• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.355-358
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• 2010

유도 결합 저온 플라즈마를 사용하여 폴리카보네이트 시료를 처리한 후 표면 특성 변화를 분석하였다. 표면 거칠기는 플라즈마 공정조건에 상관없이 표면 처리 후에 모두 증가하였으나, 산소 분위기에서 플라즈마 처리했을 때 가장 크게 증가하였다. 표면의 화학 결합 분석에서 플라즈마 처리 전 시료의 산소 함량이 산소 플라즈마 처리 후에 43% 증가하여 표면에 친수성 극성기의 형성이 촉진되었다. 공정 변수 중, 처리 시간에 따른 접촉각 변화는 산소 분위기에서 가장 낮은 접촉각 $9.17^{\circ}$을 얻을 수 있었고, 방전 전력의 증가는 같은 처리 시간에서 빠르게 접촉각의 감소를 보여 플라즈마 표면처리 시간을 단축시키는 효과를 주었다. 그러나 방전기체 유량의 증가에 대한 접촉각 변화에 대한 영향성이 크지 않았다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.184-190
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• 2009

표면의 친수성 작용기 형성과 접촉각 향상을 위하여 대기압 플라즈마를 이용하여 Tri-acetyl-cellulose(TAC) 필름에 대한 표면개질을 연구하였다. TAC 필름의 표면개질 목적으로 대기압에서 플라즈마를 발생시키기 위한 Dielectric barrier discharge(DBD) 구조의 플라즈마 반응기 내에서 이온화된 질소 플라즈마를 사용하였다. 플라즈마 처리 공정변수인 처리속도, 방전전력, 방전 갭 및 질소 가스 유속을 변화시켜가며 접촉각을 측정하여 접촉각과 표면에너지 변화를 검토하였다. 대기압 플라즈마 처리속도 100[mm/sec], 방전 전력 1.5[kW], 방전 갭 2[mm] 및 $N_2$ 가스유량 140[LPM] 에서 가장 높은 접촉각과 표면에너지 값을 보였다. 표면친수화의 정도는 플라즈마 방전 전력과 처리 시간에 의존하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.166.2-166.2
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• 2016

알루미늄 합금 표면의 도금피막 밀착성을 향상시키는 전처리 방법으로는 아연 치환법[이하; 징케이트(Zincate)처리]이 사용되고 있다. 2중 징케이트 처리에 의해 아연 치환층이 치밀화 하여, 아연 치환층의 일부가 알루미늄과 합금화 한다. 일본에서는 2중 징케이트 처리의 각 과정에 있어서 알루미늄 합금의 표면 상태를 X선 광전자분광장치(XPS)로 조사하였다. 본고에서는 Fe합금 징케이트 처리의 각 공정에 있어서 알루미늄 합금 표면을 XPS로 조사한 결과, 징케이트 처리에 기초한 피막의 구조와 밀착성 개선효과에 관하여 기술하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권3호
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• pp.6-11
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• 2007

본 연구는 플라즈마 처리한 고분자 복합재료 표면의 접촉각, X-선광전자분광법(XPS) 및 코로나 대전에 의한 표면 정전특성을 분석하여 발생된 화학적 변화와 정전적 특성 변화를 고찰하여 열화 메커니즘을 도출하였다. 플라즈마 처리된 시료의 접촉각 및 표면전위는 표면에 카르복실기 라디칼을 포함하는 다량의 측쇄화가 집중적으로 발생되어 처리시간에 따라 급격한 친수화가 진행되었다. 플라즈마 처리로 인한 화학적 변화에서 표면에 carboxyl 라디칼이 주로 형성되면서 급격히 표면 친수화로 변화하였다. 정전변화를 분석한 전위감쇠 결과에서 미처리 시료는 부극성 표면을 나타내었으나, 친수화 표면은 carboxyl 라디칼(-COO*)을 포함하는 정극성 라디칼로 인해 정극성 표면으로 변화하여 부극성 전하가 빠르게 감소하였다.

• 한국포장학회지
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• 제29권2호
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• pp.111-118
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• 2023

본 연구에서 연속형 레이저와 나노초 레이저의 경우에는 고분자와 물성 조건이 맞지 않아서, 고분자 필름 표면에 특정 패터닝이 구현되지 않았다. 그러나, 펨토초 레이저를 활용하여 HDPE, PP, PET 등의 식품포장 필름의 표면에 패터닝이 구현됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 식품포장 필름에서 펨토초 레이저 패터닝 공정 조건을 확립하였고, 싱글 펄스에 의한 대면적 원형 패턴, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패턴, 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패터닝을 교차하여 격자 패턴 등의 표면 패터닝 필름을 제작하였다. 또한, 표면 패턴 구조와 크기에 따른 패터닝 HDPE, PP, PET 필름은 SEM, AFM, 접촉각 분석을 통하여 그 특성을 확인하였다. 펨토초 레이저 패터닝을 하지 않은 각 대조군 필름의 표면 대비 대면적 원형 패터닝 HDPE 및 PP 필름, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 및 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 PET 필름의 표면은 27.1-37.5°의 접촉각을 나타냄으로써, 패터닝 후에 HDPE, PP, PET 필름은 친수성 표면으로 변화되었다. 반면, 나노-마이크로 크기의 돌기 표면구조를 갖고 있는 대면적 격자 패터닝 HDPE 필름의 경우에는 120.4°의 접촉각을 보임으로써, 패터닝 후에 소수성 표면으로 변화되었다. 따라서, 패터닝을 통해 친수성 표면으로 바뀐 필름들은 단백질, 세포, 바이러스 등을 비롯하여 식품의 물질들이 달라붙지 못하거나, 쉽게 떨어지는 엔티파울링 응용분야에 활용이 가능하다. 또한, 향후 좀더 정밀한 나노 및 마이크로 돌기 구조를 갖는 격자 패터닝을 통해 150° 이상의 초소수성 표면을 제작하게 된다면, 자가 청소(Self-cleaning) 등의 초소수성 표면 응용분야에 활용 가능할 것이다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1998년도 추계학술발표 논문집
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• pp.207-212
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• 1998

