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O2/SF6, O2/N2와 O2/CH4 플라즈마를 이용한 폴리카보네이트 건식 식각 (Dry etching of polycarbonate using O2/SF6, O2/N2 and O2/CH4 plasmas)

  • 주영우;박연현;노호섭;김재권;이성현;조관식;송한정;전민현;이제원
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.16-22
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    • 2008
  • [ $O_2/SF_6$ ], $O_2/N_2$ 그리고 $O_2/CH_4$의 혼합 가스를 이용하여 폴리카보네이트의 플라즈마 식각을 연구하였다. 플라즈마 식각 장비는 축전 결합형 플라즈마 시스템을 사용하였다. 폴리카보네이트 식각은 감광제 도포 후에 UV 조사의 포토리소그래피 방법으로 마스크를 제작하여 실험하였다. 본 식각 실험에서는 $O_2$와 다른 기체와의 혼합비와 RIE 척 파워 증가에 따른 폴리카보네이트의 식각 특성 연구를 중심으로 하였다. 특히 건식 식각 시에 사용한 공정 압력은 100 mTorr로 유지하였으며 공정 압력은 기계적 펌프만을 사용하여 유지하였다. 식각 실험 후에 표면 단차 측정기, 원자력간 현미경 그리고 전자 현미경 등을 이용하여 식각한 샘플을 분석 하였다. 실험 결과에 의하면 폴리카보네이트 식각에서 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 순수한 $O_2$$SF_6$를 사용한 것보다 각각 약 140 % 와 280 % 정도의 높은 식각 속도를 얻을 수 있었다. 즉, 100 W RIE 척 파워와 100 mTorr 공정 압력을 유지하면서 20 sccm $O_2$의 플라즈마 식각에서는 약 $0.4{\mu}m$/min, 20 sccm의 $SF_6$를 사용하였을 때에는 약 $0.2{\mu}$/min의 식각 속도를 얻었다. 그러나 60 %의 $O_2$와 40 %의 $SF_6$로 혼합된 플라즈마 분위기에서는 20 sccm의 순수한 $O_2$에 비해 상대적으로 낮은 -DC 바이어스가 인가되었음에도 식각 속도가 약 $0.56{\mu}m$/min으로 증가하였다. 그러나 $SF_6$ 양의 추가적인 증가는 폴리카보네이트의 식각 속도를 감소시켰다. $O_2/N_2$$O_2/CH_4$의 플라즈마 식각에서는 $N_2$$CH_4$의 양이 각각 증가함에 따라 식각 속도가 감소하였다. 즉, $O_2$$N_2$$CH_4$의 혼합은 폴리카보네이트의 식각 속도를 저하시켰다. 식각된 폴리카보네이트의 표면 거칠기 절대값은 식각 전에 비해 $2{\sim}3$ 배정도 증가하였지만 전자현미경으로 표면을 관찰 하였을 때에는 식각 실험 후의 폴리카보네이트의 표면이 깨끗한 것을 확인할 수 있었다. RIE 척 파워의 증가는 -DC 바이어스와 폴리카보네이트의 식각 속도를 거의 선형적으로 증가시켰으며 이 때 폴리카보네이트의 감광제에 대한 식각 선택비는 약 1:1 정도였다. 본 연구의 의미는 기계적 펌핑 시스템만을 사용한 간단한 플라즈마 식각 시스템으로도 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 폴리카보네이트의 미세 구조를 만드는데 사용이 가능하며 $O_2/N_2$$O_2/CH_4$의 결과에 비해 상대적으로 우수한 식각 조건을 얻을 수 있었다는 것이다. 이 결과는 다른 폴리머 소재 미세 가공에도 응용이 가능하여 앞으로 많이 사용될 수 있을 것으로 예상한다.

광조사 방식이 복합레진의 중합과 누출에 미치는 영향 (THE EFFECT OF IRRADIATION MODES ON POLYMERIZATION AND MICROLEAKAGE OF COMPOSITE RESIN)

