• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1620-1625
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• 2015

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.769-772
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• 2011

본 연구는 연마와 분진을 한꺼번에 해결하고자 로봇형 진공식 표면연마 머신(Robotic Vacuum Sweeping Machine)을 개발을 통하여 금속표면의 연마작업을 수행할 때 금속표면으로부터 탈피되는 각 종이물질과 연마휠의 회전으로 발생되는 분진을 진공방식으로 집진하게 되고, 항상 작업자가 머신의 이동방향을 주시해야하는 불편함을 센서(카메라, 레이저스캐너 등)를 부착하여 작업환경인식과 작업진행시 발생할 수 있는 돌발적 위험상황에 대처하기 위한 장애물 판단이 가능한 구조를 가진 진공식 표면 연마기를 소개하도록 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

생체용 금속 임플란트의 표면개질은 생체활성화를위하여 오래 전 부터 관심을 가지고 연구해오고 있다. 최근에 표면개질을위하여 화학적 에칭, 샌드 블래스팅, 또는 나노튜브형성등 표면에 임의의 요철을 만들어서 사용하는방법이 가장 일반적으로 적용되어 상용화되고있다. 그러나 샌드블래스팅이나 화학적 에칭은 가공은 쉽지만 가공표면에 인체에 해로운 잔류물의존재로 생체적합성에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기위하여 레이저를 사용하여 임플란트 표면을 개질한 예가 보고 되었다. 레이저를 사용한 표면처리 방법의큰 장점은 잔류물이 남지 않고 비교적 표면 거칠기의 제어가 용이하다. 금속합금의 표면개질에사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 ($\lambda$=532nm)를 사용하거나, 자외선파장영역의레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보 편화된 가공방법으로 연구되었다. 표면의 거칠기는 수마이크로의크기와 수십나노의 크기를 갖는 표면을 생체적합적인 측면에서 요구하고 있다. 따라서 이러한 표면의 거칠기를조절할 수 있는 펨토레이저를 사용하여 표면에 균질한 표면의 텍스춰링을 통하여 그 특성을 개선할 수 있는지를 확인하는 것이 본 과제이다. 본 실험에서는 Ti합금을 진공 아크로를 이용하여 3원계합금을 제조하고 $1000^{\circ}C$에서 24시간 열처리 후 급냉(water quenching)하였다. 열처리 후 시편은 두께 2mm로 절단 하여 #2000까지 연마 후 하여 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 수마이크로 크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 표면의 특성을 조사해 보았다.(NRF-2009-0074672)

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제27권6호
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• pp.555-560
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• 2002

치근부 민감성 (hypersensitivity)은 부분적으로 치근면에서의 개방된 상아세관이 존재하는 것에 기인한다고 생각되며 이러한 치근부의 개방된 상아세관은 치경부 병소 (cervical lesion)에 주로 존재하는데 이는 칫솔질에 의한 마모(toothbrush abrasion), 화학적 침식 (chemical erosion), 또는 abfraction 등의 결과로 나타난다고 한다. 이미 Nd-YAG 레이저를 이용한 실험에서 레이저를 조사한 상아질 표면의 상아 세관 구경이 감소되고 상아세관의 폐쇄가 많이 증가되는 양상을 관찰한 바 있다. 이 실험의 목적은 고출력레이저인 Nd-YAC 레이저를 이용한 상아질 표면처치의 임상사용가능성을 좀 더 상세히 평가하기 위해 상아질에 레이저를 처리한 후 기계적으로 마모시킨 경우 상아질 표면의 변화를 관찰하는 것이다. 50개의 발치된 치아의 상아질을 노출시켜 표면을 연마한 후 대조군에서는 37% 인산으로 산부식하여 상아 세관을 노출시킨 후 레이저를 조사하였고, 실험군에서는 대조군과 같은 조건으로 산과 레이저로 처리된 상아질 표면을 15, 45, 90 그리고 180분 동안 전동 칫솔로 기계적으로 마모시켜 그 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 대조군, 칫솔질을 15, 45분간 시행한 실험군에서는 상아 세관 입구가 10% 이내에서 노출되었고 50 그리고 180분간 칫솔질을 시행한 실험군에서는 45 그리고 48%의 상아세관 입구의 노출이 관찰되었다. 그러므로 Nd-YAC레이저의 조사는 상아질 표면에서 축적 시간이 45분 이상에서 90분 이하인 기계적 마모에 의한 상아 세관 입구의 노출을 억제할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권6호
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• pp.136-141
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• 2015

