• 한국정밀공학회지
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• 제19권8호
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• pp.34-37
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• 2002

• 한국진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2009

고분자 Polystyrene (PS)의 표면에 친수성을 가지게 하기 위하여 RF power를 150 W에서 350 W로 처리 시간을 1회에서 4회로 처리하며, 압축된 공기와 산소 가스를 사용하여 상압 플라즈마로 개질하였다 압축된 공기로 처리한 시료의 접촉각은 $91^{\circ}$에서 $20^{\circ}$까지 접촉각이 낮아졌으며, 이 때 표면 에너지는 45.74에서 68.48 dyne/cm 증가하였다. 동일한 조건에서 산소 가스로 300 W의 RF Power로 4회 처리하였을 때 접촉각이 $91^{\circ}$에서 $17^{\circ}$로 변화하였으며, 표면에너지는 45.74에서 69.73 dyne/cm 증가하였다. 표면에너지의 증가는 dispersion force의 증가보다는 polar force의 증가에 의한 것으로 보인다. 상압 플라즈마로 처리된 시료의 접촉각 감소와 표면에너지의 증가는 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)의 spectra 결과로부터 PS의 표면에 C-O, C=O 결합의 증가로 인한 친수성 작용기가 표면에 형성되었기 때문이라고 생각된다. 상압 플라즈마 처리 후 대기 중에 보관된 시료의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 증가하지만 물 속에 보관된 시료의 경우는 상압 플라즈마 처리 후의 접촉각을 그대로 유지하였다. 상압 플라즈마를 이용하여 PS의 표면을 개질하고, 그 위에 $4,000\;{\AA}$과 $8,000\;{\AA}$의 구리 박막을 열증착법을 이용하여 증착하였다. 각 시료와 구리 박막의 계면과의 접착력은 테이프 테스트 (ASTM D3359)를 이용하여 처리된 PS 표면이 처리하지 않은 시편에 비하여 접착력이 향상되었음을 확인하였다.

• 융합정보논문지
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• 제11권6호
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• pp.146-153
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• 2021

최근 페로브스카이트 반도체 물질에 대한 연구가 이루어지고 있고, 이 물질에 대한 표면 처리를 이용한 특성 평가는 후속 연구들의 기반이 된다. 따라서, 본 논문에서는 상압분위기에서 플라즈마가 형성되는 상압플라즈마 장비로 산소 플라즈마를 생성하여 공기중에 약 6개월정도 노출시킨 페로브스카이트 박막을 표면 처리한 결과에 대해 연구하였다. 6개월간 노출시킨 이유는 페로브스카이트 박막은 유기물과 무기물로 이루어져 있기 때문에 공기 중에 노출되면, 산소나 수증기와의 반응을 통해 표면이 변화된다. 따라서, 이러한 변화를 원래 막으로의 복원이 가능한지 알아보기 위함이다. 산소플라즈마 분위기에서 1초부터 1200초까지 공정 시간을 변화시켜 가면서 표면 형상과 원소들 비율을 분석하였다. 이러한 결과는 페로브스카이트 막이 시간에 따라 변화가 일어나더라도 플라즈마 처리를 통해 이를 해결하는 방안을 제공한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제37권2호
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• pp.88-94
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• 2021

