• Title/Summary/Keyword: Light Metal

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Coordination chemistry of mitochondrial copper metalloenzymes: exploring implications for copper dyshomeostasis in cell death

  • Daeun Shim;Jiyeon Han
    • BMB Reports
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    • 제56권11호
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    • pp.575-583
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    • 2023
  • Mitochondria, fundamental cellular organelles that govern energy metabolism, hold a pivotal role in cellular vitality. While consuming dioxygen to produce adenosine triphosphate (ATP), the electron transfer process within mitochondria can engender the formation of reactive oxygen species that exert dual roles in endothelial homeostatic signaling and oxidative stress. In the context of the intricate electron transfer process, several metal ions that include copper, iron, zinc, and manganese serve as crucial cofactors in mitochondrial metalloenzymes to mediate the synthesis of ATP and antioxidant defense. In this mini review, we provide a comprehensive understanding of the coordination chemistry of mitochondrial cuproenzymes. In detail, cytochrome c oxidase (CcO) reduces dioxygen to water coupled with proton pumping to generate an electrochemical gradient, while superoxide dismutase 1 (SOD1) functions in detoxifying superoxide into hydrogen peroxide. With an emphasis on the catalytic reactions of the copper metalloenzymes and insights into their ligand environment, we also outline the metalation process of these enzymes throughout the copper trafficking system. The impairment of copper homeostasis can trigger mitochondrial dysfunction, and potentially lead to the development of copper-related disorders. We describe the current knowledge regarding copper-mediated toxicity mechanisms, thereby shedding light on prospective therapeutic strategies for pathologies intertwined with copper dyshomeostasis.

Covered Microlens Structure for Quad Color Filter Array of CMOS Image Sensor

  • Jae-Hyeok Hwang;Yunkyung Kim
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권5호
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    • pp.485-495
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    • 2023
  • The pixel size in high-resolution complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors continues to shrink due to chip size limitations. However, the pixel pitch's miniaturization causes deterioration of optical performance. As one solution, a quad color filter (CF) array with pixel binning has been developed to enhance sensitivity. For high sensitivity, the microlens structure also needs to be optimized as the CF arrays change. In this paper, the covered microlens, which consist of four microlenses covered by one large microlens, are proposed for the quad CF array in the backside illumination pixel structure. To evaluate the optical performance, the suggested microlens structure was simulated from 0.5 ㎛ to 1.0 ㎛ pixels at the center and edge of the sensors. Moreover, all pixel structures were compared with and without in-pixel deep trench isolation (DTI), which works to distribute incident light uniformly into each photodiode. The suggested structure was evaluated with an optical simulation using the finite-difference time-domain method for numerical analysis of the optical characteristics. Compared to the conventional microlens, the suggested microlens show 29.1% and 33.9% maximum enhancement of sensitivity at the center and edge of the sensor, respectively. Therefore, the covered microlens demonstrated the highly sensitive image sensor with a quad CF array.

Ag/TiO2미세입자 합성물의 특성 분석 (Characterization of Ag/TiO2 Nanoparticles Synthesis)

  • 강경호;조용기;김순금
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권2호
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    • pp.202-207
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    • 2024
  • This study examines a manufacturing process for the photoelectrode material of dye-sensitized solar cell (DSSC) intending to increase efficiency through the surface plasmon resonance phenomenon of nanoparticles with a composite structure made of Ag and TiO2. This invention involves the use of Ag and TiO2 nanoparticles in the solar cell. These nanoparticles cause surface plasmon resonance, which amplifies and scatters incident solar energy, enhancing the dye's rate of light absorption. It also makes it possible to absorb energy in wavelength ranges that were previously difficult to do, which increases efficiency. Centrifugal separation and heat synthesis are used to create the composite metal structures, and certain combinations are used to decide the particle morphologies. To increase the efficiency of organic solar cells and DSSC, the Ag/TiO2 composite structure is therefore quite likely to be used.

