• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.21-29
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• 2024

본 연구에서는 반도체 패키징의 몰딩 공정에서 발생하는 EMC 폐기물을 재활용하여 실리카 나노입자를 성공적으로 제조하였으며, 이를 CMP 공정용 슬러리의 연마재 물질로 응용하였다. 상세히는, EMC 폐기물을 암모니아 용액과 소니케이터를 활용하여 열과 에너지를 가하는 에칭 과정을 통해 실리카 나노입자를 제조하기 위한 실라놀 전구체를 추출하였다. 이후 실라놀 전구체를 활용하여 졸-겔법을 통해 약 100nm를 나타내는 균일한 구형의 실리카 나노입자(e-SiO₂, experimentally synthesized SiO₂)를 합성하였다. 제조한 e-SiO₂는 물리화학적 분석을 통해 상용화된 실리카 입자(c-SiO₂, commercially SiO₂)와 동일한 형상과 구조를 지니고 있음을 확인할 수 있었다. 최종적으로, e-SiO₂를 연마재로 사용하여 CMP 공정용 슬러리를 제조하여 실제적인 반도체 칩의 연마 성능을 확인하였다. 그 결과, 반도체 칩의 표면에 존재하던 스크래치가 성공적으로 제거되어 매끈한 표면으로 바뀌게 된 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 물질의 재활용법에 대한 설계를 통해 EMC 폐기물의 부가가치를 향상시키기 위하여 반도체 공정에서 대표적으로 활용되는 고부가가치 소재인 실리카 입자로 성공적으로 제조하고 이를 응용하는 방법에 대해 제시하였다.

• 박물관보존과학
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• 제31권
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• pp.71-103
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• 2024

국립중앙박물관 보존과학부는 야외 석조물 정원에 전시하고 있는 여주 고달사지 쌍사자 석등의 정밀진단 및 비파괴 조사 등을 바탕으로 종합적인 손상도를 평가하고, 보존관리 방안을 검토하여 보존처리하였다. 보존처리는 정밀 진단-석등 옥개석 기존 복원부 해체-석등 옥개석 신석재 구조 보강 및 복원-석등 중석 기존 복원부 신석재 복원-복원부 표면 질감처리-세척(습식, 레이저)-고색 처리 순으로 진행하였다. 석등의 옥개석은 기존 복원부에서 발생한 이격에 대한 안전 진단 결과를 토대로 기존 복원부를 제거하고 신석재로 복원하였다. 복원용 석재는 광물 분석 결과를 참고하고 표면 색상 및 입자 크기 등을 고려하여 상주석 화강암으로 선정하였다. 신석재는 옥개석의 팔각 모서리 내림마루선 기준으로 3개의 조각으로 분할하여 에폭시 수지로 접합하였고 티타늄봉을 삽입하여 구조 보강하였다. 이번에 진행한 여주 고달사지 쌍사자 석등의 정밀진단 및 보존처리는 향후 야외에 위치한 석조문화유산의 보존 관리에 참고자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.233-241
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• 2024

본 연구에서는 센싱 기반 모니터링 스마트 파이프 개발 연구의 일환으로 화학적 전처리된 코팅 강관에 대한 유한요소해석을 실시하였다. 개발된 코팅 강관은 내·외면 개질 폴리에틸렌으로 화학적 코팅 전처리 과정을 수행하였으며, 확관 시 표면 코팅 손상을 최소화하기 위한 연결 부속을 사용한 코팅 강관의 해석을 수행하였다. 다양한 하중에 대한 구조성능 평가를 위해 토압 하중에 의한 정적 구조해석, 차량 하중에 의한 피로수명 평가, 인장 및 압축 하중에 의한 누수 저항성의 4가지 하중 조건을 설정 및 조사하였다. 해석 결과, 기존 에폭시 코팅 및 조인트 사용 강관 대비 개발 강관에서 개선된 피로 수명이 산출되었으며, 동일 직경의 조건에서 평균 56.1%의 최대 변위 감소와 61.2% 최대 응력이 감소함을 통해 개발 코팅 강관과 연결 부속의 안전성을 검증하였다. 이에 더하여 응력 분포 분석을 통해 체결부의 누수 저항성 역시 강관 중앙면 대비 우수함을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권3호
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• pp.42-49
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• 2024

