• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.47 no.1
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• pp.13-20
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• 2009

This work presents functionally graded coatings (FGC) of hydroxyapatite (HA) and metallic powders on Ti-6Al-4V implants using plasma spray coating method. HA has been the most frequently used coating material due to its excellent compatibility with human bones. However, because of the abrupt changes in thermomechanical properties between HA and the metallic implant across an interface, and residual stress induced on cooling from coating temperture to room temperature, debonding at the interface occurs in use sometimes. In this work, FGC of HA and Ti or Ti-alloy powders is made to mitigate the abrupt property changes at the interface and the effect of FGC on residual stress release is investigated by evaluating the mechanical bond strength between the implant and the HA coating layers. Thermal annealing is done after coating in order to crystallize the HA coating layer which tends to have amorphous structure during thermal spray coating. The effects of types and compositional ratio of metallic powders in FGC and annealing conditions on the bond strength are also evaluated by strength tests and the microstructure analysis of coating layers and interfaces. Finally, biocompatibility of the coating layers are tested under ISO 10993-5.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.316-316
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• 2013

실리콘(Si)은 이미지 센서, 포토검출기, 태양전지등 반도체 광전소자 분야에서 널리 사용되고 있는 대표적인 물질이다. 이러한 소자들은 광추출 또는 광흡수 효율을 향상시키는 것이 매우 중요하다. 그러나 Si의 높은 굴절율은 표면에서 30% 이상의 반사율을 발생시켜 소자의 성능을 저하시킨다. 따라서, 표면에서의 광학적 손실을 줄이기 위한 효과적인 무반사 코팅이 필요하다. 최근, 우수한 내구성과 광대역 파장 및 다방향성에서 무반사 특성을 보이는 서브파장 주기를 갖는 나노격자(subwavelength grating, SWG) 구조의 형성 및 제작에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 구조는 경사 굴절율 분포를 가지는 유효 매질을 형성시킴으로써 Fresnel 반사율을 감소시킬 수 있어 반도체 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 그러나, SWG나노구조는 식각에 의한 표면 결함(defects)들이 발생하게 된다. 이러한 결함은 표면에서의 재결합 손실을 발생시켜 소자의 성능을 크게 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 표면 보호막 및 무반사 코팅 층을 목적으로 하는 산화막을 표면에 형성시키기도 한다. 따라서 본 실험에서는 레이저간섭리소그라피 및 건식 식각을 이용하여 Si 기판에 SWG 나노구조를 형성하였고, 제작된 샘플 표면 위에 실리콘 산화막(SiOx)을 furnace를 이용하여 형성시켰다. 제작된 샘플들의 표면 및 식각 profile은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer 를 사용하여 빛의 입사각에 따른 반사율을 측정하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 표면 wettability를 조사하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.5 no.4
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• pp.777-790
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• 2001

Theoretical analyses have been tried to design high power and stable operating SLD at 1.55${\mu}{\textrm}{m}$ wavelength range which is the lowest absorption wavelength in optical fiber. The materials of active layer and SCH layer were chosen as conventional In1-xGaxAsyPl-y quaternary composition systems. From the transverse mode and the lateral mode analyses of waveguide, the optical power distributions and the optical confinement factor have been studied for single-mode high power operation. According to these analyses, it was calculated the composition and the thickness of SCH layer to obtain the maximum optical confinement factor. In order to obtain low values of the reflectivity, we used the window region and the lateral tilted angle between tile active region and window region. And the reflectivity of SLD was calculated with the gaussian beam approximation and mode analysis. From these researches, it was confirmed for several results to fabricate the efficient and stable SLD. In case of using $1.3\mum$, InGaAsP SCH layer, the layer thickness was obtained $0.08\mum$, to get the maximum optical confinement factor. Using $0.2\mum$, active layer thickness and $0.08\mum$, SCH layer thickness, the window region length is about $100\mum$ without An coating, $10\mum$ in 1% AR coating to obtain about 10-4 reflectivity. When the tilted angle is about $10~15^{\circ}$, the reflectivity is about 10-3. From these results, if the window region length and tilted angle were controlled appropriately in given device structure, it was confirmed that it is possible to fabricate the stable SLD without AR coating analytically.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.22 no.1
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• pp.73-79
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• 1998

