• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.7
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• pp.1047-1052
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• 1998

The porous alumina membrane was prepared from aluminum metal(99.8%) by anodic oxidation using DC power supply of constant current mode in aqueous solution of sulfuric, oxalic, phosphoric and chromic acid. Pore size and distribution, membrane thickness, morphology and crystal structure were examined with several anodizing conditions : reaction temperature, electrolyte concentration, current density and electrolyte type. It was found that ultrafiltration membrane was fabricated in electrolyte of sulfuric, and oxalic acid. On the other hand, microfiltration membrane was fabricated in electrolyte of phosphoric, and chromic acid. Also, it was shown that crystal structure of porous alumina membrane prepared in sulfuric, oxalic, and phosphoric acid was amorphous, whereas porous alumina membrane prepared in chromic acid had ${\gamma}$ type of crystal structure.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.09a
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• pp.99-102
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• 2002

전기분해에 의한 부상현상을 이용하여 토양세정 후 발생되는 유출수 중의 유수를 분리하기 위한 적정 운전조건에 관하여 고찰하였다. 전압에 의한 유수분리 효율을 관찰한 결과, 전기분해 1시간 후 3V의 전압만으로도 88% 정도의 제거율을 나타내었으며 6V 이상의 전압에서는 90% 정도로 거의 비슷한 제거율을 나타내어 대부분의 에멀젼이 분리됨을 확인할 수 있었다. 동일조건에서는 전기분해 시간이 경과될 수록 분리효율이 향상되었으며, 전극 간격이 넓어질수록 같은 효율을 얻기 위해 소요되는 전압의 크기가 커짐을 알 수 있었다. 전기분해 시 양극에서는 OH$^{-}$의 방전으로 발생되는 산소에 의해 산화반응이 일어나며, 음극에서는 H$^{+}$가 방전되어 발생되는 수소에 의해 환원반응이 일어나며 미세한 기포가 형성된다. 유분의 부상분리 현상은 유분의 (-)charge와 전기분해에 의해서 발생되는 양이온의 결합으로 인한 중화반응 및 음극에서 발생되는 미세 수소기포로 인만 부상분리가 대부분을 차지하며, 전압 및 전기분해 시간이 증가하고 전극 간격이 좁을수록 음극에서 발생되는 미세기포의 양이 증가되어 부상효과가 크게 나타나는 것으로 판단된다. 전극 종류는 구리 > 알루미늄 > 철 > 티타늄 순으로 효율을 나타내었으며, 이는 양극으로 사용된 이러한 금속들의 전기전도도 차이에 의해 일어나는 현상으로 판단된다

• Laser Solutions
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• v.17 no.2
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• pp.5-10
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• 2014

Aluminum has been widely used in the electric applications because of light metals. When mechanical element is periodically moving with contacting other surfaces, the anodizing process for aluminum is useful for avoiding the abrasive damage. The anodized element has quietly different characteristics with respect to the distribution of hardness and crystal structure. In this work, the laser drilling of anodized surface is studied experimentally. Fusion drilling method - laser drilling with inert gas blowing - is used. The effect of various process parameters (gas pressure, laser power, focus position) is investigated with respect to the hole size and circularity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.43-43
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• 2010

반도체 및 디스플레이의 진공부품은 알루미늄 모제에 전해연마법(electrolytic polishing), 양극산화피막법(anodizing), 플라즈마 용사법(plasma spray) 등을 사용하여 $Al_2O_3$ 피막을 성장시켜 사용되고 있다. 반도체 제조공정 중 30~40% 이상의 비중을 차지하는 식각(etching) 및 증착(deposition) 공정의 대부분 은 플라즈마에 의해 화학적, 물리적 침식이 발생하여 피막에 손상을 일으켜 피막이 깨지거나 박리되면서 다량의 particle을 생성함으로써 생산수율에도 문제를 야기 시킨다. 본 연구에서는 이러한 진공부품의 하나인 etcher용 상부전극을 양극산화피막법(Anodizing)으로 $Al_2O_3$ 피막을 성장시킨 샘플을 제작하여 플라즈마 처리에 따른 내전압, 식각율, 표면 미세구조의 변화를 관찰하였고 이를 종합적으로 고려하여 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 연구하였다. 이러한 실험을 통해 플라즈마 처리 후 피막에 크랙이 발생되는 것을 확인할 수 있었고 피막의 손상으로 전기적 특성이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 중 ISPM 장비를 이용하여 플라즈마 공정에서 발생하는 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 연구하였다. 이러한 결과를 이용하여 진공공정에서 사용되는 코팅부품이 플라즈마에 의한 손상정도를 정량화 하고 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 개발하여 부품 양산업체의 진공장비용 코팅부품의 개발 신뢰성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.697-701
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• 2009

A simple method for the fabrication of porous nano-master for the anti-reflection effect on the transparent substrates is presented. In the conventional fabrication methods for antireflective surface, coating method using materials with low refractive index has usually been used. However, it is required to have a high cost and long processing time for mass production. In this paper, we developed a porous nano-master with anti-reflective surface for the molding stamper of the injection mold, hot embossing and UV imprinting by using the aluminum anodizing process. Through two-step anodizing and etching processes, a porous nano-master with anti-reflective surface was fabricated at the large area. Pattern size Pore diameter and inter-pore distance are about 130nm and 200nm, respectively. In order to replicate anti-reflective structure, hot embossing process was performed by varying the processing parameters such as temperature, pressure and embossing time etc. Finally, antireflective surface can be successfully obtained after etching process to remove selectively silicon layer of AAO master.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.12
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• pp.921-925
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• 2015

