• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.25-33
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• 2023

이차전지 산업의 성장과 함께 이차전지의 생산량과 사용량의 급격한 증가가 예상되며, 이와 맞물려 생산 스크랩을 포함한 폐이차전지의 재활용에도 많은 관심과 노력이 이루어지고 있다. 그동안 폐이차전지 재활용은 양극재를 중심으로 많은 노력이 이루어졌지만, 핵심 광물의 공급망 확보와 재활용률 향상을 위해 음극재의 재활용에도 많은 관심이 기울이기 시작하였다. 음극재의 주성분인 흑연 분석을 위해 석탄의 함량을 측정하는 공업분석이 활용될 수 있지만, 기존의 석탄 분석에 활용되는 공업분석 방법은 블랙 매스의 구성 성분 간의 상호작용으로 인해 정확한 측정이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 산소 분위기에서 950℃까지의 온도 상승에 따른 블랙 매스 각 성분의 열중량 변화를 측정하였다. 측정 결과 양극재의 경우에는 양극재에 포함된 바인더와 도전재의 산화에 의한 약 5%의 질량 감소 이외에는 질량 변화가 측정되지 않았으며, 음극재의 경우에는 약 2%의 바인더에 의한 질량 감소 이외에는 모두 고정 탄소에 의한 질량 감소로 측정되었다. 또한 블랙 매스에 함유될 수 있는 금속 전극(Al, Cu)들은 온도가 상승함에 따라 산화되어 질량이 증가하는 현상이 관찰되었다. 다양한 혼합 비율의 양극재/음극재 혼합 시료의 열중량 변화 측정 결과는 양극재와 음극재 각각의 열중량 변화를 통해 계산할 수 있는 예측값과 유사한 결과를 보여, 블랙 매스의 열중량 특성 변화를 통해 음극재의 함량 도출이 가능할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.125-131
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• 2024

본 연구에서는 제조된 Ni/Ce_xZr_1-xO₂ 촉매를 허니컴 구조의 금속 모노리스 구조체 표면에 코팅하여 수증기 메탄 개질 반응에 대한 활성을 연구하였다. Ce/Zr의 비율을 달리한 지지체를 합성하여 수증기 메탄 개질 반응에서의 거동을 확인하였으며, Ni 함량이 촉매 활성에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 Ni 함량의 촉매를 제조하였다. 촉매의 특성은 XRD, BET, TPR 및 SEM으로 분석하였으며 TPR 분석에서 활성 금속 Ni이 CeO₂-ZrO₂ 혼합물 지지체와 강한 상호작용으로 Ni-Ce-Zr 산화물을 형성하였음을 나타내었다. 15 wt% Ni/Ce_0.80Zr_0.20O₂ 촉매는 수증기 메탄 개질 반응에서 가장 높은 활성 및 안정성을 보였다. 우수한 산소저장 및 공여 특성의 CeO₂와 열적 특성의 ZrO₂를 복합소재로 제조하여 활성과 안정성이 향상된 촉매를 합성하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권2호
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• pp.209-216
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• 2007

본 연구에서는 뽕잎 당단백질의 활성을 알아보기 위하여 뽕잎 당단백질의 안정성 및 특성을 알아보고, hydroxyl 라디칼, superoxide anion 라디칼, DPPH 라디칼 등의 활성 산소종에 대한 항산화 효과를 살펴보았다. 또한 Raw 264.7 세포에 환경호르몬의 일종인 BPA와 뽕잎 당단백질(32 kDa)을 함께 처리 하여, 뽕잎 당단백질의 활성산소종과 NO의 소거 능력뿐만 아니라 염증 매개성 단백질들 [$NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS]의 활성 억제능력 대하여 평가하였다. 뽕이 당단백질은 금속이온에는 다소 약하지만 온도와 pH에는 안정적인 특징을 지니고 있었으며, 탁월한 hydroxyl 라디칼, superoxide anion 라디칼, DPPH 라디칼 소거 능력을 가지고 있었다. 이러한 항산화 능력을 지닌 뽕잎 당단백질을 BPA와 함께 Raw 264.7 세포에 처리한 결과, BPA만 처리된 Raw 264.7 세포의 활성 산소종 양은 8시간째에, 그리고 NO 양은 24시간째에 현저히 증가한데 반해, BPA와 함께 뽕잎 당단백질을 처리한 Raw 264.7 세포에서는 같은 시간 동안에 농도에 비례하여 활성 산소종 및 NO양이 유의적으로 감소한 것을 알 수 있었다. 또한 8시간 동안 BPA처리에 의해 활성화된 Raw 264.7 세포의 $NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS 단백질들은 함께 처리한 뽕잎 당단백질의 농도에 비례하여 현저히 억제되었다. 따라서, 이러한 결과를 종합해 보면, 뽕잎 당단백질은 높은 안정성과 강력한 항산화 효과를 가지고 있었으며, 이러한 항산화 효과가 환경 호르몬(BPA)에 의한 활성산소종 및 NO 생성을 저해할 뿐만 아니라, $NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS의 활성을 억제함으로써 Raw 264.7 세포의 염증 신호전달을 막는데 영향을 끼쳤을 것으로 생각 된다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.281-291
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• 2010