법랑질의 표면처리가 광중합형 및 화학중합형 글래스아이오노머 시멘트의 전단결합강도에 미치는 영향 (THE EFFECTS OF SURFACE TREATMENTS ON SHEAR BOND STRENGTHS OF LIGHT-CURED AND CHEMICALLY CURED GLASS IONOMER CEMENTS TO ENAMEL)

  • 신강섭;이기수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.223-233
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    • 1995
  • 이 연구는 법랑질의 표면처리가 광중합형 및 화학중합형 글래스아이오노머 시멘트의 브라켓 전단결합강도에 미치는 영향을 구명하고, 글래스아이오노머 시멘트의 브라켓전단결합강도와 치과교정용 레진접착제의 그것과 비교하기 위하여 시행하였다. 발거된 사람소구치의 법랑질표면을 $10\%$ 폴리아크릴산용액, $38\%$ 인산용액과 퍼미스로 처리한 후, 광중합형 글래스아이오노머 시멘트의 일종, 화학중합형 글래스아이오노머 시멘트의 일종 및 화학중합형 치과교정용 레진접착제의 일종으로 법랑질표면에 금속브라켓을 접착하고, $37^{\circ}C$의 증류수속에 24시간 침지시킨후, 브라켓전단결합강도를 측정하고, 접착파정패턴을 관찰하였으며, 표면처리된 법랑질표면을 주사전자현미경으로 관철하여 다음과 같은 결과와 결론을 얻었다. 1. 표면처리방법에 관계없이 광중합형 글래스아이오노머 시멘트의 브라켓전단결합강도는 화학중합형 글래스아이오노머 시멘트의 그것보다 높았다. 2. $38\%$ 인산용액과 $10\%$ 폴리아크릴산용액은 퍼미 스보다 글래스아이오노머 시멘트의 브라켓전단결합강도를 높였다. 3. 주사전자현미경 관찰에서 $10\%$ 폴리아크릴산용액은 법랑질표면을 미약하게 부식시키고 청결하게 하였으며, $38\%$ 인산용액은 법랑질을 심하게 부식시켰고, 퍼미스를 이용한 세마는 법랑질표면에 불규칙한 흠집을 만들고 청결하지 못한 표면을 만들었다. 4. $10\%$ 폴리아크릴산용액으로 표면조건화된 법랑질에 대한 광중합형 글래스아이오노머 시멘트의 브라켓 전단결합강도는 $38\%$ 인산용액으로 부식된 법랑질에 대한 치과교정용 레진접착제의 그것과 유의차가 없었다. 이상의 결과는 $10\%$폴리아크릴산용액으로 표면조건화시킨 광중합형 글래스아이오노머 시멘트에 의한 브라켓접착은 통상적으로 사용되어온 치과교정용 레진접착제에 의한 브라켓 접착을 대체할 수 있음을 시사한다.

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복합레진의 광중합 전·후와 shade guide의 색차 비교 (COLOR DIFFERENCES BETWEEN RESIN COMPOSITES BEFORE- AND AFTER-POLYMERIZATION, AND SHADE GUIDES)