목적: 대표적인 만성 구강내 염증성 질환인 치주염의 치료에 저온상압 플라즈마의 적용 가능성을 평가해 보고자, 치주 조직내 많이 분포하고 있는 치은섬유모세포에 대한 항염효과를 평가해보았다. 연구 재료 및 방법: 두명의 환자의 구강내에서 건강한 치은조직을 채득하여 primary culture 시행한 후 실험실에서 치은섬유모세포를 계대배양하였다. 세포 실험을 위해 헬륨 가스를 이용하는 저온상압 플라즈마 장치를 제작하였다. 치주염증을 유도하기 위해 Porphyromonas gingivalis (Pg)의 LPS를 처리하고, CCK-8 kit를 통해 세포생존율 평가를 시행하고 염증성 사이토카인인 interleukin (IL)-8, IL-6의 분비정도를 평가하였다. 결과: 인간치은섬유모세포 생존율 평가에서는 Pg LPS를 처리한 군과 플라즈마를 처리한 군, Pg LPS와 플라즈마를 함께 처리한 군 모두에서 생존율이 92.28%에서 100% 사이로 존재하고 통계적으로 유의성은 관찰되지 않았다. 6시간과 24시간 세포배양시간에 따른 세포생존율 차이도 관찰되지 않았다. Pg LPS를 적용하였을 때 대조군에 비해 IL-8과 6의 분비가 증가되었으며, 저온상압 플라즈마의 적용시 그 분비가 통계적으로 유의하게 감소되었다. 결론: 저온상압 플라즈마가 인간섬유모세포의 세포 생존율에 유의한 영향을 끼치지 않았고, 치주염유발 염증성 사이토카인인인 IL-8과 IL-6의 분비를 억제하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.555-555
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• 2013

초기 상압 플라즈마 장치는 주로 식품 가공 및 살균, 표면 처리 등에 사용되었으나, 최근에는 저온 플라즈마를 이용하여 의학, 생물학분야의 연구에도 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 바이오 메디컬 분야에 사용할 수 있는 Handheld 타입의 Mesh 전극을 이용한 대기압 플라즈마 소스 장치를 개발하였다. Royer inverter 회로를 통해 1 kV 60 kHz 정현파를 사용하여 DBD방전을 하였다. Mesh 타입 전극의 길이, He Gas Flow에 따른 플라즈마의 전기적 특성을 분석하고, OES 장비를 이용하여 플라즈마에서 발생하는 ROS (Radical Oxygen Species)와 같은 Gas 화학종을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.445-450
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• 2011

본 연구에서는 상압 플라즈마를 발생시켜 고분자 재료의 표면 자유에너지와 접착력의 변화를 조사하였다. 고분자 재질은 PC, PET, EVA 를 사용하였으며 표면자유에너지 변화를 관찰하기 위해 Di water 와 diiodomethane을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 플라즈마 처리에 따른 접착력의 변화를 관찰하기 위해 PET 필름에 고분자 필름을 부착시켜 $180^{\circ}$ peel test 를 수행하였다. 그 결과 PET 필름의 표면자유에너지 및 접착력이 가장 큰 것을 확인할 수 있었으며, 상압 플라즈마 표면처리 공정은 필름 계면의 접착력을 크게 증가시켜 주는 것을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권1호
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• pp.3-11
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• 2004

플라즈마 표면처리는 표면 관능기 표면 활성도 등을 증가시켜 촉매적 선택성, 염색성 및 다양한 소재의 접착력을 증가시켜주는데 큰 역할을 담당한다. 본 연구에서는 dielectric barrier discharge (DBD)를 이용한 상압 플라즈마 토치로 ethylene-vinyl acetate (EVA)의 표면을 처리하였다. 이때 사용된 가스는 아르곤, 공기, 및 산소를 이용하였으며, 표면처리에 따른 EVA의 표면 특성을 제타전위와 표면자유에너지를 이용하여 관찰하였다. 그 결과, 상압 플라즈마 표면처리에 따른 EVA의 표면 관능기는 접착 에너지 ($G_{IC}$)와 비례관계를 가지며 증가하는 것을 확인하였다. 특히, 상압 플라즈마 표면처리 공정은 EVA와 polyurethane (PU) 계면의 접착력을 크게 증가시켜 주는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.387-387
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• 2010

