• 대한치과보철학회지
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• 제49권4호
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• pp.333-340
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• 2011

연구 목적: 이 연구의 목적은 수산화인회석 코팅 결정도가 조골세포의 분화에 미치는 영향을 조사하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 제작된 모든 시편은 양극산화과정을 거치면서 티타늄 표면에서 산화막을 형성하여 표면 거칠기를 증가시켰고 각 시편의 표면을 IBAD (ion beam-assisted deposition) 시스템을 이용하여 HA (hydroxyapatite) 코팅하였다. HA의 코팅이 완료된 시편들은 전기가열로(AJ-SB3, AJEON Heating Industrial Co., Ltd, Seoul, Korea)에 넣어 각 실험군별로 $100^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $800^{\circ}C$까지 온도를 상승시켜 열처리하였다. HA 코팅을 실시하지 않은 군은 대조군으로 설정하고(control) 소결된 각각의 그룹은 HA100, HA300, HA500, HA800으로 구분하여 설정하였다. 시편 표면의 물리적 성질은 표면 거칠기 테스트, XRD, SEM으로 평가되었다. 수산화인회석 코팅의 결정도의 효과는 조골세포의 분화에 의해 연구되었는데 1, 3, 5, 7일 후에 평가되었다. 성장과 분화 역학은 세포증식능평가, ALP (alkaline phosphatase) 활성능 평가에 의해 조사되었다. 결과: 표면 거칠기는 양극산화 처리 후 IBAD 방식으로HA를 코팅하여도 그 거칠기에는 별 다른 차이가 없음을 보였다. X선 회절분석 결과 $100^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$에서 소결한 시편은 HA의 결정화가 없는 무정형상태이며 $500^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$에서 소결한 시편의 HA에서는 결정화 상태가 나타났다. 표면에 배양된 조골 세포의 증식능을 측정한 결과 1일과 3일에서는 각 실험군간의 유의할만한 차이가 있었으나, 5일과 7일에는 각 대조군과 실험군 모두 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. ALP 활성능은 HA100과 HA300보다 HA500과 HA800이 더 높았다. 결론: 본 연구의 결과에서 양극산화처리된 티타늄표면에 이온빔보조증착법을 이용하여 수산화인회석을 코팅 후 소결할 때 $500^{\circ}C$의 소결온도가 수산화인회석코팅층의 결정화와 HOS (human osteosarcoma cells) 세포의 증식과 분화에 효과가 좋은 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.586-590
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• 2006

전기활성 고분자로서 이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer metal Composites, IPMC)는 화학적 환원방법으로 비교적 쉽게 제조하여 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 낼 수 있는 유연성을 지니는 스마트 소재(soft smart material) 중의 하나이다. 제조 시의 화학적 환원방법은 용액 내에서 반응시킴으로써 결과적으로 형성되는 다공성 고분자 막의 표면의 거칠기 때문에 구동체로서의 IPMC의 동작특성에 결함을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 IPMC의 표면의 거칠기에 대한 구동 특성을 비교하고 표면 조도를 향상시키는 방안으로 표면 이온빔 보조 증착법으로 표면을 개질하였다. 이러한 표면 개질 효과로 인해 IPMC 전극의 표면 저항을 낮추고 반응 속도를 증가시킬 수 있었고, 표면 조도, 모폴로지, 구동력 등을 측정하여 향상된 구동 현상을 나타내는 제조방법에 대한 연구를 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제13권9호
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• pp.587-592
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• 2003

The thin films of 316L stainless steel were made on glass and S45C substrate by Ion beam assisted deposition with reactive atmosphere of argon and nitrogen. The films were deposited at the various conditions of ion beam power and the ratios of Ar/$N_2$gas. Properties of these films were analyzed by glancing x-ray diffraction method(GXRD), AES, potentiodynamic test, and salt spray test. The results of GXRD showed that austenite phase could be appeared by $N_2$ion beam treatment and the amount of austenite phase increased with the amount of nitrogen gas. The films without plasma ion source treatment had the weak diffraction peak of ferrite phase. But under the Ar plasma ion beam treatment, the strong diffraction peaks of ferrite phase were appeared and the grain size was increased from 12 to 16 nm. Potentiodynamic polarization test and salt spray test indicated that the corrosion properties of the STS 316L films with nitrogen ion source treatment were better than bulk STS 316L steel and STS 316L films with Ar ion source treatment.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.527-532
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• 2005

이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer Metal Composites, IPMC)는 전기활성 고분자이며, 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 나타내는 유연한 스마트 소재(soft smart material)이다. 이온성고분자-금속복합체의 표면전극 제조는 일반적으로 화학적 환원방법(무전해 전기도금)에 의해 제조되고 있지만, 이러한 방법에서는 그 재료가 다공성 고분자 막으로 표면이 균일한 전극을 제조하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 전극의 표면 저항을 감소시켜 응답속도를 증가시킴과 동시에 낮은 전압에서 큰 변위를 낼 수 있는 IPMC 제조방법을 고안하여 수행하였다. 화학적 환원방법으로 이온고분자-금속 복합체를 형성시킨 후, 이온빔보조증착법(Ion Beam Assisted Deposition)으로 균질한 표면 전극 층을 형성시켜 화학적 특성을 개선하여 전기적 자극에 의한 구동반응 속도를 향상시킬 수 있는 구동체 제조방법을 제안하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제38권5호
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• pp.659-674
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• 2000

