• 제목/요약/키워드: surfaces to interfaces

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리튬 이차전지의 흑연 음극 표면피막 생성기구와 전해질과의 상관성 (Mechanism of Surface Film Formation on Graphite Negative Electrodes and Its Correlation with Electrolyte in Lithium Secondary Batteries)

  • 정순기
    • 전기화학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.19-33
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    • 2010
  • 초기 충전 과정에서 흑연 음극에 생성되는 표면피막은 리튬 이차전지의 중요한 구성 요소로 전지 반응은 표면피막의 본질에 크게 영향을 받는다. 따라서 표면피막의 물리화학적 성질을 이해하는 것은 매우 중요하다. 한편, 표면피막의 형성 반응은 흑연/전해질 계면에서 진행하는 매우 복잡한 계면 현상이며, 표면피막은 반응성이 높고 공기 중에서 불안정하기 때문에 리튬 이차전지의 전극 표면을 연구하는데 있어서 in-situ 실험 기술은 매우 중요하다. 이와 같은 점에서 전위가 제어된 상태에서 다양한 전기화학 반응이 진행하는 전극/용액 계면을 직접 관찰할 수 있는 전기화학적 원자간력 현미경(Electrochemical Atomic Force Microscopy, ECAFM)은 매우 유용한 도구이다. 본 총설에서는 흑연 음극에 생성되는 표면피막의 본질적 이해에 중점을 두어 표면피막의 생성기구 및 전해질과의 상관성에 관하여 in-situ ECAFM 분석 결과를 중심으로 하여 정리하였다.

가소제 및 가교제에 의해 개질된 대두단백질의 특성 (Characteristics of Soybean Protein Resin Modified by Plasticizers and Cross-Linking Agents)

  • 최한나;이태상;양지우;이승구
    • 접착 및 계면
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    • 제12권2호
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    • pp.73-80
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    • 2011
  • 식물성 고분자인 대두단백질을 기반으로 하는 환경친화성 고분자 신소재에 관한 연구를 위해 가소제(1,3-propandiol, glycerol) 및 가교제(glutaraldehyde, epichlorohydrin, glyoxal, urea)에 의한 대두단백질 수지의 열적 특성을 TGA를 이용하여 분석하였고, 기계적 특성 분석과 SEM을 통하여 파단면을 관찰하였다. 그 결과, 가소제인 1,3-propandiol과 glycerol을 SPI (대두단백질)에 첨가함으로써 수지의 유연성이 증가하였고, 1,3-propandiol에 비하여 glycerol의 가소화 효과가 상대적으로 크게 나타났으며, 가교제인 glycerol, epichlorohydrin, glyoxal의 적용으로 첨가량이 증가할수록 대두단백질 수지의 강도와 열안정성이 증가하는 반면, urea의 경우, 대두단백과의 가교가 용이하지 않아 열안정성이 오히려 낮아지고, 강도가 감소함을 알 수 있었다.

2단계 접착제의 상아질 결합강도에 대한 Er:YAG 레이저 조사 영향 (Effect of Er:YAG lasing on the dentin bonding strength of two-step adhesives)