The development of a new material which should be continuously usable under severe environment of very high temperature has been urgently requested. The conventional thermal barrier coating(TBC) is a two layer coating, but a composition and a microstructure of functionally graded material(FGM) are varied continuously from place to place in ways designed to provide it with the maximum function of mitigating the induced thermal stress. The purpose of this study is to evaluate the heat-resistant characteristics by thermal shock of laser and furnace heating. The fracture behaviors of non-FGM(NFGM) and FGM were investigated based on acoustic emission(AE) technique during thermal shock test. Therefore, it can be concluded that FGM gives higher thermal resistance compared to NFGM by AE signal and fracture surface analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.93-93
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• 2011

스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 스트레치 직물 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 직물개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조한 후, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 4가지의 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/7f를 동일한 직물설계 조건에서 위사방향으로 제직을 실시하였다. 직물설계 조건은 경사를 나일론 DTY 20d/7f, 경사밀도는 2가지, 위사밀도 2가지으로 설계하여 제직하였으며, 이렇게 제조된 직물(생지)를 일반 나일론6 염색가공 공정조건으로 전처리, 염색, 가공, 코팅 공정을 거친후, 신축성 평가를 실시하였다. 동일한 제직조건 및 염색가공 조건에서 제조된 직물의 신축성은 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었다. 경사밀도가 낮은 조건이 수축이 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 수축이 더 많이 이루어짐을 알 수 있었다. 권축률이 높은 가연사 조건이 그만큼 수축이 많이 들어옴을 나타내는 결과로 사료되며, 위사밀도가 낮은 조건이 수축이 좀 더 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 위사밀도가 너무 많으면 가연사끼리 상호 수축할 수 있는 정도를 감소시키는 결과로 판단된다. 전처리, 염색가공, 코팅이 완료된 최종 원단의 신축성 평가를 실시한 결과, 비교사로 제직된 최종 원단은 8~10%수준, 가연사 제조조건에 따른 제조된 4가지의 가연사의 신축성은 12~18%의 신축성을 보임을 알수 있었다. 향후, 제직설계 및 염색가공 조건의 다양화로 연구를 진행할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.274-274
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• 2016

터치스크린패널로 응용하기 위하여 80%이상의 높은 투과도와 낮은 저항이 요구된다. 그 중에서도 무반사 효과 (anti-reflective, AR) 를 크게하여 투과도를 향상시키는 방법으로 나노구조물, 증착시 경사각, 다층박막 방법 등이 연구 개발되고 있다. 단일 박막을 이용하여 무반사 코팅을 하는 경우, 정밀한 굴절률 조절이 어려우며 낮은 반사율 영역의 선폭이 좁은 단점이 있다. 반면, 저/고굴절률 다층박막의 경우 비교적 굴절률 조절이 용이하고 가시광영역 전반적으로 높은 투과도를 가질 수 있다. plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 증착법을 이용하여 무반사 효과를 증대시키기 위해 저/고굴절률 다층구조의 박막을 두께조합에 따라 평가하였으며, 가장 널리 사용되고 있는 Sputtering증착법과 비교하여 연구하였다. 제작된 다층박막의 구조는 glass(sub.)/SiN/SiO2/ITO 이며, 무반사 코팅층인 SiN/SiO2층은 각각 PECVD와 Sputtering 증착법을 통해 성장되었고, ITO는 스퍼터링 증착법을 이용하여 동일하게 성장하였다. 그 결과 PECVD 증착법이 Sputtering 증착법에 비하여 가시광영역(400~800nm)에서 더 높은 투과도를 얻게 되었다. 결과의 차이에 대해서 PECVD 증착법과 Sputtering 증착법으로 성장된 SiN, SiO2 박막의 광학적 특성과 물리적 특성의 변화를 spectroscopic ellipsometry (SE), Rutherford backscattering (RBS), atomic force microscopy (AFM) 을 이용하여 비교, 분석하였다.

