• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.203.2-203.2
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• 2016

미생물이 스스로 생성한 고분자 물질에 싸이며 군집체를 형성한 바이오필름은 고체 표면에 부착되며 우리 생활 속에 다양한 형태로 발견할 수 있다. 바이오필름은 미생물에 적합하지 않은 외부 환경으로부터 미생물 스스로 보호하는 기능을 하며, 형성된 바이오필름은 오랜 기간 동안 생존하여 살균제나 항생제로부터 저항성을 가져 살균과정에서 제거되지 않고 2차오염을 야기할 수 있어 식품 가공 기계 및 수도관, 의료기기 등에 형성되었을 경우 식품 오염, 상처 감염 등의 원인이 된다. 이 때문에 위생과 바이오필름의 상관관계를 인지하고 이를 제어하기 위한 연구가 여러 방법으로 진행되고 있다. 대표적인 방법으로는 천연 향균제 개발, 쿼럼 센싱(Quoroum sensing)과 같이 미생물의 신호전달 체계를 차단하는 물질 개발 및 플라즈마 처리 등이 있다. 본 연구에서는 격자형식의 유전장벽방전(DBD) 형식의 플라즈마 소스를 개발하여 바이오필름의 효과적인 제어 가능성을 확인하고, 제어 방식의 관계를 파악하였다. 플라즈마 처리 대상의 화학적 분석을 위하여 유기물질 등을 사용해 플라즈마 처리수 내 화학물질 분석 시스템을 구축하여 이를 기반으로 플라즈마로 생성된 HNO2, NO2-, H2O2 등의 화학종이 가지는 바이오필름 제어 관계를 살펴보았으며, 화학적 방법인 제어효과와 비교하여 플라즈마의 바이오필름 제어 특성에 대해 살펴보았다. 본 발표에서 플라즈마의 바이오필름 제어효과에 대한 분석에 대해 더 자세한 결과가 발표될 예정이다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.49-54
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• 2021

메틸 메타크릴레이트 분자를 전구체로 사용하여 원격 플라즈마 방식으로 중합체를 합성하는 반응에서 플라즈마 출력, 반응 압력 및 직접-간접 플라즈마 방식이 필름의 성장속도 및 화학결합 구조에 미치는 영향을 조사하였으며, FT-IR, XPS 등 분광학적 분석과 Langmvir 탐침을 사용한 플라즈마 특성 진단 결과와 함께 고찰하였다. 플라즈마 출력과 반응 압력이 증가하면 성장속도가 증가하지만 특정 영역을 넘어서면 식각 효과와 잦은 충돌로 인해 활성화 효율이 낮아져 다시 감소하였다. 중합 필름의 FT-IR과 XPS 분석 결과, 필름 내 탄소/산소 조성비는 플라즈마 출력이 커질수록 증가하였으며, 탄화수소성 C-C 탄소 조성비는 증가하는 반면 에스터성 COO 탄소 조성비는 감소하였다. 직접 플라즈마법이 간접 플라즈마법에 비해 필름의 성장속도는 2~5배 빠르지만, 전구체의 분자 구조를 유지하기 위해서는 간접 플라즈마법이 유리함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2011

