• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.247-253
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• 2017

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 이중 입자 모델을 이용하여 질화붕소 나노튜브-폴리메틸메타크릴레이트 나노복합재의 기계적 물성과 계면특성을 규명하였다. 단일 벽 나노튜브가 고분자 기지에 함침된 가로등방성 나노복합재 단위 셀 구조를 모델링한 후, 각 방향으로의 일축인장 및 전단 전산모사를 통해 나노복합재의 강성행렬을 예측하였다. 또한 강성행렬의 방향 평균을 취해 나노튜브가 기지 내에 랜덤 분포하는 경우의 등방성 탄성계수를 도출하였다. 분자동역학 해석 결과를 계면의 완전 결합을 가정한 이중 입자 모델 예측해와 비교한 결과, 질화붕소 나노튜브와 고분자 기지간의 계면이 불완전한 것으로 확인되었다. 나노튜브 주위에 형성되는 흡착계면의 물성을 예측하기 위해 2단계 영역 분할 기법을 도입하였고 계면의 불완전 결합을 선형 스프링으로 묘사하였다. 그 결과 다양한 스프링 컴플라이언스 값에 따른 흡착계면의 물성을 역 해석을 통해 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권3호
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• pp.309-322
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• 2017

In this paper, the buckling, and free vibration analysis of tapered functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FG-CNTRC) micro Reddy beam under longitudinal magnetic field using finite element method (FEM) is investigated. It is noted that the material properties of matrix is considered as Poly methyl methacrylate (PMMA). Using Hamilton's principle, the governing equations of motion are derived by applying a modified strain gradient theory and the rule of mixture approach for micro-composite beam. Micro-composite beam are subjected to longitudinal magnetic field. Then, using the FEM, the critical buckling load, and natural frequency of micro-composite Reddy beam is solved. Also, the influences of various parameters including ${\alpha}$ and ${\beta}$ (the constant coefficients to control the thickness), three material length scale parameters, aspect ratio, different boundary conditions, and various distributions of CNT such as uniform distribution (UD), unsymmetrical functionally graded distribution of CNT (USFG) and symmetrically linear distribution of CNT (SFG) on the critical buckling load and non-dimensional natural frequency are obtained. It can be seen that the non-dimensional natural frequency and critical buckling load decreases with increasing of ${\beta}$ for UD, USFG and SFG micro-composite beam and vice versa for ${\alpha}$. Also, it is shown that at the specified value of ${\alpha}$ and ${\beta}$, the dimensionless natural frequency and critical buckling load for SGT beam is more than for the other state. Moreover, it can be observed from the results that employing magnetic field in longitudinal direction of the micro-composite beam increases the natural frequency and critical buckling load. On the other hands, by increasing the imposed magnetic field significantly increases the stability of the system that can behave as an actuator.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권2호
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• pp.60-66
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• 2018

Graphene is a monolayer of carbon atoms (approximately 0.34 nm), arranged in a honeycomb network. It has been hailed as a next-generation flexible and transparent material because it has high electrical and thermal conductivities, excellent mechanical properties, as well as flexible and transparent properties. The wettability of graphene alters its adhesion or surface energy, and it is therefore an important parameter influencing its application in the fabrication of next-generation flexible and transparent electronics. Studies on the wettability of graphene are numerous and various opinions exist. However, almost all of these studies use the wet transfer method to transfer the graphene. In this study, therefore, we investigated the effect of wet and dry transfer methods on water contact angles of graphene on a substrate. The contact angles of substrates vary depending on the type of substrate. It was found that after graphene is transferred to the substrate, regardless of transfer method, the graphene/substrate contact angle increases to a value. The contact angle of graphene transferred using the dry transfer method is higher than the contact angle of graphene transferred using wet transfer methods. The wet transferred graphene is affected by the poly(methyl methacrylate) (PMMA) residue and the polar surface of substrate. The dry transferred graphene is influenced by the conformal contact between graphene and substrate.

• 대한치과의사협회지
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• 제57권12호
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• pp.747-756
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• 2019

This paper reviews the adaptation accuracy and mechanical properties of currently used denture processing systems with base resin materials and introduces the latest research on the development of antimicrobial denture base resins. Poly(methyl methacrylate) has been successfully used as a dental denture base resin material by the compress-molding method and heat polymerization for a long time, but recently, new processing techniques, injection molding-methods or fluid-resin technique are also used for fabricating denture base. However, studies indicated that there was no difference between the injectionmolding and the conventional compression-molding method in terms of adaption accuracy of denture base. The fluid-resin fabrication and one injection-molding systems exhibited better adaptation accuracy than the other processing methods. Resin denture bases in the oral cavity may undergo midline fractures due to flexural fatigue from repeated masticatory loading. For those patients, impact resistant denture base resins are recommended to prevent denture fracture during service. Thermoplastic denture base resins can be helpful for patients suffering from allergic reaction to resin monomers with a soft-fit, however, thermoplastic resins with low stiffness can irritate gum tissues and accelerate abnormal alveolar ridge resorption. Moreover, due to low chemical durability in oral cavity, those should be used for a limited period of time.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.218.2-218.2
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• 2014

