고 이에 따라 악골에 발생하는 응력분포 역시 달라질 수 있다. 본 연구에서는 하악 제 1대구치 부위에 이중나사 구조를 갖고 원추형 내측연결 임플란트 시스템인 GSII$^{(R)}$ (Osstem, Korea)임플란트를 이용해 지대주의 종류를 티타늄 소재의 2-piece Transfer$^{TM}$ abutment (GST), 금합금 소재의 2-piece GoldCast$^{TM}$ abutment(GSG), 외부 연결형태를 가진 3-piece Convertible$^{TM}$ abutment (GSC) 로 분류하여 이에 따른 응력분포 양상을 비교 분석하여 보았다. 결과 하중조건에 관계없이 응력은 주로 지대주와 고정체가 접촉하는 경부에 집중되었다. 또한 하중조건에 관계없이 임플란트의 고정체 상부와 접촉하는 치밀골에 높은 응력이 나타나고 해면골에는 아주 작은 응력이 나타났다. 축하중보다는 중심축을 벗어난 하중조건에서 더 높은 응력이 발생되었고 수직하중보다 경사하중에서 더 높은 응력이 발생되었다. 전체에 걸친 최대응력은 GSG에서는 지대주, 치관 및 고정체에 고르게 분포되었고 GST는 주로 고정체와 지대주 나사에, GSC는 고정체와 지대주에 집중되었다. 세 지대주 간 골내의 최대응력에는 유의한 차이가 없었고 GSG가 전체 구성부의 응력분포에 있어 유리한 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.109-114
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• 2008

Solid State Reaction법으로 $Ti_{0.96}Co_{0.02}Fe_{0.02}O_2$ 시료를 제조하였다. 각각의 시료를 $870^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $930^{\circ}C$로 24시간 열처리하였다. 이 때 Ti-getter의 유무를 통해 각각의 온도에서 Ti-getter에 따라 시료의 특성이 어떻게 변화하는지 관찰하고자 한다. 제작된 시료의 구조분석을 위해 시료의 분말 회절실험을 실시하였다. VSM을 이용하여 시료의 자성을 측정하고, 금속이온의 형태와 시료 내에서 cluster로 존재하는지 여부를 조사하기 위해 TEM과 SEM, EDS실험을 하였다. XRD pattern 분석결과, 결정구조는 tetragonal구조로써, 순수한 Rutil-$TiO_2$상이 주를 이루며, 2차상으로는 getter가 없을 때는 $Fe_2TiO_5$, 있을 때는 Fe가 관측되었다. 시료의 자성을 측정한 결과, getter가 없을 때는 $870^{\circ}C$일 때 자화값은 약 $0.025{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보이지만, $900^{\circ}C$와 $930^{\circ}C$에서는 강자성을 보이지 않는다. Ti-getter가 있을 때의 자화값은 $870^{\circ}C$에서는 약 $1.1\;{\mu}B$/CoFe, $900^{\circ}C$와 $930^{\circ}C$일 때는 $1.5\;{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보인다. 이러한 자성의 차이는 Ti-getter의 유무에 따른 2차상의 차이로 결정된 것으로 보인다. Titanium이 고온에서 산소와 질소, 공기 속의 수분과 쉽게 결합하는 성질을 가지고 있기 때문에 이것을 이용하면 좀 더 낮은 산소분압을 얻을 수 있다. 시료의 산소분압에 따라 자화값이나 원자 구조의 변화에 상당한 영향을 받게 되어 시료의 특성이 다르게 나타나는 것을 확인 할 수 있다. TEM과 SEM, EDS실험결과에서는 Co와 Fe가 골고루 분포하는 영역이 있는가 하면 Ti만 관측되는 부분도 존재했다. 시료의 Co와 Fe가 시료전체에 골고루 퍼져있는 것이 아니라 부분적으로 분포하고 있음을 확인 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.557-564
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• 2021

페로브스카이트 구조를 갖는 Sr_0.92Y_0.08Ti_1-xV_xO_3-δ (SYTV)는 고체산화물 연료 전지(Solid oxide fuel cell, SOFC)에서 H₂S를 포함하는 연료를 사용하기 위한 대체 연료극으로 연구되었다. Sr_0.92Y_0.08TiO_3-δ (SYT)의 전기화학적 성능을 향상시키기 위해 페로브스카이트의 B-사이트에 위치한 티타늄을 바나듐으로 치환하였다. 페치니법을 통해 합성된 SYTV는 작동 온도 조건에서 추가적인 부산물의 형성 없이 YSZ(yttria-stabilized zirconia) 전해질과 화학적으로 안정했다. 바나듐의 치환량이 증가함에 따라 산소 공공 결함(Oxygen vacancy)이 증가하였으며, 생성된 산소 공공 결함으로 인해 연료극의 이온 전도도가 증가했다. 전지 성능은 850 ℃ 순수한 H₂ 연료 조건에서 바나듐 치환 정도에 따라 1 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 19.30 mW/cm² 이고 7 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 34.87 mW/cm²이다. 1000 ppm의 H₂S를 포함하는 H₂ 연료조건에서 cell의 최대 전력밀도는 1 mol.%의 경우 22.34 mW/cm²이고 7 mol.%의 경우 73.11 mW/cm²로 증가하였다.