  • 송병춘;조영곤;이명선
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권5호
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    • pp.409-418
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    • 2011
  • 연구목적: 이 연구는 상아질 표면에 Er:YAG 레이저를 조사하지 않는 군, 레이저를 조사한 군, 레이저를 조사한 후 부가적인 산처리를 한 군으로 분류하여 2단계 단일병 전부식 접착시스템과 자가부식 프라이머 접착시스템을 이용하여 복합레진을 접착하였을 때 이러한 표면처리가 복합레진의 미세전단 결합강도와 결합계면에 미치는 영향을 비교하기 위하여 시행하였다. 연구 재료 및 방법: 32개의 발거된 대구치의 교합면측 상아질을 이용하였고, 상아질의 표면처리는 1군과 4군에서 각각 인산과 자가부식 프라이머로 하였으며, 2군과 5군은 Er:YAG 레이저로 에칭처리하였고, 3군과 6군은 레이저로 에칭한 후 다시 각각 인산과 자가부식 프라이머로 하였다. 1군, 2군, 3군은 Single Bond 2와 Z 250 (3M ESPE)을 이용하였고, 4군, 5군, 6군은 Clearfil SE Bond와 Clearfil AP-Z (Kuraray)을 이용하여 상아질 면에 Tygon tube를 접착하였다. 각 군의 미세전단 결합강도를 측정한 후 통계 처리하였고, 또한 6개의 시편에서 복합레진과 상아질 계면을 주사전자현미경하에서 관찰하였다. 결과: Single Bond 2를 사용한 군에서 2군의 결합강도는 1군과 3군보다 통계학적으로 낮게 나타났으며, Clearfil SE Bond를 사용한 군에서 4군, 5군, 6군의 결합강도는 각각 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다(p < 0.05). 2군과 5군은 아주 짧고 가는 레진테그가 관찰되었고, 3군과 6군은 길고 가는 레진테그와 레진테그의 측지가 관찰되었다. 결론: 레이저로 에칭 처리한 상아질에 대한 부가적인 산 처리나 자가부식 프라이머의 처리는 상아질의 접착력을 향상시켰다.

High Performance Flexible Inorganic Electronic Systems

  • 박귀일;이건재
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.115-116
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    • 2012
  • The demand for flexible electronic systems such as wearable computers, E-paper, and flexible displays has increased due to their advantages of excellent portability, conformal contact with curved surfaces, light weight, and human friendly interfaces over present rigid electronic systems. This seminar introduces three recent progresses that can extend the application of high performance flexible inorganic electronics. The first part of this seminar will introduce a RRAM with a one transistor-one memristor (1T-1M) arrays on flexible substrates. Flexible memory is an essential part of electronics for data processing, storage, and radio frequency (RF) communication and thus a key element to realize such flexible electronic systems. Although several emerging memory technologies, including resistive switching memory, have been proposed, the cell-to-cell interference issue has to be overcome for flexible and high performance nonvolatile memory applications. The cell-to-cell interference between neighbouring memory cells occurs due to leakage current paths through adjacent low resistance state cells and induces not only unnecessary power consumption but also a misreading problem, a fatal obstacle in memory operation. To fabricate a fully functional flexible memory and prevent these unwanted effects, we integrated high performance flexible single crystal silicon transistors with an amorphous titanium oxide (a-TiO2) based memristor to control the logic state of memory. The $8{\times}8$ NOR type 1T-1M RRAM demonstrated the first random access memory operation on flexible substrates by controlling each memory unit cell independently. The second part of the seminar will discuss the flexible GaN LED on LCP substrates for implantable biosensor. Inorganic III-V light emitting diodes (LEDs) have superior characteristics, such as long-term stability, high efficiency, and strong brightness compared to conventional incandescent lamps and OLED. However, due to the brittle property of bulk inorganic semiconductor materials, III-V LED limits its applications in the field of high performance flexible electronics. This seminar introduces the first flexible and implantable GaN LED on plastic substrates that is transferred from bulk GaN on Si substrates. The superb properties of the flexible GaN thin film in terms of its wide band gap and high efficiency enable the dramatic extension of not only consumer electronic applications but also the biosensing scale. The flexible white LEDs are demonstrated for the feasibility of using a white light source for future flexible BLU devices. Finally a water-resist and a biocompatible PTFE-coated flexible LED biosensor can detect PSA at a detection limit of 1 ng/mL. These results show that the nitride-based flexible LED can be used as the future flexible display technology and a type of implantable LED biosensor for a therapy tool. The final part of this seminar will introduce a highly efficient and printable BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates. Energy harvesting technologies converting external biomechanical energy sources (such as heart beat, blood flow, muscle stretching and animal movements) into electrical energy is recently a highly demanding issue in the materials science community. Herein, we describe procedure suitable for generating and printing a lead-free microstructured BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates to overcome limitations appeared in conventional flexible ferroelectric devices. Flexible BaTiO3 thin film nanogenerator was fabricated and the piezoelectric properties and mechanically stability of ferroelectric devices were characterized. From the results, we demonstrate the highly efficient and stable performance of BaTiO3 thin film nanogenerator.