  • 박종진;박정원;박성호;박주명;권태경;김성교
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권2호
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    • pp.158-174
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    • 2002
  • Filtek$^{TM}$ Z-250(3M Dental Products, St. Paul., MN. USA) 광중합형 복합레진을 대상으로 다양한 광조사 방식이 중합수축, 중합도 및 미세누출에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. VIP$^{TM}$(Bisco Dental Products, Schaumburg, IL, USA)를 이용하여 200, 400 및 600mW/$\textrm{cm}^2$의 일정한 광도로 중합시킨 세 군(V2, V4 및 V6군)과 200mW/$\textrm{cm}^2$의 광도로 3초간 중합시키고 5분간 방치 한 후 다시 600mW/$\textrm{cm}^2$의 광도로 중합시키는 pulse-delay 방식을 이용한 군(VPD군) 그리고 Optilux 501$^{TM}$(Demetron/Kerr, Danbury, CT, USA)을 이용하여 C-mode와 R-mode로 중합시킨 두 군(OC군, OR군) 등 모두 6개의 군으로 나누어 실험하였으며, 복합레진의 중합과 누출을 다음의 네 가지 방법으로 측정하였다. 첫째, V2, V4, V6, OC군은 60초간, OR군은 20초간 그리고 VPD군은 두번째 광조사를 60초간 시행하면서 시간에 따른 선형 중합수축을 Linometer(R&B, Daejeon, Korea)로 측정하였다. 둘째, V2, V4, V6, OC군은 각각 5, 10, 20, 40, 60초간 그리고 OR군과 VPD군은 정해진 조건에 따라 중합시킨 2mm 두께 시편의 바닥면에서 시료를 채취한 후 KBr method로 시편을 제작하고, FTIR spectrometer(IFS 120 HR, Broker, Karlsruhe, Germany)로 미반응 잔류단량체의 양을 계측하여 중합도를 측정하였다. 셋째, 두번째 실험과 같은 조건으로 중합시킨 2mm 두께 시편의 광조사면과 바닥면에서 중합 10분 후 미세경도 측정기(FM7, Future-Tech Co., Tokyo, Japan)로 500g의 하중을 10초간 가하여 Knoop Hardness Number(KHN) 값을 측정하였다. 끝으로, 90개의 발거치 치경부에 제5급 와동을 형성하고 V2군은 60초간, V4군은 40초간, V6군은 30초간 그리고 OC, OR, VPD군은 정해진 조건에 따라 중합시킨 후, methylene blue 용액에 침적시키고 종절단하여 법랑질과 상아질 변연의 미세누출 정도를 측정하였다. 중합수축. 중합도 및 미세경도 측정치는 one-way ANO-VA와 Duncan's multiple range test를, 변연누출 정도는 chi-square test를 이용, 통계처리하여 다음의 결과를 얻었다. . 중합수축의 정도는 VIP$^{TM}$(Bisco) 사용군에서 전체 조사광도가 높을수록 큰 경향을 보여 600mW/$\textrm{cm}^2$군에서 가장 크게 나타났고, 그 다음으로 Pulse-delay군, 400mW/$\textrm{cm}^2$군, 200 mW/$\textrm{cm}^2$군 순이었고, Optilux 501$^{TM}$(Demetron/Kerr) 사용군에서는 Continuous 방식이 Ramp 방식 보다 크게 나타났다. . 중합도와 미세경도 값은 공히, 전체 조사광도가 높을수록 높게 나타났으며 , 최종 중합도는 44.77~54.98%의 범위를, 미세경도 값은 34.10~56.30의 범위를 보였다. . 미세누출은 전반적으로 상아질 변연이 법랑질 변연에 비해 많았고, VIP$^{TM}$(Bisco) 사용 군에서는 광도가 높을수록 상아질 변연에서 미세누출이 증가하는 양상을 보였으며, 법랑질 변연에서는 Optilux 501$^{TM}$(Demetron/Kerr)의 Continuous 방식이, 상아질 변연에서는 Ramp 방식이 가장 적은 미세누출을 보였다.

복합레진 표면의 연마방법에 따른 표면조도 (SURFACE ROUGHNESS OF COMPOSITE RESIN ACCORDING TO FINISHING METHODS)

