• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.33.1-33.1
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• 2011

최근 산업에서는 산업의 고도화로 인한 환경오염이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중, 친환경소재에 대해 연구가 활발히 진행하고 있다. 연잎의 자기세정효과(self-cleaning effect)에 관한 연구는 이러한 친환경소재에 대한 연구 중 하나이다. 연잎의 표면은 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 왁스의 dual-scale의 구조로 이루어져 있으며, 왁스의 경우 소수성을 가진다. 이러한 dual-scale 구조와 소수성의 왁스에 의해 초소수성이 발현되고, 결과적으로 연잎의 자기세정효과가 발현된다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법을 이용한 나노로드 성장을 이용하여, 연잎의 dual-scale의 표면구조를 형성하는 실험을 진행하였다. 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법은 다른 공정에 비하여 상대적으로 적은 비용을 필요로 하고, 대면적에 적용이 가능한 기술이다. 실험 진행은 먼저 silicon 마스터 스탬프를 역상으로 복제한 PDMS (Polydimethylsiloxane) 스탬프와 $TiO_2$ sol을 이용하여 기판 위에 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한 후, 열처리 과정을 통해 $TiO_2$ gel 패턴을 결정화한다. 다음으로 결정화된 $TiO_2$ 패턴 기판을 수열합성 방법을 이용하여 $TiO_2$ 나노로드를 무작위적으로 형성하였다. 마지막으로 소수성을 갖는 자기 조립 단분자막 용액을 이용하여 소수성 표면처리를 한 후 접촉각을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 이용하여 다양한 형태의 기판에 초소수성 표면을 형성할 수 있고, 자기세정효과를 갖는 표면을 구현할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.157-158
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• 2012

최근 연잎의 표면과 같은 자기세정효과의 인공적인 제작을 위한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 이러한 자기세정효과는 초소수성 표면 제작 및 젖음 특성 분석을 통해 형성 및 해석이 가능하다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피 공정 및 수열합성법을 이용하여 주기적으로 배열된 계층구조의 $TiO_2$ 패턴을 형성 및 표면 개질을 통한 초소수성 구현하였다. 그 결과, 표면 개질된 계층구조의 $TiO_2$ 패턴은 deionized water에 대해 $160^{\circ}$ 이상의 정적 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 형성하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.61-62
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• 2012

한국기계연구원에서 진행되고 있는 자연의 기능성 표면에 대한 연구를 소개한다. 특히 연잎의 자기세정효과와 나방눈의 반사방지 효과를 함께 가지는 다기능성 유리표면의 제작공정과 성능을 소개하고 향후 전망에 대하여 논한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.56 no.3
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• pp.392-396
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• 2012

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.6
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• pp.309-316
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• 2016

In this study, sewage was fed with up flow direction into a reactor equipped with a screw to circulate media that had lower specific gravity than water. It was observed that the media in the reactor could be circulated by a screw with reverse flow of the sewage feeding from the top to the bottom direction. Under these conditions, concentrations of inflow and outflow pollutants were measured at the filtration unit. Experimental results revealed stable circulation of the media with a screw in the reactor. Circulation of the media in the reactor showed more efficiency in removing the pollutants (particulate matters and organics) than no circulation. The maximum removal efficiencies of suspended solid (SS), chemical oxygen demand (CODmn), and total phosphorus (T-P) were 96%, 72% and 65%, respectively. Improvements for SS, CODmn and T-P removals with circulation of media were 52.38%, 43.14% and 118.12% respectively, compared to those without circulation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.75-75
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• 2010