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Effect of metal conditioner on bonding of porcelain to cobalt-chromium alloy

  • Minesaki, Yoshito;Murahara, Sadaaki;Kajihara, Yutaro;Takenouchi, Yoshihisa;Tanaka, Takuo;Suzuki, Shiro;Minami, Hiroyuki
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of two different metal conditioners for non-precious metal alloys for the bonding of porcelain to a cobalt-chromium (Co-Cr) alloy. MATERIALS AND METHODS. Disk-shaped specimens ($2.5{\times}10.0mm$) were cast with Co-Cr alloy and used as adherend materials. The bonding surfaces were polished with a 600-grid silicon carbide paper and airborne-particle abraded using $110{\mu}m$ alumina particles. Bonding specimens were fabricated by applying and firing either of the metal conditioners on the airborne-particle abraded surface, followed by firing porcelain into 5 mm in diameter and 3 mm in height. Specimens without metal conditioner were also fabricated. Shear bond strength for each group (n=8) were measured and compared (${\alpha}=.05$). Sectional view of bonding interface was observed by SEM. EDS analysis was performed to determine the chemical elements of metal conditioners and to determine the failure modes after shear test. RESULTS. There were significant differences among three groups, and two metal conditioner-applied groups showed significantly higher values compared to the non-metal conditioner group. The SEM observation of the sectional view at bonding interface revealed loose contact at porcelain-alloy surface for non-metal conditioner group, however, close contact at both alloy-metal conditioner and metal conditioner-porcelain interfaces for both metal conditioner-applied groups. All the specimens showed mixed failures. EDS analysis showed that one metal conditioner was Si-based material, and another was Ti-based material. Si-based metal conditioner showed higher bond strengths compared to the Ti-based metal conditioner, but exhibited more porous failure surface failure. CONCLUSION. Based on the results of this study, it can be stated that the application of metal conditioner is recommended for the bonding of porcelain to cobalt-chromium alloys.

탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 SiC 표면처리 영향 (Effect of Surface Treated SiC on Thermal Stability and Mechanical Interfacial Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites)

  • 박수진;오진석;이재락;이경엽
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.25-31
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    • 2003
  • 본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 탄화규소(SiC)의 표면특성 변화가 탄소섬유강화 에폭시 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면물성에 미치는 영향을 조사하였다. 표면처리된 탄화규소의 표면특성은 산ㆍ염기도와 접촉각 측정을 통하여 알아보았으며, 열안정성은 TGA를 이용하여 조사하였다. 제조한 복합재료의 기계적 계면물성은 ILSS와 임계세기인자($\textrm{K}_{IC}$), 그리고 critical strain energy release rate($\textrm{G}_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험 결과 산 처리된 SiC(A-SiC)는 미처리된 SiC(V-SiC)나 염기처리된 SiC(B-SiC)에 비하여 산도가 증가하였다. 접촉각 측정 결과, 화학적 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. 이와 같은 물성들은 양극산화로 향상되어졌는데, 이는 좋은 젖음성이 최종 복합재료의 섬유와 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시키는데 중요한 역할을 하기 때문인 것으로 사료된다.

