• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.545-550
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• 2012

고에너지 금속 분말은 높은 용융점을 가진 산화피막의 점화방해 효과로 인해 점화가 용이하지 않다. 따라서 점화를 위해서는 단시간에 높은 온도의 열적 공간을 형성할 수 있는 점화원이 필요하며 스팀 플라즈마 점화원은 탄화수소 계열의 점화원, 수소-산소 점화원, 레이져 점화원과 다르게 짧은 시간에 안정적으로 5,000 K 이상의 열적 공간을 형성할 수 있다. 또한 스팀을 작동가스로 사용하므로 친환경적이며 경제적이다. 따라서 본 연구는 스팀 플라즈마 점화기를 연소 시스템에 적용하기 위한 기초 연구로서 방출 분광법을 사용하여 플라즈마의 온도 분포 및 화학종을 분석하였으며, 연소시스템에 적용하여 금속 분말의 점화를 가시적으로 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권4호
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• pp.442-450
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• 2021

컴퓨터 지원 설계 및 제조 기법(CAD-CAM)은 치과 영역에서 급속도로 발전해온 분야로, 다양한 보철 치료 영역에 적용되고 있다. 이 중 절삭형 방식(Subtractive Manufacturing)으로 분류되는 절삭가공 기법을 이용한 의치 제작은 상용화된 디지털 총의치 제작 방식 중 하나이며, 동시에 첨가형 방식(Additive Manufacturing)으로 분류되는 레이저 소결 혹은 용융 기법을 활용하여 피개의치를 위한 금속구조물을 보다 효율적으로 제작할 수 있게 되었다. 본 증례에서는, CAD-CAM을 통해 절삭형 방식으로 제작한 상악 총의치와 3D 금속 프린팅을 이용한 금속구조물과 절삭형 방식으로 제작된 인공치를 접목한 하악 임플란트 피개의치를 제작하였다. 이를 통해 기능적, 심미적으로 적절한 임상적 결과를 얻었으므로 이를 보고하는 바이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권6호
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• pp.270-278
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• 2018

STS 316L prepared by additive manufacturing (AM) exhibits deterioration of mechanical properties and wear resistance due to the presence of defects such as black-of-fusion defects, internal porosity, residual stress, and anisotropy. In addition, high surface roughness (integrity) of AM products remains an issue. This study aimed to apply ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology to STS 316L prepared by AM to increase the surface hardness, to reduce the surface roughness, and to improve the friction and wear behavior to the level achieved by bulk material manufactured using traditional processes. Herein, the as-received and polished specimens were treated by UNSM technology and their resulting properties were compared and discussed. The results showed that UNSM technology increased the surface hardness and reduced the surface roughness of the as-received and polished specimens. These results can be attributed to grain size refinement and pore elimination from the surface. Moreover, the friction of the as-received and polished specimens after UNSM technology was lower compared to those of the as-received and polished specimens, but no significant differences in wear resistance were found.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.212-225
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• 2021

금속 기지재 복합재료들(MMCs, Metal matrix composites)은 우수한 기계적 물성(강성, 강도, 마모 저항성, 경도 등)과 뛰어난 특성(열전도, 전기전도도, 부식 저항 등)으로 다양한 산업군에 활용되고 있다. 적층제조 기술이 발달함에 따라 복잡한 형상을 시간과 비용을 절약하여 제조할 수 있다는 이점으로, 적층 제조한 MMCs에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 MMCs를 적층 제조할 경우, 다양한 원인들에 의해 여러 문제들이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 MMCs의 특징들을 소개하고, 위의 문제들이 발생하는 원인을 고찰하여 소재와 Powder bed fusion (PBF) 공정 설계 관점에서 해결책을 제시하고자 한다. 본 논문은 향후 PBF 방식으로 적층 제조한 MMCs를 개발할 때 설계 및 제조 가이드라인을 제시하여 줄 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.143-149
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• 2020

본 연구에서는 금속 적층 제조로 출력한 격자 구조체의 내부 공극에 반응성 아크릴 화합물을 충진시켜, 밀도 제어가 가능한 밀실 복합 격자 구조체를 제작하는 것을 목표로 한다. 또한 본 격자 구조체를 건설분야에 적용하기 위하여 반응성 아클릴 화합물에 보통 포틀랜드 시멘트를 첨가함으로써 콘크리트와의 부착성능을 향상시킨 부착력 증진 반응성 아크릴 화합물을 검토하였다. 최종적으로 제조한 부착력 증진 반응성 아크릴 화합물을 격자 구조체 내부에 충진하여 밀도 제어형 기능성 복합 격자 구조체(Hybrid Lattice structure)의 비중, 흡수율 및 부착강도를 검토하였다. 그 결과, 밀도 제어 가능, 흡수율 1.0 % 이하 및 재령 1일 부착강도 1.78 MPa ~ 1.98 MPa의 결과물을 도출하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권3호
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• pp.211-218
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• 2019