A large increase in the use of thin film coating of hydroxyapatite(HA) in implant dentistry is driven by the desire to take advantage of the excellent biocompatibility and high strength of HA coating. The purpose of this study was to evaluate the effects of HA-coated implants by ion Beam Assisted Deposition(IBAD) method in comparison to the sand-blasted and machined surfaces. Osteoblast culture test, removal torque test and histomorphometric analysis were performed and the following results obtained; 1. Examination of the osteoblast cultures displayed no difference in the secretion of alkaline phosphatase between the various specimen, but IBAD with pure HA specimen showed low alkaline phosphatase secretion(p<0.05). 2. Removal torque tests showed HA-coated implants by IBAD method to be similar in high value to the implants with sand-blasted surface than the implants with machined surface. And the ovariectomized group showed low mechanical test value than the normal group(p<0.05). 3. Histomorphometrical comparisons were performed on undecalcified ground sections. HA-coated implants by IBAD method demonstrated the highest mean bone-to-metal contact ratio on all threads and 3-best consecutive threads, and the implants with sand-blasted surface and implants with machined surface was in the next consecutive order(p<0.05). HA-coated implants showed slightly higher bone-to- metal contact ratio than sand-blasted implants, but no statistically significant difference was obtained between the two materials. The ovariectomized group showed lower value of bone-to-metal contact ratio than the normal group, but no statistically significant difference was obtained between the two groups. 4. Evaluation of bone volume on all threads and 3-best consecutive threads showed no statistically significant difference among the different surface treatment groups, but showed lower bone volume in ovariectomized group than in the normal group(p<0.05). According tn these results, thin film coated implants with HA showed high bone contact ratio, bone volume and removal torque strength in the short term, but long term observation is needed.

• 열처리공학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-81
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• 2011

Aluminum nitride (AlN) thin films were prepared by using nitrogen ion beam assisted reactive radio frequency (RF) magnetron sputtering on the glass substrates without intentional substrate heating. After deposition, the effect of nitrogen ion beam energy on the structural and optical properties of AlN films were investigated by x-ray diffraction (XRD), atomic force microscope (AFM) and UV-Vis. spectrophotometer, respectively. AlN films deposited with $N^+$ ion irradiation at 100 eV show the higher (002) peak intensity in XRD pattern than other films. It means that $N^+$ ion energy of 100 eV is the favorable condition for low temperature crystallization. AFM images also show that surface average roughness is increased from 1.5 to 9.6 nm with $N^+$ ion energy in this study. In an optical observation, AlN films which deposited by $N^+$ ion beam energy of 100 eV show the higher transmittance than that of the films prepared with the other $N^+$ ion beam conditions.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.155-161
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• 2000

이온빔보조증착법을 이용하여 c-BN(70%)/h-BN(30%) 혼합막을 합성하였으며, 이를 후속 열처리로 안정화 시켰다. 보론은 e-beam evaporator로, 질소는 end-hall type 이온 건으로 공급하였으며, 기판에는 -400과 -500V의 DC 바이어스를 각각 인가하였고, $700^{\circ}C$로 가열하였다. 보론의 기화속도는 1.2 $\AA$/sec였고, 질소이온의 에너지는 약 100 eV였다. 막 합성 후같은 진공에서 후속열처리를 $700^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$에서 1시간동안 각각 행하였다. 후속열처리를 하지 않은 경우에는 공기 중에 노출된 직후에 막이 기판에서 박리된 반면, $800^{\circ}C$에서 후속 열처리를 한 경우에는 안정하였다. 후속 열처리에 의하여 막 전체의 응력은 4.9 GPa에서 3.4 GPa로 감소하였으나, c-BN상의 응력은 변화하지 않았다. 이러한 결과는 c-BN상의 응력 해소를 주요 안정화 기구로 보고한 기존의 결과와 다른 것으로, 후속 열처리 동안에, 비정질이나 결함이 많은 h-BN상의 구조적, 화학적 relaxation에 의하여 막의 안정화가 진행될 수 있음을 의미한다. c-BN상의 분율이 작은 혼합막의 경우 비 c-BN상의 안정화가 막 전체의 안정화에 매우 중요할 것으로 판단된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제37권2호
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• pp.212-234
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• 1999

Dental restorative materials must have the physical properties to withstand wear and corrosion. Base metal alloys possess better mechanical properties and lower price than the gold alloys. For these reasons such alloys have largely replaced the precious metal alloys. One aspect to con-sider is the release of metal substances to oral environment. The release of elements from dental alloys is a continuing concern because the elements may have the potentially harmful biological effects on local tissues. The purpose of this study was to minimize metal release on the nonprecious metal surfaces by ion beam assisted deposition(IBAD) of titanium nitride (TiN) Ni-Cr-Be alloys with and without TiN coatings were secured in an wear test machine opposing ruby ball to determine their relative resistance to wear with loom, 200m, 300m and 400m sliding distance. And the corrosion behavior of the Ni-Cr-Be alloys with and without TiN coatings and 3 dental noble alloys have been studied. Potentiodynamic curves were used to analyse the corrosion characteristics of the alloys. The measurement of the released Ni and Cr ions was conducted by analysis of the electrolyte solution with atomic absorption spectroscopy. The results were as follows : 1. The critical sliding distance that wore down TiN coatings of $2.5{\mu}m$ thickness in this study condition was 300m. 2. Ion beam assisted deposition of TiN showed a good surface modification with respect to the properties of wear and corrosion resistance. 3. X-ray diffraction showed that the strongest peak of TiN is TiN(111) in the coatings. 4. The release of Ni and Cr ions from alloys measured by means of atomic absorption spectroscopy was reduced by ion beam assisted deposition of TiN.