그래핀은 높은 전기 전도도와 열전도도, 기계적 강도를 가지고 있고 동시에 높은 전자이동도($200,000cm^2{\cdot}V{\cdot}^1{\cdot}s{\cdot}^1$) 특성을 갖는 물질로써 차세대 소재로 각광받고 있다. 하지만 그래핀을 소자에 응용하기 위해서는 전사공정과 lithography 공정 과정에서 발생되는 PMMA(Poly methyl methacrylate) residue를 완벽하게 제거해야 하는 문제점이 있다. 특히, lithography 공정 중 완벽하게 PMMA residue 가 제거되지 않고 잔류해 있을 경우에 소자의 life time, performance에 악영향을 준다는 보고가 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해 화학적 cleaning, 열처리를 통한 cleaning, 전류 인가에 의한 cleaning과 같은 방법들을 이용하여 그래핀의 PMMA residue를 제거하는 공정들이 보고되고 있지만, 화학적 cleaning 방법의 경우 chloroform 이라는 독성물질 사용으로 인해 산업적으로 응용이 어렵고, 열처리 방법은 전극 등의 금속이 $200^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 장시간 노출될 경우 쉽게 손상을 입으며, 전류 인가에 의한 cleaning 방법은 국부적으로만 효과를 볼 수 있기 때문에 lithography 공정 후 PMMA residue를 효과적으로 제거하기에는 한계를 보이고 있다. 본 연구에서는 Ar을 이용하는 Ion beam 시스템을 통해 beam energy를 제어함으로써 PMMA residue를 효과적으로 제거하는 연구를 진행하였다. 최적화된 플라즈마 발생 조건을 찾기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer)를 이용하여 입사하는 ion energy와 flux 양을 컨트롤 하였고, 250 W에서 최적화된 ion energy distribution 영역이 존재한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 25 Gauss 정도의 electro-magnetic field를 이용하여 Ar의 ion energy를 10 eV 이하로 낮추어 damage를 최소화함으로써 효과적으로 그래핀을 cleaning 할 수 있었다. Cleaning과정에서 ion bombardment에 의해 발생한 damage는 $250^{\circ}C$에서 6시간 동안 annealing 공정을 거치면서 회복되는 것을 Raman spectroscopy의 D peak ($1335cm{\cdot}^1$) / G peak ($1572cm{\cdot}^1$) ratio 로 확인할 수 있었고, PMMA residue의 cleaning 여부는 G peak ($1580cm{\cdot}^1$)의 blue shift와 2D peak ($2670cm{\cdot}^1$)의 red shift를 통해 확인하였다. 그리고 AFM (Atomic Force Microscopy)을 이용하여 cleaning 공정과정에서 RMS roughness가 4.99 nm에서 2.01 nm로 감소하는 것을 관찰하였다. 마지막으로, PMMA residue의 cleaning 정도를 정량적으로 분석하기 위해 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 sp2 C-C bonding이 74.96%에서 87.66%로 증가함을 확인을 할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.366-370
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• 2007

밀도가 높고 주기적으로 배열된 나노 크기의 기공이 25nm 두께의 실리콘 산화막 기판위에 형성 되었다. 나노미터 크기의 패턴을 형성시키기 위해서 자기조립물질을 사용했으며 폴리스티렌(PS) 바탕에 벌집형태로 평행하게 배열된 실린더 모양의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)의 구조를 형성하였다. 폴리메틸메타아크릴레이트를 아세트산으로 제거하여 폴리스티렌만 남아있는 나노크기의 마스크를 만들었다. 폴리스티렌으로 이루어진 나노패턴의 지름은 $8{\sim}30nm$ 였고 높이는 40nm였으며, 패턴과 패턴사이의 간격은 60nm였다. 형성된 패턴을 실리콘 산화막 위에 전사시키기 위해 불소 기반의 화학 반응성 식각을 사용하였다. 실리콘 산화막에 형성된 기공의 지름은 $9{\sim}33nm$였다. 실리콘 산화막을 불산으로 제거하여 실리콘에 형성된 기공을 관찰하였고, 실리콘기판에 형성된 기공의 지름은 $6{\sim}22nm$였다. 형성된 기공의 크기는 폴리메틸메타아크릴레이트의 분자량과 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제1권2호
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• pp.107-115
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• 1990