배변 후 toilet flushing 시 다량의 세균을 포함한 물방울들이 화장실 곳곳으로 퍼지는 현상이 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 변기 뚜껑에 자기 세정 효과를 갖는 초발수 표면을 위해 플라즈마를 이용한 표면 처리가 시도되고 있으며, 이 연구의 일환으로 flushing시의 변기내의 유동 분석을 초고속 카메라를 이용하여 수행하였다. Toilet flushing 시 물 튀김 현상은 육안으로는 잘 관찰하기 어렵지만 최고 1000 frame/sec의 속도를 갖는 CCD camera를 이용하여 정량적으로 물 튀김에 의한 오염 가능성을 촬영 분석하였다, 두 번째로 소변 시의 변기 표면에서의 튀김현상을 분석하기 위하여 소변의 발사각도 및 속도를 가장 실제와 유사한 조건으로 설정하고 이를 상용 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFD- ACE+의 자유 표면 계산 기능과 두 가지 유체(액체 및 기체)의 혼합 계산 모델을 사용한 계산 결과와 비교 하였다. 그 결과 변기 표면의 표면장력을 아주 작게 설정한 경우(작은 접촉각, 친수성)에는 중력의 영향을 고려하였음에도 불구하고 소변이 변기에 충돌 후 상부로 상당부분 튀어 올라가는 결과를 얻었다. 여러 가지 각도와 발사 속도, 실제의 인체와 유사한 발사 부위의 형상 변화로 인한 유체 표면의 난류 발생과 이에 따른 변기 표면 충돌 현상 변화 등을 수치적으로 고찰하였다. 한 예로 5.6 mm 직경의 노즐에서 소변이 나오는 경우를 발사 속도 3 m/s, 각도 $10^{\circ}$로 주고 중력을 고려하여 10초 동안을 계산하면, 방뇨 시 toilet bowl 내부에서의 물의 유동과 toilet 표면을 맞고 튀기는 현상을 그림 1과 같이 볼 수 있었다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.12 no.1
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• pp.79-88
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• 2014

We have developed a smart decontamination device for small-size radioactive scrap metal (SSRSM) necessarily generated from nuclear facilities. This is a multi-modal device such as rotation of magnetic field focusing on the region containing the abrasion pins placed around target and ultrasonic cleaner. Additionally, in order to increase the decontamination efficiency we have modified some configuration of the device so that it could work on them evenly and totally. With the Optimal operating for operation of the new device, we tried to decontaminate some various metal selected as a sample during 15 minutes sequentially using each method, magnetic and ultrasonic device. As a result, the range of decontamination factor has been highly increased to 18~56. After decontamination, all samples were found its activity less than background level.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.11
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• pp.1721-1725
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• 2010

This paper reports the fabrication of geometry-controlled carbon microneedles by a backside exposure method and pyrolysis. The SU-8 microneedles are a polymer precursor in a carbonization process, which geometries such as base diameter, spacing, and aspect ratio can be controlled in a photolithography step. Using this fabrication method, highly reproducible carbon microneedles, which have high aspect ratios of more than 10 and very sharp nanotips, can be realized. The quartz surface with carbon microneedles becomes very hydrophilic and its wettability is adjusted by carrying out the silane treatment. In the carbon microneedle array ($3\;{\mu}m{\times}3\;{\mu}m$), the contact angle is extremly enhanced (${\sim}180^{\circ}$); this will be advantageous in developing low-drag microfluidics and labs-on-a-chip as well as in other bio-applications.

• Journal of dental hygiene science
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• v.10 no.4
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• pp.241-250
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• 2010

The purpose of this study, which was processed from March $22^{nd}$ to April $9^{th}$ of 2010, was to figure out recognition, well-formed instructions, and Practical application about dental hygiene devices based on the dental health characteristics of 350 adults who dwell in Busan and Gyeongnam regions. Also, this study recommended the adults to use dental hygiene devices and provided such devices to help individuals take care of their dental health at home. The collected data was statistically processed with a statistics SPSS (Statistical Packages for Social Science 14.0. SPSS Inc. USA) program. First of all, in order to demonstrate the characteristics of the sample population statistics and that of the descriptive data, frequency analysis was performed and to find out the relationship between variations of the dental health, Chi-squared test through Crosstabs was operated. According to the study, recognition and Practical application of dental hygiene devices were very low. Therefore, public announcement about necessity and effectiveness of such devices should be reinforced nationwide and instructions on choosing the right device and using of the dental hygiene devices based on patients' conditions by dental hygienic human efforts gathered from dental health organization should be carried out.