• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권6호
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• pp.658-666
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• 2021

A novel flame retardant and antibacterial composite membrane coating for wood surfaces was prepared by adding POSS-based phosphorous nitrogen flame retardant (later referred to as NH₂-POSS) and silver nanoparticles (Ag NPs) to chitosan (CS). The effects of NH₂-POSS content (mass fractions of CS 0%, 0.5%, 1%, 3%, 5%, and 7%) on the structure and properties of the composite membrane coating on wood were investigated. The composite film was prepared by the method of blending and ducting. Contact angle, tensile property and antibacterial effects of the composite film were measured, and infrared spectroscopy was used. The results show that the addition of NH₂-POSS can not only improve the toughness of the membrane, but also the flame retardancy of the membrane, which improves the application of the membrane in wood products. However, with the addition of NH₂-POSS, the transparency of the composite membrane was weakened. The inhibitory effect of the composite membrane on the growth of Escherichia coli was enhanced with the increase in Ag NPs. This research provides a foundation for the application of functional wood.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.244-254
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• 2018

Surface modified poly ${\text\tiny{L}}$-lactic acid (PLLA) samples with hydroxyapatite (HA), heparin and bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) mediated by polydopamine (pDA) coating (PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2) were prepared, and their effects on the enhancements of bone formation and osseointegration were evaluated in vitro and in vivo as compared to PLLA, PLLA/pDA/HA, and PLLA/pDA/Hep/BMP-2. The changes in surface chemical compositions, morphologies and wettabilities were observed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM) and water contact angle measurements. Pre-coating of HA particles with pDA provided uniform and homogeneous anchoring of particles to PLLA surface. In addition, the strong ionic interaction between heparin and pDA led PLLA surface readily heparinized for loading of BMP-2. In vitro experiments revealed that the levels of alkaline phosphatase (ALP) activity, calcium deposition, and osteocalcin (OCN) gene expression were higher in MG-63 human osteosarcoma cell lines grown on PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2 than on control PLLA, PLLA/pDA/HA, and PLLA/pDA/Hep/BMP-2. In vivo studies using micro-computed tomography (micro-CT) also showed that PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2 screw exhibited greatest value of bone volume (BV) and bone volume/tissue volume (BV/TV) among samples. Histological evaluations with H&E and Von Kossa staining demonstrated that a combination of HA and BMP-2 contributed to the strong osseointegration.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.264-268
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• 2021

이 연구에서 우리는 3차원 계층적 나노구조화된 유/무기 복합 표면을 가진 소수성 코팅/필름을 제조하는 방법을 제안한다. 먼저 근접장 나노패터닝(PnP)이라 불리는 첨단 포토리소그래피 기술을 통해 에폭시 기반의 대면적 3차원 정렬 나노다공성 템플릿을 준비하였다. 이후, 딥 코팅을 통해 평균 직경이 22 nm인 실리카 나노입자를 템플릿에 조밀하게 함침시켜 계층적 구조화된 표면을 구현하였다. 표면에 공존하는 마이크로 및 나노 스케일 거칠기로 인해, 제조된 복합 필름은 대조군에 비해 물에 대한 높은 접촉각(>137도)을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 소재 및 공정은 전통적인 코팅/필름 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 접착 및 계면
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• 제24권2호
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• pp.69-75
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• 2023

최근 자기복원(self-recovery) 코팅층을 가진 자동차용 도장면 보호필름의 적용이 증대되고 있다. 본 연구에서는 poly(urea-urethane) hybrid 자기복원 코팅층을 가진 poly(vinyl chloride) 기재 보호필름에 대한 기본 물성에 대한 평가 결과를 보고한다. Poly(urea-urethane) 기반 코팅층을 구성하고 있는 주요 화합물의 비율과 코팅층의 두께 변화에 따른 자기복원성능을 확인하였으며, 색차 값 측정을 통해 내오염성능을 정량화 하였다. 또한, 소수성 첨가제로 외부 오염에 대한 표면특성을 향상시키기 위하여, 소량의 실리콘계 반응형 첨가제를 코팅 조성물에 함량에 따른 easy-cleaning 효과와 접촉각을 확인하였다. 마지막으로, poly(urea-urethane) 자기복원 코팅층을 가진 보호필름의 장기간 사용에 따른 변색 및 변형에 대한 가능성을 확인하고자 촉진 내후성 평가를 진행하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제16권2호
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• pp.105-114
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• 2024