Laser surface polishing is a polishing method for improving surface roughness using an integrated laser beam. Using a laser for surface polishing can improve the surface condition without physical contact or chemical action. Laser polishing has mainly been used to polish the surface of diamond or optical articles, such as lenses and glasses. Recently, diverse studies on laser polishing for metals have been conducted. The analytic study of laser surface polishing has been conducted with experimental trials for comparison, so that the proper conditions for laser polishing can be recommended. In this study, laser surface polishing was simulated in order to predict the heat-affected zone on the die steel depending on the power of the pulsed laser. The simulated results were verified by comparing them to those of the experimental trials. Through this study, therefore, the application of FEM to the selection of appropriate laser conditions could be possible.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5460-5466
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• 2014

본 연구에서는 실생활에 많이 이용되며 주로 주방용 식기 및 식칼, 소형칼, 주방 가위 등으로 널리 사용되는 STS420J2를 실험소재로 사용하였다. 마르텐사이트계 스테인리스강은 Cr13%이상 함유하고 있어 약 $1,050^{\circ}C$를 정점으로 하여 그 이상의 고온에서는 저하하는 단점을 가지고 있다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마 가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 Plate martensite로 경화 되었으며. 경도값은 Hv606.2로 열처리 후 약 3배 이상 표면경도가 향상되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권2호
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• pp.173-179
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• 1999

본 연구에서는 비정질 규소 박막의 결정화를 촉진시키기 위하여 표면 활성화 처리의 영향을 관찰하였다. 표면 활성화 방법으로는 습식 연마법(Wet Blasting)과 Nd:YAG 레이저의 빔을 사용하였고, 700~$800^{\circ}C$에서 관상로 열처리를 행하여 고살 결정화에 미치는 영향을 보았다. 결정화 정도의 기준으로는 XRD 분석을 통해 얻은 (111) 피크강도를 이용하였으며, 결정의 품질을 분석하기 위해 Raman 분석을 행하였다. 결정화의 표면 형상에 대한 관찰은 주사전자 현미경(SEM)을 사용하였다. 본 실험 결과 표면 활성화 처리는 비정질 규소박막의 결정화를 촉진하고, 결정의 품질을 향상시키는 것으로 확인되었다. 습식 연마법(Wet Blasting)의 경루 2 Kgf/$\textrm{cm}^2$의 압력이 가장 효과적이었고, 레이저의 에너지는 100~200mJ/$\textrm{cm}^2$가 효과적이었다. 이것은 표면활성화처리를 통하여 비정질 실리콘 박막의 표면에 strain energy가 형성되어 결정화에 필요한 엔탈피에 영향을 미친 효과 때문으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1105-1111
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• 2011

본 연구의 목적은 Nd:YAG 펄스레이저 조사 후 알루미늄 합금 6061-T6 시편의 표면상태에 대한 표면 거칠기의 영향을 연구하는 것이다. 초기 표면 거칠기를 다르게 하기 위해 다아이몬드 입자($1{\mu}m$)와 연마지(#100, #220, #600, #2400)를 이용하여 표면을 가공하였다. 10 번의 펄스레이저를 조사한 후 주사전자현미경과 광학현미경 그리고 원자현미경을 이용하여 표면상태를 관찰하였다. 그 결과 표면 거칠기가 증가할수록 용융부의 지름이 증가하였는데, 이는 표면 거칠기에 따라 표면부에서 레이저 빔의 다중반사와 다중흡수가 일어나 레이저 빔의 흡수율이 변하기 때문이다. 이를 검증하기 위해 용융부의 지름으로부터 표면 거칠기에 의해 증가하는 상대적인 흡수율을 계산하였으며 평균 표면 거칠기가 증가함에 따라 상대적인 흡수율이 용융부의 지름과 유사한 형태로 증가하는 것을 보였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권1호
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• pp.1-8
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• 2008

