• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.475-480
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• 2017

In this paper, the conductivity of the fine pattern is improved in the insulating substrate by laser-induced forward transfer (LIFT) process. The high laser beam energy generated in conventional laser induced deposition processes induces problems such as low deposition density and oxidation of micro-patterns. These problems were improved by using a polymer coating layer for improved deposition accuracy and conductivity. Chromium and copper were used to deposit micro-patterns on silicon wafers. A multi-pulse laser beam was irradiated on a metal thin film to form a seed layer on an insulating substrate(SiO2) and electroless plating was applied on the seed layer to form a micro-pattern and structure. Irradiating the laser beam with multiple scanning method revealed that the energy of the laser beam improved the deposition density and the surface quality of the deposition layer and that the electric conductivity can be used as the microelectrode pattern. Measuring the resistivity after depositing the microelectrode by using the laser direct drawing method and electroless plating indicated that the resistivity of the microelectrode pattern was $6.4{\Omega}$, the resistance after plating was $2.6{\Omega}$, and the surface texture of the microelectrode pattern was uniformly deposited. Because the surface texture was uniform and densely deposited, the electrical conductivity was improved about three fold.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.9
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• pp.5460-5466
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• 2014

In this study, mainly for kitchen knives and small swords, cutlery, etc. STS420J2 used material used for the experiments. In order to cure the surface of the test piece after the rough grinding and fine grinding was performed in order polishing. Perform the surface hardening of STS420J2 local area by using a diode laser. The output of the laser diode and the feed rate to the process variable. Micro-hardness testing, microstructure testing, scanning electron microscope testing(SEM), the heat input to the analysis. After analyzing the experiment to compare the mechanical properties of the material. When using a diode laser to assess the soundness of the surface hardening. Accordingly, the process for deriving the optimum demonstrate the feasibility.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.10a
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• pp.176-183
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• 2005

Laser heat treatment technology is used for improving the feature of fatigue resistance and wear resistance in mobile parts. The purpose of this study is to compare the characteristics of laser heat treatment and high frequency heat treatment, which is commonly used in industrial place. For the preemptive experiment, the distribution, depth and size of hardening and its micro-structural features were compared between surface heat treatment case by defocusing and variables of each process for heat treatment by exclusively manufactured heat treatment optical system. As a result, high frequency heat treatment has wide distribution of hardening depth and width about 3 times larger than laser heat treatment, however, its average hardness showed 621.4Hv which is smaller than the average hardness of laser heat treatment with 691Hv.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.229.1-229.1
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• 2015

생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.244-245
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• 2002

1 picosecond 보다 짧은 펄스길이를 갖는 초단파길이 레이저 펄스 (Ultrashort laser pulse, USLP)를 이용한 물질의 절제 (ablation)는 여타 nanosecond 영역의 레이저 절제와 많은 차이를 보인다(1). USLP는 순간 파워가 매우 높기 때문에 직접적으로 물질의 원자를 분리시켜 자유전자를 형성한다 이들 자유전자는 일반 선형흡수체 (linear absorbing chromophore)보다 흡수계수가 몇 십 배로 높아 대부분의 펄스 에너지가 표면 100-200 m 이내의 극히 작은 지역에 밀집되게 된다. (중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.30 no.1
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• pp.1-9
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• 2003

To evaluate the quantitative nature of laser fluorescence(LF) and dye-enhanced laser fluorescence(DELF) on early enamel caries, artificial caries were induced on the bovine enamels and argon laser was irradiated on the surfaces of lesions. Fluorescence radiance from enamel specimen was recorded with CCD camera which was connected to PC image analyzing system. The difference of fluorescence of radiance(DFR) between the carious and the sound enamel in each sample of the LF and the DELF groups were measured by image analyzing program. The DFR of lesion surfaces measured with laser fluorescence and lesion depths were evaluated and the results are as follows: The caries lesions were discriminated from sound enamels by the darkness with LF and by the brightness with DELF. The DELF was more sensitive than the LF at the earlier stage of demineralization.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.16-23
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• 2007

An experimental investigation with diode laser system was carried out to study the effect of surface heat treatment on the die materials(SM45C, SKD11, SK3). The surface heat treatment characteristics of the laser beam are evaluated using hardness tests, optical microscopy, X-ray diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS). Results indicated that the beam size, focal length, feed rates are changed surface hardened characteristics. SM45C is higher hardness than other materials and composed to martensite grain at hardened zone, whereas other materials(SKD11, SK3)are low hardness than expected and composed to austenite and allayed martensite at hardened zone. The intensive X-ray diffraction patterns of (110)-(200)-(211) is detected hardened surface and the hardened surface distributed plenty of carbon density than metal zone.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• v.24 no.4
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• pp.411-420
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• 1999