• Composites Research
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• v.33 no.5
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• pp.235-240
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• 2020

In this study, in order to improve the impact resistance of the B₄C tile-inserted B₄C_p/Al7075 hybrid composite, a control method of the B₄C/Al7075 interface was developed and the characteristics of the controlled interface were analyzed. B₂O₃, Ni, and Si were coated on the B₄C tile surface using additional thermal oxidation, electroless plating, and plasma spraying. The coated B₄C tile is inserted into the B₄C_p/Al7075 composite material using the liquid pressurization method. Interfacial energy, bonding strength, and impact resistance were measured to analyze the effect of the coating. All coatings enhanced interfacial energy, bonding strength, and impact resistance, and in particular, it was confirmed that the impact resistance increased by 86.8% when B₂O₃ coating was used. This study is significant in developing and analyzing a core surface treatment method that improves the performance of B₄C/Al series composites, which are attracting attention as next-generation lightweight amour and bulletproof materials.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.23 no.4
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• pp.25-29
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• 2008

Recently, new functionally graded material(FGM) that has a spatial variation in composition and properties is developed because of its good quality. This material yields the demands for resistance to corrosion and high temperature in turbine blade, wear resistance as in gears and high strength machine parts. Especially coating treatment in FGM surface brings forth a mechanical weak at the interface due to discontinuous stress resulting from a steep material change. It often, leads cracks or spallation in a coating area around an interface. The behavior of propagation cracks in FGMs was here investigated. The interface stresses were reduced because of graded material properties. Also graded material parameter with exponential equation was founded to influence the stress intensity factor. And the resistance curve with FGM coating was slightly increased.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.267-267
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• 2004

엔드밀은 산업현장에서 정밀 금형과 다이 제조 시 넓게 사용되는 절삭 공구이며 공작기계의 향상에 따라 많은 발전을 거듭해 왔다 공작기계의 고속화에 따라 공작기계의 측면에서는 강성 증가, 열변형의 억제와 동적 안정성의 개선 및 응답성 개선을 통하여 정밀도를 향상시키고 이송속도와 절삭속도의 증가를 통해 생산성을 증대시키고 있으며 공구의 측면에서는 새로운 재종 및 코팅기법의 개발을 통해 공구수명의 향상을 달성하고 있다. 또한 공구형상의 최적화를 통해 동적 안정성을 확보하고 가공 정밀도를 개선하고자 하는 다양한 시도가 이루어지고 있다.(중략)

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.46 no.2
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• pp.209-216
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• 2008

Statement of problem: It is difficult about assessing the loosening tendency of conical connection type implant after cyclic loading with diamond like carbon coating one-piece abutments, and also about the retightening effect. Purpose: This study was performed to investigate the influence of one-piece abutment screw retightening after $5.0{\times}10^{4}$ cyclic loading and Diamond like coating Material and methods: Thirty two ITI implant were divided to 4 groups. Group 1,3-titanium abutment, group 2,4 - diamond like carbon coated abutment. Group 1,2 - $20.0{\times}10^{4}$ cyclic loading after $5.0{\times}10^{4}$ cyclic loading, Group 3,4- after $20.0{\times}10^{4}$ Cyclic loading. After cyclic loading, periotest values were taken and removal torque values of abutments were measured with a digital torque gauge. Results: 1. The removal torque of group 2 after $5.0{\times}10^{4}$ cyclic loading is slightly greater than the other groups but not significantly higher than others (P>0.05). 2. The final removal torque values after $20.0{\times}10^{4}$ cyclic loading of group 1 is bigger than group 3, and group 2 is bigger than group 4, but not significantly higher (P>0.05). 3. The final removal torque values after $20.0{\times}10^{4}$ cyclic loading of all groups are not significantly different (P>0.05).