• 한국표면공학회지
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• 제43권5호
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• pp.248-254
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• 2010

Porous $Al_2O_3$ film can be utilized as template for fabrication of nano-structured materials. Porous anodic alumina layer as template was prepared by anodization of aluminum in oxalic acid, and the pore diameter and barrier-type alumina layer can be controlled for proper anodizing parameter by widening process in $H_3PO_4$ solution. The $SiO_2$ nanodot and Ni nanowire was fabricated using anodic alumina template and their characteristics were investigated using SEM and TEM with EDS. Especially the growth mechanism of $SiO_2$ nanodot in alumina membrane compared with thinning of the alumina barrier layer during anodization was also investigated.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.314-315
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• 2015

티타늄은 높은 비강도로 알려지고 있어 항공기산업이나 군사산업에 주로 사용된다고 생각하기 쉽다. 그러나 해수와 같은 염화물이온을 함유한 수용액에 대해서는 뛰어난 내식성을 나타내며, 해양토목과 조선관계자는 초 내식성재료로 반영구적인 내구성을 갖는 재료로 보고 있다. 일반적인 페인트 방식법은 일정기간 후에 다시 칠해야 하는데다, 박리된 도료가 환경에 미치는 악영향도 염려되고 있다. 따라서 다시 칠하는 것이 곤란한 초대형 해양 부유구조물에는 티타늄이 매우 효과적인 것으로 기대할 수 있다. 그러나 티타늄은 광석을 제련하여 금속티타늄으로 제조하는 염화 환원공정이 곤란하고 고가여서 선체나 매우 큰 부유식의 해양구조물에는 보급되지 못했다. 따라서 티타늄재료를 선체 등의 구조재로 사용하지 않고 염가의 강판위에 도금하여 내식성을 향상시키는 방법을 생각할 수 있다. 또 해양구조물에 한정하지 않고, 대형 공공시설의 지붕재료나 해수담수화 설비, 화학플랜트 배관에 응용을 기대할 수 있고, 보급이 진전되면 스테인리스제품을 대체할 수도 있다. 티타늄의 평활전해석출 도금기술은 표면처리공학에서 최대의 새로운 개척분야인 것으로 사료된다. 본고에서는 티타늄의 평활피막전해석출 결과와 문제점에 대하여 기술하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.200.2-200.2
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• 2016

무전해 도금용 팔라듐 촉매액 중의 팔라듐 이온과 주석이온의 농도비($Sn^{2+}/Pd^{2+}$), 염산의 농도 및 첨가제의 농도 등은 촉매액의 안정성 및 흡착력에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 무전해 도금용 콜로이드 타입 팔라듐 촉매액에 요구되어지는 특성으로는 1) 액 안정성이 양호하여 장시간 연속 사용에 있어서 나노입자의 응집 및 침전이 없을 것 2) 피도금체 표면에 흡착력이 양호할 것 3) 촉매활성이 충분하여 다음 공정인 무전해 도금피막의 초기석출성이 양호할 것 등이다. 본 연구에서는, 콜로이드 타입 팔라듐 촉매액 중의 염산 농도 및 금속이온의 농도비($Sn^{2+}/Pd^{2+}$), 첨가제를 변화시켜 촉매액의 안정성 및 촉매활성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과를 시판의 팔라듐 촉매액과 비교하여 보고한다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권1호
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• pp.34-41
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• 2003

Effects of additives and plating conditions of high speed electroplating were investigated. The Sn content in electrodeposit was highly decreased with increasing current density from $10A/dm^2$ to $50A/dm^2$, and the current efficiency on the cathode was decreased. The carbon content in the electrodeposit was decreased with increasing current density from $10A/dm^2$ to $30A/dm^2$, however the carbon content was highly increased in the range of $40A/dm^2$$∼50A/dm^2$. The formation of tetravalent tin and stannic oxide sludge was prevented by the addition of gallic acid in the bath. The changing of Sn content in the electrodeposit is caused by the addition of gallic acid.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.264-264
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• 2010