  • 전이주;조성식;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제24권2호
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    • pp.299-309
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    • 1999
  • The composite resin, due to its esthetic qualities, is considered the material of choice for restoration of anterior teeth. With respect to shade control, the direct-placement resin composites offer some distinct advantages over indirect restorative procedures. Visible-light-cured (VLC) composites allow dentists to match existing tooth shades or to create new shades and to evaluate them immediately at the time of restoration placement. Optimal intraoral color control can be achieved if optical changes occurring during application are minimized. An ideal VLC composite, then, would be one which is optically stable throughout the polymerization process. The shade guides of the resin composites are generally made of plastic, rather than the actual composite material, and do not accurately depict the true shade, translucency, or opacity of the resin composite after polymerization. So the numerous problems associated with these shade guides lead to varied and sometimes unpredictable results. The aim of this study was to assess the color changes of current resin composite restorative materials which occur as a result of the polymerization process and to compare the color differences between the shade guides provided with the products and the actual resin composites before- and after-polymerization. The results obtained from this investigation should provide the clinician with information which may aid in improved color match of esthetic restoration. Five light activated, resin-based materials (${\AE}$litefil, Amelogen Universal, Spectrum TPH VeridonFil-Photo, and Z100) and shade guides were used in this study. Three specimens of each material and shade combination were made. Each material was condensed inside a 1.5mm thick metal mold with 10mm diameter and pressed between glass plates. Each material was measured immediately before polymerization, and polymerized with Curing Light XL 3000 (3M Dental products, USA) visible light-activation unit for 60 seconds at each side. The specimens were then polished sequentially on wet sandpaper. Shade guides were ground with polishing stones and rubber points (Shofu) to a thickness of approximately 1.5mm. Color characteristics were performed with a spectrophotometer (CM-3500d, Minolta Co., LTD). A computer-controlled spectrophotometer was used to determine CIELAB coordinates ($L^*$, $a^*$ and $b^*$) of each specimen and shade guide. The CIELAB measurements made it possible to evaluate the amount of the color difference values (${\Delta}E{^*}ab$) of resin composites before the polymerization process and shade guides using the post-polishing color of the composite as a control, CIE standard D65 was used as the light source. The results were as follows. 1. Each of the resin composites evaluated showed significant color changes during light-curing process. All the resin composites evaluated except all the tested shades of 2100 showed unacceptable level of color changes (${\Delta}E{^*}ab$ greater than 3.3) between pre-polymerization and post-polishing state. 2. Color differences between most of the resin composites tested and their corresponding shade guides were acceptable but those between C2 shade of ${\AE}$litefil and IE shade of Amelogen Universal and their respective shade guides exceeded what is acceptable. 3. Comparison of the mean ${\Delta}E{^*}ab$ values of materials revealed that Z100 showed the least overall color change between pre-polymerization and post-polishing state followed by ${\AE}$litefil, VeridonFil-Photo, Spectrum TPH, and Amelogen Universal in the order of increasing change and Amelogen Universal. Spectrum TPH, 2100, VeridonFil-Photo and ${\AE}$litefil for the color differences between actual resin and shade guide. 4. In the clinical environment, the shade guide is the better choice than the shade of the actual resin before polymerization when matching colors. But, it is recommended that custom shade guides be made from resin material itself for better color matching.

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천연색소로서 한국산 유색미 안토시아닌의 안정성 연구 (Physicochemical Stability of Anthocyanins from a Korean Pigmented Rice Variety as Natural Food Colorants)