전자기파 차폐 소재의 시장에서는 고주파 대역에서의 뛰어난 차폐 성능과 함께 유연성과 내구성이 중요한 요구사항으로 부각되고 있다. 특히 전자기파 간섭 문제를 해결하기 위해 고성능 EMI 필름의 필요성이 커지고 있으며, 이는 스마트 전자기기, 자동차 전장 시스템, 통신 장비 등 다양한 산업 분야에서 더욱 중요해지고 있다. 본 연구에서는 트라이모달 실버 페이스트를 개발하고 EMI 필름으로 제작하여 그 성능을 평가하였다. 개발된 실버 페이스트는 변성 에폭시 바인더를 사용하여 스크린 인쇄 공정에 적합한 물성을 갖추었으며, 5G 영역의 고주파 대역(26.5 GHz ~ 40 GHz)에서 차폐 성능이 평균 -99 dB로 우수함을 확인하였다. 특히 33.6 GHz에서 -90.3 dB의 차폐 효과를 보였다. 유연성 및 내구성 테스트 결과, 곡률반경 1 mm에서도 필름의 유연성을 유지하며 벤딩 사이클 시험에서 outer 벤딩의 경우 초기 저항이 0.51 Ω에서 10,000 사이클 후 0.64 Ω로 약 25.5% 증가하였고, inner 벤딩에서는 약 3.6% 감소하여 압축 응력에 대한 저항 감소를 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권4호
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• pp.389-399
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• 2008

단일광자방출컴퓨터단층촬영(SPECT) 시 정확도의 개선을 위하여 산란과 감약의 보정, 분해능의 개선이 매우 중요하다. 특히 호흡이나 맥동에 대한 심장의 움직임은 보정 에러의 원인이 된다. 심장 팬텀이 보정방법에 대한 검증을 위해 사용되고 있으나, 현재 사용 중인 팬텀들은 실제 인체 데이터와 다른 점이 많이 나타나고 있다. 즉 팬텀을 사용한 결과는 임상데이터와 같게 취급할 수가 없다. 저자들은 흉곽의 인체 구조와 같은 신뢰성 있는 새로운 팬텀을 개발하였다. 새로운 팬텀은 폐와 심장의 전면, 측면 및 상부가 접하는 작은 종격구조를 가지고 있다. 용기는 아크릴로 만들었으며 종격은 물 등가물질을 사용하여 제조하였다. 폐는 에폭시레진의 고형 폴리우레탄 폼을 사용하였다. 5가지 크기의 심장은 게이트 심근관류 SPECT의 정량적 분석을 위하여 개발되었다. 심장팬텀들의 종격은 같은 포지션에 위치할 수 있도록 고안되었다. 완성된 팬텀은 간과 담낭에 부착되고 각각 높이 조절이 가능하다. 5개의 심실의 용적은 각각 150.0, 137.3, 83.1, 42.7과 38.6ml이다. 새로운 팬톰을 사용하여 SPECT 검사를 시행하고 보정법을 적용한 후에 영상의 차이를 검토하였다. 심장의 3차원 단층상이 효율적으로 재구성 되었으며 여러 가지 보정방법의 차이를 나타내기 위하여 주관적 평가도 시행하였다. 저자들은 SPECT영상과 QGS(Quantitative Gated SPECT) 결과로서 보정방법의 차이를 나타낼 수 있는 새로운 팬텀을 개발하여 보고하는 바이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권4호
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• pp.276-283
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• 2013

