• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제22권1호
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• pp.144-155
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• 1997

This study evaluated shear bond strength between porcelain and resin cement according to various surface treatments of porcelain, and surface condition of debonded porcelain. 50 porcelain specimens(Celay block A2M7) and composite resin specimens(Clearfil Photo-Bright) were prepared, and divided into 5 experimental groups according to the treatment method of porcelain surface. 5 experimental groups by surface treatments were as follows; CONTROL Group : No surface treatment was done on the surface of porcelains. SAND Group : The surface of porcelains were sandblasted with $50{\mu}m$ aluminum oxide for 5 seconds. HF Group: The surface of porcelains were etched with 8% Hydrofluoric acid for 4 minutes. SIL Group: The surface of porcelains were coated with silane coupling agent and heated at $100^{\circ}C$ for 5 minutes. SAND+HF+SIL Group : The surface of porcelains were sandblasted with $50{\mu}m$ aluminum oxide for 5 seconds and etched with 8% Hydrofluoric acid for 4 minutes, and coated with silane coupling agent and heated at $100^{\circ}C$ for 5 minutes. After surface treatments on the prepared porcelain surface two pastes of Panavia 21$^{(R)}$ were mixed, they were applied between composite resin block and porcelain surface, and then excessive resin cements were removed, and its margin was surrounded with Oxyguard II. All specimens were stored for 24 hours in water at $37^{\circ}C$ and tested with Instron testing machine between porcelains and resin cements, and debonded porcelain surfaces were observed under Scanning Electon Microscope(Hitachi S-2300) at 20kvp. The values from each group were compared statistically by Student's t-test. The obtained results were as follows; 1. The shear bond strength without surface treatment of porcelain was the lowest among all experimental groups(p<0.05). 2. The detached porcelain surface with sandblasting alone had more remarkable cracks than with only Hydrofluoric Acid or Silane coupling 2gent, but showed the lowest value of shear bond strength among surface treated groups(p<0.05), 3. When porcelain surface was treated by hydrofluoric acid, it affected shear bond strength more than silane coupling agent, but there were no significant statistical differences(p>0.05). 4. When three methods were combined to increase shear bond strength between porcelains and resin cements, its value was the highest than the others(p<0.05). 5. In Scannig Electron Micrograph of detached porcelain surface with no treatment, the sample revealed adhesive failure between the porcelain and resin cement whereas detached porcelain surface with combination of three method cohesive failure on the porcelain.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-13
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• 2002

최근, 효율적인 다층박막 구조로된 풀칼라 유기 전계발광소자 (organic electroluminescient device, OELD)의 시제품이 개발된바 있다. 본 연구에서는 ITO (indium tin oxide)/glass 투명기판위에 다층구조의 OELD 소자를 진공 열증착법으로 제작하였다. 사용된 저분자 유기화합물은 전자수송 및 주입층으로 $Alq_3$(trim-(8-hydroxyquinoline)aluminum)와 CTM (carrier transfer material) 물질을 사용하였고, 정공수송 덴 주입층으로는 TPD (triphenyl-diamine)와 CuPc (copper phthalocyanine)를 각각 증착하였다. 발광휘도는 임계전압 10 V 이상에서 급격히 증가하였으며, $A1/CTM/Alq_3$/TPD/1TO 구조로된 OELDs 소자의 경우- l7 V전압에서 430 cd/$m^2$의 휘도특성과 파장 512 nm의 녹색 발광을 나타내었다. 한편 $Li-A1/Alq_3$/TPD/CuPC/1TO 다층구조로된 소자의 발광파장은 508 nm 이며, 발광휘도는 17 V에서 650 cd/$m^2$의 값을 얻을 수 있었다. Li-Al 전극을 갖는 다층구조에서 발광휘도의 증가는 정공주입층인 CuPc의 적층으로 발광층에서 재결합 효율이 개선되었기 때문이며, 또한 Li-Al 전극의 경우 Al전극에 비해 낮은 일함수(work function)를 갖기 때문으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권1호
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• pp.48-55
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• 2013

Objective: The use of nanoparticle products is expected to present a potential harmful effect on consumers. Also, the lack of information regarding inhaled nanoparticles may pose a serious problem. In this study, we addressed this issue by studying pulmonary toxicity after nasal instillation of Al-NPs in SD rats. Methods: The animals were exposed to Al-NPs at 1 mg/kg body weight (low dose), 20 mg/kg body weight (medium dose) and 40 mg/kg body weight (high dose). To determine pulmonary toxicity, bronchoalveolar lavage (ts.AnBAL) fluid analysis and histopathological examination were conducted in rats. In addition, cell viability was investigated at 24 hours after the treatment with Al-NPs. Results: BAL fluid analysis showed that total cells (TC) count and total protein (TP) concentrations increased significantly in all treatment groups, approximately two to three times. Also, lactate dehydrogenase (LDH) and cytokines such as TNF-alpha and IL-6 dose-dependently increased following nasal instillation of Al-NPs. However, polymorphonuclear leukocytes (PMNs) levels showed no significant changes in a dose dependant manner in BAL fluid. In the cytotoxicity analysis, the treatment of Al-NPs significantly and dose-dependently induced cell viability loss (20 to 30%) and damage of cell membrane (5 to 10%) in rat normal lung epithelial cells (L2). Conclusions: Our results suggest that inhaled Al-NPs in the lungs may be removed quickly by alveolar macrophages with minimal inflammatory reaction, but Al-NPs have the potential to affect lung permeability. Therefore, extensive toxicity evaluations of Al-NPs are required prior to their practical application as consumer products.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권6호
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• pp.1022-1027
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• 2004