본 연구는 유근피(root bark of Ulmus davidiana)에서 분리한 화합물인 hederagenin 3-O-b-D-glucopyranosyl($1{\rightarrow}3$)-a-L-rhamnopyranosyl($1{\rightarrow}2$)-a-L-arabinopyranoside (HDL)을 이용하여 $CoCl_2$에 의해 생성된 ROS에 대한 항산화 기전을 밝히기 위하여, ROS 생성과 관련된 산화 효소 및 항산화 효소에 대한 저해효과를 조사하였다. 또한 HDL이 $CoCl_2$에 의해 생성된 ROS의 조절을 통해 산화적 스트레스와 관련된 단백질 발현 및 세포주기에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 HDL은 $CoCl_2$에 의해 유발된 xanthine oxidase와 $H_2O_2$ 생성 증가를 억제하였고, 산화와 관련된 SOD, CAT의 활성을 증가시켜 $H_2O_2$의 가수분해를 촉진하였다. 그리고 HDL은 $CoCl_2$에 의해 유발된 ferritin의 손상과 ferritin iron의 방출을 억제하 였으며, 지질과산화의 증가를 억제하였다. 뿐만 아니라 HDL은 $CoCl_2$에 의해 증가된 G1 phase의 세포를 감소시켰으며, 세포주기와 관련된 p53 및 $p21^{CIP1/WAF1}$의 발현을 감소시켰다. 이러한 연구결과들은 HDL이 천연물로부터 유래한 독성이 없는 항산화제로서의 가능성을 제시한다.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국패류학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-63
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• 2013