  • 민정범;조공철;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권2호
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    • pp.138-150
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    • 2007
  • 본 연구는 복합레진의 종류와 연마방법, 복합레진 연마 후 레진전색제의 적용이 복합레진의 표면조도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 복합레진의 표면조도 측정과 FE-SEM 관찰을 통하여 상호 비교하였다. 미세입자형과 nanofill 복합레진을 이용하여 $8{\times}3{\times}2mm$의 시편을 각각 100개씩 제작하였고, 연마방법과 레진전색제의 적용 유무에 따라 20개의 군으로 분류하였다. 복합레진의 종류에 따라 Micronew를 사용한 군은 M군, Filtek Supreme을 사용한 군은 5군으로 분류한 후, 연마방법에 따라 M1 과 S1군 은 polyester strip만을 사용한 군, M2군와 S2군은 Sof-Lex disc를 사용한 군, M3군과 S3군은 Enhance disc와 polishing paste를 사용한 군, M4군과 S4군은 Astropol disc를 사용한 군, M5군과 S5군은 carbide finishing bur를 사용한 군으로 다시 분류하였다. 또한 연마 후 Biscover 레진전색제를 적용한 군은 연마방법에 따른 각 군에 B를 추가하여 M1B군-M5B군 및 S1B군-S5B군으로 분류하였다. 제작된 모든 시편은 표면조도의 측정과 주사전자 현미경 관찰을 시행하기 전에 실온의 증류수에서 24시간 동안 보관하였다. 표면조도측정기를 사용하여 각 시편의 상면과 하면 모두에서 각각 5회씩 측정하여 평균 표면조도 값을 산출하여 통계적으로 분석하였으며, 각 군에서 대표적인 시편 1개를 선택하여 FE-SEM에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 복합레진의 표면조도 값은 polyester strip에 의해 형성된 모든 군에서 가장 낮게 나타났고, 레진전색제를 적용한 S군을 제외한 다른 모든 군에서 finishing bur로 연마한 군이 가장 높게 나타났다 (p<0.05), FE-SEM 관찰에서 레진전색제를 적용하기 전의 표면은 polyester strip을 사용한 M1군과 S1군이 가장 평활한 표면을 나타냈고, finishing bur를 사용한 M5군과 S5군은 필러의 탈락에 의해 형성된 여러 개의 기포와 함께 울퉁불퉁한 표면을 보였다. 2. 복합레진의 종류에 따른 표면조도는 레진전색제를 적용하기 전에는 통계학적으로 차이를 나타내지 않았으나, 레진전색제를 적용한 후에는 Micronew가 Filtek Supreme보다 평활한 표면을 나타내었다 (p<0.05), 3. 레진전색제를 적용하기 전에는 복합레진의 종류와 연마방법에 따른 표면조도 간에 상호 연관성이 있었으나, 레진전색제를 적용한 후에는 복합레진의 종류와 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.

나선형 토모테라피 방사선치료의 환자별 품질관리를 위한 라디오크로믹 필름 및 Dosimetry CheckTM의 성능평가 (Performance Evaluation of Radiochromic Films and Dosimetry CheckTM for Patient-specific QA in Helical Tomotherapy)

  • 박수연;채문기;임준택;권동열;김학준;정은아;김종식
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제32권
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    • pp.93-109
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    • 2020
  • 목 적: 나선형 토모테라피 방사선치료를 위한 환자별 품질관리용 라디오크로믹 필름 및 3차원 분석시스템인 Dosimetry CheckTM (DC, MathResolutions, USA)의 성능평가를 시행하였다. 대상 및 방법: 인체모형팬톰(Anderson Rando Phantom, USA)을 이용하여 위치 변이가 있는 3가지 형태의 복부 종양(130.6㎤), 복막 후면 종양(849.0㎤) 및 전 복부 전이 종양(3131.0㎤)을 모델링하였다. 조사면 고정너비(field width, FW)를 2.5-cm, 5.0-cm, 피치(pitch) 0.287, 0.43으로 하여 부위별 4개씩(plan01-plan04), 총 12개의 비교용 치료계획을 수립하였다. 이온전리함(1D)과 라디오크로믹 필름(Gafchromic EBT3, Ashland Advanced Materials, USA)을 치즈팬톰 내 삽입하는 방법(2D)과 빔 플루언스 로그정보를 이용하여 CT영상 위에 선량을 3차원으로 재구성하는 방식의 DC측정을 진행하였다. 스레드효과(thread effect)를 분석을 위해 리플(ripple) 진폭(%)를 계산하였고, 선량 분포의 패턴 분석을 위해 감마인덱스 분석(DD: 3%/DTA: 3mm, 합격 문턱 값: 95%)을 수행하였다. 결 과: 리플 진폭 측정 결과 복막 후면 종양이 평균 23.1%로 가장 높았다. 라디오크로믹 필름의 분석결과, 절대 선량 평균 1.0±0.9%, 감마인덱스분석 평균 96.4±2.2%로 95% 이상 통과하였으나 전 복부 전이 종양과 같이 넓은 부위 평가에 범위의 제한적이었다. 인체모형팬톰에 적용한 DC 분석결과 FW가 5.0-cm인 세 부위의 2D 및 3D 플랜 평균이 91.8±6.4%였다. 세 단면 및 선량 프로파일 분석을 통해 복막 후면 및 전 복부 종양 표적 전체 영역에 분석이 가능하였고, 선량-용적 히스토그램을 통한 계획 선량 대 측정의 선량 오차가 FW 및 pitch에 따라 커지는 것을 확인하였다. 결 론: DC측정방법은 별도의 측정기 없이 조사 중 측정된 빔 플루언스 로그정보만으로 3차원 환자 영상 데이터 위에 선량 오류를 구현할 수 있고 종양의 위치나 크기에 제한이 없어 크고 불규칙한 종양의 나선형 토모테라피의 치료 시 환자별 품질관리 성능이 매우 우수하며 활용도가 높을 것으로 생각한다.

