• 한국표면공학회지
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• 제55권6호
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• pp.390-397
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• 2022

Parylene-C which was mainly used for industries such as electronics, machinery and semiconductors has recently been in the spotlight in the medical field due to its properties such as corrosion resistance and biocompatibility. In this study we intend to derive a plan to improve the bonding strength of Parylene-C coating with the SUS304 base material for medical use which can be applied to various medical fields such as needles, micro needles and in vitro diagnostic device sensors. Through plasma pretreatment the bonding strength between Parylene-C and metal materials was improved. It was confirmed that the coated surface was hydrophobic by measuring the contact angle and the improvement of the surface roughness of the sample manufactured through CNC machining was confirmed by measuring the surface roughness with SEM. Through the above results, it is thought that it will be effective in increasing usability and reducing pain in patients by minimizing friction when inserting medical devices and in contact with skin. In addition it can be applied to various application fields such as human implantable stents and catheters, and is expected to improve the performance and lifespan of medical parts.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.20-25
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• 2020

나노과학과 나노기술의 발전에 따라 선택적 패턴 성장을 위한 기술이 주목을 받고 있다. 실리카(Silica) 나노입자는 바이오 라벨링, 바이오 이미징 및 바이오 센싱에 사용되고 있는 유망한 나노소재이다. 본 연구에서는 실리카 나노입자를 수정된 스토버 방법(Stöber Method)인 졸겔(Sol-Gel) 공정으로 합성하였다. 또한 기판의 표면을 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리하여 실리카 나노입자를 선택적으로 패턴 성장시켰다. 합성된 실리카 나노입자의 크기와 선택적으로 패턴 성장된 실리카 나노입자의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)으로 조사하였고, 기판의 표면 기능화에 따른 기판의 접촉각 특성을 조사하였다. 그 결과 OTS 용액으로 발수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자를 스핀 코팅하였을 때, 실리카 나노입자를 관찰할 수 없었으나, KOH 용액으로 친수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자가 잘 코팅되는 것을 확인하였다. 또한 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리한 기판영역 외에서만 실리카 나노입자가 선택적으로 패턴 성장하는 것을 FE-SEM으로 확인하였다. 이러한 실리카 나노입자의 패턴성장 특성을 염료가 도핑 된 실리카 나노입자에 적용한다면, 실리카 나노입자의 패턴 성장 기술은 바이오 이미징 및 바이오 센싱 분야에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.41-50
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• 2022

최근 실 내·외 공기 질 등 환경 개선에 대한 관심으로 탄소흡착제의 연구가 활발하다. 기본적으로 공기질을 악화시키는 원인 물질이 대부분 휘발성유기화합물인 것을 감안한다면, 탄소재료의 소수성을 개선하여 더 우수한 제거 효율을 확보하는 것이 중요하다. 본 논고는 탄소의 소수성 향상 방법과 소수성 측정 방법을 고찰하고자 한다. 일반적으로, 탄소재료의 소수성을 향상시키는 방법으로 열처리, 산 및 알카리 처리, 소수성 물질들을 이용한 코팅 및 침지 등이 알려져있다. 이러한 방법들을 통해 탄소재료의 소수성 향상은 가능하나, 탄소재료(특히 활성탄)의 기공 구조를 붕괴시키거나 흡착능력을 감소시키는 등의 한계점이 있다. 따라서, 본 논고에서는 일반적으로 사용되는 탄소재료의 소수성 향상방법에 더하여 재료의 전구체 변환 방법에 대해서도 간단히 소개하고자 한다. 더불어, 소수성개질의 여부를 판단하기위해 사용하고 있는 분석 기법들을 본 논고에 소개하며, 탄소재료에 대한 이해를 높이고자 한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.449-470
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• 2018

