• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.71-76
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• 2012

해조류 및 따개비 등의 해양 생물에 의한 선박 및 해양 구조물 표면의 생물오손(biofouling)은 선박 운영비를 증가시키고 구조물을 유지, 보수하는데 어려움을 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 생물오손 방지 또는 생물오손 제거(fouling-release)를 향상시키는 방안으로 불소계 화합물인 perfluoropolyether (PFPE)를 이용하여 해양 생물의 표면 점착을 억제하는 방법이 연구되었다. 우선 생물오손을 예측할 수 있는 지표로서 물방울 접촉각이 측정되었다. 아민그룹으로 처리 된 친수성 표면이 갖는 $46.7^{\circ}$의 물방울 접촉각이 PFPE 처리 후 $64.5^{\circ}$로 상승하여 표면의 혐수성이 증가하였다. 이로 인해 초기에 따개비 포자 및 해양 미생물의 점착이 친수성 카르복실 표면과 비교시 약 15% 억제되었다. 또한 표면 코팅시 평탄면이 형성되어 PDMS로 처리된 표면 굴곡이 있는 표면보다 점착된 미생물의 제거가 용이하였다. 이러한 점착 억제 특성은 물리화학적 방법을 통해 측정된 물성들과 비교, 분석되었으며, 표면에 점착된 미생물의 염색을 통한 형광도 측정을 통해 표면 점착도가 정량적으로 분석되었다. PFPE가 갖는 가공의 용이성과 저독성 특성으로 인해 PFPE는 향후 단기간 생물학적 방오염이 필요한 해양 구조물 이외에 단백질 점착 억제가 요구되는 의료용 장비 등에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.31-37
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• 2013

텍스쳐링에 의해 실리콘 웨이퍼의 표면반사율을 감소시키는 것은 실리콘 태양전지의 효율향상을 위해 매우 중요한 공정이다. 본 연구에서는 에칭속도 제어를 위해 촉매제를 포함한 산 용액으로 텍스쳐링 처리한 웨이퍼의 표면효과와 그 태양전지 특성을 평가 고찰하였다. 텍스쳐링 전 $HNO_3-H_2O_2-H_2O$ 용액의 전처리는 표면반사율의 초기 저감효과를 가져왔다. 이는 산화특성에 의해 유기 불순물이 제거되고 텍스쳐링을 위한 핵의 생성에 기인한다고 할 수 있다. 이후 공정에서 불산/질산 용액에 인산 및 초산과 같은 완충제를 첨가한 혼합용액을 제조하고, 적정 농도 조합과 그 처리시간의 최적화를 통해 개선된 텍스쳐링 효과를 얻을 수 있었으며 이 효과는 표면반사율 감소를 통해 확인할 수 있었다. 이렇게 제조된 실리콘 웨이퍼에 반사방지막 코팅 후 태양전지를 제작하여 그 변환효율을 측정한 결과 16.4%의 양호한 특성을 나타냈다. 이는 개선된 텍스쳐링 처리에 의해 저감된 표면특성에 의한 단락전류의 증가에 기인한 것으로 추정된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.75-75
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• 2018

Commercially pure titanium (CP-Ti) and Ti-6Al-4V alloys have been widely used in implant materials such as dental and orthopedic implants due to their corrosion resistance, biocompatibility, and good mechanical properties. However, surface modification of titanium and titanium alloys is necessary to improve osseointegration between implant surface and bone. Especially, when titanium oxide nanotubes are formed on the surface of titanium alloy, cell adhesion is greatly improved. In addition, plasma electrolytic oxide (PEO) coatings have a good safety for osseointegration and can easily and quickly form coatings of uniform thickness with various pore sizes. Recently, the effects of bone element such as magnesium, zinc, strontium, silicon, and manganese for bone regeneration are researching in dental implant field. The purpose of this study was researched on the surface morphology of PEO-treated Ti-6Al-4V alloy after anodic titanium oxide treatmentusing various instruments. Ti-6Al-4V ELI disks were used as specimens for nanotube formation and PEO-treatment. The solution for the nanotube formation experiment was 1 M $H_3PO_4$ + 0.8 wt. % NaF electrolyte was used. The applied potential was 30V for 1 hours. The PEO treatment was performed after removing the nanotubes by ultrasonics for 10 minutes. The PEO treatment after removal of the nanotubes was carried out in the $Ca(CH_3)_2{\cdot}H_2O+(CH_3COO)_2Mg{\cdot}4H_2O+Mn(CH_3COO)_2{\cdot}4H_2O+Zn(CH_3CO_2)_2Zn{\cdot}2H_2O+Sr(CH_2COO)_2{\cdot}0.5H_2O+C_3H_7CaO_6P$ and $Na_2SiO_3{\cdot}9H_2O$ electrolytes. And the PEO-treatment time and potential were 3 minutes at 280V. The morphology changes of the coatings on Ti-6Al-4V alloy surface were observed using FE-SEM, EDS, XRD, AFM, and scratch tester. The morphology of PEO-treated surface in 5 ion coating solution after nanotube removal showed formation or nano-sized mesh and micro-sized pores.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.527-532
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• 2005