  • 윤주미;조만호;한태룡;백영숙;윤혜현
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.211-217
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    • 1997
  • 유용한 천연색소원으로서, 한국산 유색미에서 안토시아닌을 분리하여 pH, 온도, 금속이온, 당 및 유기산에 대한 안정성을 조사하였다. 몇가지 pH 조건에서 21일간 저장하였을 때, pH 2.0와 pH 3.0에서는 안토시아닌의 반감기가 약 36일과 17일로 나타났으며 중성과 염기성 pH에서는 하루 이내에 거의 분해되는 것으로 나타나 산성조건의 식품에서는 안정하게 이용될 수 있음을 시사하였다. 온도의 영향에 대한 실험 결과, 반감기가 $95^{\circ}C$에서 7.4시간(pH 3.0)과 0.17시간(pH 9.0), $75^{\circ}C$에서 23.6시간(pH 3.0), 0.57시간(pH 9.0), $50^{\circ}C$에서는 96.3시간(pH 3.0), 1.7시간(pH 9.0)으로 산성조건에서는 열에 대해서도 비교적 안정하였다. 금속이온 첨가에 따른 농색화 효과는 1가, 2가, 3가로 갈수록 높아졌으며 농도가 10 mM보다 100 mM 첨가시 더 높은 흡광도를 보였고, 2가이상의 금속이온들은 대부분 높은 안정화 효과를 보였다. 당 농도의 경우 단당류는 0.1 M, 이당류는 0.15 M 일때가 가장 높은 농색화 효과를 보여주었으나, 저장하는 동안 fructose가 안토시아닌 분해를 가장 촉진하는 것으로 나타났고, 당 첨가군은 모두 대조군보다 낮은 색소 잔존량을 보여주었다. 유기산 용액의 pH를 3.0으로 고정하여 몇가지 유기산의 영향을 조사한 결과, citric acid가 가장 농색화 및 안정화 효과가 있었으며, tartaric acid 첨가군은 대조군보다 불안정하였다. 20,000 lux의 빛에 노출시켜 빛이 미치는 영향을 조사한 결과, 유색미 안토시아닌의 반감기가 약 14시간으로 나타나 빛에 매우 민감함을 알 수 있었다. 함량이 많은 유리아미노산으로는 glutamic Acid, lysine, arginine, aspartic acid, histidine, leucine, alanine 등으로서 일반토하젓에서의 조성과 상이하였다. 양념토하젓은 glutamic acid를 제외한 대부분의 유리아미노산이 일반토하젓에서보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 핵산관련물질함량은 각각 $2.64{\sim}4.82\;{\mu}mol$$1.08{\sim}1.93\;{\mu}mol$로서 제품에 따른 차이가 많았다. 일반토하젓에서는 homarine이 $18{\sim}86\;mg$ 검출되었으나 바다새우젓의 30.7%였고 trigonelline은 비슷한 수준이었다. 양념토하젓은 homarine이 흔적${\sim}39\;mg$, trigonelline $0{\sim}5\;mg$으로서 일반토하젓보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 TMAO와 TMA 함량은 미량으로서 바다새우젓의 20.9%와 27.7% 수준이었다. 일반토하젓과 양념토하젓에서 분석된 각성분들에 대한 질소분포는 모두 유리아미노산이 가장 중요한 함질소성분으로서 평균 65.7%와 60.8%였고, 다음은 oligopeptide류로서 17.8%와 16.6%였다. 핵산관련물질은 3.9%와 2.2%, betaine류는 1.1%와 0.4%, TMAO와 TMA는 1.2%와 1.8%, 그리고 creatine은 0.4%와 9.6%로서 엑스분질소의 회수율은 90.3%와 91.2%였다. 이상에서 분석된 토하젓의 엑스분질소와 함질소 엑스성분들을 상관분석한 결과 엑스분 질소, betaine 총량, 유리아미노산 총량 및 유리아미노산의 일종인 phenylalanine 이 토하젓의 품질지표로 활용가능성이

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독도 물골의 수질 특성 및 질소화합물과 미생물간의 잠재적 관계 (Characterizations of Water Quality, and Potential Relationships of Nitrogen Components and Microbes in the Mulgol Pond on Dokdo, Korea)