연구 목적: 본 연구에서는 기성 지대주와 맞춤형CAD-CAM 지대주의 적합성 및 나사 사이의 안정성 대해 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 오스템 임플란트 시스템을 이용하였다. 동일회사에서 제작된 기성 지대주(Transfer abutment, Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea) 및 맞춤형CAD-CAM 지대주(CustomFit abutment, Osstem Implant Co. Ltd, Busan, Korea)와 국내 외주 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주(Myplant, Raphabio Co., Seoul, Korea)를 5개씩 선택, 제작하였으며 나사는 각 회사에서 제공되는 것을 사용하였다. 제조사의 지시에 따라 고정체와 지대주를 30 Ncm으로 조인 후 초기 풀림 토크를 3회 반복 측정한 후 통계 분석하였다(${\alpha}=.05$). 고정체-지대주 연결체를 에폭시 레진에 매몰 후 습식 절삭 및 연마하여 계면 사이의 적합성을 FE-SEM으로 관찰하였다. 결과: 지대주의 초기 풀림 토크 값은 각각 기성 지대주(Transfer abutment)에서 $26.0{\pm}0.30Ncm$, 동일 회사에서 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주(CustomFit abutment)에서 $26.3{\pm}0.32Ncm$, 외주로 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주(Myplant abutment)에서 $24.7{\pm}0.67Ncm$였다. 국내 외주 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주에서 유의적으로 낮은 초기 풀림 토크 값을 보였으며(P=.027), 고정체-지대주 계면에서 변연 간극이 관찰되었다. 결론: 본 실험의 한계 내에서 국내 외주 제작된 맞춤형CAD-CAM 지대주는 동일 회사에서 제작된 기성 지대주나 맞춤형CAD-CAM 지대주에 비해 더 낮은 나사 안정성 및 적합성을 보인다고 볼 수 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권5호
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• pp.697-709
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• 1997

발치 환자의 치료에서 결과의 안정성과 심미적인 요구를 만족하기 위해서는 상악 전치의 전후방 및 수직적인 위치와 순설측 경사를 올바르게 설정하여야 한다. 상악 치열에서 제 1 소구치를 발거하고 견치를 발치 공간으로 후방이동시킨 상태에서, 호선을 이용하여 전치를 후방견인시킬 때 치아의 설측 경사와 정출과 같은 부작용이 일어날 수 있으므로 이를 방지하기 위해 다양한 방법으로 힘과 모멘트의 조절을 시도하여야 한다. 치관의 한 지점에 적용되는 힘의 크기와 모멘트의 비율에 따라 치근막에 나타나는 응력분포가 변화하고 이를 알아냄으로써 치아이동 양상을 예측할 수 있다. 상악 전치부에 직접 힘을 가하게 되는 J-hook headgear는 전치부의 모멘트를 변화시키는 효과를 제공하므로, 본 연구에서는 호선의 전치부에 각각 다른 토오크를 부여하고 각 상태에서 J-hook headgear를 후상방으로 적용하였을 때 모멘트 변화에 따른 응력분포의 변화를 광탄성법으로 관찰하였다. 치조골 부위를 광탄성 레진으로 대체한 모형을 제작하고 인공 치아에 .022" slot의 standard edgewise bracket을 부착하였다. 측절치 bracket 원심 1mm지점 에 높이 7mm의 vertical loop을 가지는 호선을 .020" $\times$ .025" stainless steel wire 로 제작하였으며 중절치와 측절치 사이에 high pull f-hook headgear를 위한 hook을 납착하였다. 전치부에서 $0^{\circ},\;7^{\circ},\;14^{\circ}$ 의 토오크를 각각 부여한 뒤, loop을 1mm activation하였을 때 나타나는 응력분포와 각각에 high pull J-hook headgear를 교합면에 대하여 후상방 $35^{\circ}$ 방향으로 200mg의 힘을 적용했을 때의 응력분포를 비교하였여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결론 1. $0^{\circ}$ 토오크에서는 치근의 치근단측 1/2부위에 응력이 분포하였으나 순측에 비해 설측이 약하고 좁게 나타났고 특히 치근단에 집중된 응력은 순, 설측 모두에서 high pull J-hook headgear의 사용으로 감소하였다. 2. $7^{\circ}$ 토오크에서는 치근면을 따라서 응력이 분포하는데, 순측으로는 치조정에서부터 나타나는 응력이 치근면을 따라 서 치근단측 1/3부위까지 점차 폭이 좁아졌고, 설측은 순측보다는 약한 응력이 치근의 치관측 1/3에서부터 치근단까지 나타났다. 치근단에서는 순측보다 설측이 더 강하게 나타났고, high pull J-hook headgear의 사용으로 전반적으로 응력의 크기와 폭의 증가가 있었다. 3. $14^{\circ}$ 토오크의 호선에서는$7^{\circ}$ 토오크의 호선과 분포하는 응력의 양상은 유사하지만 좀 더 강하게 나타났고, 순측에서 는 치근면의 중앙부위가 폭이 가장 넓게, 설측에서는 순측에 비해 균일한 폭으로 응력이 분포하였다. 치근면을 따라서 나타나는 응력은 headgear를 사용하는 것이 사용하지 않은 경우보다 강하였고 순측보다는 설측이 더 강하였다. headgear를 사용하였을 때 치근단의 응력 집중은 순측에서보다 설측에서 더 크게 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권4호
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• pp.23-29
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• 2017