이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer Metal Composites, IPMC)는 전기활성 고분자이며, 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 나타내는 유연한 스마트 소재(soft smart material)이다. 이온성고분자-금속복합체의 표면전극 제조는 일반적으로 화학적 환원방법(무전해 전기도금)에 의해 제조되고 있지만, 이러한 방법에서는 그 재료가 다공성 고분자 막으로 표면이 균일한 전극을 제조하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 전극의 표면 저항을 감소시켜 응답속도를 증가시킴과 동시에 낮은 전압에서 큰 변위를 낼 수 있는 IPMC 제조방법을 고안하여 수행하였다. 화학적 환원방법으로 이온고분자-금속 복합체를 형성시킨 후, 이온빔보조증착법(Ion Beam Assisted Deposition)으로 균질한 표면 전극 층을 형성시켜 화학적 특성을 개선하여 전기적 자극에 의한 구동반응 속도를 향상시킬 수 있는 구동체 제조방법을 제안하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.52-58
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• 2020

본 연구에서는 MgF₂를 이용하여 LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂ 양극활물질의 표면을 코팅하여 전기화학적 특성과 열적 안정성을 평가하였다. 코팅된 MgF₂의 비율은 0.5, 1, 3 wt%로 조절하였다. 전기화학적 특성은 CV, 충·방전 프로파일, 출력특성, 수명특성을 분석하였고, 열적 안정성은 DSC 분석을 통하여 이루어졌다. 전기화학적 특성 분석 결과 0.1C에서 초기 방전 용량은 MgF₂ 코팅이 되었을 때 감소하였지만, 2C까지 출력을 향상 시켰을 때는 약간 향상된 방전 용량을 얻을 수 있었고, 수명특성 또한 향상되었다. 또한 DSC 분석 결과 코팅이 되었을 때 발열 온도가 증가하였고, 발열 피크의 세기 또한 감소하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.51-56
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• 2006

ITO(Indium tin oxide)glass 기판 위에 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly (styrene sulfonate)]와 PVX[poly(N-vinyl carbazole)] 고분자 물질을 정공 주입 및 수송층으로, 발광층으로 PFO-poss[Poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) end capped with poss]를 사용하여 ITO/PEDOT:PSS/PVK/PFO-poss/LiF/Al 구조의 고분자 발광다이오드를 제작하였다. 이때 스핀코팅을 위한 발광 유기재료의 농도와 열처리 온도가 소자의 전기적, 광학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 동일한 PFO-poss 농도에서 열처리 온도가 $100^{\circ}C$에서 $200^{\circ}C$로 증가할 경우 PLED 소자의 전류밀도와 휘도특성이 증가하는 경향을 나타내었다. 1.0 wt% 농도를 갖는 PFO-poss 유기물 발광충을 $200^{\circ}C$ 온도로 열처리 할 경우 $958\;cd/m^{2}$의 최대 휘도를 나타내었으며 발광파장은 523 nm 녹색계통의 파장이 크게 증가하여 청백색에 가까운 발광을 나타내었다. PFO-poss 농도증가(0.5 wt%에서 1.0 wt%)와 함께 PLED 소자의 열처리 온도를 $100^{\circ}C$에서 $200^{\circ}C$로 증가할 경우 CIE 색좌표는 청색 (x, y : 0.17, 0.14)에서 청백색 (x, y = 0.29, 0.41)발광으로 천이하는 경향을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.170-176
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• 2012

플로오로 함유 아크릴 공중합체를 여러 가지 조성의 아크릴 단량체[AA : 에틸 아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA) 혹은 메틸메타크릴레이트(MMA)], 퍼플로오로알킬에틸 아크릴레이트(PFA) 및 그리시딜메타크릴레이트(GMA)로부터 유화중합법(유화제 : 소디움 도데실 설페이트/노닐페놀에톡실레이트)으로 합성하였다. 아크릴 단량체 중에서 BA를 사용한 경우 가장 낮은 표면에너지를 가진 아크릴 공중합체를 얻을 수 있었으며, 최적량의 단량체 조성(BA: 87 wt%, GMA : 8.7 wt% 및 PFA : 4.3 wt%)에서 얻은 공중합체의 표면에너지/물에 대한 접촉각/methylene iodide에 대한 접촉각은 19.89 mN/m /$103.5^{\circ}$/$78.7^{\circ}$로서 높은 표면활성을 지닌 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 얻은 최적의 아크릴 공중합체는 높은 발수 및 발유 표면 특성을 지닌 코팅소재로 활용할 수 있을 것이다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권4호
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• pp.162-169
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• 2009