목적: 본 연구에서는 CAD/CAM 기술로 제작한 4가지 금속하부구조물의 변연 및 내면 적합도를 비교하여 정확도 및 임상적 효용성을 알아보고자 한다. 재료 및 방법: 상악 중절치 레진모형치아를 삭제한 뒤 복제하여 Ni-Cr 합금 표준 모형을 제작하였다. 이를 공초점 현미경방식의 구강 스캐너를 이용해 12개의 STL 파일을 얻었다. CAD 프로그램 상에서 $50{\mu}m$의 시멘트 공간을 부여한 두께 0.5 mm의 금속하부구조물을 디자인하였다. Co-Cr 금속하부구조물은 다음 4가지 방법으로 제작하였다: Wax pattern milling & Casting (WM), Resin pattern 3D Printing & casting (RP), Milling & Sintering (MS), Selective laser melting (SLM). 변연 및 내면 적합도를 측정하기 위해 실리콘 복제법을 이용하였다. 측정한 결과값은 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)으로 통계처리하고, 사후검정으로 Scheffe test를 시행하였으며, 5% 유의수준으로 평가하였다(${\alpha}=.05$). 결과: 변연 적합도는 WM군($27.66{\pm}9.85{\mu}m$)과 MS군($28.88{\pm}10.13{\mu}m$)이 RP군($38.09{\pm}11.14{\mu}m$)에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 치경부 적합도는 MS군이 RP군에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 축면 적합도는 WM군과 MS군이 RP군과 SLM군 보다 통계적으로 유의하게 작았다. 절단면 적합도는 RP군이 통계적으로 유의하게 작았다. 결론: Wax pattern milling & Casting, Milling & Sintering법으로 제작한 Co-Cr coping의 변연과 축면에서의 적합도가 더 우수하였다. 모든 군의 Co-Cr coping의 변연, 치경부, 축면 적합도는 임상적으로 허용할만한 범위 안에 있었다.

• 대한화학회지
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• 제48권4호
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• pp.351-357
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• 2004

의료용 구리증기 레이저 개발의 일환으로 관통형 속 빈 음극관 글로우 방전(seethrough Hollow Cathode Glow Discharge; st-HCGD)을 이용하여 Cu 510.6 nm 방출선의 세기 증가를 조사하였다. 높은 전류에서도 매우 안정한 플라스마가 생성될 수 있도록 여러 가지 요인들 - 작동 전압 및 전류, 음극관의 길이와 내경 및 내부 형태, 음극관의 sputtering range 등 - 에 따른 최적조건을 찾는 실험을 수행하였다. 그 결과, 최종적으로 디자인된 글로우 방전셀에서는 앞선 여러 가지 실험으로 최적화된 조건을 적용하였다. 이들 최적화된 조건으로는 방전셀 내부에 아르곤 가스를 100 SCCM(standard cubic centimeter)으로 일정하게 흘려주었을 때의 방전셀 압력은 2.3 Torr 이며, 방전 전압 및 전류는 600 V, 700 mA(420 W), 음극관의 형태는 4-11-4 mm, 음극관의 길이는 40 mm 등이다. 한편, 700 mA 이상의 고전류에서 녹은 구리 음극관을 관찰함으로써 음극 sputtering으로 인한 플라스마의 온도가 최소 $1,000{\circ}C$ 이상에 이르렀음을 확인할 수 있었다(구리의 녹는점, $1084{\circ}C$).

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제12권2호
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• pp.100-106
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• 2020

PURPOSE. The purpose of this in vitro study was to evaluate the fitting accuracy of single crowns made from a novel presintered Co-Cr alloy prepared with a computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) technique, as compared with crowns manufactured by other digital and the conventional casting technique. Additionally, the influence of oxide layer on the fitting accuracy of specimens was tested. MATERIALS AND METHODS. A total of 40 test specimens made from Co-Cr alloy were investigated according to the fitting accuracy using a replica technique. Four different methods processing different materials were used for the manufacture of the crown copings (milling of presintered (Ceramill Sintron-group_cer_sin) or rigid alloy (Tizian NEM-group_ti_nem), selective laser melting (Ceramill NPL-group_cer_npl), and casting (Girobond NB-group_gir_nb)). The specimens were adapted to a resin model and the outer surfaces were airborne-particle abraded with aluminum oxide. After the veneering process, the fitting accuracy (absolute marginal discrepancy and internal gap) was evaluated by the replica technique in 2 steps, before removing the oxide layer from the intaglio surface of the crowns, and after removing the layer with aluminum oxide airborne-particle abrasion. Statistical analysis was performed by multifactorial analysis of variance (ANOVA) (α=.05). RESULTS. Mean absolute marginal discrepancy ranged between 20 ㎛ (group_cer_npl for specimens of Ceramill NPL) and 43 ㎛ (group_cer_sin for crowns of Ceramill Sintron) with the oxide layer and between 19 ㎛ and 28 ㎛ without the oxide layer. The internal gap varied between 33 ㎛ (group_ti_nem for test samples of Tizian NEM) and 75 ㎛ (group_gir_nb for the base material Girobond NB) with the oxide layer and between 30 ㎛ and 76 ㎛ without the oxide layer. The absolute marginal discrepancy and the internal gap were significantly influenced by the fabrication method used (P<.05). CONCLUSION. Different manufacturing techniques had a significant influence on the fitting accuracy of single crowns made from Co-Cr alloys. However, all tested crowns showed a clinically acceptable absolute marginal discrepancy and internal gap with and without oxide layer and could be recommended under clinical considerations. Especially, the new system Ceramill Sintron showed acceptable values of fitting accuracy so it can be suggested in routine clinical work.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.113-113
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• 2000