촉각과 관련된 물체의 :성질은 매우 다양하지만 본 연구에서는 특히, 직접적인 물체의 표면 가공을 통하지 않고 기하학적으로 유사한 표면 거칠기 특성을 재현할 수 있는 표면 생성 시스템을 .개발하였다. 개발된 표면 생성 시스템은 철선다발을 이용하여 임의의 물체 표면을 제시할 수 있는 구조를 가지고 있으며 'U"형 모양의 철선다발에 속한 각 철선의 위치를 축방향으로 이동함으로서 표면을 생성할 수 있는 구조를 가지고 있다. 따라서, 제시할 수 있는 표면의 생성 범위는 사용된 철선의 직경에 따라 결정된다. 본 논문에서는 이러한 시스템의 구조 및 설계, 그리고 개발된 시스템의 하드웨어에 관하여 기술한다.기술한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.111-112
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• 2022

자율운항 선박, 무인선 개발과 동 분야 디지털트윈 구현을 위해서는 선박 내부 데이터의 수집을 담당할 고신뢰성 선내 통신망 확보가 필수적이다. WiFi와 같은 전파 기반의 무선통신 시스템은 금속 구조물로 구성되는 선박 내 환경 자체가 원활한 통신의 장애 요소이다. 이러한 극한 환경 극복을 위해 자기장을 금속 표면에 유기하여 비 전파 기반으로 무선통신을 가능하게 하는 표면파 통신이 대안이 될 수 있다. 선박 전체의 일반 배치 관점에서 표면파 통신은 상갑판을 통해 크게 거주구역, 화물구역, 선수구역 및 기관구역 간 백본 통신망을 구성할 수 있으며 각 구역 별로는 부재의 개구부를 통해 금속 표면의 연속면을 확보하여 통신할 수 있다. 수밀 격벽의 표면파 통신 관통을 위해 비 도전체로 수밀은 유지한 채 아주 미세한 구멍을 확보하는 것으로도 금속 표면의 연속성을 확보할 수 있다. 이러한 표면파 통신을 활용하면 전파 기반의 무선통신, 비 전파 기반의 무선통신을 통합적으로 구성하여 선박 전체로는 선내 무선 백본망 구성, 그리고 각 구역 별로는 IoT 센서 네트워크 등의 선박 내부 고신뢰성 무선통신 확보가 가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.208-208
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• 2011

최근 유연기판 기술을 기반으로 대면적 roll to roll 공정기술 개발이 활발히 연구됨에 따라 이에 적용 가능한 대면적 플라즈마 소스의 중요성이 대두되고 있다. 대면적 플라즈마 처리 공정에 적용 가능한 소스 중 closed drift 타입의 선형 이온 소스는 제작 및 대면적화가 용이함에 따라 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 선형 이온 소스를 다양한 표면처리 공정에 효과적으로 적용하기 위해서는 방전 특성에 대한 이해를 바탕으로 각 공정에 맞는 이온빔 전류 밀도, 방전 전압 등의 방전 인자 조절이 필수적이다. 본 연구에서는 표면 개질, 식각 및 박막 증착 등의 다양한 분야에 활용 가능한 선형 이온 소스를 개발하였으며, 선형 이온 소스를 통한 표면 식각 공정을 집중적으로 연구하였다. 전극 및 자기장 구조에 따른 선형 이온 소스 내 플라즈마 방전거동 분석을 위해 object oriented particle in cell(OOPIC) 전산모사를 수행하였으며, 이를 통해 식각 또는 증착 공정에 적합한 이온 소스의 구조 및 공정 조건을 예측하였다. 또한 OOPIC 전산모사를 통해 예측된 이온빔 인출 경향을 Faraday cup을 이용한 이온빔 전류 밀도 측정을 통해 확인하였다. 실리콘 기판 식각 공정의 경우, 이온 전류밀도 및 에너지에 따른 식각 거동 분석, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각 특성 분석을 통해 최적 식각 공정 조건을 도출하였다. 특히, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각률 변화는 일반적으로 알려진 입사각에 따른 스퍼터링율과 유사한 경향을 보였다. 이온빔 에너지 3 kV, Ar 압력 1.3 mTorr 조건에서 기판 정지 상태시 약 8.5 nm/s의 식각 속도를 얻었다.

• 폴리머
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• 제28권3호
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• pp.218-224
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• 2004

고분자 생체재료에서 세포부착과 성장은 재료의 적심성, 화학구조, 표면전하 및 거칠기 등의 표면 성질에 의존한다. 본 연구에서는 저밀도 폴리에틸렌 필름 (LDPE)의 표면 적심성과 골수유래 줄기세포의 증식 및 성장성을 측정하기 위하여 플라즈마 처리를 실시하였으며 개질된 필름 표면의 특성을 조사하였다. 또한 LDPE 필름에서의 세포부착과 증식률은 세포수 관찰과 역전사 중합효소 연쇄반응으로 확인하였다. 표면성질의 하나인 물 접촉각 측정 결과 플라즈마 처리 시간이 길어짐에 따라 필름표면의 접촉각이 감소하였으며 암형성 유전자와 암억제 유전자의 발현률이 60∼70$^{\circ}$ 사이에서 높음을 확인할 수 있었다. 또한 세포수 관찰을 통해 접촉각이 60∼70$^{\circ}$인 표면에서 세포 증식률이 우수하여 표면성질이 세포의 성장과 분화에 중요함을 확인하였다.