곰팡이에 의한 감염과 바이오 필름 형성이 우리 인간에게 매우 유해하다는 것은 익히 알려진 바이다. 일례로, 이는 우리가 먹는 음식을 오염시키고 치아를 상하게 하며 수도관을 부식시키고 또 우리 몸속에 집어넣는 의료기기에서 자라 심각한 질병을 유발시키는 등 여러가지 문제를 일으킨다. 곰팡이 감염과 바이오 필름 형성을 막기 위해 항생제 및 화학물질 등을 이용하는 방법들이 있으나 저항성이 증가된 균주의 출현, 환경오염 등의 문제점을 유발시키고 있다. 따라서 좀더 지속적이고 환경친화적인 기술개발이 요구되어지고 있다. 강한 살균력이 있다고 알려져 있는 대기압 플라즈마는 이러한 기술개발에 적용해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 상온 대기압 플라즈마를 만들어 내는 여러 타입의 장치를 이용하여 곰팡이 살균과 이스트 바이오필름 형성 저해에 대한 조사를 하였고 플라즈마 처리에 따른 곰팡이 세포들의 세포학적 분자생물학적 영향에 대해 조사해 보았다. 대기압 상온 플라즈마 제트는 대기중에서 방안의 온도로 플라즈마가 생성되며 이를 페트리디쉬위에 접종된 이스트(Saccharomyces cerevisiae) 위 10 mm에서 조사한 결과 2분 이상의 처리를 했을 때 바이오 필름형성을 하지 못함을 보였고 곰팡이(Neurospora crassa)포자에 처리했을 때는 처리시간에 비례하여 발아하는 포자수가 감소하고 포자의 모양도 수축되는 것으로 관찰되었다. 대기압 플라즈마 제트는 대면적이 아닌 국부적 살균으로 살균력은 보이나 그 효율성이 낮아 이를 보완하기위해 DBD 형식의 플라즈마 장치를 만들었으며 이는 페트리디쉬의 모든 면을 동시에 조사할 수 있는 장점이 있다. 다만 제트와는 달리 플라즈마의 생성구간이 넓고 얇아 시료와 2~3 mm 간격을 띄우고 조사하였다. 제트와 마찬가지로 살균의 효과를 보였으며 기존의 단점을 극복하여 동시에 더 많은 면적을 조사 할 수 있게 되었다. 이를 통해 플라즈마의 살균능력을 직접 확인하였고 앞으로 더 많은 실험과 연구를 통해 일련의 과정들에 대한 원인을 규명하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권3호
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• pp.156-160
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• 2000

플라즈마 필름은 플라스틱 필름 표면의 유적성을 향상시키기 위하여 고전압처리 되었다. 플라즈마 필름과 계면활성제 필름(대조구)를 각각 직경 25mm 두께 1.5mm 골조 파이프 하우스에 피복하였다. 또한 40일 플러그 육묘된 풋고추를 110cmx25cm 간격으로 정식하였다. 피복시 수온을 7$0^{\circ}C$로 처리된 수적발생 장치에서 나온 수증기가 필름 표면에서 응결되어 흘러내려 비이커에 모인 양을 150분 후에 측정한 결과, 플라즈마 필름에서 2.56mL.100$cm^{-2}$ , 계면활성제 필름에서 0.94mL.100$cm^{-2}$ 이 나왔다. 피복 60일 후 오전 8시 20분에 시설내 필름 표면에 부착된 수적량은 플라즈마 필름에서 0.34mL.100$cm^{-2}$ , 계면활성제필름에서 0.32mL.10$cm^{-2}$ 이었다. 광 투과율은 플라즈마 필름 피복시설이 계면활성제 피복시설 보다 2.0% 높았다. 그리고 시설내 기온은 플라즈마 필름 피복시설이 계면활성제 피복시설 보다 0.5$^{\circ}C$ 높았다. 그러나 상대습도는 차이가 없었다. 풋고추 초장, 엽면적, 건물중 및 초기수량 또한 처리간에 차이가 없었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.323-326
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• 2009

본 연구에서는 대기압 플라즈마의 처리 조건에 따른 ITO 필름의 접착력 향상을 위한 접촉각 및 표면에너지의 변화를 관찰하였다. 대기압 플라즈마의 처리 변수로는 반응 가스, 처리 속도 방전 전압 및 시료와 플라즈마 헤드 사이의 방전 캡이며, 측정된 접촉각을 이용하여 ITO 필름의 표면을 분석하였다. 그 결과는 방전 전압이 증가할수록 접촉각은 낮아졌으며, 시료와 플라즈마 헤드 사이의 방전 간격은 2.5[mm]에서 접촉각이 낮게 나타나 ITO 필름의 접착력 향상을 위한 친수성 물질로 표면 개질됨을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.594-601
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• 2001

표면을 개질시켜 극성기를 도입한 다음 열융착시키는 방법으로 접착제를 사용하지 않고도 폴리에틸렌 필름과 알루미늄 판을 직접 접합시킬 수 있는지를 살펴보았다. 폴리에틸렌 필름은 산소 및 아크릴산 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였으며, 알루미늄 판은 끓는 물로 처리하거나 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였다. 폴리에틸렌 필름의 표면만을 개질시킬 경우에도 상당히 높은 접착력을 얻을 수 있었으며, 알루미늄 판의 표면까지 개질시킬 경우에는 접착시험시 폴리에틸렌 필름이 끊어질 정도로 높은 접착력을 얻을 수 있었다. 특히, 아크릴산플라즈마로 처리한 폴리에틸렌 필름과 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리한 알루미늄 판을 접합시킬 경우에는 필름 표면의 카르복실기와 판 표면의 아민기가 반응하여 아마이드 그룹을 형성하는 화학적 결합에 대한 가능성도 보여주었다.

