• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권3호
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• pp.297-302
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• 2022

We investigated the origin of magnetic behaviors induced by an asymmetric spin exchange interaction in Fe-site engineered lead iron niobate [Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃, PFN], which exhibits a room-temperature multiferroicity. The magnitude of spin exchange interaction was regulated by the introduced transition metals with a distinct Bohr magneton, i.e., Cr, Co, and Ni. All compositions were found to have a single-phase perovskite structure keeping their ferroelectric order except for Cr introduction. We discovered that the incorporation of each transition metal imposes a distinct magnetic behavior on the lead iron niobate system; antiferro-, hard ferro-, and soft ferromagnetism for Cr, Co, and Ni, respectively. This indicates that orbital occupancy and interatomic distance play key roles in the determination of magnetic behavior rather than the magnitude of the individual Bohr magneton. Further investigations are planned, such as X-ray absorption spectroscopy, to clarify the origin of magnetic properties in this system.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.357-372
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• 2021

에너지 수확장치는 석유자원의 고갈로 인한 자원난을 해결할 수 있는 대안으로 유망하다고 알려져 있다. 기계적 움직임을 전기 에너지로 전환할 수 있는 압전 소자들의 한계(환경오염 및 낮은 기계적 특성)를 극복하기 위하여, 고분자 기지재 기반 복합재료 압전 에너지 수확장치에 대한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 사용된 재료 및 공정에 기초하여, 보고된 압전 복합재료의 출력 성능 및 관련된 응용 분야를 검토하였다. 압전 필러는 티탄산 지르콘산 연 및 티탄산바륨 기반의 세라믹 필러뿐만 아니라, 친환경, 생체적합성 및 유연성 측면에서 유리한 산화아연을 검토하였다. 기지재는 폴리비닐리덴플로오라이드 및 공중합체로 구성된 압전 고분자 및 에폭시 및 폴리디메틸실록산 기반의 유연한 고분자로 분류하여 복합재료의 압전 시너지 및 높은 외력 적용에 의한 압전 출력 향상을 논의하였다. 또한, 금속 혹은 탄소 소재 기반 2차 필러의 적용에 의한 복합재료의 전도성 혹은 기계적 특성의 향상이 압전 수확장치의 출력 성능에 미치는 영향을 복합재료의 구조 측면에서 검토하였다. 향상된 성능으로 소형 전자기기, 스마트 센서, 의학 분야 등에 응용 가능한 복합재료 기반 압전 수확장치는 미래의 일상에서 접할 수 있는 무선 전자 장치의 전원으로써 잠재적인 통찰을 제공할 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권3호
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• pp.215-226
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• 2023

전치부의 심한 교모는 측방운동 중 구치부를 교모로부터 보호하는 전방유도의 상실을 촉진하며, 구치부의 상실은 교합의 부조화 및 수직고경의 감소를 초래한다. 또한 다수의 치아상실과 치아 마모로 인해 교합이 붕괴된 환자 치료시에는 정확한 임상 및 방사선 검사, 진단용 왁스업을 이용하여 수직고경 상실에 대한 여부를 파악하는 것이 중요하다. 본 증례의 환자는 44세 여성환자로 이갈이와 이악물기 습관으로 전체적인 치아 마모 및 구치부 상실로 저작기능 및 발음, 심미적 불편감을 호소하였으며, 보철적 치료를 통해 저작기능 회복 및 심미적 안모 개선을 주소로 내원하였다. 과도한 치아 마모와 상, 하악 구치부의 결손으로 감소한 수직교합고경 및 전치부의 심한 수직피개를 보였다. 모형 분석과 진단납형을 통해 수직고경 증가를 결정하였으며, 고정성 보철물로 전악수복을 계획하였다. 안정된 치료위로의 적응을 위해 CAD (Computer aided design)소프트웨어로 디자인한 3D(3-Dimensional) 프린팅 교합안정장치를 이용하여 단계적으로 수직고경에 대한 적응도를 확인하였으며, 이 후 임시치아로 수복하여 4개월의 적응기간 후 전체 치열은 금속도재관 및 임플란트로 수복하여 심미적 및 기능적으로 만족스러운 결과를 얻었기에 이를 보고하고자 한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제25권1호
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• pp.55-72
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• 1995