PURPOSE. This study aimed to evaluate the effect of pretreatment of three different universal adhesives (Single Bond Universal [SBU], All-Bond Universal [ABU], and Prime&Bond universal [PBU]) on the bonding durability of an adhesive (Panavia F 2.0, PF) and a conventional (Duo-Link, DL) resin cements to air-abraded zirconia. MATERIALS AND METHODS. Rectangular-shaped zirconia specimens were prepared. The chemical composition and surface energy parameters of the materials were studied by Fourier transform infrared spectroscopy and contact angle measurement, respectively. To evaluate resin bonding to the zirconia, all the bonding specimens were immersed in water for 24 h and the specimens to be aged were additionally thermocycled 10000 times before the shear bond strength (SBS) test. RESULTS. The materials showed different surface energy parameters, including the degree of hydrophilicity/hydrophobicity. While the DL/CON (no pretreatment) showed the lowest SBS and a significant decrease in the value after thermocycling (P < .001), the PF/CON obtained a higher SBS value than the DL/CON (P < .001) and no decrease even after thermocycling (P = .839). When the universal adhesives were used with DL, their SBS values were higher than the CON (P < .05), but the trend was adhesive-specific. In conjunction with PF, the PF/SBU produced the highest SBS followed by the PF/ABU (P = .002), showing no significant decrease after thermocycling (P > .05). The initial SBS of the PF/PBU was similar to the PF/CON (P = .999), but the value decreased after thermocycling (P < .001). CONCLUSION. The universal adhesive pretreatment did not necessarily show a synergistic effect on the bonding performance of an adhesive resin cement, whereas the pretreatment was beneficial to bond strength and durability of a conventional resin cement.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권3호
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• pp.307-319
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• 2008

STATEMENT OF PROBLEM: It is known that an anodic oxidation technique, one of the methods for the implant surface treatment, remarkably increased surface area, enhanced wettability and accelerated the initial bone healing. Purpose: This study was performed to evaluate the wettability of anodized titanium surface which has a nanotubular structure, to assess osseointegration after the placement of implant with nano-size tubes on tibia of rats and to analyze quantitatively transferable rhBMP-2 on each surface. MATERIAL AND METHOD: Four different kinds of surface-treated titanium discs (polished (machined surface) group, micro (blasting surface) group, nano (anodizedmachined surface) group, and nano-micro (anodized-blasting surface) group) were fabricated (n=10). Three different media were chosen to measure the surface contact angles; distilled water, plasma and rhBMP-2 solution. After a single drop (0.025 $m{\ell}$) of solution, the picture was taken with the image camera, and contact angle was measured by using image analysis system. For the test of osseointegration, 2 kinds of anodized surface (anodized-machined surface, anodized-blasting surface) implants having 2.0 mm in diameter and 5.0 mm in length inserted into the tibia of Wistar rats. After 3 weeks, tibia were harvested and the specimens were stained with hematoxylin and eosin for histological analysis. To test the possibility of drug delivery, after soaking sample groups in the concentration of 250 ng/$m{\ell}$l of rhBMP-2 for 48 hours, the excess solution of rhBMP-2 were removed. After that, they were lyophilized for 24 hours, and then the rhBMP-2 on the surface of titanium was resolved for 72 hours in PBS. All the extracted solution was analyzed by ELISA. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed on the data. RESULTS: The wettability is improved by anodic oxidation. The best wettability was shown on the nano-micro group, and it was followed by nano group, micro group, and polished group. In the histological findings, all implants showed good healing and the new bone formation were observed along the implant surface. After 3 days, nano-micro group delivered the most amount of rhBMP-2, followed by nano group, micro group, and polished group. CONCLUSION: It indicated that anodic oxidation on blasting surface produce functionally graded nano-micro porous structure and enhance hydrophilicity of the surface and osseointegration. The findings suggest that the nano-micro porous structure could be a useful carrier of osteogenic molecules like rhBMP-2.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제10권1호
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• pp.10-21
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• 2017