식품산업 및 가정의 주방에 이르기까지 다양한 분야에서 식품을 가공 조리하는 곳에는 보건 건강을 위하여 비닐장갑은 반드시 필요하다. 최근에는 다양한 소재를 이용하여 위생 비닐장갑을 개발을 하고 있으나 일회용성으로 저가의 물품으로 인식되어 생활에 중요성에 비해 개발이 미흡한 실정이다. 위생 비닐장갑은 다양한 산업에서 필수품으로 활용되고 있는 만큼 위생적이고 내구성이 높은 제품의 개발이 절실히 요구되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 봉합면의 측면이 사용중 터지지 않도록 하기 위하여 봉합선의 폭을 기존의 0.1 mm 대신에 1 mm정도로 넓게 하는 기술과 무균성 위생 비닐장갑의 제조 공정 자동화에 주력함으로써, 고품위 무균성 위생비닐장갑을 열공정 안정화 자동화 공정으로 제작코자 하였다. 본 연구의 수행시 당면한 가장 큰 문제점은 봉합선의 폭이 넓어짐에 따라서 knife 형태를 갖는 가열된 금형의 칼날이 비닐과 접촉되어 실링을 하는 단계에서 금형에 비닐이 녹아서 붙어버리는 sticking 현상이 발생하였다. 이는 현장에서 심각한 문제로 더 이상 상용화가 불가능함을 의미한다. 이에 본 연구에서는 금형(die) 재료로 2가지의 서로 다른 소재를 선택해서 상온 상압플라즈마 처리를 함으로써 금형과 비닐사이에 발생하던 sticking 문제를 해결하고자 하였다. 금형으로 사용한 소재는 스테인리스(STS304)와 공구강(SCM)을 사용하였다. 두 시편에 대하여 상온상압 플라즈마 처리를 수행한 뒤 증류수와 Diiodomethane를 이용하여 접촉각과 표면에너지를 측정하였다. 상온 상압플라즈마 처리 시간은 0 ~ 9초로 하였다. 스테인리스의 경우 접촉각이 증류수를 이용하였을 때 $69.7^{\circ}$, $32.2^{\circ}$, $16.7^{\circ}$였으며 Diiodomethane을 이용하였을 때는 $37.3^{\circ}$, $17.6^{\circ}$, $10.6^{\circ}$였다. 표면에너지(surface energy)의 경우 48.13 mN/m, 72.06 mN/m, 78.66 mN/m로 플라즈마 처리시간이 길어질수록 표면 에너지 값이 증가하였다. 공구강의 경우는 증류수를 이용하였을 때 접촉각이 $70.2^{\circ}$, $36.8^{\circ}$, $28.9^{\circ}$였으며 Diiodomethane를 이용하였을 때는 $38.65^{\circ}$, $22.8^{\circ}$, $20.2^{\circ}$였다. 표면에너지의 경우 47.43 mN/m, 69 mN/m, 73.15 mN/m로 스테인리스와 같이 표면에너지 값이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 학술대회에서는 금형의 표면에너지를 증기시키거나 감소시키는 방법에 대한 연구결과를 발표할 예정이다.

• 융합정보논문지
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• 제12권2호
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• pp.149-156
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• 2022

본 논문에서는 광센서의 주요 구성요소인 도체를 상압플라즈마 공정 기술을 이용하여 티타늄(Ti: Titanium) 박막을 형성하고자 하였다. 이를 위해 기존의 상압플라즈마 장비를 개조하였으며, CF4 가스를 이용하여 sputter용 4인치 크기의 Ti 타겟을 식각하여 그 부산물이 글라스 소재의 샘플에 코팅되는 방법을 이용하였다. 이러한 부산물이 약 2cm까지 형성되었으며, 색깔에 따라 총 15영역으로 구분할 수 있었다. SEM(Scanning Electron Microscopy) 및 EDS(Energy Dispersive Spectrometer), 4-point probe 장비를 이용하여 표면 형상 및 구성 원소를 분석하였으며, 또한, 전기적인 특성을 측정하였다. 증착률 및 Ti 비율을 고려한다면, 타겟에서 약 4.5mm에서 5mm 정도에 샘플을 위치시켜 코팅하면 전체적으로 균일한 박막이 형성되지만, 이 박막에 상당량의 플루오린이 함유되어 있어 박막의 전기적인 특성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 플루오린을 제거하거나 증착시 최소화하는 방안에 대해 추가 실험 및 연구를 진행해야 할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제22회 학술발표회 초록집
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• pp.178-178
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• 2002