직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체중의 하나인 GaN를 청색 및 자외선 laser diode, 고출력 전자장비 등으로 응용하기 위해서는 낮은 접합저항을 갖는 Ohmic contact이 선행되어야 한다. 그러나 만족할만한 p-type GaN의 Ohmic contact은 아직 실현되고 있지 못하며, 이는 GaN와 접합 금속과의 구체적인 반응의 연구를 필요로 한다. 본 연구에서 앞서 Pt, Pt, Ni등의 late transition metal을 p-GaN에 접합시킨 결과 이들은 접합 당시 비교적 평탄하나 후열 처리과정에서 비교적 낮은 온도에서 기판과 열팽창계수의 차이로 인하여 평탄성을 잃어버리면서 barrier height가 증가한다는 사실을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 이러한 열적 불안정성을 극복하기 위하여 Ni과 Pd를 차례로 증착하고 가열하면서 interfacial reaction, film morphology, Fermi level의 움직임을 monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy) 그리고 ex-situ AFM을 이용하여 밝히고자 하였다. 특히 후열처리에 의한 계면 반응에 수반되는 구성 금속원소 간의 합금현상과 금속 층의 평탄성이 밀접한 관계가 있다는 것을 확인하였다. 이러한 합금과정에서 나타나는 금속원소들의 중심 준위의 이동을 체계적으로 규명하기 위해서 Pd1-xNix와 Pd1-xGax 합금들의 표준시료를 arc melting method로 만들어 농도에 따른 금속원소들의 중심 준위의 이동을 측정하여, Pd/Ni/p-GaN 및 Ni/Pd/p-GaN 계에서 열처리 온도에 따른 interfacial reaction을 확인하였다. 그 결과 두 계가 상온에서 nitride 및 alloy를 형성하지 않고 고르게 증착되고, 열처리 온도를 40$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 증가시킴에 따라 계면반응의 부산물인 metallic Ga은 증가하고 있으마 nitride는 여전히 형성되지 않는 것을 확인하였다. 증착당시 Ni이 계면에 있는 Pd/Ni/p-GaN의 경우에는 52$0^{\circ}C$까지의 열처리에 의하여 Ni과 Pd가 골고루 섞이고 그 평탄성도 유지되고 barier height의 변화도 없었다. 더 높은 $650^{\circ}C$ 가열에 의해서는 surface free energy가 작은 Ga의 활발한 편석 현상으로 인해 표면은 Ga이 풍부한 Pd-Ga의 합금층으로 덮이고, 동시에 작은 pinhole들이 발생하며 barrier height도 0.3eV 가량 증가하게 된다. 반면에 증착당시 Pd이 계면에 있는 Ni/Pd/p-GaN의 경우에는 40$0^{\circ}C$의 가열까지는 두 금속이 그들 계면에서부터 섞이나, 52$0^{\circ}C$의 가열에 의해 이미 barrier height가 0.2eV 가량 증가하기 시작하였다. 더 높은 $650^{\circ}C$가열에 의해서는 커다란 pinhole, 0.5eV 가량의 barrier height 증가, Pd clustering이 동시에 관찰되었다. 따라서 Ni과 Pd의 일함수는 물론 thermal expansion coefficient가 거의 같으며 surface free energy도 거의 일치한다는 점을 감안하면, 이렇게 뚜렷한 열적 안정성의 차이는 GaN와 contact metal과의 반응시작 온도(disruption onset temperature)의 차이에 기인함을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함이 줄어 들고, 이는 계면의 N의 out-diffusion을 방지하여 p-type GaN의 barrier height 증가를 막게 된다.

• Design & Manufacturing
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• 제13권2호
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• pp.17-21
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• 2019

In this study, selective laser sintered 3D printing mold core and metal core were used to investigate the difference of the thickness shrinkage from the gate of the injection molded part at a constant interval. SLS 3D printing mold core was made of nylon-based PA2200 powder and the metal core was manufactured by conventional machining method. As the PA2200 powder material has low strength, thermal conductivity and high specific heat characteristics compared with metal, molding conditions were set with the consideration of molten temperature and injection pressure. Crystalline resin(PP) and amorphous resin(PS) with low melting temperature and viscosity were selected for the injection molding experiment. Cooling time for processing condition was selected by checking the temperature change of the cores with a cavity temperature sensor. The cooling time of the 3D printing core was required a longer time than that of the metal core. The thickness shrinkage of the molded part compared to the core depth was measured from the gate by a constant interval. It was shown that the thickness shrinkage of the 3D printing core was 2.02 ~ 4.34% larger than that of metal core. In additions, in the case of metal core, thickness shrinkage was increased with distance from the gate, on the contrary, in the case of polymer core showed reversed aspect.