• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.179-179
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• 2013

현재 자동차 분야에서 차량 경량화를 통해 연비 향상 및 에너지 효율 향상을 기대하고 있으며, 차량 경량화의 한 수단으로 자동차용 유리를 고강도 투명 플라스틱 소재인 PC (Polycarbonate)로 대체하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, PC의 낮은 내마모 특성과 자외선에 의한 열화 및 변색 현상은 해결하여야 할 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는, PC의 내마모 특성을 향상시키기 위하여 transmittance가 확보되고, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막 증착에 대한 연구를 하였다. Al-Si-N 박막 증착을 위하여 ICP-assisted reactive magnetron sputtering 장비를 이용하였으며, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막을 제조하였다. 분석 장비로는 박막의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), AES (Auger electron spectrscopy)와 XRD (X-ray diffraction)를 이용하여 분석을 수행하였으며, Knoop ${\mu}$-hardness tester와 Pin-on-disk를 이용하여 경도 및 내마모 특성을 평가하였다. Al-Si-N 박막의 두께는 ~5,000 ${\AA}$을 증착하였으며, 가시광 영역에서 평균 92%의 transmittance를 나타내었다. 박막의 Si/(Al+Si) 비율에 따라 다른 경도 특성을 나타냈는데, Si/(Al+Si) 비율이 26~32% 부근에서 최대 31 GPa의 경도 값을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.103.1-103.1
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• 2016

플라즈마 코팅은 진공 및 진공에서 발생된 플라즈마 대기압 플라즈마를 이용하여 기판에 코팅하는 기술을 의미하는 것으로 최근 다양한 코팅 소스 및 물질계가 개발되면서 그 응용을 넓혀가고 있다. 플라즈마 코팅은 물리증착 및 화학증착에서 주로 이용하고 있는데 플라즈마를 이용하는 대표적인 기술로 스퍼터링과 음극아크증착, 플라즈마 화학증착 등이 있다. 스퍼터링은 기존의 마그네트론 스퍼터링에 비해 이온화율이 대폭 향상된 HIPIMS(High Power Impulse Magnetron Sputtering) 기술이 개발되면서 경질피막 제조의 신기술로 자리 잡고 있고 음극아크증착의 경우는 다양한 Filtered 아크소스가 개발되면서 후막 고경도 DLC(Diamond-like Carbon) 등 기존의 방법으로 달성할 수 없었던 코팅층의 제조가 가능하게 되었다. 최근 수명 및 물성이 크게 향상된 소재들이 다양하게 개발되었는데 이들 소재는 가공이 잘 되지 않는 난삭재가 대부분이어서 기존의 가공 Tool이 한계를 드러내고 있다. 이에 따라 난삭재 가공용 새로운 Tool에 대한 수요가 크게 증가하고 있는데 이에 대응하는 유력한 방법 중의 하나가 플라즈마를 이용한 경질코팅이다. 이렇듯 플라즈마 코팅은 난삭재가공용 Tool을 비롯하여 기계나 자동차 부품의 고경도, 저마찰 코팅, 기능성 코팅 등 다양한 분야에 응용을 확대하고 있다. 본 논문에서는 플라즈마 코팅의 최신 기술개발 동향과 그 응용에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.98.1-98.1
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• 2016

PTFE (Polytetrafluoroethylene) 는 벌크 형태는 물론 박막으로도 독특한 특성을 나타내는 물질이다. 매우 낮은 마찰계수, 발수표면특성, 화학적 비반응성은 다양한 방면의 적용이 가능하게 한다. 두께 $1-2{\mu}m$ 이나 50 nm 이하의 박막의 형태로서 발수 특성은 스퍼터링 조건에 따라서는 벌크 PTFE의 특성보다 뛰어나다. 순수한 PTFE 타겟을 사용하여 얇은 PTFE 막 증착을 위해 RF (radio-frequency) 스퍼터링을 하였다. 스퍼터 타겟 건 파워, 공정 압력, 그리고 기판 스테이지와 Si wafer 나 다양한 시편에 인가되는 RF 바이어스 (bias) 등과 같은 스퍼터링 변수의 변화가 가능하다. 공정 변수에 따라서 RF 스퍼터링에 의한 순수한 PTFE 박막과 바이어스가 인가된 유사 PTFE 박막을 비교하여 탐구하였다. 스퍼터링에 의한 PTFE 코팅은 접촉각이 100도 또는 그이상의 초발수성을 나타내는 장점을 갖고 있고, 90% 이상의 높은 투과도를 나타낸다. PTFE 타겟을 사용한 종래의 일반적인 스퍼터링에 의하여, 일예로 실리콘 웨이퍼상에 증착된 코팅막은 낮은 경도와 기판과의 밀착력이 좋지 않은 문제를 갖고 있다. 높은 에너지 환경에서 만들어진 PTFE 코팅은 기존의 스퍼터링 방식으로 만들어진 코팅에 비해 다른 특성을 나타낸다. PTFE 막의 경도와 밀착력을 높이고자 bias를 인가한 RF 스퍼터링을 시도하였다. 코팅 접촉각, 투과도, 나노인덴터에 의한 경도, 그리고 스크래치 테스트에 의한 코팅막의 밀착력을 살펴보았다. PTFE 폴리머 타겟을 사용한 RF 스퍼터링으로 만들어진 고경도 PTFE 유사 코팅의 경도 변화 기구를 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.169.2-169.2
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• 2013