홍국을 이용한 기능성 건강식품을 개발하기 위해서는 먼저 홍국의 유효성분인 monacolin K의 안정성을 검토할 필요성이 있다. 이에 열(20, 40, 60, 8$0^{\circ}C$), pH(2, 4, 8, 10), 유기산(pH 4.0으로 조정하기 위해 6% acetic acid, 0.6% citric acid, 1.5% lactic acid를 첨가) 및 수분량(0∼80%)을 조절하여 저장하면서 monacolin K 함량을 측정하였다. 그리고 중성 aluminum oxide를 이용하여 open column chromatography를 행하여 홍국으로부터 monacolin K를 분리하였다. 그 결과, monacolin K는 4$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 상당히 불안정하여 분해되었다. pH에 대해서는 pH를 조절하지 않은 상태 (pH 5.9) 에서 가장 안정하였고, 이어서 pH 8>4, 2>10의 순이었다. 3종의 유기산에 대한 안정성은 lactic acid>citric acid>acetic acid의 순으로 안정하였고, 산에 의한 안정성은 강산과 약산에 의한 차이보다 산의 종류에 따라 다른 것으로 사료되었다. 또한 monacolin K는 수분 함량이 증가함에 따라 분해율이 현저히 증가하였다. Open column chromatography에 의해 monacolin K는 홍국 중의 적색 및 홍색 색소나 다른 비색소성 성분으로부터 분리 할 수 있었으며, 이의 회수율은 70%로 나타났다.

• 폴리머
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• 제36권1호
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• pp.22-28
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• 2012

그래핀의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도 특성을 향상시키며 전기 절연성질을 유지하는 기능화된 그래핀/에폭시 복합체를 제작하여 전기 및 열전도도를 측정하였다. 기능화된 그래핀은 Hummers법을 이용하여 산화그래핀(GO)을 얻어낸 후 aluminum isopropoxide를 졸-젤 반응을 통해 $Al(OH)_3$를 그래핀 표면에 도입하여 제작하였다(Al-GO). GO와 Al-GO의 기능화 여부 확인을 위하여 XPS, FE-SEM, FE-TEM 분석을 시행하였으며 GO 표면에 $Al(OH)_3$ 층이 생성된 것을 확인하였다. 기능화된 그래핀/에폭시 복합체는 bisphenol A(DGEBA) 계열의 에폭시에 1, 3 wt%의 GO와 Al-GO를 첨가하여 전기저항을 측정하였으며 Al-GO가 GO와 비교하여 전기 절연성질이 우수하였다. 또한 DGEBA와 bisphenol F(DGEBF) 계열의 에폭시에 1 wt%의 GO와 Al-GO를 첨가하여 열전도 특성을 비교하였으며 순수 에폭시 레진과 비교하여 Al-GO/DGEBF는 23.3%, Al-GO/DGEBA는 21.8%의 열전도도 증가를 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.251-258
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• 2010

연구 목적: 이 연구의 목적은 표면처리방법이 지르코니아와 네 종류의 시멘트의 전단결합 강도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 총 120개의 디스크 모양의 산화 지르코늄 (3Y-TZP, Kyoritsu, Tokyo, Japan) 시편을 다음과 같이 표면처리 하였다: (1) $110\;{\mu}m$ 산화 알루미나 분사처리 (2) Silica coating ($Rocatec^{TM}$ 3M ESPE)를 이용한 표면처리 (3) 처리하지 않음. 각각의 표면 처리 후, 2종의 자가 접착형 시멘트 (RelyX Unicem, Maxcem)와 레진 강화 글라스 아이오노머 시멘트 (RelyX Luting), Bis-GMA 레진 시멘트 (Nexus3)를 시편에 부착하였으며 각 군은 UTM을 이용하여 전단결합강도를 측정하였다. 표면처리, 시멘트의 종류에 따른 결합강도의 차이를 살펴보기 위하여 일원변량분석 (One-way ANOVA)과 이원변량분석 (two-way ANOVA)을 이용하고 사후 분석으로 Tukey HSD test를 실시하였다. 결과: 로카텍 처리 후, RelyX Unicem을 부착한 군이 가장 높은 결합 강도를 보였으며 (P<.05) 알루미나 분사처리를 한 군과 로카텍 처리를 한 군은 아무런 처리를 하지 않은 군보다 유의하게 높은 결합 강도를 보였다 (P<.05). 또한 모든 표면상태에서 RelyX Luting은 다른 군에 비해 통계적으로 유의하게 가장 낮은 결합강도를 보였다 (P<.05). 결론: 본 연구의 결과에 따르면 RelyX Unicem은 지르코니아와 강한 결합력을 보였으며 로카텍 처리는 결합을 증진시키는데 효과적이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.337-337
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• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.591-591
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• 2012