Purpose: The purpose of this study was to investigate the electrochemical characteristics of nanotubular Ti-25Nb-xZr ternary alloys for dental implant materials. Materials and Methods: Ti-25Nb-xZr alloys with different Zr contents (0, 3, 7, and 15 wt.%) were manufactured using commercially pure titanium (CP-Ti), niobium (Nb), and zirconium (Zr) (99.95 wt.% purity). The alloys were prepared by arc melting in argon (Ar) atmosphere. The Ti-25Nb-xZr alloys were homogenized in Ar atmosphere at $1,000^{\circ}C$ for 12 hours followed by quenching into ice water. The microstructure of the Ti-25Nb-xZr alloys was examined by a field emission scanning electron microscope. The phases in the alloys were identified by an X-ray diffractometer. The chemical composition of the nanotube-formed surfaces was determined by energy-dispersive X-ray spectroscopy. Self-organized $TiO_2$ was prepared by electrochemical oxidation of the samples in a $1.0M\;H_3PO_4+0.8wt.%$ NaF electrolyte. The anodization potential was 30 V and time was 1 hour by DC supplier. Surface wettability was evaluated for both the metallographically polished and nanotube-formed surfaces using a contact-angle goniometer. The corrosion properties of the specimens were investigated using a 0.9 wt.% aqueous solution of NaCl at $36^{\circ}C{\pm}5^{\circ}C$ using a potentiodynamic polarization test. Result: Needle-like structure of Ti-25Nb-xZr alloys was transform to equiaxed structure as Zr content increased. Nanotube formed on Ti-25Nb-xZr alloys show two sizes of nanotube structure. The diameters of the large tubes decreased and small tubes increased as Zr content increased. The lower contact angles for nanotube formed Ti-25NbxZr alloys surfaces showed compare to non-nanotube formed surface. The corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface showed longer the passive regions compared to non-treatment surface. Conclusion: It is confirmed that corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface has longer passive region compared to without treatment surface.

• 접착 및 계면
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2003

본 연구에서는 이관능성 에폭시와 PMR-15 블렌드계의 접촉각 측정과 파괴인성 측정을 통하여 PMR-15 조성비에 따른 표면자유에너지가 기계적 계면특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 블렌드계의 FT-IR 분석 결과, PMR-15의 이미드화에 따른 특성 밴드가 1,722, $1,778cm^{-1}$ (C=O)와 $1,372cm^{-1}$ (C-N)에서 나타났고, 에폭시의 개환 반응에 따른 -OH peak는 PMR-15 phr의 함량에서 가장 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 증류수와 diiodomethane을 젖음액으로 사용하여 sessile drop 방법으로 접촉각을 측정한 결과, 표면자유에너지는 극성 요소의 증가에 의해서 PMR-15의 함량이 10 phr일 때 최고값을 나타내었다. 또한, 기계적 계면특성을 파괴인성 측정을 통하여 알아본 결과 $K_{IC}$와 $G_{IC}$ 또한 표면자유에너지와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이는 PMR-15 10 phr의 조성에서 수소결합의 증가에 의한 블렌드계의 극성요소가 증가함에 따라 분자들간의 계면결합력이 증가했기 때문인 것으로 관찰된다.