본 연구의 목적은 화학중합형의 접착제(Mono-$Lok^2$)로 소구치에 부착된 교정용 브라켓의 전단결합강도에 기계적 및 열적 피로가 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 2종의 금속 브라켓(Ormesh, Microloc)과 3종의 세라믹 브라켓(Fascination, Starnre, Transcend 2000)을 사용하였다. 100만회의 반복 비틀림과 1,000회의 thermocycling을 시행한 다음 전단결합강도를 측정하였으며 파절부위를 stereoscope와 주사전자현미경으로 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 치아면에 대한 브라켓 접착계면의 전단결합강도는 Fascination 군이 $20.78\pm5.23$ MPa로서 가장 크고, Microloc 군에서 $14.88\pm3.10$MPa로 가장 작게 나타났으며, 통계적 유의성을 검증한 결과 Fascination, Starfire 군과 Microloc 군간에 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 2. $10^5$회의 반복비틀림을 가한 후의 전단결합강도는 Fascination 군이 $20.19\pm3.45$ MPa로 가장 크고 Starfire 판이 $9.10\pm8.33$ MPa로 가장 작게 나타났으며, 피로시험 후 Transcend 2000 군(P<0.01)과 Starfire 군(P<0.05)에서 유의성 있는 감소를 보였다. 3. 1,000회의 thermocycling 후의 전단결합강도는 Ormesh 군이 $19.36\pm2.76$ MPa로 가장 크고, Starfire 군이 $11.94\pm6.86$ MPa로서 가장 낮게 나타났으며, thermocycling 후 Transcend 2000(P0.01), Microloc과 Starfire 군(P0.05)에서 유의성 있는 감소를 보였다. 4. 접착계면의 파절양상은 thermocycling시는 정적 시험군과 유사하게 나타났으나, 반복비틀림시는 Ormesh와 Transcend 2000 군에서는 모두 브라켓과 레진 계면에서, Microloc 군은 모두 레진내에서 파절되는 경향을 보였다. Fascination 군은 피로시험조건에 관계없이 법랑질과 레진의 계면에서 파절되었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.367-371
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• 2001

RF magnetron sputtering 법으로 T $a_2$ $O_{5}$ 세라믹 타겟과 S $r_2$N $b_2$ $O_{7}$ 세라믹 타겟을 동시 sputtering하여 저유전율 S $r_2$(T $a_{1-x}$ , N $b_{x}$)$_2$ $O_{7}$(STNO) 박막을 p-type Si (100) 기판 위에 증착하여 NDRO 강유전체 메모리 (Non-destructive read out ferro-electric random access memory)에 사용되는 Pt/STNO/Si (MFS) 구조의 응용 가능성을 확인하였다. Sr$_2$Nb$_2$ $O_{7} (SN O)$ 타겟과 T $a_2$ $O_{5}$ 타겟의 출력의 비를 100w/100w, 70w/100w, 그리고 50w/100w로 조절하면서 x 값을 달리하여 조성을 변화시켰다. 성장된 박막을 8$50^{\circ}C$, 90$0^{\circ}C$, 그리고 9$50^{\circ}C$에서 1시간 동안 산소 분위기에서 열처리하였다. 조성과 열처리 온도에 따른 구조적 특징을 XRD에 의해 관찰하였으며 표면특성은 FE-SBM에 의해 관찰하였고, C-V 측정과 I-V 측정으로 박막의 전기적 특성을 조사하였다. SNO 타겟과 T $a_2$ $O_{5}$ 타켓의 출력비에 따른 STNO 박막의 성장 결과 70W/170W의 출력비에서 성장된 STNO박막에서 Ta의 양이 상대적 맡은 x=0.4였으며 가장 우수한 C-V 특성 및 누설 전류 특성을 보였다. 이 조성에서 성장된 STNO박막은 3-9V외 인가전압에서 메모리 윈도우 갑이 0.5-8.3V였고 누설전류밀도는 -6V의 인가전압에서 7.9$\times$10$_{-8}$A /$\textrm{cm}^2$였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.99-107
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• 2009