물리증착이나 화학증착으로 제조되는 박막은 공정 조건에 따라 다양한 성장 양태를 보인다. 박막의 성장은 초기에 Seed가 형성되어 그 Seed를 바탕으로 성장하는 것으로 알려져 있으며 기판온도, 이온충돌, 박막의 두께 등에 따라 성장양태나 성장방위 등이 달라진다. 최근 나노에 대한 관심이 높아지면서 진공증착으로 제조한 박막에서도 조직의 나노화에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히, Pore-free, Defect-free 박막의 형성을 통해 특성을 향상시키고자 하는 연구도 증가하고 있다. 본 연구에서는 Al과 Cu 같은 금속의 박막을 제조함에 있어서 공정변수가 박막의 조직이나 배향성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 특히, 이러한 조직변화와 박막의 특성과의 상관성을 도출하고자 하였다. Al 박막에서는 이온빔의 효과와 함께 공정중에 산소 가스를 주입하거나 플라즈마 처리를 통해 성장조직의 변화를 유도하였고, Cu 박막에서는 고속 증착 조건이 피막의 조직에 미치는 영향을 조사하였다. 한편, TiN 박막의 형성에 미치는 이온빔의 효과를 조사하여 이온빔 조건과 TiN 박막의 형성과의 관계를 규명하였고 이로부터 Normalized Energy가 TiN 박막의 색상에 미치는 영향을 도출하여 Normalized Energy가 Fundamental Parameter가 될 수 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.939-944
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• 1997

금속 지지체 표면에 연속적인 결정화방법으로 제올라이트-X의 피막을 형성시켜 필름을 제조하였다. 금속 표면에서의 제올라이트 결정의 성장은 금속 성분에 따라 많은 차이가 있으며 본 연구에서 사용한 stainless steel 316은 표면을 산처리하여 표면의 크롬층을 파괴하여야 제올라이트 핵 형성이 용이 하였다. 연속적인 결정화 방법에 의해 제올라이트 결정 성장을 관찰하기 위해 12시간을 주기로 제올라이트-X 조성물($6.36Na_2O-Al_2O_3-5.3SiO_2-190.8H_2O$)을 계속 공급하였다. 그리고 금속 표면과 제올라이트 핵의 생성 사이의 상호 관계와 메카니즘에 대해 조사 하였다. 그 결과 겔 조성물중 $SiO_2/Al_2O_3$의 비가 높을수록 금속 표면에 제올라이트 핵 형성이 용이하였으며, 금속 표면에 부착된 제올라이트 입자는 선형 성장을 계속하고 성장된 입자간에 축합반응에 의해 서로 연결되어 하나의 결정 형태로 된다는 것을 알 수 있었다. 필름 형태로 합성된 시료를 XRD 및 SEM으로 분석한 결과 제올라이트-X임을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.61-68
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• 2019

산업화, 도시화로 인해 수자원의 오염이 악화 되면서 기존에 염소를 이용한 정수처리 방법으로는 깨끗한 물을 공급하는데 어려운 실정이다. 이에 오존을 이용한 고도정수 처리 시설의 도입이 증가하고 있다. 그러나 기존의 방수 방식 공법으로 사용되는 에폭시계 방수 방식제 및 스테인리스는 오존의 강력한 산화력으로 인해 열화되어 박리 등 문제 발생하였으며, 콘크리트까지 영향을 미쳐 내구성 저하의 원인이 된다. 이에 따라 본 연구에서는 내오존성 및 내화학성이 뛰어난 금속 패널을 기존의 시공법 보다 손쉬운 방법으로 시공하기 위한 방법으로 금속 용사 공법을 이용하여 수처리 시설 콘크리트 구조물의 열화를 원천적으로 방지하기 위한 마감공법 개발 연구의 일원으로 용사금속 종류 에 따른 내오존성 평가를 실시하였으며, 실제 하수처리장 환경에서의 전기화학적 안정성능 평가를 실시하였다. 실험결과 용사금속 Ti이 용사 후에도 내오존성이 뛰어난 것으로 나타났으며, 하수처리장 환경에서의 전기화학적 안정성능 평가 결과 용사금속 Ti가 $403.83k{\cdot}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 가장 높은 분극저항을 나타남으로써 높은 수준의 내구성을 확보하는 것을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권4호
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• pp.65-69
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• 2012

복합도금이란 금속 도금층을 매트릭스로 세라믹, 폴리머, 나노분말과 같은 입자를 공석시켜 경도의 향상, 내마모성, 내식성, 자기 윤활성 등의 특성을 갖는 복합 금속피막을 얻어내는 방법으로 본 연구에서는 나노입자로 $TiO_2$를 사용하여 니켈과 함께 복합도금층을 형성하였다. $TiO_2$를 첨가시킨 복합전기도금을 통해 표면저항성 향상, 광분해 효과를 기대할 수 있다. 용액조건 중 pH 변화에 따른 zeta전위를 측정하였다. 초음파처리를 통한 물리적인 방법으로 용액 중 나노분말의 응집을 최소화한 후 $TiO_2$-Ni 복합도금을 실시하였다. 최적의 도금 조건으로 $50^{\circ}C$에서 pH 3.5, 전류밀도 $40mA/cm^2$에서 가장 효과적이었으며 Ti의 함량은 $50^{\circ}C$에서 15-20 at.%로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.398-404
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• 2001