• 청정기술
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 2004

현재 반도체 공정에서 사용되는 세정기술은 대부분이 1970년대 개발된 RCA 세정법인 과산화수소를 근간으로 하는 습식 세정으로, 표면의 입자를 제거하기 위한 SC-1 세정액은 강력한 산화제인 과산화수소에 의한 표면과 입자의 산화와 암모니아에 의한 표면의 에칭이 동시에 일어나 입자를 표면으로부터 분리시킨다. 금속 불순물을 제거하기 위한 SC-2 세정액은 염산과 과산화수소 혼합액을 사용하며 금속 불순물을 용해시켜 알칼리나 금속 이온을 형성하거나 용해 가능한 화합물을 형성시켜 제거한다. 또한 황산과 과산화수소를 혼합한 Piranha 세정액은 효과적인 유기물 제거제로서 웨이퍼에 오염된 유기물을 용해 가능한 화합물로 만들거나 과산화수소에 의해 형성되는 산화막내에 오염물을 포함시켜 불산 용액으로 산화막을 제거할 때 함께 제거된다. 최근 금속과 산화막을 동시에 제거하기 위해 희석시킨 불산에 과산화수소를 첨가한 세정공정이 사용되고 있으며 불산에 의해 표면의 산화막이 제거될 때 산화막내에 포함된 금속 불순물을 동시에 제거시킬 수 있다. 그러나 이와 같이 습식세정액 내에 공통적으로 포함되어 있는 과산화수소의 분해는 그만큼 가속화되어 사용되는 화학 약품의 양이 그만큼 증가하게 되고 조작하기 어려운 단점도 있다. 이를 해결하기 위해 환경친화적인 관점으로 화학약품의 사용을 최소화하는 등 RCA세정을 보완하는 연구가 계속 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCA세정법을 환경적으로 대체할 수 있는 세정에 사용되는 전리수의 pH변화에 따른 전리수 분석을 하였다. 전리수의 제조를 위하여 전해질로는 NH4CI (HCI:H2O:NH4OH=1:1:1)를 사용하였다. pH 11 이상, ORP -700mV~-850mV인 환원수와 pH 3 이하, ORP 1000mV~1200mV인 산화수를 제조하였으며, 초순수를 첨가하여 pH 7.2와 ORP 351.1mV상태까지 조절하였다. 이렇게 만들어진 산화수와 환원수를 시간 변화와 pH 변화에 따라 Clean Room 안에서 FT-IR과 접촉각 측정기로 실험하였다. FT-IR분석에서 산화수는 pH가 높아질수록, 환원수는 낮아질수록 흡수율이 낮아졌다. 접촉각 실험에서는 산화수의 pH가 높아질수록 환원수의 pH가 낮아질수록 접촉각이 커짐을 확인하였다. 결론적으로 전리수를 이용하여 세정을 하면, 접촉성을 조절할 수 있어 반도체 세정을 가능하게 할 수 있으며, 환경친화적인 결과를 도출할 것으로 전망된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권9호
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• pp.542-547
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• 2017

본 연구는 국내에서 상용화된 3 종류의 친수성 정밀여과막/한외여과막을 대상으로 막의 특성분석 및 해수 여과 성능 평가를 수행하였다. 접촉각 측정 결과에서는 PAN 재질인 Mem-3가 가장 친수성도가 높은 것으로 나타나 장기간 운전 시 유기성 오염 물질에 가장 내오염성이 높을 것으로 예상된다. FESEM 측정결과에서는 PE 재질인 Mem-1과 PVDF 재질인 Mem-2는 sponge 형태의 단면을 보였으며, PAN 재질인 Mem-3는 finger 형태의 단면을 나타냈다. EDS에 의한 막의 원소분석 결과에서 Mem-2는 Fluoride가 대부분이었고 Mem-3는 PAN이 Nitrile기로 인해 N이 32.47%의 높은 구성 비율을 보였다. D.I. water를 이용한 투과수량 분석은 압력 증가 시 Mem-3의 투과수량이 다른 막에 비해 큰 폭으로 증가되는 경향을 보였다. 탁도 및 부유물질 제거 실험은 모든 막에서 유출수의 탁도는 0.191-0.406 NTU, TSS는 2.2-3.0 mg/L 사이의 투과수질을 보여 단기간 실험으로부터 해수담수화 전처리용으로 사용하기에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다.