The number of people suffering from renal disease increases every year. One of the most common treatments (clinical care options) for renal diseases is hemodialysis. However it takes a long time and has a high cost. Therefore, the importance of artificial kidney research has risen. Filtering creatinine from blood is one of the prime renal functions. Thus, we designed a novel two channel microfluidic chip focused on that function. In order to bond the individual polydimethylsiloxane layers, we have developed a housing system using acrylic plastic frame. This method has significant advantages in changing filter membranes. We use anodic aluminum oxide for the filter membrane. We analyzed the difference in the absorbance values for various creatinine concentrations using the Jaffe reaction. For the purpose of acquiring a standard equation to quantify the creatinine concentration, we interpolated the measured data and confirmed the concentration of the filtered solution. Through this experiment, we determined how the filtration efficiency depended on the flow rate and creatinine concentration.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.143-143
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• 2016

알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 표면개질을 통해 그 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 Al-Mg계 5083-H321 Al 합금의 경우 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되는데, 이는 선체중량의 경량화가 가능하여 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선속의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고 정압 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라 해수환경 특성 상염소이온의 존재로 부식이 가속화되는 등 침식 및 부식의 시너지효과로 손상은 크게 증가한다. 이에 대한 방지대책으로 다양한 표면개질 기법이 제안되고 있으나 강한 충격압이 동반된 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 표면처리만으로는 불가능할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 양극산화된 5083-H321을 대상으로 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하여 침식-부식 손상이 최소화되는 최적전위를 규명하고자 한다. 이를 위해 먼저 분극 실험을 통해 재료의 전기화학적 거동을 바탕으로 임의의 전위를 선정하고 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 이때 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합실험 모두 $25^{\circ}C$의 해수에서 실시하였으며, 전기화학적 분극실험은 유효면적이 $3.24cm^2$인 시편에 2 mV/s의 분극속도로 0 ~ -3 V 까지 인가하였고, Ag/AgCl 기준전극과 백금대극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 $30{\mu}m$의 진폭으로 20분간 실시하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상특성 분석을 위해 3D현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

• Composites Research
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• v.19 no.6
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• pp.23-31
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• 2006

We measured mechanical properties, including Young's modulus, effective bending modulus and nominal fracture strength of nanohoneycomb structures using an Atomic Force Microscope(AFM) and a Nano-Universal Testing Machine(UTM). Anodic aluminum oxide(AAO) films are well suited as nanohoneycomb structures because of the simple fabrication process, high aspect ratio, self-ordered hexagonal pore structure, and simple control of pore dimensions. Bending tests were carried out for cantilever structures by pressing AFM tips, and the results were compared with three-point bending tests and tensile tests using a Nano-UTM. One side of the AAO films is clogged by harrier layers, and looks like a face material of conventional sandwich structures. Analysis of this layer showed that it did not influence the bending rigidity, and was just a crack tip. The present results can act as a design guideline in applications of nanohoneycomb structures.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.329-334
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• 2001

Microstructures of barrier-type oxide layers on aluminum was studied by XRD, TEM and RBS. Fer formation of oxide layer. aluminum was anodized in a boric acid solution. The thickness of the oxide film subjected to applied voltage increased linearly at ratio of 1.54nm/V. For oxide layer anodized at 300V, amorphous structure of oxide layer was not transformed after heat treatment at 50$0^{\circ}C$ , while for oxide layers anodized at higher voltages the amorphous structure crystallized into a ${\gamma}$-alumina without any heat treatment. It was also found that the amorphous structure of oxide layer formed at 100V transformed into crystalline structure by electron irradiation. The structure was identified as ${\gamma}$-alumina.

• Tribology and Lubricants
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• v.33 no.6
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• pp.275-281
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• 2017

In this work, we have fabricated anodic aluminum oxide (AAO) with ordered nanoscale porosity through an anodization process. We deposited gold and nano-organic thin films on the porous AAO surface to protect its structure and reduce friction. We investigated the tribological characteristics of the porous AAO with respect to the protective surface coatings using tribometers. While investigating the frictional characteristics of the samples by applying normal forces of the order of micro-Newton, we observed that AAO without a protective coating exhibits the highest friction coefficient. In the presence of protective surface coatings, the friction coefficient decreases significantly. We applied normal forces of the order of milli-Newton during the tribotests to investigate the wear characteristics of AAO, and observed that AAO without protective surface coatings experiences severe damage due to the brittle nature of the oxide layer. We observed the presence of several pieces of fractured particles in the wear track; these fractured particles lead to an increase in the friction. However, by using surface coatings such as gold thin films and nano-organic thin films, we confirmed that the thin films with nanoscale thickness protect the AAO surface without exhibiting significant wear tracks and maintain a stable friction coefficient for the duration of the tribotests.