고도난청아(高度難聽兒)에 대(對)한 잔존청력(殘存聽力) (A Study on Residual Hearing of Hearing Impaired Children)

  • 이규식;김두희
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제6권1호
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    • pp.51-63
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    • 1973
  • 고도난청아(高度難聽兒)에 대(對)한 잔존청력(殘存聽力)을 조사(調査)하기 위(爲)하여 1973년(年) 3월(月) 10일(日)부터 동년(同年) 11월(月) 28일(日)까지 한사대(韓社大) 부속(附屬) 농학교(聾學校) 재학생(在學生) 207명(名)(초등(初等) 138명(名), 중등(中等) 47명(名), 고등(高等) 22명(名)), 즉(卽) 남(男) 135명(名), 여(女) 72명(名)을 대상(對象)으로 문진(問診)을 통(通)한 사회의학적(社會醫學的) 배경조사(背景調査)와 특수교육연구소(特殊敎育硏究所) 방음실(防音室)에서 AS-105형(型) 진단용(診斷用) TRIO 청력측정기(聽力測定器)에 의(依)한 청력검사결과(聽力檢査結果), 다음과 같은 성적(成績)을 얻었으므로 이에 보고(報告)하는 바이다. (1) 의무교육(義務敎育)은 초등교육(初等敎育)의 취학률(就學率)도 정상아(正常兒)에 있어서와 달리 난청출현율(難聽出現率)에 비례(比例)하여 고도난청아(高度難聽兒)에 있어서는 여자(女子)쪽이 현저(顯著)히 낮은 경향(傾向)이었고, 상분학교(上粉學校)(중(中),고(高))에 진학(進學)할수록 더욱 심(甚)한 격차(隔差)를 보였다. (2) 적령기(適齡期)(초등(初等) 만(滿) 6세(歲), 중등(中等) 12세(歲), 고등(高等) 15세(歲))에 입학(入學)한 학생(學生)은 11.3%, 학령기(學齡期)(초(初) 6세(歲)${\sim}11$세(歲), 중(中)12(세)歲${\sim}14$(세)歲, 고(高)15세(歲)${\sim}17$세(歲))에 재학(在學)하고 있는 학생(學生)은 45.9% (남(男) 43.7%, 여(女) 50%)이였다. 이러한 현상(現象)은 현장교육(現場敎育)이 기대(期待)에 부응(副應)치 못하며 장해아동(障害兒童)을 기피(忌避)하고 임상적(臨床的)으로만 청력(聽力)을 개선(改善)할려는 부모(父母)의 학력(學歷), 직업(職業)(농업(農業)과 판매업(販賣業)이 50.8%)및 심리적(心理的)인 현상(現象)과 대부분(大部分)의 이비과병원(耳鼻科病院)에 잔존청력(殘存聽力)을 정확(正確)히 판단(判斷)할 수 있는 유아청력검사(幼兒聽力檢査) 시설(施設)이 없으므로 조기발견(早期發見)과 대책(對策)을 강구(講究)치 않는데 기인(基因)된다고 사료(思料)된다. (3) 실청(失聽)이 될수 있었던 원인(原因)은 대개(大槪) 선천성(先天性) 23.6%(유전성(遺傳性) 13.5%, 임신시이상(姙娠時異常) 10.1%), 후천성(後天性)47.9%(경련(痙攣) 11.6%, 홍역(紅疫) 7.7%, 열병(熱病) 7.7%) 약물중독(藥物中毒) 3.4%, 뇌막염(腦膜炎) 2.4%, 뇌염(腦炎) 1.5%, 기타(其他) 31.3%), 불명(不明) 28.5%인 경향(傾向)이었다. (4) 실청시기(失聽時期)는 6개월(個月) 이내(以內)가 31.4%(선천성(先天性) 24.2%), 생후(生後) $2{\sim}3$년(年) 