연구목적: 악구강계의 건강을 심미적, 기능적으로 유지 및 증진시키는 것을 목적으로 치아의 형태 이상이나 결손 등을 갖고 있는 환자들에게 고정성 보철 술식이 보편적으로 시술되어 오고 있다. 환자 스스로의 관리 부족과 더불어 부적절한 기공 과정으로 인해 보철물과 연관된 합병증이 발생할 수 있다. 이를 해결하고자 고정성 보철물의 장기간의 임상 상태 조사에 많은 노력을 기울여 왔으나 자료 수집에 어려움이 많았다. 이에 본 연구에서는 고정성 보철물의 임상적 상태를 조사하여 보철물의 치료 계획과 생존율을 높이는 guideline에 기여하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 2007년 4월에서 9월까지 6개월간 부산대학교병원 치과 보철과에 내원한 초진 환자 중 고정성 보철물을 장착하여 사용 중인 환자를 대상으로 보철물과 관련한 종합적인 상태를 조사하였다. 결과 및 결론: 1. 전체 고정성 보철물의 추정 수명은 10.0년이었고, 평균 장착 기간은 $8.6{\pm}0.6$년이었다. 2. 부위별 추정 수명은 차이가 없었으나(P>.05), 성공률은 하악과 구치부 보철물에서 높았고(P<.05), 전치-구치 혼합형 보철물에서는 실패율이 높았다(P<.05). 3. 재료별 추정 수명은 금속관이 14.0년으로 가장 길었고, 금합금관(10.0년), 귀금속 도재관(10.0년), 비귀금속 도재관(8.0년) 순이었다(P<.05). 그러나 금속관은 실패율이 높았고, 성공률은 금합금관과 귀금속 도재관에서 높았다. 4. 크기별 추정 수명은 차이를 보이지 않았으나(P>.05), 성공률은 단일관에서 높았고(P<.05), 실패율은 3-유닛 이상에서 높았다(P<.05). 5. 대합치 조건별 추정 수명은 차이가 없었으나(P>.05), 고정성 및 가철성 국소 의치가 대합치인 경우 실패율이 높았고, 자연치일 경우 성공률이 높았다(P<.05). 6. 고정성 보철물의 합병증은 치아 우식증(23.0%), 치주 질환(19.3%), 치수 질환(16.9%) 순이었고, 기계적 문제점은 변연 결함(28.2%), 보철물 파절(6.7%), 유지력 상실(4.8%) 순이었다. 보철물을 제거한 후 잔존 치질은 고정성 보철물의 합병증으로 인하여 30.1%가 수복 불가능한 상태였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권6호
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• pp.399-410
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• 2011

본 연구의 목적은 코팅된 호선, 다양한 브라켓, 그리고 브라켓-호선 각도가 교정용 호선이 브라켓을 활주 이동하는 동안 발생되는 마찰력에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 평가해보는 것이었다. 고정식 장치를 이용한 교정치료 시발생할 수 있는 상황을 시뮬레이션하기 위하여 4종류의 브라켓(금속 브라켓인 Micro-arch, 단결정 세라믹 브라켓인 Perpect Clear2, active type의 자가결찰 브라켓인 Clippy-C, passive type의 자가결찰 브라켓인 Damon3)과 5종류의 교정용 호선(0.014", 0.016", 0.016" ${\times}$ 0.022" inch coated Ni-Ti 호선, 0.016", 0.016" ${\times}$ 0.022" inch Ni-Ti 호선)이 사용되었고 브라켓-호선 각도는 각각 $0^{\circ}$, $3^{\circ}$, $6^{\circ}$, $9^{\circ}$로 조절되었다. 모든 실험군에서 자가결찰 브라켓군, Micro-arch군, Perpect Clear2이 순으로 정지, 운동 마찰력이 유의하게 높았다 ($p$ < 0.001). $0^{\circ}$와 $3^{\circ}$의 브라켓-호선 각도에서 같은 크기의 Ni-Ti 호선은 코팅 여부에 따른 정지, 운동 마찰력의 유의한 차이가 없었으나, $3^{\circ}$에서 자가결찰 브라켓군의 0.016" ${\times}$ 0.022" inch Ni-Ti 호선에서만 코팅된 경우에 마찰력이 유의하게 높았으며 ($p$ < 0.001), $6^{\circ}$와 $9^{\circ}$의 브라켓-호선 각도에서 원형과 각형 호선은 모두 같은 크기의 코팅된 호선에서 정지, 운동 마찰력이 유의하게 높았다 ($p$ < 0.001). 코팅된 호선은 크기가 커질수록 정지, 운동 마찰력이 유의하게 높아졌다 ($p$ < 0.001). 각형 호선은 원형 호선 보다 정지, 운동 마찰력이 유의하게 높았으나, $9^{\circ}$의 브라켓-호선 각도에서 0.016" inch coated Ni-Ti 호선만은 0.016" ${\times}$ 0.022" inch Ni-Ti 호선보다 마찰력이 높았다 ($p$ < 0.001). 브라켓-호선 각도가 증가함에 따라 정지, 운동 마찰력도 유의하게 높아졌으나 ($p$ < 0.001), Micro-arch군과 Perpect Clear2군에서 0.016 inch Ni-Ti 호선과 이루는 각도 $0^{\circ}$, $3^{\circ}$에서는 마찰력의 유의한 차이가 없었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권3호
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• pp.328-334
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• 2009

