• Journal of KSNVE
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• v.5 no.2
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• pp.147-152
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• 1995

본 글에서는 현재 유럽과 우리나라와 유사한 도로사정을 가진 일본, 홍콩 에서 행해지고 있는 타이어/도로 소음에 관한 연구 실태와 그 자료를 소개함으로써 자동차 자체의 소음뿐 아니라 환경 소음 관절에서 간과할 수 없는, 타이어/도로 소음에도 관심을 가져야 할 이유를 제시하였다. 본문에서 살펴본 각 국의 노력과는 별도로 유럽 공동체(EC)는 1991년에 타이어/도로 접촉에 의해 발생하는 소음을 제한 할 수 있는 기준이 1995년 10월 이전에 결정될 수 있다고 발표하고 있으며, 이에 따라 도로 표면과 자동차의 종류에 따른 소음 측정 방법에 대한 표준을 연구하기 위하여 ISO내에 ISO/TC 43/SC 1/WG 33라는 그룹이 1991년 설립되었다. 이와 같이 유럽에선 과거부터 행해온 실제도로 표면에 대한 연구뿐만 아니라 미래를 내다본 제도적인 측면에 까지 관심을 가지고 있음을 알 수 있다. 지금까지 언급한 바와 같이 다공성 도로 표면에 따른 초기 소음 감소량이 5dB(A) 이상이고 도로 수명이 다함에 따라 그 감소량은 0dB(A)가 된다. 그러나, 이 소음 감소량은 저소음 도로 표면에 대한 연구 동기를 제공하기에 충분한 가치가 있다고 생각된다. 이제 국내에서도 자동차 자체의 소음의 제어나 차음벽의 설치뿐 아니라 조소음 도로 표면에 대한 연구 가 병행되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.36.2-36.2
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• 2011

최근 나노기술의 비약적인 발전을 바탕으로 그 동안 구현이 쉽지 않았던 마이크로-나노 단위의 생체모사(biomimetics) 기술이 큰 각광을 받고 있다. 그 중에서도 특히 연잎 효과(lotus-effect)로 대표되는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성(superhydrophobicity) 표면 구현은 생물, 화학, 물질 등의 다양한 분야에 있어 큰 사용가치를 가지기 때문에 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 초소수성을 가지는 표면을 구현하기 위해서는 표면의 화학적인 조성을 변화시켜 표면의 거칠기를 증대시키는 방법과 표면에너지를 낮추는 방법으로 구분될 수 있으며, 이를 위해 표면에 나노구조체를 형성시켜 표면 거칠기를 증대시키는 방법과 silane 계열의 자가-형성 단일막(Self-assembled monolayer)을 코팅하여 표면에너지를 낮추는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 표면에 나노구조체를 형성시키는 과정에서 비싼 공정 비용이 발생하며, 대면적 구현이 쉽지 않다는 단점이 있으며, silane 계열의 자가-형성 단일막의 경우에는 제거가 쉽지 않아 추후 다양한 소자에의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법(Aqueous Electroless Etching)을 이용하여 대면적으로 합성시킨 실리콘 나노와이어의 표면 산소 흡착 처리를 통해 $156^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 구현하였다. 액상 기반으로 형성된 실리콘 나노와이어의 표면은 열처리 공정을 통해 OH-기에서 O-기로 치환되어 낮은 표면에너지를 가지게 되며, 낮아진 표면에너지와 산화과정에서 증대된 표면 거칠기를 통해 Wenzel-state의 초소수성 표면 성질을 보였다. 변화된 나노와이어의 표면 거칠기는 주사전자현미경 (FE-SEM)과 주사투과현미경 (HR-TEM)을 통해 관찰되었다. 또한, 나노와이어의 길이와 열처리 공정 조건에 따라 나노와이어의 표면을 접촉각 $0^{\circ}$의 초친수성(superhydrophilicity) 특성부터 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 특성까지 변화시킬 수 있었으며, 나노와이어의 길이에 따라 표면 난반사율을 조절하여 90% 이상의 매우 높은 흡수율을 가지는 나노와이어 표면을 구현할 수 있었다. 이러한 산소 흡착법을 이용한 초소수성 표면 구현은 기존 자가-형성 단일막 코팅을 이용한 방법에 비해 소자 제작 및 활용에 있어 매우 유리하며, 바이오칩, 수광소자 등의 다양한 응용 분야에 적용 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2001.11a
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• pp.200-200
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• 2001