남해포 갯벌은 반폐쇄적인 만형 갯벌로 퇴적지형은 단조로운 사질 위주의 퇴적상과 조위에 따른 군집분포 특성을 가지고 있는 비교적 자연성을 유지하고 있는 지역이다. 갯벌어장의 노출시간은 상부에서 380분-430분, 중부에서 390분-450분, 하부에서 290분-340분으로 동일 지점에서는 주간에 비해 야간 노출시간이 50분-1시간이 더 길었고, 정점별로는 St. 1과 St. 2는 10분-20분의 차이밖에 없었으나, St. 3은 St. 1과 St. 2에 비해 노출시간이 각각 90분, 100분-110분이 더 적게 나타났다. 갯벌어장의 영양염류는 아질산성 질소, 인산인의 변동이 적고 강우량이 많았던 7월에 비하여 8월에 암모니아성 질소와 질산성 질소의 변동이 나타나고, 저질에서 COD는 3개 정점에서 양식장 오염니 기준을 초과하지 않았으나, AVS는 3개 정점 모두에서 기준을 초과하였다. 저질의 입도는 니질사 또는 사질로 분급이 양호하여 바지락이 서식하기에는 적절하지 않았으며, 동죽과 백합이 적절한 것으로 나타났다. 갯벌어장 표층퇴적물의 COD, AVS, IL의 지화학적특성은 다소 오염된 지역이 나타나지만 패류의 성장에 영향이 적은 것으로 생각된다. C/N 비는 St. 1, St. 2에서 10이상의 값을 나타내어 외부에 의한 오염이 진행된 것으로 조사 되었으며 C/S 비는 조사정점 세 지역에서 2.8 이하로 정상적인 해양환경으로 조사 되었다. 중금속에 대한 농축비 (Ef) 는 조사정점에서 1 보다 크게 나타나 대기나 하천을 통하여 유입되어 중금속이 퇴적물에 농축되어 있음을 의미한다. 또한 농집지수 (Igeo) 의 결과는 연구지역이 Igeo class가 1에 집중되어 있어 약간 오염되었거나 오염되지 않은 수준으로 나타났지만 Cd, AS, Hg는 Igeo class가 2로 오염되어 있는 수준으로 나타났다. 갯벌 미세조류의 정규식생지수는 월 평균 0.06이었으며, 엽록소 a 농도는 월 평균 $91.42mg/m^2$로 10월에 최대이고 8월에 최소로 조위별로는 St. 2 (중부), St. 1 (상부), St. 3 (하부) 순으로 나타났다. 그리고 조사기간 동안 출현한 규조류는 총 152종이었으며 동죽의 먹이생물은 전 조사기간 동안 출현 하였다. 유용패류의 출현량은 동죽 성패의 서식밀도는 St. 2 (중부)에서 가장 높았으며, 치패는 St. 3 (하부) 에서 가장 높았고 말백합 성패와 치패는 St. 2 (중부) 지점에서 많은 것으로 나타났다. 그리고 5월에 남해포 갯벌 11개 정점에서 유용패류 서식실태를 조사결과 동죽 성패는 St. 1, St. 5 지점에서만 20마리/$m^2$ 이상의 밀도로 서식하였다. 동죽이 대부분을 차지한 이매 패류의 치패는 St. 6, St. 7, St. 10 지점에서 128-288마리/$m^2$ 의 비교적 높은 밀도로 서식하였다. 조위가 다른 세 정점에서 2010년 가을에 늦게 가입한 것으로 추정되는 동죽 치패들은 2월 (평균각장 2.16-3.84 mm) 부터 7월 (7.21-14.41 mm) 까지 정상적인 성장 특성을 보였으며, 2011년 7-8월에 착저했던 동죽 치패들은 9월에 어떤 원인으로 서식밀도가 급격히 감소하는 특성이 관찰되고 있어, 9월경 늦게 산란 착저한 그룹의 치패들이 이듬해 남해포 동죽 자원으로 성장하는 것으로 추정되었다. 7월부터 8월 사이에 단기간 집중 강우 현상과 무더위는 태안 남해포 갯벌에서 동죽, 말백합, 가무락 등 유용패류의 안정적 생산을 치명적으로 위협하는 요인이 될 수 있기 때문에 하절기 어장관리 및 자연산 모패 자원 관리에 많은 관심이 필요할 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제8권3호
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• pp.139-145
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• 2005

전자싸이크로트론공명(ECR: Electro Cyclotron Resonance)상온화학증착법에 의해 PET 폴리머기판위에 $SnO_x$ 박막을 제조하고, Sn의 전구체인 TMT(Tetra-methyl Tin)에 대한 산소와 수소의 몰 비 변화가 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다 비화학양론적인 결합에 의해 성장된 투명 주석 산화막은 주입되는 산소/TMT, 수소/TMT몰 비에 의하여 조성비가 결정되고, 결정된 조성비에 의해 전기적 성질이 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 산소/TMT의 몰 비 변화에 대하여 PET(polyethylene terephthalate)에 증착된 $SnO_x$ 박막의 최적 조성비는 1:2.4이다. 조성비는 반응에 참가하는 산소의 양이 증가할수록 점차적으로 증가하고, 과량의 몰 비로 산소가 주입될 경우 박막내의 Sn과 결합하지 않고 잉여 산소전하밀도를 증가시켜 bulk한 박막을 형성해 전기 비저항을 증가시키는 주요 원인이 된다. 수소/TMT의 몰 비는 산소 몰 비와 같이 증착되는 $SnO_x$의 몰 비에 영향을 주어 조성비를 변화시킴으로서 전기비저항을 결정하는데 크게 기여한다. 반응기내에 공급되는 수소량이 적으면 TMT의 불완전한 분해를 초래하여 반응에 필요한 $Sn^+$ 이온농도가 낮아지게 되고,상대적으로 잉여 산소함량이 증가하면서 높은 저항을 나타낸다. 임계값 이상으로 많은 양의 수소를 공급하면 플라즈마 내에 존재하는 $O^-$ 이온을 환원시켜 주석 산화막의 형성에 필요한 $O^-$ 이온의 감소로 전기저항이 오히려 증가하게 된다. 따라서 박막의 Sn:O의 조성비는 주입되는 산소량이 증가할수록 더욱 큰 값을 갖게 되고, 주입되는 수소량이 증가할수록 작은 값을 갖게 된다. 본 연구범위에서 TMP에 대한 산소의 몰 비는 80배, 수소의 몰 비는 40배일 때 가장 투명도와 전기전도도를 지니는 박막 특성을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제22권4호
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• pp.285-292
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• 2009