Pure titanium and its alloys are drastically used in implant materials due to their excellent mechanical properties, high corrosion resistance and good biocompatibility. However, the widely used Ti-6Al-4V is found to release toxic ions (Al and V) into the body, leading to undesirable long-term effects. Ti-6Al-4V has much higher elastic modulus than cortical bone. Therefore, titanium alloys with low elastic modulus have been developed as biomaterials to minimize stress shielding. For this reason, Ti-30Ta-xZr alloy systems have been studied in this study. The Ti-30Ta containing Zr(5, 10 and 15 wt%) were 10 times melted to improve chemical homogeneity by using a vacuum furnace and then homogenized for 24 hrs at $1000^{\circ}C$. The specimens were cut and polished for corrosion test and Ti coating and then coated with TiN, respectively, by using DC magnetron sputtering method. The analyses of coated surface were carried out by field emission scanning electron microscope(FE-SEM). The electrochemical characteristics were examined using potentiodynamic (- 1500 mV~+ 2000 mV) and AC impedance spectroscopy(100 kHz~10 mHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The equiaxed structure was changed to needle-like structure with increasing Zr content. The surface defects and structures were covered with TiN/Ti coated layer. From the polarization behavior in 0.9% NaCl solution, The corrosion current density of Ti-30Ta-xZr alloys decreased as Zr content increased, whereas, the corrosion potential of Ti-30Ta-xZr alloys increased as Zr content increased. The corrosion resistance of TiN/Ti-coated Ti-30Ta-xZr alloys were higher than that of the TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys. From the AC impedance in 0.9% NaCl solution, polarization resistance($R_p$) value of TiN/Ti coated Ti-30Ta-xZr alloys showed higher than that of TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.228-241
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• 2020

리튬 이온 전지의 양극과 음극 사이에 물리적인 층을 만들어주는 분리막은 분리막의 품질에 따라 리튬 이온 전지의 성능을 결정함에 따라 많은 관심을 받고 있다. 일반적으로 전기화학적 안정성과 적절한 역학적 강도를 갖고 있는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌으로 구성된 다공성 막이 리튬 이온 전지의 분리막으로 사용된다. 하지만 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 낮은 열 저항성과 젖음성으로 인해 리튬 이온 전지의 잠재력을 충분히 끌어내지 못한다. 녹는점 이상의 온도에 도달하게 되면 분리막의 구조가 변형되고 리튬 이온 전지는 단락된다. 분리막의 낮은 젖음성은 낮은 이온전도도와 부합하고, 이는 전지의 저항을 상승시킨다. 이러한 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 분리막의 단점을 극복하고자 이중 전기방사방법, 코팅 층 도포 방법, 코어 셸 구조 형성 방법, 제지법 등 여러 가지 방법들이 연구되었다. 언급된 방법들로 합성된 분리막들은 열 저항성과 젖음성이 크게 향상되었고 유연성과 인장 강도 같은 역학적 특성도 향상되었다. 본 리뷰 논문에는 각기 다른 방법으로 형성된 리튬이온 전지의 분리막에 대해서 다루고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.634-646
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• 2016

본 논문에서는 약용매에서 용해될 수 있는 지방산 변성 에폭시수지를 합성하였고, 합성한 수지의 용해도 평가가 이루어졌다. 지방산 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형 및 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지를 사용하였고, 여기에 지방산, dodecyl phenol (DP), toluene diisocyanate (TDI)를 도입하였다. 합성조건은 당량기준으로 에폭시수지/지방산 = 1/0.5, 지방산/DP = 0.25/0.25, TDI 0.5이었고, 에폭시수지 종류에 따라 12종류의 지방산 변성 에폭시수지가 합성되었다. 합성된 지방산 변성 에폭시수지에 대하여 점도 및 용매${\surd}$가용성을 평가한 결과, 벤젠고리와 글리시딜기의 함량 및 알킬기의 탄소수가 증가할수록 약용매에 대한 용해성이 우수한 것으로 나타났다. 또한 약용매에 용해성이 우수한 지방산 변성 에폭시수지를 사용하여 투명 도료를 제조하여 물성을 평가한 결과, 비스페놀A형 에폭시수지/지방산/DP/TDI의 당량비가 1.0/0.25/0.25/0.5인 것과 페놀 노볼락형 에폭시수지/지방산/DP의 당량비가 1.0/0.25/0.25인 조성에서 건조시간, 접착력, 도막경도, 내충격성, 내알칼리성에서 양호한 물성을 나타내었다.