본 연구에서는 선박이송용 트레슬의 표면에 부착할 수 있는 광섬유센서 패키지를 설계하고 파장다중분할방식에 기초한 센서 네트워크를 설계한 후, 모의 트레슬 유닛을 이용한 실험을 통하여 트레슬의 구조적 건전 모니터링을 위한 스마트 트레슬의 가능성을 확인하였다. 광섬유 브래그 격자 센서는 알루미늄 관으로 만들어진 원통형으로 패키징 되었다. 또한, 패키징 된 광섬유 센서를 폴리머 튜브에 삽입 한 후, 튜브 내부에 에폭시를 충전하여 센서가 해수에 대한 부식저항과 내구성을 갖도록 하였다. 패키지 된 광섬유 센서는 0.2 MPa 하의 수압테스트를 통하여 해수에서의 사용에 대한 신뢰성도 검증되었다. 트레슬의 변형에 관한 유한 요소 해석에 의해 얻어진 트레슬 부재의 변위가 큰 곳을 중심으로 트레슬에 부착할 브래그 격자의 수와 위치를 결정하였다. 최대 하중이 가해지는 트레슬 부재의 변형은 ${\sim}1000{\mu}{\varepsilon}$의 변형율로 분석되었으며, 그 때 트레슬에 걸리는 최대 하중으로 인한 센서의 브래그 파장 변화는 ~1,200 pm으로 계산되었다. 유한 요소 해석에서 얻은 결과에 따라 센서의 브래그 파장 간격을 3~5 nm로 결정하여 트레슬에 하중이 가해 졌을 때 센서 사이의 브래그 격자 파장값이 겹치지 않도록 설계하였다. 5개의 광섬유센서 패키지로 구성된 센서 모듈 5개를 연결하면 브래그 격자 센서 50개가 네트워크 될 수 있으므로, 브래그 격자 파장 검출기의 광원 중심 파장이 1550 nm에서 150 nm 광학 창 내에서 모두 검출될 수 있도록 하였다. 모의 트레슬 유닛에 부착 된 5개의 광섬유 센서 패키지의 브래그 파장 이동은 광섬유 루프미러를 사용하는 브래그 격자 파장검출기에 의해 잘 검출되었으며, 그 때 검출된 브래그 격자 센서의 값은 최대 변형률이 약 $235.650{\mu}{\varepsilon}$로 측정되었다. 센서 패키징과 네트워킹의 모델링 결과는 실험 결과와 서로 잘 일치하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권4호
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• pp.260-268
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• 2017