과거 수십년간 여러 가지 다른 레이저를 이용한 치아경조직에 대한 몇 가지의 생체외적 실험이 이루어졌다. 그러나 그 결과는 좋지 못하였다. 그러한 주 문제는 열작용이었다. 미국 식품의약국(FDA)에서 사용하도록 허가된 Er:YAG 레이저는 인간의 생체 치아를 삭제할 수 있는 최초의 레이저이다. 치아 삭제가 열작용의 원리에 의해 이루어지기는 하지만, 경조직의 미세폭발에 의하기 때문에 주변의 경조직과 연조직에 미치는 열작용은 거의 없다. 본 연구에서는 최근 국내에서 최초로 개발된 Er:YAG 레이저를 사용하여, 상아질과 법랑질에 일회 조사시 다양한 에너지 수준에 따른 삭제율을 연구하였다. 건조된 10개의 치아가 선택되었으며, 각각은 에폭시 레진에 포매되어 경화되었다. 그 후 다섯 개의 치아는 저속회전 다이아몬드 휠로써 교합면 삭제를 통해 상아질이 노출되었으며, 나머지 다섯 개의 치아는 협측 혹은 설측을 삭제하여 평평한 표면의 법랑질을 만들도록 하였다. 준비된 상아질과 법랑질 치아의 표면은 각각의 에너지 수준의 레이저를 조사할 6개의 구획으로 나누어 표본으로 삼았다. 상아질과 법랑질 표본은 에너지 수준에 따른 5개의 실험군(40 mJ, 80 mJ, 120 mJ, 160 mJ, 200 mJ)으로 나누어 그 삭제율을 분석하였다. 삭제된 부피는 삼차원 영상 표면분석기로 측정하였으며, 통계적으로 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 상아질과 법랑질간의 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.0001). 2. 에너지 수준에 따른 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.0001). 3. 각각의 에너지 수준에서 상아질과 법랑질간의 삭제율의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), 40 mJ과 80 mJ에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 4. 상아질에서 각각의 에너지 수준 간의 삭제율이 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 160 mJ과 200 mJ간에는 삭제율의 유의한 차이가 없었으며, 법랑질에서도 각각의 에너지 수준 간의 삭제율이 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 120 mJ, 160 mJ, 200 mJ 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서는 건조된 치아에 다양한 에너지 수준의 Er:YAG 레이저를 적용했을 경우 상아질과 법랑질의 삭제 부피를 연구하여 정량화 및 통계적 분석을 하였다. 그 결과, Er:YAG 레이저는 치아경조직의 삭제에 매우 유용하였으며, 앞으로도 이를 임상적으로 널리 이용하기까지 좀더 다양하고 심화된 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.18 no.4
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• pp.389-397
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• 1998

회주철 모재의 표면에 감압 플라즈마 용사법으로 실리콘 분말을 피복시킨 후 $CO_2$ 레이저를 이용하는 표면 합금화로 고온 내스케일성이 향상된 표면 개질층을 제조하였다. 실리콘의 표면 합금층에는 응집상의 흑연(chunky graphite)이 $Fe_5Si_3$로 구성된 망상의 화합물 기지속에 정출하는 조직특성을 보였다. 대기 분위기에서 18.0ks동안 열중량측정(TG)한 결과 실리콘 표면 합금층의 무게 증가율은 회주철 모재에 비하여 923K에서는 약 1/3, 1098K에서는 약 1/10을 나타내었다. 그리고 1098K에서 18.0ks동안 유지시킨 주철모재 시편에서 원래의 모재표면을 기준으로 다공성의 외부스케일과 편상흑연을 따라 생성된 내부스케일로 구성된 두께 $60{\sim}70\;{\mu}m$의 두꺼운 산화스케일이 생성되었으나, 실리콘의 표면 합금층에서는 두께 $3{\sim}5\;{\mu}m$의 치밀한 외부 산화스케일만이 생성되었다. 실리콘 합금층의 단면 미소경도값은 MHV $300{\sim}1100$으로 그 변동폭이 심하였으나, 진공분위기에서 열처리(1223K, 18.0ks)한 경우 미소경도값의 편차는 MHV $300{\sim}500$으로 개선되었다.