본 연구에서는 gas를 이용한 PECVD 공법중 이온화 에너지가 높고 대면적 코팅이 용이한 Hybrid 코팅 장비에서 Linear Ion-Gun 이용하여 탄화수소 계열의 gas인 $C_2H_2$ 와 Si을 함유한 TMS (tetramethylsilane, $Si(CH_3)_4)$ gas를 이용하여 저마찰, 고경도 특성을 갖는 Si-DLC 코팅에 대한 연구를 수행하였다. Si-DLC 코팅에 앞서 전처리 공정으로 Linear Ion-Gun에 Ar gas를 주입하고 고전압의 DC 전원을 인가하여 제품 표면의 건식세정 및 표면 활성화를 진행 후, $C_2H_2$ 와 TMS gas를 Linear Ion-Gun에 주입하여 Si-DLC 코팅 공정을 진행하였다. Si-DLC 코팅시 $C_2H_2$ gas 주입량을 고정하고 TMS 가스 유량을 5~20sccm으로 조절하여 Si 함유량에 따른 Si-DLC 코팅막의 특성을 분석하였다. 이렇게 코팅된 Si-DLC의 박막 특성 분석으로 마찰계수 측정을 위해 ball-on-disk 타입의 tribometer를 사용하였으며, 박막 경도 측정은 Nano-indenter를 이용하여 분석을 진행하였다. 그 결과 Si을 포함하지 않는 DLC의 경우 마찰계수가 ~0.2를 가지는 반면, Si-DLC의 경우 Si 함유량이 약 1.5at%일 때, 마찰계수 ~0.04 저마찰의 우수한 특성을 지니며, 박막의 경도는 22[Gpa]로 고경도의 Si-DLC 코팅을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.190.1-190.1
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• 2013

현재 자동차 분야에서 차량 경량화를 통해 연비 향상 및 에너지 효율 향상을 기대하고 있으며, 차량 경량화의 한 수단으로 자동차용 유리를 고강도 투명 플라스틱 소재인 PC(Polycarbonate)로 대체하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, PC의 낮은 내마모 특성과 자외선에 의한 열화 및 변색 현상은 해결하여야 할 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는, PC의 내마모 특성을 향상시키기 위하여 transmittance가 확보되고, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막 증착에 대한 연구를 하였고, 자외선 차단을 위하여 SiN:H 박막을 증착 하였다. 박막 증착을 위하여 ICP-assisted reactive magnetron sputtering 장비를 이용하였으며, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막을 제조하였다. 그리고 300 nm 파장 이하의 자외선 차단을 위하여 SiN:H 박막을 증착하였다. 분석 장비로는 박막의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), XRD(X-ray diffraction)를 이용하여 분석을 수행하였으며, Knoop ${\mu}$-hardness tester와 Pin-on-disk를 이용하여 경도 및 내마모 특성을 평가하였다. SiN:H 박막 위에 Al-Si-N 박막을 증착하였고 총 두께는 ~5000 $\AA$을 증착하였으며, 가시광 영역에서 평균 70% 이상의 transmittance를 나타내었다. 박막의 Si/(Al+Si) 비율에 따라 다른 경도 특성을 나타냈는데, Si/(Al+Si) 비율이 26~32% 부근에서 최대 31 GPa의 경도 값을 확인하였고 SiN:H 박막은 300nm 이하의 파장에서 2% 이하의 transmittance를 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제55권2호
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• pp.187-197
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• 2017