본 연구는 Transparent conducting oxide (TCO, 산화물투명전극)를 이용한 박막태양전지 효율향상에 관한 것으로, 이중의 TCO층(Double-stacked TCO layer)의 효과적인 광학 및 전기적 설계에 관한 것이다. 기존 박막 태양전지에서는 투명전극 TCO layer로서, ITO (Indium-Tin-Oxide), FTO (Fluorine- Tin-Oxide), 및 AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등을 사용해 왔다. 각 TCO layer마다 장점이 있지만 단점 또한 존재한다. ITO의 경우 높은 전기적 특성을 가지는 반면 수소 플라즈마에 취약하고 기계적 강도에 취약해 ITO 단일층만으로 박막 태양전지에 적용하는 것에 제한을 받는다. 한편, AZO의 경우 전기적 특성도 우수할 뿐만 아니라 수소 플라즈마에도 내구성이 강한 장점이 있지만, 일함수가 p형 반도체보다 낮아 Schottky junction이 되어, 높은 전위장벽이 형성된다. 이는 정공의 이동을 방해하고, 정공의 축적이 일어나서 순방향 전압을 인가할 때 많은 전류의 감소를 가져온다. 또한, AZO와 p형 반도체 사이의 높은 직렬저항으로 인해 광전압(Voc, Open circuit voltage)와 충실률 (FF, Fill factor)가 떨어진다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ITO/AZO 2중구조의 TCO층을 적용하여 상기의 문제점을 해결하고자 한다. 이중 구조 TCO층은 Magnetron sputter system을 이용하여, 단계적으로 증착되었다. 빛이 입사하는 유리에 ITO를 제1전도층으로 증착하였는데, ITO는 입사광의 투과도와 전기전도성이 우수하다. 제2전도층으로는 AZO층을 이용하였으며, 실리콘 반도체층과 접하게 된다. AZO는 실리콘 증착시 발생하는 수소 플라즈마에 안정적이고, 물리적 강도 또한 우수한 장점이 있다. 이중 구조층위에 실리콘 광흡수층(Si absorber)을 증착하였으며, pin 구조를 가진다. 기존, 단일막 TCO층과 2중구조 TCO층을 이용하여, 실리콘 박막 태양전지를 구성하였다. 이때, ITO/AZO의 2중구조를 적용하였을 때 태양 전지 특성이 크게 향상된 결과를 얻을 수가 있었다. 특히, 전류밀도의 경우 ITO, FTO, AZO 각각 14.5 mA/cm2, 11.2 mA/cm2, 8.18 mA/cm2를 나타낸 반면 ITO/AZO 2중구조의 경우 약 17mA/cm2 로 크게 향상 되었고, 태양전지 변환 효율도 각각 7.5%, 6.9%, 4%에서 ITO/AZO 2중 구조의 경우 8.05%로 크게 향상되었다. 본 발표에서는 2중구조 TCO를 이용한 현공정에 적용 가능한 박막태양전지 효율향상 기법에 대해 논의하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제22권6호
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• pp.316-320
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• 2012

$Co_3O_4$, $Al_2O_3$ and $Co_3O_4$/$Al_2O_3$ mesoporous powders were prepared by a sol-gel method with starting matierals of aluminum isopropoxide and cobalt (II) nitrate. A P123 template is employed as an active organic additive for improving the specific surface area of the mixed oxide by forming surfactant micelles. A transition metal cobalt oxide supported on alumina with and without P123 was tested to find the most active and selective conditions as a heterogeneous catalyst in the reaction of styrene epoxidation. A bBlock copolymer-P123 template was added to the staring materials to control physical and chemical properties. The properties of $Co_3O_4$/$Al_2O_3$ powder with and without P123 were characterized using an X-ray diffractometer (XRD), a Field-Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), a Bruner-Emmertt-Teller (BET) surface analyzer, and $^{27}Al$ MAS NMR spectroscopy. Powders with and without P123 were compared in catalytic tests. The catalytic activity and selectivity were monitored by GC/MS, $^1H$, and $^{13}C$-NMR spectroscopy. The performance for the reaction of epoxidation of styrene was observed to be in the following order: [$Co_3O_4$/$Al_2O_3$ with P123-1173 K > $Co_3O_4$/$Al_2O_3$ with P123-973 K > $Co_3O_4$-973 K>$Co_3O_4$/$Al_2O_3$-973 K > $Co_3O_4$/$Al_2O_3$ with P123-1473 K > $Al_2O_3$-973 K]. The existence of ${\gamma}$-alumina and the nature of the surface morphology are related to catalytic activity.