목적: 치과 보철물을 적층 가공 기술로 제작하는 것은 많은 이점이 있으나 아직까지 연구 결과 부족으로 인하여 임상에서 널리 적용되고 있지 못하는 실정이다. 이 연구에서는 디지털 광학 기술 방식의 적층 가공 기술을 이용하여 제작한 치과 보철물에 있어서 재료에 따라 굴곡강도에 유의한 차이가 있는지 연구하기로 한다. 연구 재료 및 방법: 3유닛 고정성 보철 형태의 시편 제작을 위한 금속 지그를 제작하였다. 지그에 맞게 시편을 디자인하였다. 디자인 한 시편에 대하여 NC, DP-1, DT-1의 세 가지 재료로 디지털 광학 기술 방식의 출력을 하였다. 각 재료마다 5개의 시편을 제작하되 출력 각도를 수평면에 $30^{\circ}$로 하였다. 시편을 지그 위에 안착시키고 만능시험기로 굴곡강도를 측정하고 기록하였다. 기록한 데이터는 SPSS 상에서 일원배치분산분석법을 통하여 재료에 따른 파절 강도 차이의 유의성을 조사하였다. 사후 검정(Tukey Honestly Significant Difference test)은 그룹 간의 통계적 차이를 비교하여 시행되었으며 통계적 유의수준은 0.05로 하였다. 결과: 각 군들의 굴곡강도는 NC군은 $1119{\pm}305N$로 나타났고 DP-1군은 $619{\pm}150N$, DT-1군은 $413{\pm}65N$로 측정되었다. SPSS를 사용한 일원배치분산분석법 및 Tukey HSD에서는 NC와 DP-1, NC와 DT-1사이에 유의한 차이를 보였으며(P < 0.05), DP-1과 DT-1사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 결론: 디지털 광학 기술 방식으로 3D프린팅을 하여 제작한 3유닛 고정성 보철 형태의 레진 보철물에 있어서 메타크릴산 에스텔 재료가 높은 굴곡강도를 보여주었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권6호
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• pp.549-558
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• 2001

본 연구는 협측 이소맹출된 상악 제2대구치의 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 maxillary posterior crossbite appliance에 의해 상악 제2대구치의 치근단과 그 주위의 치조골에 발생되는 응력분포를 알아보기 위해 광탄성법을 이용하여 분석하였다. 상악의 치조골을 재현하기 위해 PL-3형의 epoxy resin과 PL-3보다 경질인 레진치아를 사용하여 협측 이소맹출된 상악 제2대구치를 광탄성모형으로 재현하였다. 광탄성 모형상에 maxillary posterior crossbite appliance를 적용하고 힘을 가하기 전과후의 응력분포를 알아보기 위해 원형편광기를 사용하여 모형의 전후방에서 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 상악 제2대구치의 구개면에 힘을 가한 경우, 협측과 구개측 치근첨에는 무늬차수 0.6차와 치경부에는 무늬차수 0.9차의 응력이 집중이 되어 나타났고 회전중심이 구개측 치근은 치근첨에, 협측 치근은 치근 1/4부위에 발생하였으며 이로 인해 제2대구치에 구개측으로의 비조절성 경사이동 및 회전력이 발생하였다. 2. 상악 제2대구치의 협측면에 힘을 가한 경우에는 구개면에 힘을 가한 경우 보다 협측과 구개측의 치근첨에 더 많은 무늬차수 2.2차의 응력이 발생하였다. 또한 치근하방의 치조골 부위에 응력의 발생과 함께 구개측 치근의 회전중심은 사라지고 협측 치근은 치근첨으로 이동하여 이로 인해 구개측으로의 조절성 경사이동 및 함입력이 발생하였다. 3. 상악 제2대구치의 협측이나 설측에 힘을 가한 경우, 고정원인 제1대구치는 치근첨부위에 소량의 응력이 발생하였고, 편측의 제2대구치에만 힘을 가한 경우보다 양측의 제2대구치에 동시에 힘을 가한 경우에서 더 많은 양의 응력이 제1대구치에 발생하였다. 이상의 결과는 협측 이소맹출된 상악 제2대구치의 구치부 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 maxillary posterior crossbite appliance를 적용할 때, 제1대구치의 고정원 상실을 최소화하기 위해서는 편측의 제2대구치를 먼저 개선시키고 그 후 반대측 제2대구치의 개선을 도모하는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 또한 구개측면보다는 협측면에서 견인력을 가하여 제2대구치에 함입력과 구개측으로의 조절성 경사이동을 발생시키는 것이 구치의 정출 및 회전에 의해 야기될 수 있는 교합장애를 방지할 수 있으리라 사료된다.