본 총설에서는 외부에 사용되는 목재를 풍화인자로부터 보호하기 위해 실행되고 있는 최근의 연구동향에 대해 조사 분석하였다. 주요 기상열화 인자로부터 목재의 표면 보호를 위한 연구 동향에 대하여 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 목재보존제로 사용된 크롬, 구리 등의 무기화합물이 목재를 기상열화로부터 보호할 수 있는 것으로 보고되었다. 또한 ACQ처리 목재의 표면에 wax나 oil같은 소수성물질과 UV 흡수제, HALS(Hindered Amine Light Stabilizers) 등을 방부목재 표면에 precoating하면 기상열화 저항성을 강화할 수 있다고 보고되었다. 또한 방부목재 표면에 불투명 도막형성의 페인트/스테인 및 반투명스테인등이 기상열화방지에 대한 시너지 효과가 높힐수 있다는 보고들이 다수 있었다. 또한 방부목재의 표면보호를 위한 재도장 처리의 필요성이 시사되었다. 투명성의 도막에 UV방지를 위한 첨가물로서 미세입자의 ZnO 또는 $TiO_2$, Co, Cr, Fe, Mn, Ni과 Ti 등의 금속이온, Tris-resorcinol triazine derivatives, triazine 및 Benzotriazole과 같은 UV흡수제 등이 소개되었다. Methylation, acetylation 또는 alkylation 등과 같이 화학적으로 개질된 경우에는 이로 인한 중량증가가 높은 경우 기상열화 방지효과가 상승된다는 연구들이 소개되었다, 열처리목재의 기상열화 저항성에 대해서는 여러 가지 상반되는 연구보고 들이 있었고, UV저항성을 지닌 도장의 필요성이 강조된 보고가 있어 보다 심도 있는 연구의 필요성이 시사되었다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.653-658
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• 2021

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 우수한 가공성을 가지고 있어 코팅 재료로 유망하지만 다른 불소계 고분자에 비하여 소수성이 약하여 부식 방지 등 그 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 PVDF의 부식방지 특성을 향상시키고자 사불화탄소(CF₄) 가스를 이용하여 플라즈마 불소화를 수행하였고, 유량에 따른 불소 함량 및 소수성 변화를 고찰하고 부식방지 특성을 확인하였다. PVDF 막 표면의 불소 함량은 사불화탄소 유량이 증가함에 따라 46.70%로 증가하였으나 그 표면자유에너지는 불소함량의 증가와 일치하지 않았다. 한편, PVDF 표면의 표면 거칠기는 불소화 유량에 따라 최대 150% 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 플라즈마 불소화는 불소화 기능기 도입 및 표면식각으로 인하여 표면자유에너지에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한, PVDF 코팅된 철판의 부식 정도는 미처리 철판에 비하여 표면 산소 함량이 49.2%에서 19.0% 이하로 크게 개선되었으며, 특히, 불소화 처리된 PVDF의 산소함량은 13.6%으로 불소화 처리되지 않은 PVDF보다 28.4 % 정도 낮아져 우수한 부식방지 특성을 보이는 것으로 관찰되었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권4호
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• pp.206-210
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• 2007

Aerospace aluminum alloys such as Al alloy 2024-T3 and 7075-T6 are subject to localized corrosion due the existence of intermetallics containing Cu, Mg or Zn. Chromate is currently widely used in the aerospace industry as the corrosion inhibitor for these alloys. However, chromate needs to be replaced due to its strong carcinogenicity. In this study, an extensive pigment screening has been performed to find replacements for chromates. Different categories of inhibitors were evaluated by immersion tests, DC polarization tests and other methods. Phosphates, zinc salts, cerium salts, vanadates and benzotriazole were found to be effective inhibitors for AA7075. Among those inhibitors, zinc phosphate was found to be the most effective in our novel, silane-based, one-step aqueous primer system. The performance of this primer is comparable to that of currently used chromate primers in accelerated corrosion tests, while it is completely chromate-free and its VOC is about 80% less than that of current primers. Studies by SEM/EDS showed that the unique structure of the superprimer accounts for the strong anti-corrosion performance of the zinc phosphate pigment. The self-assembled stratified double-layer structure of the superprimer is characterized by a less-penetrable hydrophobic layer at the top and a hydrophilic layer accommodating the inhibitors underneath. The top layer functions as the physical barrier against water ingress, while the lower layer functions as a reservoirfor the inhibitor, which is leached out only if the coating is damaged by a scratch or scribe. The presence of a silane in the primer further improves the adhesion and anti-corrosion performance of the primer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.224-224
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• 2012