14.0%, $6{\sim}12$개월(個月) 11.6%, $1{\sim}2$년(年) 9.7% 순(順)으로 생후(生後) 3년내(年內) 실청(失聽)된 학생(學生)이 약(約) 90%(138명(명))로 대부분(大部分)이었다. (5) 난청원인(難聽原因)에 따른 청력손실도(聽力損失度)와 실청시기(失聽時期)와는 일정관계(一定關係)를 발견(發見)할수 없었으며 난청종류별(難聽種類別)로는 전음성(傳音性)이 2명(名), 혼합성(混合性)이 8명(名)이고 감음성(感音性)이 97.5%(197명(名))로서 대부분(大部分)이었다. (6) 500 Hz. 중심(中心)$(B=\frac{a+2b+c}{4})$의 평균(平均) 청력손실도(聽力損失度)에 따른 잔청실태(殘聽實態)는 정상청력자(正常聽力者) 2명(名)(자폐증(自閉症) 1명(名), 고도(高度)의 언어장해아(言語障害兒) 1명(名)), $41{\sim}55\;dB$의 잔청(殘聽)을 가진 학생(學生)이 4.8%(10명). $56{\sim}70\;dB$가 19.3%(40명(名)), $71{\sim}90\;dB$가 18.4%(38명(名)), scale out(91 dB 이상)가 단지 23.3%(48명(名))였고, 검사불능(檢査不能)이 33.3%(69명(名))였는데 대부분(大部分)이 초등(初等) $1{\sim}2$년생(年生)과의 정신박약(精神薄弱)을 겸한 중복장해아(重複障害兒)도 다소(多小)있다. 따라서 75 dB 이상(以上)의 많은 잔청(殘聽)을 가진 학생(學生)이 약(約) 30%(62명(名))나 되므로, 조기발견(早期發見)과 보청기착용(補聽器着用)에 의(依)한 적당(適當)한 훈련(訓練)을 실시(實施)하였다면 정상아(正常兒)와 유사(類似)하게 일반학교(一般學校)에서 재학(在學)이 가능(可能)한 상당수(相當數)의 학생(學生)이 학교(學校), 사회(社會), 부모(父母)의 잘못으로 인하여 농(聾)이 아닌 상당수(相當數)의 학생(學生)을 청능(聽能)의 개발(開發)과 개선(改善)을 시켜주지 못하여 수화(手話)에 의존(依存)하는 농학생(壟學生)으로 만들었다고 생각하지 않을 수 없다. (7) 보청기장용자(補聽器裝用者)는 12%(207명중(名中) 26명(名))에 불과(不過)했으며 이를 잔청별(殘聽別)로 보면 $41{\sim}55\;dB$의 잔청(殘聽)을 가진 학생(學生)은 60%(10명중(名中) 9명(名)), $56{\sim}70\;dB$ 학생(學生)은 20%(40명중(名中) 8명(名)), $71{\sim}90\;dB$ 학생(學生)은 13%(38명중(名中) 5명(名)). scale out는10%(48명중(名中) 5명(名)), 검사불능자(檢査不能者)는 3%(69명중(名中) 2명(名))로 보청효과(補聽 果)를 즉시(卽時) 인식(認識)할수 있는 잔청(殘聽)을 가진 자(者)는 비교적(比較的)으로 많은 학생(學生)이 장용(裝用)하고 있으나, 단시일(短時日)에 보청효과(補聽效果)를 기대(期待)키 어려운 잔청(殘聽)이 적은 학생(學生)은 장용(裝用)치 않고 있는 경향(傾向)이었다. 이 현상(現象)은 대부분(大部分)의 학생(學生)이 음(音)에 대(對)한 경청태도(傾聽態度)마저되어 있지 않아 교사(敎師)와 가정(家庭)의 보청기(補聽器)에 대(對)한 이해(理解)와 Acoustic mettled에 의(依)한 청능훈련(聽能訓練)에 대(對)한 충분(充分)한 지식(知識)이 결여(缺如)된데 기인(基因)된다고 추정(推定)된다.

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