다면체 유한요소를 이용한 복합재 구조의 주기 격자망 생성 (Periodic Mesh Generation for Composite Structures using Polyhedral Finite Elements)

  • 손동우;박종연;조영삼;임재혁;이행수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.239-245
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    • 2014
  • 강화재의 복잡한 배열로 인하여 복합재 구조에 대한 유한요소 모델링은 상당히 까다로운 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 복합재 구조에 대하여 효율적으로 주기 격자망을 생성시킬 수 있는 기법을 제안한다. 먼저 육면체 유한요소로 구성된 규칙적인 격자망을 준비하고, 이를 복합재 내의 강화재에 대한 표면 정보에 맞추어 깎아낸다. 강화재와 기지재 사이에서 깎여진 육면체 유한요소는 임의의 절점과 면을 가질 수 있는 다면체 유한요소에 해당한다. 일관된 알고리즘을 이용하여 육면체 유한요소를 깎아내기 때문에 강화재와 기지재 사이의 요소는 자동적으로 적합한 형태로 구성된다. 또한 대표체적영역 내에서 강화재의 주기성을 추가적으로 고려하면, 대표체적영역에 대한 각각의 주기 경계 쌍에서 절점과 요소의 형태가 모두 일치하는 주기 격자망을 효율적으로 생성시킬 수 있다. 그러므로 별도의 처리 없이 대표체적영역에 주기 경계조건을 부여할 수 있다. 수치예제에서는 본 논문에서 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

표백처리된 와동의 catalase 처리가 복합레진 수복물의 미세누출에 미치는 영향 (EFFECT OF CATALASE APPLICATION ON MICROLEAGKAGE OF COMPOSITE RESIN RESTORATION IN BLEASCHED CAVITY)

  • 김종욱;조영곤;문주훈;온영석
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제24권2호
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    • pp.392-398
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    • 1999
  • The purpose of this study was to assess the effect of catalase used following bleaching for the elimination of hydrogen peroxide residues from human teeth on the microleakage at the tooth-resin composite interface. In this study, class V cavities were prepared on the buccal or lingual surfaces of seventy extracted human molar teeth, and crown of sixty teeth were immersed in 30% hydrogen peroxide at $37^{\circ}C$ for 5 days except for negative control group. Then the teeth were rinsed with water and distributed randomly into seven groups of 10 each and were conditioned as following Negative control group: No bleaching Positive control group : bleaching and no application of catalase (C-40) Experimental group 1 : one cycle of catalase application for 3 min. and water rinse for 2 min. after bleaching Experimental group 2 : two cycles of catalase application for 3 min. and water rinse for 2 min. after bleaching Experimental group 3 : three cycles of catalase application for 3 min. and water rinse for 2 min. after bleaching Experimental group 4 : four cycles of catalase application for 3 min. and water rinse for 2 min. after bleaching Experimental group 5 : five cycles of catalase application for 3 min. and water rinse for 2 min. after bleaching The cavities of each groups were restored with composite resin. The teeth were thermocycled, stained with 2% methylene blue, and sectioned buccolingually. Degree of dye penetration at tooth-restoration interfaces were examined by stereomicroscope(${\times}30$) at occlusal and gingival margin The results were as follows : 1. On the occlusal margin, there was no significant difference in the microleakage between the negative coltrol group and experimental groups (p>0.05). But on the gingival margin, experimental groups showed higher microleakage than the negative coltrol group (p<0.05). 2. On the occlusal margin, positive coltrol group showed higher microleakage than experimental groups (p<0.05) and among the experimental groups, group 1 showed higher microleakage than group 3, 4, 5 (p<0.05). 3. On the gingival margin, there was no significant difference between the positive coltrol group and experimental groups, and between experimental groups (p>0.05). The result indicated that catalase used in bleached cavity for the elimination of hydrogen peroxide residues from human teeth maybe reduced microleakage at the tooth-resin composite interface.