For decades, carbon fiber has expanded their application fields from reinforced composites to energy storage and transfer technologies such as electrodes for super-capacitors and lithium ion batteries and gas diffusion layers for proton exchange membrane fuel cell. Especially in fuel cell, water repellency of gas diffusion layer has become very important property for preventing flooding which is induced by condensed water could damage the fuel cell performance. In this work, we fabricated superhydrophobic network of carbon fiber with high aspect ratio hair-like nanostructure by preferential oxygen plasma etching. Superhydrophobic carbon fiber surfaces were achieved by hydrophobic material coating with a siloxane-based hydrocarbon film, which increased the water contact angle from $147^{\circ}$ to $163^{\circ}$ and decreased the contact angle hysteresis from $71^{\circ}$ to below $5^{\circ}$, sufficient to cause droplet roll-off from the surface in millimeter scale water droplet deposition test. Also, we have explored that the condensation behavior (nucleation and growth) of water droplet on the superhydrophobic carbon fiber were significantly retarded due to the high-aspect-ratio nanostructures under super-saturated vapor conditions. It is implied that superhydrophobic carbon fiber can provide a passage for vapor or gas flow in wet environments such as a gas diffusion layer requiring the effective water removal in the operation of proton exchange membrane fuel cell. Moreover, such nanostructuring of carbon-based materials can be extended to carbon fiber, carbon black or carbon films for applications as a cathode in lithium batteries or carbon fiber composites.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권4호
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• pp.257-261
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• 2010

Surface energy is the principal factor of anti-condensation. High surface energy appears hydrophilic itself and low surface energy represents hydrophobic itself. The contact angle is widely being used for measurement of surface energy of materials, evaluation of coating performances, measurement of wettability, and so on. However, the existing contact angle measuring system is so expensive for purchasing and complicated, so it takes a lot of time and money to use. This study was conducted to develop the algorithm for evaluating hydrophilic performance through measuring the contact angle of water droplet automatically, and fabricate relatively simple measuring system using a low-cost monochrome camera and image processing. A constant amount of water was firstly allocated on a slide by a micropipette, and then the image of water droplet was captured by monochrome digital camera and sent to a computer. The image was binarized and then reduced noises by labeling. Finally, the contact angle of water droplet was computed by using three points (left, right, and top coordinates), simple linear mathematics, and trigonometric function. The experimental results demonstrated the accuracy and reproducibility of the developed system showing less deviations and deviation ratio.

• 한국재료학회지
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• 제25권12호
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• pp.647-654
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• 2015

Self-assembled monolayers(SAM) of microspheres such as silica and polystyrene(PS) beads have found widespread application in photonic crystals, sensors, and lithographic masks or templates. From a practical viewpoint, setting up a high-throughput process to form a SAM over large areas in a controllable manner is a key challenging issue. Various methods have been suggested including drop casting, spin coating, Langmuir Blodgett, and convective self-assembly(CSA) techniques. Among these, the CSA method has recently attracted attention due to its potential scalability to an automated high-throughput process. By controlling various parameters, this process can be precisely tuned to achieve well-ordered arrays of microspheres. In this study, using a restricted meniscus CSA method, we systematically investigate the effect of the processing parameters on the formation of large area self-assembled monolayers of PS beads. A way to provide hydrophilicity, a prerequisite for a CSA, to the surface of a hydrophobic photoresist layer, is presented in order to apply the SAM of the PS beads as a mask for photonic nanojet lithography.

• 펄프종이기술
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• 제47권6호
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• pp.164-169
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• 2015

Nowadays blending ratio of OMG (old magazine) in recovered paper used for manufacturing newspaper have been increased. When large amount of OMG is consumed in newsprint mill, brightness can be improved by inorganic pigments of coating layer. On the other hand decrease in yield of deinking process will be encountered because the pigments can be removed as reject of froth flotation process. Therefore selection of the optimal deinking agent is an important. Non-ionic surfactant have been used widely in newsprint mill. Non-ionic surfactant has amphoteric characteristics. Hydrophilic group is ethylene and propylene oxide that can induce hydrogen bonding with water molecules. In this regard, cloud point is an important parameter in order to control efficiency of deinking process because hydration of the hydrophobic group can be varied according to temperature of a system. In this study, deinking properties of ONP at high blending ratio of OMG was analyzed according to cloud points of non-ionic surfactants. $L^*$, $a^*$, $b^*$, brightness and effective residual ink concentration did not affected by the change of cloud points. Especially, flotation reject decreased significantly according to increase in cloud point of the non-ionic surfactant. Consequently, when a nonionic surfactant having a cloud point higher than the temperature of the system is used, properties of the deinked pulp can be maintained and yield of deinking process can be improved.