본 연구는 공초점 현미경을 이용하여 새로운 단량체와 filler의 크기, 연마방법이 실험용 복합레진의 표면조도에 미치는 영향을 연구하였다. 단점이 많은 희석재인 TEGDMA의 사용을 줄이기 위해, Bis-GMA의 유도체로서 중합수축이 적고 점도가 낮은 새로운 단량체인 methoxlyated Bis-GMA (Bis-M-CMA)를 첨가하고 다른 크기의 filer를 갖는 2종의 실험용 복합레진과 TEGDMA를 함유한 1종의 실험용 복합레진을 제작하였다. EX1; 실험용 복합레진 1 (Bis-M-GMA/TEGDMA = 95/5 wt%, 40 nm 나노필러 함유), EX2; 실험용 복합레진 2 (Bis-M-GMA/TEGDMA = 95/5wt%, 20 nm 나노필러 함유), EX3; 실험용 복합레진 3 (Bis-GMA/TEGDMA = 70/30 wt%, 40 nm 나노필러 함유). 테프론 몰드를 이용하여 지름 6 mm 두께 2 mm의 시편을 각 실험용 복합레진과 Filtek Z250으로 9개씩 만들고 3군으로 분류하였다. Mylar strip 군은 연마를 하지 않았고, Sof-lex군은 #1000 SiC paper로 연마한 뒤 501-lex disc로 연마하였다. Diapolisher 군은 #1000 SiC paper로 연마한 뒤 DiaPolisher polishing point로 연마하였다. 공초점 현미경을 이용하여 각 시편당 7군데에서 Rq (Root mean square roughness), Rv (Valley roughness), Rp (Peak roughness), Rc (2D Roughness), Sc (3D Roughness) 값을 측정하였고, Two-way ANOVA와 Tukey multiple comparisons test로 유의수준 0.05로 통계처리 하였다. 복합레진의 종류 (p < 0.001), 연마 방법 (p < 0.001)은 각각 모두 표면조도 값에 영향을 미치며, 복합레진의 종류와 연마 방법 간에는 교호 작용이 관찰되었다 (p < 0.001). 복합레진의 종류에 따른 표면조도는 EX2가 가장 거친 표면을 보였고, EX3이 가장 평활한 면을 형성하였으며 (p < 0.05). 연마 방법에서는 연마하지 않은 Mylar strip 군이 가장 평활한 면을 형성하였다 (p < 0.05). 본 연구 결과를 종합하여보면 연마하지 않고 Mylar strip하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도와 평활한 표면을 보였으며, 새로운 레진 단량체인 Bis-M-GMA를 함유한 복합레진이 수복물의 표면조도 측면에서는 필러 크기에 관계없이 기존의 Bis-GMA/TEGDMA를 기질단량체로 사용하는 복합레진에 비교하여 우수하지 못한 것을 확인하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.41-46
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• 2003

공초점 레이저주사현미경(confocal laser scanning microscopy)을 이용하여 산부식시간에 따른 법랑질표면의 변화양상을 관찰하고, 접착에 필요한 표면의 양상을 얻을 수 있으면서도 법랑질의 소실을 최소화할 수 있는 산부식시간을 측정하고자, 60개의 발치된 건전대구치를 협면이 노출되도록 아크릴봉에 자가중합레진을 이용하여 매몰한 뒤, 220, 500, 800, 1000, 2000, 4000번 SiC 연마지를 이용하여 순차적으로 연마하였다. 연마된 시편을 임의로 10개씩 6개의 군으로 나누고, 37% 인산으로 10초, 20초, 30초, 40초, 50초, 60초간 산부식하고 충분한 물로 세척한 후 air syringe로 건조시킨 후, 공초점 레이저주사현미경으로 표면영상을 얻은 후 조도분석을 시행하고, 5개의 계측치(Sa, Sq, Sz, Sdr, Ra)를 통계분석한 결과, 모두 30초 산부식의 경우가 가장 높은 조도를 나타내었다. 특히 Sz의 경우 10초의 경우가 통계적으로 유의하게 낮은 값을 보였으며, 30초의 경우 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였다(p<0.05).