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산 부식된 상아질에 대한 용매를 이용한 프라이밍이 소수성 상아질 접착제의 미세인장접착강도에 미치는 영향 (THE EFFECT OF PRIMING ETCHED DENTIN WITH SOLVENT ON THE MICROTENSILE BOND STRENGTH OF HYDROPHOBIC DENTIN ADHESIVE)

  • 박은숙;배지현;김종순;김재훈;이인복;김창근;손호현;조병훈
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권1호
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    • pp.42-50
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    • 2009
  • 장기적인 상아질 접착의 내구성 악화는 접착층과 혼성충의 친수성 부위에서의 가수분해에 의해 일어나는 것으로 보고 되고 있다. 본 연구의 가설은 콜라겐 망상체를 유기용매로 프라이밍하면 콜라겐 조직을 붕괴시키지 않고 수분을 밀어내고 소수성 단량체와 유기용매로 이루어진 접착제가 침투하여 접착강도를 얻을 수 있다는 것이다. 두 소수성 단량체인 Bisphenol-A-glycidylmethacrylate (Bis-GMA)와 triethyleneglycol dimethacrylate (TEGDMA)를 아세톤, 에탄올 또는 메탄올에 용해시켜 세 가지의 실험용 접착제를 준비하였다. 산 부식과 수세과정 후에, 접착제를 습윤 상아질 표면(습윤 접착)이나 동일한 용매로 프라이밍 된 상아질 표면(용매 프라이밍 접착)에 적용하였다. 48시간 후와 1개월 후, 및 10,000회의 열순환 후에 미세인장결합강도를 측정하였다. 접착계면은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 접착 방법에 무관하게 대부분의 시편의 접착계면에서 잘 발달된 혼성층을 관찰할 수 있었고, 가장 높은 평균 미세인장결합강도는 에탄올을 포함하는 접착제의 48시간 후 시편에서 관찰되었다. 용매를 이용하여 프라이밍하는 접착 방법에서는 에탄올이나 메탄올을 포함하는 접착제에서 열순환 후에 미세인장접착강도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나, 습윤 접착의 경우에는 시효처리 후 미세인장결합강도의 증가가 관찰되지 않았다. 본 연구에서 에탄올을 이용한 상아질 프라이밍으로 우수한 접착력을 얻을 수 있었고, 열순환 후 접착력 이 더욱 증가하였다.

Self-etching primer를 이용하여 접착된 교정용 브라켓의 전단결합강도 (Shear bond strength of metal orthodontic brackets bonded with Self-Etching Primer)

  • 안윤표;김효영;전영미;김정기
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.51-61
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    • 2003
  • 본 연구는 6세대 교정용 접착 시스템인 Transbond Plus Self-Etching Primer(3M/Unitek Dental Products, Monorovia, Calif)를 이용하여 법랑질면에 브라켓을 접착하는 방법과, 통상적인 산부식 방법에 의해 브라켓를 접착한 경우의 전단결합강도 차이를 비교$\cdot$평가하고, self etching primer를 이용하여 브라켓을 접착할 때 치면에 존재하는 수분이 브라켓의 저단결합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. $37\%$ 인산용액과 Self-Etching Primer를 이 용하여 법랑질을 표면 처 리하고 Transbond XT를 이 용하여 브라켓을 치면에 부착하였다. 또한 수분의 존재에 따른 전단결합강포의 차이를 평가하기 위해 인공타액을 치면예 도보후 Self-Etching Primer를 사용하여 브라켓을 부착한 후 30분과 24시간에 따른 전단결합강도를 비교 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Self-etching primer군에서 건조군과 습윤군의 전단결합강도는 $37\%$인산처리군의 결합강도보다 낮았다(p<0.05). 그러나 Self-etching primer군의 전단결합강도는 일상적으로 유용한 수준의 이상이었다. 2. 모든군에서 24시간군의 전단결합강도가 30분군의 전단결합강도보다 높았으며 (p<0.05), 이는 브라켓 접착후 일정시간의 경과가 결합강도를 증가시켜 줌을 알 수 있었다. 3. Self-etcing primer군에서 습윤군의 전단결합강도는 건조군보다 높은 경향이었으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다(P>0.05). 4 ARI 점수의 비교결과 인산처리군에서는 0점과 1점의 빈도가 높았으며, Self-etching primer 건조군과 습윤군에서는 2점과 3점의 빈도가 높아(p<0.05) Self-etching primer군이 인산처리군보다 법랑질-레진 접착계면부위에서의 파절이 많이 일어남을 알 수 있었다.