장기 저장된 탄약은 화공품의 노화에 따른 절심현상(연소 중단)으로 인해 불발 등의 악작용이 발생하게 된다. 탄약에 주로 사용되는 화공품은 초기 에너지를 부여하는 뇌관 화약과 뇌관 화약의 에너지를 받아 지연제를 점화시켜주는 점화제, 일정 시간 동안 연소를 지연시켜주는 지연제 등을 사용한다. 이러한 형태의 탄약에는 뇌관화약, 점화제, 지연제의 순으로 충전되는데 충전된 순서대로 에너지가 전달되어 기능을 발휘하게 된다. 탄약의 절심 현상은 점화제의 연소중단, 점화제로부터 지연제로의 불충분한 에너지 전달, 지연제의 연소 중단 등에 의해 발생하는데, 이러한 현상이 나타나는 요인으로는 각 구성 성분의 낮은 순도,부적절한 혼합비, 입자성 성분의 입자 크기 및 분포, 바인더의 종류, 각 구성 성분의 혼합방법, 장기저장시 흡입된 수분에 의한 구성성분의 가수분해 및 고온에 의한 구성 성분의 화학적 변화 등이 의심된다. 본 연구의 목적은 Zr-Ni계 지연관 결합체를 장기 보관했을 때 점화제 및 지연제에서 나타나는 연소중단현상의 원인을 규명하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 현장에서 일어나는 절심현상과 일치하는 시험법을 개발하였고, 장-흐름 분획법(field-flow fractionation, FFF)을 이용하여 입자성 성분의 입자 크기와 분포를 조사하였으며, 장기보관에 의한 점화제와 지연제의 화학적인 변화 메커니즘을 조사하기 위하여 열분석(differential scanning calorimetry) 및 XRD, XPS (X-ray diffractometry, X-ray photoelectron Spectroscopy)분석을 수행하였다. XPS 와 XRD data 에 의하면, 점화제의 경우 산소의 1s 결합에너지 위치에서 M-O,M-OH 피크들이 관찰되었다. 이는 산화에 의한 새로운 생성물이 생성되었음을 의미한다. 즉 점화제의 산화에 의해 방출 열량이 감소하여 절심(연소 중단) 현상이 야기된다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제45권2호
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• pp.203-215
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• 2007

Statement of problem: Titanium and its alloy, with their excellent bio-compatibility and above average resistance to corrosion, have been widely used in the field of dentistry. However, the excessive oxidization of titanium which occurs during the process of firing on porcelain makes the bonding of titanium and porcelain more difficult than that of the conventional metal-porcelain bonding. To solve this problem related to titanium-porcelain bonding, several methods which modify the surfaces, coat the surfaces of titanium with various pure metals and ceramics, to enable the porcelain adhesive by limiting the diffusion of oxygen and forming the adhesive oxides surfaces, have been investigated. Purpose: The purpose of this study was to know whether the titanium-porcelain bonding strength could be enhanced by treating the titanium surface with gold and TiN followed by fabrication of clinically applicable porcelain-fused-to-titanium crown Material and method: The porcelain-fused-to-titanium crown was fabricated after sandblasting the surface of the casting titanium coping with $Al_2O_3$ and treating the surface with gold and TiN coating followed by condensation and firing of ultra-low fusing porcelain. To compare with porcelain-fused-to-titanium crowns, porcelain-fused-to-gold crowns were fabricated and used as control groups. The bonding strengths of porcelain-fused-to-gold crowns and porcelain-fused-totitanium crowns were set for comparison when the porcelain was fractured on purpose to get the experimental value of fracture strength. Then, the surface were examined by SEM and each fracturing pattern were compared with each other Result:Those results are as follows. 1. The highest value of fracture strength of porcelain-fused-to-titanium crowns was in the order of group with gold coating, group with TiN coating, group with $Al_2O_3$ sandblasting. No statistically significant difference was found among the three (P>.05). 2. The porcelain-fused-to-gold crowns showed the highest value in bonding strength. The bonding strength of crowns porcelain-fused-to-titanium crowns of rest groups showed bonding strength reaching only 85%-94% of that of PFG, though simple comparision seemed unacceptable due to the difference in materials used. 3. The fracturing patterns between metal and porcelain showed mixed type of failure behavior including cohesive failure and adhesive failure as a similar patterns by examination with the naked eye and SEM. But porcelain-fused-to-gold crowns showed high incidence of adhesive failure and porcelain-fused-to-titanium crowns showed high incidence of cohesive failure. Conclusion: Above results proved that when fabricating porcelain-fused-to-titanium crowns, treating casting titanium surface with gold or TiN was able to enhance the bonding strength between titanium and porcelain. Mean value of masticatory force was found to showed clinically acceptable values in porcelain bonding strength in all three groups. However, more experimental studies and evaluations should be done in order to get better porcelain bonding strength and various surface coating methods that can be applied on titanium surface with ease.