SiC 보강재 표면에 도금된 Cu금속층이 Al/SiC복합재료의 젖음성에 미치는 영향을 검토하였다. 보강재에 대한 금속층의 도금은 무전해도금법을 이용하였으며, Al/SiC 복합재료의 제조는 텅스텐 발열체 진공로의$ 670^{\circ}C$~$900^{\circ}C$에서 제조하여 보강재와 기지간의 접촉부위를 촬영하여 젖음성을 측정하였다 젖음성 측정 결과 보강재에 도금된 Cu층은 젖음성을 향상시켰고, 젖음성의 개선은 보강재에 도금된 금속층과 기지간의 반응에 의해 계면에너지를 변화시킴으로서 나타난 결과이며. 반응을 통한 산화피막의 배제도 영향을 미친 것으로 판단된다

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-121
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• 2016

치아는 인체중에서도 혹한 환경에서 부분으로 높은 하중과 타액과 같은 강 부식성 매체로 그 환경이 상상을 초월한다. 즉 반복적으로 가해지는 하중(응력)과 침식을 유발하는 타액과 음식물 등이다. 따라서 치아가 쉽게 파괴되거나 썩는 현상이 나타나게 된다. 이렇게 사용되다가 치아의 역할을 다하게 되면 인공치아를 사용하게 되는데 그 재료가 바로 타이타늄(Ti)이다. 생체매식재로 사용되는 Ti는 반응성이 높아 산소와 쉽게 결합하여 표면에 TiO, $TiO_2$, 및 $Ti_2O_3$와 같은 산화피막을 표면에 형성함으로써 뛰어난 부식저항성과 생체적합성을 가지며 생체에 독성이 없고 탄성계수가 골과 비슷하여 골과 임플란트 경계면에서 응력분산에 유리한 성질 등 물리적, 기계적 성질이 뛰어나 외과용 임플란트 재료로 가장 좋은 재료이다. 금속 임플란트의 생체적합도는 임플란트 재료 자체보다는 생체 내 산화막이 화학적으로 불안정할 때 부식이 발생하게 되고 그 결과 금속이온이 주위로 유리되어 조직반응을 일으키므로 금속의 표면을 덮고 있는 산화막에 의해 좌우된다. Ti는 생체불활성재료로서 매식재료로 사용할 경우 뼈와 잘 융합되는 골유착을 나타내나 골과 화학적결합은 하지 않고 골형성을 적극적으로 유도하지 못함으로 환자의 치유기간이 길어지게 된다. 이러한 이유로 골조직내 임플란트의 접합을 개선하기위한 연구가 이루어져 골과의 결합을 높이기 위해 골유착을 일으키는 Ti에 골성장을 유도하는 뼈성분인 하이드록시 아파타이트(HA)라는 물질을 플라즈마 코팅법을 사용하던가 아니면 Hanks' solution내에서 침적 후 HA도금을 하는 방법 등으로 처리하고 있다. 그러나 플라즈마 코팅법은 고온에서 처리를 행하고 Hanks' solution내에 침적할 경우 Ti표면에 밀착도가 저하되거나 합금의 상변화 등으로 인하여 표면처리 과정 중에서 내식성이 크게 감소될 수 있다. 이러한 여러 가지 코팅법을 통하여 골 유착을 증진시키기 위한 연구는 계속되고 있지만 임상적으로 사용 후 문제가 단시일에 발생되는 것도 아니고 수년이 지나야 나타나게 된다. 이러한 방법으로 코팅을 하게 되면 골과 잘 유착이 되어 자연차아와 같은 기능을 하게 된다. 따라서 이러한 문제를 최소화하는 방법이 나노구조를 표면에 형성시켜 골유착을 쉽게 함으로써 이를 개선할 수 있을 것으로 생각되어 본 강의에서는 임플란트의 문제와 사용되는 재료에 대하여 고찰하여 자연치아를 대체 할 수 있는지 알아보았다.