백판지 면성은 표면 백색도의 변이, 불투명도의 변이, 광택도, 거치름도, 표면 지합, 표면 요철 등 다양한 인자들로 표현되고 있다. 인쇄소에서는 인쇄를 하기 때문에 화선 부에서의 백색도나 불투명도 등은 크게 불만 요소로 작용하지는 않으나 표면 요철의 경우에는 인쇄 후 화선부에서도 나타나기 때문에 고객 불만의 한 요소로 인식되어 진 다. 따라서 본 연구에서는 백판지 면성의 여러 인자 중 표면 요철의 평가에 대해 다루 고자 하였다. 백판지 표면 요철을 시각적으로 나타내기 위한 방법으로 3-Dimensinal topography를 얻을 수 있는 Zygo와 Stylus를 이용, FFT 변환을 통하여 2-dimensional topography를 얻는 방법이 연구되었다. 그러나 기자재 비용, 측정 시간 등의 문제 등으로 표면 요철 을 평가하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 백판지를 T APIO를 이용하여 O.2mm간격으로 두께를 측정하였고 A verage slope와 Profile length라는 개념을 도입하여 수치 적으로 표면 요철을 정 량화 하였다. Average slope는 1mm 간격으로 이동하였을 때 높이의 편차를 평균하는 값이다. 또 한 Video eam을 이용하여 표면 요철의 형태를 촬영하여 시각적으로 판단할 수 있도록 하였다. 위의 측정 방법으로 국내, 외 12개의 Sample에 대해 Profile length와 Average s slope를 계산하였다. 고객의 주관적 평가를 의사결정 방법 중 하나인 AHP법을 이용하여 주관적인 정성 평가를 수치적으로 정량화할 수 있었으며 실제 측정 결과와 비교, 상관분석을 실시 하 였다. 고객의 평가 결과와 Profile length, average slope의 상관성을 분석한 결과 A Average slope에서 유의성 있는 상관성을 얻을 수 있었고 표면 사진을 비교하였을 때 C Coating 방식 등을 유추할 수 있었다. 이러한 평가 방법을 현장에 적용하였으며 그 결과, 공정 개선 전, 후의 표변을 측정, 개선 유무를 쉽게 판단할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.34.1-34.1
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• 2011

풍력발전기 블레이드 설계에 적용하기 위한 에어포일의 선택 혹은 설계에 있어서 가장 중요한 요소 가운데 하나는 표면 거칠기 변화에 따른 에어포일 성능의 민감도이다. 블레이드 표면은 대기 중의 먼지, 곤충 시체 등에 따라 계속적으로 오염되며 이는 에어포일의 설계 당시의 성능을 계속적으로 저감시킨다. 이러한 표면 거칠기의 증가는 에어포일의 종류에 따라 성능을 50% 이상 저감시키며 이는 블레이드의 설계 성능을 저감시키므로 블레이드 설계를 위한 에어포일 선정 단계에서 표면거칠기 민감도가 가능한 낮은 에어포일을 선정하여 블레이드의 공력 설계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 표면 거칠기 변화로 인한 에어포일의 성능 저감이 실제 블레이드의 성능에 어떠한 영향을 주는지를 살펴 보았다. 에어포일은 표면이 깨끗한 상태와 ZZ 테입을 부착하여 표면이 심각하게 오염된 상황을 모사하여 두 경우 모두를 풍동 시험한 DU 에어포일 시리즈를 선정하였다. 3MW 급의 블레이드에 대하여 두께비 40%~18%의 에어포일을 적용하여 설계를 수행하였으며 두께비 30%~18%에어포일에 대하여 표면이 깨끗한 경우와 오염된 경우의 데이터를 적용하여 블레이드 성능 변화 및 다른 성능 변수들의 변화를 살펴보았다. 블레이드 성능에 대하여는 BEMT를 적용하여 설계 및 시뮬레이션을 수행하였다. 연구 결과 에어포일의 성능 저하는 블레이드 공력 효율에 있어서 8%의 저감을 나타내며 7%의 극한하중 저감을 보이는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.83-83
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• 2018