연구목적: 하악 제 1 소구치 및 제 1 대구치가 결손 되어 중간 지대치를 갖는 5 본 고정성 국소의치에서 비고정형 어태치먼트의 설계 유무 및 지대치의 지지골 상태에 따른 변위 및 응력분포의 차이를2 차원 유한요소분석을 통해 비교하여 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 5 본 고정성 국소의치는 일체형과 분할형으로 구분하였으며, 분할형에는 제 2 소구치와 제 1 대구치 사이에 비고정형 어태치먼트를 설계하였다. 지지골은 모두 정상인 경우와 세 개 지대치중 한 개의 지대치에서 임상적 치관 대 치근 비율이 6 : 4 정도까지 골 흡수가 일어난 세 가지 경우를 가정하여 총 네 가지의 지지골 상태를 설정하였다. 제 1 소구치와 제 1 대구치 가공치 중앙에 각각 150 N의 수직 분산하중과, 제 1 대구치 가공치 중앙에 300 N의 수직 집중하중을 가하였다. 결과: 일체형과 분할형 고정성 국소의치 모두에서 하중 시 하방 변위를 보였다. 분할형 고정성 국소의치에서 일체형보다 전방 지대치 지지골에서의 응력은 감소하였으나 중간 및 후방 지대치 지지골에서의 응력은 증가하였다. 지대치의 치조골 흡수가 있는 경우 해당 지대치의 지지골에 국소적인 응력 증가가 나타났다. 결론: 중간 지대치를 갖는 고정성 국소의치를 설계할 경우 유지 장치의 유지 능력과 지대치의 지주 상태 그리고 어태치먼트의 사용에 대한 주의 깊은 고찰이 필요하겠다.

• 전기화학회지
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• 제18권3호
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• pp.121-129
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• 2015

사용후핵연료 재활용을 위한 파이로프로세싱의 전해환원 공정에서는 $Li_2O-LiCl$ 용융염을 전해질로 사용하며 금속산화물 형태의 사용후핵연료를 음극, 백금을 양극으로 사용하여 금속전환체를 제조한다. 따라서, 음극에서는 금속산화물이 금속으로 전환되는 환원반응으로 인해 산소 이온이 생성되고, 양극에서는 그 산소이온이 산소 가스가 되는 산화반응이 발생한다. $650^{\circ}C$의 운전 온도에서 발생하는 양극의 산소 가스로 인한 금속 재질 장치의 부식을 막기 위해 양극을 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 사용해 산소 가스를 포집하여 전해질로의 확산을 막는 동시에 장치 외부로 배출되도록 한다. 기존에는 슈라우드 자체의 부식과 산소 가스의 염 내 확산을 방지하기 위하여 세라믹을 사용하였으나 비다공성 재질로 인해 산소 이온의 백금 표면으로의 이동 경로를 제한하여 공정의 속도를 좌우하는 전류 크기를 낮춘다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 스테인레스 스틸 mesh로 구성된 다공성 슈라우드의 사용이 수 그램 규모 실험을 통해 제안된 바 있다. 본 연구에서는 킬로그램 규모의 우라늄산화물 전해환원 운전을 통해 다공성 슈라우드의 안정성을 확인 하고자 하였다. 음극의 우라늄산화물로는 크기 1~4 mm, 밀도 $10.30{\sim}10.41g/cm^3$의 파쇄 펠렛 1 kg이 사용되었으며, 백금 전극과 다공성 슈라우드가 포함된 양극 모듈을 사용하였다. 전해환원 종료후 음극에서 우라늄 금속이 성공적으로 얻어졌으며, 백금 양극 및 다공성 슈라우드도 손상 없이 안정하게 사용되었다. $650^{\circ}C$에서의 LiCl의 점도와 동일한 물과 에틸렌글리콜의 혼합물에서 산소 가스를 주입하여 확인 결과 산소 버블이 다공성 슈라우드 외부로 유출되는 것은 관찰되지 않았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.239-240
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• 2008