• 대한치과보철학회지
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• 제45권2호
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• pp.169-181
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• 2007

Statement of problem: Titanium is well known as a proper metal for the dental restorations, because it has an excellent biocompatibility, resistance to corrosion, and mechanical property. However, adhesion between titanium and dental porcelains is related to the diffusion of oxygen to the reaction layers formed on cast-titanium surfaces during porcelain firing and those oxidized layers make the adhesion difficult to be formed. Many studies using mechanical, chemical and physical methods to enhance the titanium-ceramic adhesion have been actively performed. Purpose: This study meant to comparatively analyse the adhesion characteristics depending on different titanium surface coatings after coating the casts and wrought titanium surfaces with Au and TiN. Material and method: In this study, the titanium specimens (CP-Ti, Grade 2, Kobe still Co. Japan) were categorized into cast and wrought titanium. The wrought titanium was cast by using the MgO-based investment(Selevest CB, Selec). The cast and wrought titanium were treated with Au coating($ParaOne^{(R)}$., Gold Ion Sputter, Model PS-1200) and TiN coating(ATEC system, Korea) and the ultra low fusing dental porcelain was fused and fired onto the samples. Biaxial flection test was done on the fired samples and the porcelain was separated. The adhesion characteristics of porcelain and titanium after firing and the specimen surfaces before and after the porcelain fracture test were observed with SEM. The atomic percent of Si on all sample surfaces was comparatively analysed by EDS. In addition, the constituents of specimen surface layers after the porcelain fracture and the formed compound were evaluated by X-ray diffraction diagnosis. Result: The results of this study were obtained as follows : 1. The surface characteristics of cast and wrought titanium after surface treatment(Au, TiN, $Al_2O_3$ sandblasting) were similar and each cast and wrought titanium showed similar bonding characteristics. 2. Before and after the biaxial flection test, the highest atomic weight change of Si component was found in $Al_2O_3$ sandblasted wrought titanium(28.6at.% $\rightarrow$ 8.3at.%). On the other hand, the least change was seen in Au-Pd-In alloy(24.5at.% $\rightarrow$ 9.1at.%). 3. Much amount of Si components was uniformly distributed in Au and TiN coated titanium, but less amount of Si's was unevenly dispersed on Al2O3 sandblasting surfaces. 4. In X-ray diffraction diagnosis after porcelain debonding, we could see $Au_2Ti$ compound and TiN coating layers on Au and TiN coated surfaces and $TiO_2$, typical oxide of titanium, on all titanium surfaces. 5. Debonding of porcelain on cast and wrought titanium surface after the biaxial flection is considered as a result of adhesion deterioration between coating layers and titanium surfaces. We found that there are both adhesive failure and cohesive failure at the same time. Conclusion: These results showed that the titanium-ceramic adhesion could be improved by coating cast and wrought titanium surfaces with Au and TiN when making porcelain fused to metal crowns. In order to use porcelain fused to titanium clinically, it is considered that coating technique to enhance the bonding strength between coating kKlayers and titanium surfaces should be developed first.