최근 의료, 보건, 헬스케어 분야에 대한 관심이 증가함에 따라 질병의 조기 진단 연구가 각광 받고 있다. 특히 표면증강 라만 산란 (Surface Enhancement Raman scattering)은 고분자 검출을 위해 가장 유용한 물리 화학적 기법으로 SERS를 활용한 특정물질 검출 기술 개발에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 나노구조의 국부적 표면 플라즈몬의 공명조건 (Surface Plasmon Resonance, SPR)으로 유도된 전자기장은 우수한 SERS 신호를 나타낸다. 따라서 표면 플라즈몬 공명 효과는 귀금속 나노입자의 종류, 크기 및 형태, 기판의 형상 및 구조 등에 의해서 달라지게 되므로 이들을 조절하여 보다 민감한 SERS 신호를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 고감도 SERS-Active 기판을 제작하기 위해 SERS 기판 표면의 나노구조를 최적화 하였다. SERS 기판 표면을 제어하기 위해 공정파워, 공정압력, 기판의 온도 등의 증착공정 변수에 변화를 주어 표면의 나노구조를 형성하였다. 이를 분석하기 위해 SEM 분석을 통해 피라미드형 실리콘 기판 표면의 Au 나노구조 금속 박막을 확인하였고, XRD를 이용하여 결정성 및 결정크기를 확인하였다. Rhodamine 6G를 이용한 라만 분석을 통해 SERS 신호의 강도를 알 수 있었다. 금속 나노구조의 형태, 온도 제어를 통해 SERS 신호강도가 우수한 나노구조 기판을 제조 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.78-78
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• 2018

전기 아연도금은 철강의 내식성을 향상시키기 위한 희생양극으로 사용되어 왔다. 이러한 아연 도금층의 내식성은 그 아연에 의하여 부식으로부터 보호받는 철강 소재의 수명과 직결됨에 따라 아연 도금층의 성능 특히 부식저항성을 높이는 연구는 소재 수명 뿐만이라 성능의 유지하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 전기 아연 도금층에 표면에너지가 낮은 물질인 테플론을 얇게 코팅함으로써 발수성 표면을 구현하였다. 발수성 표면은 물에 대한 젖음성이 매우 낮기 때문에 부식 저항성이 높은 것으로 알려져 있는데, 이는 표면의 거칠기를 제어함으로써 그 효과를 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 특히 전기 아연 도금의 후처리로 알려진 인산염 처리를 이용하여 전기 아연 도금층의 표면형상 구조를 제어하였다. 그리고 그 표면에 테플론을 코팅함으로써 초발수 성질을 구현하였고, 이를 통해 아연 도금층의 내식성 향상에 대하여 분석하였다. 그 결과, 인산염처리에 의하여 표면형상의 구조가 거칠어질수록 테플론 코팅 후 접촉각과 물방울의 이동성은 증가하였다. 이는 표면형상에 의해서 공기층이 물방울 아래에 고립되어 있다는 것을 의미하고, 이러한 공기층으로 인하여 아연 도금층의 내식성은 크게 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.162-162
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• 2014