As semiconductor devices are scaled down for better performance and more functionality, the Cu-based interconnects suffer from the increase of the resistivity of the Cu wires. The resistivity increase, which is attributed to the electron scattering from grain boundaries and interfaces, needs to be addressed in order to further scale down semiconductor devices [1]. The increase in the resistivity of the interconnect can be alleviated by increasing the grain size of electroplating (EP)-Cu or by modifying the Cu surface [1]. Another possible solution is to maximize the portion of the EP-Cu volume in the vias or damascene structures with the conformal diffusion barrier and seed layer by optimizing their deposition processes during Cu interconnect fabrication, which are currently ionized physical vapor deposition (IPVD)-based Ta/TaN bilayer and IPVD-Cu, respectively. The use of in-situ etching, during IPVD of the barrier or the seed layer, has been effective in enlarging the trench volume where the Cu is filled, resulting in improved reliability and performance of the Cu-based interconnect. However, the application of IPVD technology is expected to be limited eventually because of poor sidewall step coverage and the narrow top part of the damascene structures. Recently, Ru has been suggested as a diffusion barrier that is compatible with the direct plating of Cu [2-3]. A single-layer diffusion barrier for the direct plating of Cu is desirable to optimize the resistance of the Cu interconnects because it eliminates the Cu-seed layer. However, previous studies have shown that the Ru by itself is not a suitable diffusion barrier for Cu metallization [4-6]. Thus, the diffusion barrier performance of the Ru film should be improved in order for it to be successfully incorporated as a seed layer/barrier layer for the direct plating of Cu. The improvement of its barrier performance, by modifying the Ru microstructure from columnar to amorphous (by incorporating the N into Ru during PVD), has been previously reported [7]. Another approach for improving the barrier performance of the Ru film is to use Ru as a just seed layer and combine it with superior materials to function as a diffusion barrier against the Cu. A RulTaN bilayer prepared by PVD has recently been suggested as a seed layer/diffusion barrier for Cu. This bilayer was stable between the Cu and Si after annealing at $700^{\circ}C$ for I min [8]. Although these reports dealt with the possible applications of Ru for Cu metallization, cases where the Ru film was prepared by atomic layer deposition (ALD) have not been identified. These are important because of ALD's excellent conformality. In this study, a bilayer diffusion barrier of Ru/TaCN prepared by ALD was investigated. As the addition of the third element into the transition metal nitride disrupts the crystal lattice and leads to the formation of a stable ternary amorphous material, as indicated by Nicolet [9], ALD-TaCN is expected to improve the diffusion barrier performance of the ALD-Ru against Cu. Ru was deposited by a sequential supply of bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium [Ru$(EtCp)_2$] and $NH_3$plasma and TaCN by a sequential supply of $(NEt_2)_3Ta=Nbu^t$ (tert-butylimido-trisdiethylamido-tantalum, TBTDET) and $H_2$ plasma. Sheet resistance measurements, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES) analysis showed that the bilayer diffusion barriers of ALD-Ru (12 nm)/ALD-TaCN (2 nm) and ALD-Ru (4nm)/ALD-TaCN (2 nm) prevented the Cu diffusion up to annealing temperatures of 600 and $550^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This is found to be due to the excellent diffusion barrier performance of the ALD-TaCN film against the Cu, due to it having an amorphous structure. A 5-nm-thick ALD-TaCN film was even stable up to annealing at $650^{\circ}C$ between Cu and Si. Transmission electron microscopy (TEM) investigation combined with energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis revealed that the ALD-Ru/ALD-TaCN diffusion barrier failed by the Cu diffusion through the bilayer into the Si substrate. This is due to the ALD-TaCN interlayer preventing the interfacial reaction between the Ru and Si.