Glucose의 redox 반응에 의한 새로운 인슐린 방출계를 5, 5'-dithiobis(2-nitrobcnzoic acid)의 disulfide 결합을 이용해 인슐린을 pmma 막과 glucose oxidase에 고정화시켜 합성하였다. glucose와 glucose dehydrogenase 및 glucose oxidise와의 산화반응에 의해 disulfide 결합이 파괴되어 막과 효소로부터 인슐린이 방출된다. enzyme cofact들(nicotinamide adenin dinucleotide와 flavin adenin dinucleotide)을 coimmobilization 시켜 membrane device에 대해 electron mediator로 작용하도록 하여 glucose의 농도 민감성을 향상시켰고 protein device에 대해서는 glucose oxidase에 인슐린을 직접 고정화시켜 민감성을 더욱 향상시켰다. 이 두 가지 계들은 glucose 특이성을 나타내며 방출된 인슐린은 생체인슐린과 구분되지 않았다. 방출인슐린의 생리활성은 생체인슐린의 81%였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술로 출력된 팬톰에 대한 X선 투과성을 평가하고자 하였다. 3D 프린팅 방식은 용융적층조형(fused deposition modeling, FDM) 방식을 이용했으며 소재는 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)을 사용하였다. 팬톰은 원통 모양으로 설계하였으며 전산화단층영상장비(computed tomography, CT)에서 획득한 단면영상으로 균일도를 측정하였다. X선 투과성 평가는 3D 출력된 팬톰 내부에 이온챔버를 삽입하여 실시하였다. 그 결과, 평균 균일도가 2.70 HU이었으며 기존 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) CT 팬톰과 3D 프린터로 출력된 팬톰에서 측정된 X선 투과성의 상관관계는 0.976로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 향후 3D 프린팅 기술을 이용한 방사선정도관리 팬톰 제작에 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.566-566
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• 2012

그래핀(Graphene)은 모든 탄소 동소체의 기본구성 요소로 2 차원 결정구조를 가지며, 양자홀 효과(quantum Hall effect), 뛰어난 열 전도도, 고 탄성, 광학적 투과성 등과 같은 탁월한 물리적 성질을 보이는 물질이다. 이러한 그래핀의 우수한 특성은 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor), 화학/바이오 센서, 투명 전극(transparent electrode) 등의 다양한 전자소자를 개발하는 응용 가능하다. 그 중, 그래핀 투명전극의 제조는 가장 응용가능성이 높은 분야이다. 현재 투명전극 물질로는 인듐-주석 산화물(indium tin oxide; ITO)가 널리 이용되고 있으나, 인듐의 고갈로 인한 공급부족 문제 및 고 생산비용, 휘어지지 않는 취성 등의 단점을 지니고 있다. 따라서, 우수한 광학적 투과성과 전기전도성을 지닌 그래핀이 ITO의 대체 물질로서 각광받고 있다.[1-5] 본 연구에서는 그래핀의 투명전도필름의 응용을 위해 면저항을 낮추기 위한 방법으로 화학적 도핑(doping)을 이용하였다. 그래핀은 구리(copper; Cu) 호일을 촉매로 사용하여 열 화학증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 합성하였다. 합성된 그래핀은 PMMA(Poly(methyl methacrylate)) 전사법을 이용하여 산화실리콘(SiO2) 기판에 전사 후, 염화은(AgCl)과 클로로벤젠(C6H5Cl)으로 만든 콜로이드(colloid) 용액에 디핑(dipping)하여 그래핀에 은 입자를 도핑 하였다. 그 결과, 은 입자 도핑 농도에 따라 면저항이 감소하는 양상을 보였다. 제작된 그래핀 투명전도성 필름의 투과도는 자외선-가시광선-근적외선 분광법(UV-Vis-NIR spectroscopy)를 이용하여 측정하였고, 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통해 그래핀 필름의 질적 우수성과 성장 균일도를 조사하였다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.53-58
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• 2012

투명한 플라스틱 필름의 표면경도를 향상시키기 위하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 졸-겔 공정을 이용하여 합성하였다. 무기성분으로 콜로이드 실리카와 유기성분으로 PMMA, 유-무기 성분 간의 결합력을 향상시켜 하이브리드 코팅 층의 특성을 더욱 향상시키기 위하여 실란커플링제로서 vinyl trimethoxy silane (VTMS)과 [3-(metha cryloyloxy)] propyl trimethoxy silane (MAPTMS)를 이용하였고, 알콕시 실란의 종류, 콜로이드 실리카/PMMA의 함량비 등의 반응조건에 따라 콜로이드 실리카/PMMA 졸을 합성하였다. 이러한 졸을 PET 필름에 바코팅시키고, 열경화 시켜 하드코팅막을 제조하여 물리적 화학적 특성을 조사하였다. PMMA에 비해서 하이브리드 형태에서 코팅 막의 연필경도와 기재와의 부착력이 우수하였다.