과도한 수직피개를 가진 과개교합 환자에서 안정적인 유지접촉이 없는 경우 연조직 외상, 치질 파괴, 대합치 정출의 문제가 일어날 수 있고 이는 결과적으로 교합평면의 붕괴와 기능적, 심미적 문제로 이어진다. 치아의 상실과 마모가 발생된 환자에 대한 치료계획 수립 시 올바른 교합수직고경 설정을 통해 환자의 안정적인 악간관계를 회복시켜야 한다. 본 증례는 중심위에서 극심한 면 대 면 접촉이 발생된, 편측 구치부가 상실된 과개교합 환자에게 수직고경 증가를 동반한 완전구강회복술을 시행한 증례를 보고하였다. 보철수복 공간 확보를 위해 수직고경증가를 동반한 완전구강회복술로 안정적인 교합관계와 조화로운 전방, 측방유도를 얻어 환자의 기능적, 심미적 문제를 해결할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제55권2호
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• pp.171-179
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• 2017

심하게 마모된 치열은 종종 그 원인이 다양하다. 과도한 마모의 원인을 파악하는 것은 매우 중요하지만 마모를 일으키는 원인을 명확히 진단하기란 쉽지 않다. 마모된 치열의 치료를 시작하기 전 세심한 검사와 수직고경을 결정하는 것은 필수적이다. 69세의 남환이 전반적인 치아 마모로 인한 기능적, 심미적인 불만을 주소로 내원하였다. 모델 분석과 진단 납형을 바탕으로 새로운 수직고경이 설정되었다. 임시 보철물이 장착되고 5개월 후 최종 보철물을 장착하였다. 새로운 수직고경을 설정하여 기능적, 심미적으로 만족한 임상적 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제56권1호
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• pp.70-76
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• 2018

과도한 치아 마모는 수직 고경 감소를 초래하고 구강 환경과 저작계의 병적 변화를 유발할 수 있다. 수직 고경과 교합을 회복시켜주기 위해서는 정확한 진단과 분석이 필수적이다. 본 증례에서는, 75세 여성환자로 구치부 지지 상실로 인한 치아 심한 마모가 관찰되었다. 따라서 수직 고경 거상을 동반한 전악 재건 수복을 계획하였다. 정확한 임상적 방사선학적 검사, 수직 고경 평가 후 진단 납형을 제작하였고 임시보철수복을 통해 환자의 적응여부를 평가하였다. 최종 수복은 환자의 경제적 상황을 고려하여 가철성 국소의치를 제작하였으며 하악 좌우측 구치부에 임플란트를 한 개씩 식립하여 국소의치의 지지와 유지를 보강하였다. 최종 수복물 장착 후 1년 간의 경과관찰 기간 동안 기능적, 심미적으로 만족할 만한 결과를 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권1호
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• pp.9-14
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• 2015

바닷물 속에는 다양한 종류의 이온들이 존재한다. 바닷물을 음용수로 사용하기 위해서는 특정 성분은 농축하고 또 다른 특정 성분은 제거되어야 한다. 이러한 특성을 갖기 위해서는 바닷물의 수질을 조정하는 것이 필요하다. 특히 2가 양이온인 칼슘과 마그네슘은 인체에 유용한 물질이므로 이를 농축하는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 나노막을 거친 농축수를 전기투석 장치를 이용하여 칼슘과 마그네슘을 농축하는 고경도수 제조기술을 연구하였다. 나노막을 이용하여 2가 이온 성분을 농축한 처리수를 얻은 후 이를 전기투석 장치에 적용시켜 1가 이온인 염화나트륨성분을 제거하였다. 이와 같이 전기투석 장치를 이용하여 고경도수를 제조할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권2호
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• pp.110-120
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• 2020

모든 과개교합을 가진 환자를 병적인 상태로 판단할 수는 없지만 전치부에 교합접촉이 불안정하거나, 전반적인 교합 부조화가 동반된다면 과개교합은 하악 전치에 대한 지속적인 마모와 정출을 일으킬 수 있다. 이 증례는 72세 남성환자로 상악과 하악의 전치가 잔존해 있지만 골격성 2급 부정교합으로 인하여 안정위 상태에서 교합접촉이 불가능하고 교합지지가 완전히 상실되어 수직고경의 증가가 필요한 환자였다. 이 증례는 보철 수복을 위해 수직고경의 증가가 필요한 경우로 수평피개를 더욱 심화시켜 교합의 부조화를 유발할 수 있기에 정밀한 진단을 통한 수직고경 증가량 결정이 필요하였다. 이 증례에서는 Dahl concept를 응용한 가철성 국소의치 보철물을 이용하여 안정적인 교합을 완성하였으며 적절한 치료 결과를 보였기에 이를 보고하고자 한다.