최근 들어 wearable computing에 대한 수요가 증가하면서 flexible device에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, flexible device를 구현하기 위해서는 기판의 damage를 줄이기 위한 저온공정, device life-time 향상을 위한 passivation, 와이어 본딩 등 다양한 문제들이 해결 되어야 한다. 이러한 문제들 중, polymer 기판과 금속간의 접착력을 향상시키기 위해서 많은 연구자들은 기판의 표면에 adhesive layer를 도포하거나 금속잉크의 solvent를 변화시키는 등의 연구를 진행해왔다. 종래의 연구는 기존 device를 대체 할 수 있을 정도의 생산성과 polymer 기판에 대한 열 적인 손상 이 문제가 되었다. 종래의 문제를 해결하기 위하여 저온공정, in-line system이 가능한 준 준 대기압 플라즈마를 사용하였다. 본 연구에서는 금속잉크를 Ink-jet으로 jetting하여 와이어 본딩 하는 과정에서 전도성 ink의 선폭을 유지시키고 접착력을 향상하기 위하여 준 대기압 플라즈마 공정을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. Polymer 기판 표면에 roughness를 만들기 위해 대략 수백 nm 크기를 갖는 graphene flake를 spray coating하여 마스크로 사용하고 준 대기압 플라즈마를 이용하여 표면을 식각 함으로써 roughness를 형성시켰다. 준 대기압 플라즈마를 발생시키기 위해 double discharge system에서 6 slm/1.5 slm (He/O2) gas composition을 하부 전극에 흘려보내고 60 kHz, 5 kV 파워를 인가하였다. 동시에 상부 전극에는 30 kHz, 5 kV 파워를 인가하여 110초 동안 표면 식각 공정을 진행하였다. Graphene flake mask가 coating되어 있는 유연기판을 산소 플라즈마 처리 한 후 물에 3초 동안 세척하여 표면에 남아있는 graphene flake를 제거하고 6 slm/0.3 slm (He/SF6)의 유량으로 주파수와 파워 모두 동일 조건으로 110초 동안 표면 처리를 하였다. Figure 1은 표면 개질 과정과 graphene flake를 mask로 사용하여 얻은 roughness 결과를 SEM을 이용하여 관찰한 결과이다. 이와 같이 실험한 결과 ink와 기판간의 접촉면적을 늘려주고 접촉 각을 조절하여 Wenzel model 을 형성 할 수 있는 표면 roughness를 생성하였고 표면의 화학적 결합을 C-F group으로 치환하여 표면의 물과 접촉각 이 $47^{\circ}$에서 $130^{\circ}$로 증가하는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.3
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• pp.107-114
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• 2015

Electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces has received increased attention. In the present work, electrochemical modification of Au surfaces for fabricating nanostructured Au surfaces in the absence of externally added precursors is presented, which is different to the previous methods utilizing electrochemical deposition of externally added precursors. Application of anodic potential at Au surfaces in phosphate buffers containing $Br^-$ resulted in the anodic dissolution of Au, which produced Au precursors at the electrode surfaces. The resulting Au precursors were further reduced at the surface to produce nanostructured Au structures. The effects of applied potential and time on the morphology of Au nanostructures were systematically examined, from which a unique backbone type Au nanostructures was produced. The backbone type Au nanostructures exhibited high surface-enhanced Raman activity. The present work would give insights into the formation of electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2009.10a
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• pp.243-244
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• 2009

From large to small vessels of the surface is not smooth. and The surface ship has a surface roughness. Because surface roughness increases the surface resistance and heat transfer, be considered when designing a ship that is an important design factor. Due to surface roughness study on flow around and due to changes in flow and turbulence intensity for the ongoing research is conducted. Roughness of the surface ships from the ship by air as well as machines can be widely applied. In this study, the surface roughness of the leisure marine interval, any change will affect the surface flow, area due to surface roughness for boundary-experimental study was performed.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.4C
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• pp.239-245
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• 2008

In this study, a fundamental-level study was performed to establish knowledge-base for the development of optimal surface-wave method for urban areas with adjacent structures. First, theoretical modelling was performed to investigate the influence of adjacent structures on dispersion characteristics of surface waves. Later, the geotechnical sites with a concrete model of adjacent structure and a real subway box structure were tested by surface-wave method to investigate the influence of adjacent structures. The major influencing factors of adjacent structures on surface-wave propagation were direct distance between measurement array and adjacent structure, stiffness contrast between layers and type of seismic source.