• 접착 및 계면
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• 제4권4호
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• pp.1-6
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• 2003

대기압 플라즈마를 이용하여 폴리프로필렌 필름의 표면을 처리한 후 각각 극성 용매(water)와 비극성 용매(diiodomethane)를 사용한 접촉각 측정기로 필름 표면의 접촉각을 측정하였다. 측정된 접촉각을 이용해 표면 자유에너지 변화를 계산한 후 대기압 플라즈마 처리 전후의 폴리프로필렌 필름의 접촉각과 표면 자유에너지 상태를 비교, 분석하였다. 또한 대기압 플라즈마의 처리 조건을 바꿔가며 폴리프로필렌 필름 표면을 처리함으로써 접촉각과 표면 자유에너지가 각각의 처리 조건에 따라 어떠한 영향을 받는지 연구하였다. 대기압 플라즈마 처리 조건에 따라 접촉각 및 표면 자유에너지는 최적값을 보여주거나 일정한 값에 도달하는 경향을 보여 주었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.265-268
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• 2008

본 연구에서는 대기압 플라즈마의 처리 조건에 따른 Tri-acteyl-cellulose (TAC) 필름의 접착력 향상을 위한 접촉각 및 표면에너지의 변화를 관찰하였다. 대기압 플라즈마의 처리 변수로는 처리 속도, 방전 전력, 시료와 플라즈마 헤드 사이의 간격 및 $N_2$ 가스 유속이며, 각각의 처리 변수가 TAC 필름의 표면 특성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과 방전전력 및 $N_2$ 유량이 증가할수록 접촉각은 낮아지고 표면에너지는 증가하였다. 그리고 시료와 플라즈마 헤드 사이의 방전 간격은 2[mm]에서 접촉각이 낮고 표면에너지가 높게 나타나 TAC 필름의 접착력 향상을 위한 친수성 물질로 표면 개질됨을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.536-541
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• 2009

플라즈마 중합 아크릴산 필름을 원격 플라즈마 방식으로 Si과 KBr 기판 위에 증착하였다. 플라즈마 출력, 반응 압력, 간접 플라즈마 방식이 필름의 성장속도, 화학적 구조 및 화학 결합 상태 등에 미치는 영향을 조사하였다. 화학 구조와 화학적 상태는 FT-IR, XPS 분석과 curve fitting 기법으로 분석하였다. 플라즈마 출력에 따른 필름의 성장속도는 100 W에서 포화값을 보이지만, 압력에 대해서는 300 mtorr에서 최대값을 나타내었다. 플라즈마 출력을 높이거나 압력을 낮추면 단위 입자들에게 가해지는 에너지 값(W/FM)이 증가하여 아크릴산 분자의 파괴가 촉진되었다. XPS curve fitting 분석 결과, W/FM값이 커질수록 카르복실 COO 결합은 감소하지만 에테르 C-O 결합과 카보닐 C=O 결합은 증가하여 서로 반대의 경향을 보임을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2012

표면의 젖음성은 어플리케이션의 매우 중요한 점으로, 이것은 표면에너지와 표면의 조도에 의해 결정된다. 표면의 젖음성을 낮추기 위하여 저온 PECVD 공정을 통해 초소수성 박막을 만들었다. $SiO_xC_yH_z$ 필름을 만들기 위하여 RF power을 사용하였고, HMDS (hexamethyl-disilazane) precursor과 함께 수소 기체를 통해 증착하였다. 이 실험에서는 수소와 RF power를 변수로 진행하였고, 이것은 소수성 박막의 표면에너지를 변화시켰다. 필름을 합성한 후 contact angle measurement 및 AFM을 사용해 표면에너지와 표면조도를 관찰하였다. 또한 필름의 화학적 결합을 알기 위해 FT-IR을 이용하였다. 여기에서 표면의 에너지는 표면의 조도와 화학적 결합상태에 의해서 영향을 받았음을 알 수 있었다.