  • 우상윤;이현빈;정동혁;안제박;윤진석;박재홍;박종수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권2호
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    • pp.124-134
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    • 2021
  • 대한민국 대양섬 독도의 담수인 물골은 과거에 음용수로 활용되었지만 수질 악화 때문에 더 이상 음용수의 역할을 하지 못하고 있다. 2007년부터 물골은 바닷새에 의한 오염원의 유입을 차단하기 위해서 덮개를 덮어 보호하고 있으며 이는 매우 낮은 광도를 유지하고 있음을 의미한다. 본 조사는 2020년 5월, 6월, 8월, 11월 물골의 수질 평가 및 질소화합물과 미생물간의 잠재적 상호관계를 파악하기 위해서 수행되었다. 4차례 조사에서 물골의 염분은 1.39~1.57 psu의 범위로 나타났다. 또한, 낮은 부유물질량(범위: 0.8~5.1 mg L-1) 및 엽록소-a 농도(범위: <0.01~0.49 ㎍ L-1)와 상당히 높은 용존 무기 질소 농도(범위: 35.9~47.2 mg L-1)가 측정되었다. 따라서 물골 수질 특성은 엽록소-a 농도가 낮으며, 영양분이 매우 높은 기수환경이라 할 수 있다. 이러한 독특한 물골의 환경적 특성은 빛의 차단, 독도 주변의 해무(또는 해수)와 많은 수의 바닷새 배설물 때문으로 판단된다. 한편, 물골 시료에 광노출(800~8000 lux)을 했음에도 불구하고 엽록소-a는 모두 <0.5 ㎍ L-1로 낮은 값을 보였다. 이는 광도 증가에 따라 식물플랑크톤 생물량이 크게 증가되지 않았음을 시사한다. 더불어 용존 무기 질소 중 질산염이 >90% 차지하였고, 2020년 5월과 6월 광노출 실험에서 질산염 농도와 박테리아 개체수 간에 통계적으로 유의한 음의 상관관계가 나타났다(R=-0.762, p<0.05). 그러므로 독도 물골 내 종속영양 박테리아는 질산염 감소에 중요한 요인이고, 종속영양 박테리아와 질산염 간의 관계는 계절적인 차이가 있는 것으로 여겨진다.

유통 산화형 염모제의 접촉성피부염 유발물질 함량 연구 (A Study on Contact Dermatitis-Causing Substances Concentration in Commercial Oxidative Hair-Coloring Products)

  • 나영란;구희수;이승주;강정미;진성현
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.203-214
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    • 2014
  • 시중에 유통 중인 산화형 염모제 28건을 대상으로 접촉성피부염 유발 성분 함량 조사를 수행하여, 관련분야에 기초자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 접촉성피부염을 유발하는 물질로 산화염료 10종(p-phenylenediamine, toluene-2,5-diamine, m-phenylenediamine, nitro-p-phenylenediamine, p-aminophenol, m-aminophenol, o-aminophenol, p-methylaminophenol, N,N'-bis(2-hydroxyethyl)-p-phenylenediamine sulfate, 2-methyl-5-hydroxyethylaminophenol)과 중금속 4종(니켈; Ni, 크롬; Cr, 코발트; Co, 구리; Cu)을 선정하였다. 10종의 접촉성피부염 유발 산화염료의 함량조사를 위하여 헥산-2% 아황산나트륨을 이용하여 빠르고 간단하게 시료전처리를 하였고, 초고성능액체크로마토그래피를 이용하여 분석시간이 12 min으로 짧은 동시분석조건을 확립하였다. 분석 결과 10종의 산화염료 성분은 제품에 표기된 성분이 모두 확인되었고, 각 성분의 농도는 의약품등 표준제조규정에 제시된 사용할 수 있는 농도상한 이하로 나타났다(식품의약품안전처 고시 제2013-228호). 또한, 4종의 중금속성분을 확인하기 위하여 microwave를 이용하여 시료를 분해하였고, 유도결합플라즈마분광계를 이용하여 정량 분석하였다. 각 제품에서 중금속별 검출량은 Ni 0.572 ${\mu}g/g$, Cr 3.161 ${\mu}g/g$, Co 2.029 ${\mu}g/g$, Cu 0.420 ${\mu}g/g$이었다. 염모제의 성상별 중금속 농도를 비교한 결과 분말타입(헤나) 염모제의 평균 중금속 농도는 Ni 1.800 ${\mu}g/g$, Cr 10.127 ${\mu}g/g$, Co 7.082 ${\mu}g/g$, Cu 1.451 ${\mu}g/g$로 거품타입이나 크림타입 보다 높았다. 염모제를 흑색, 흑갈색, 갈색, 짙은 갈색, 옅은 갈색, 붉은 갈색의 6개 색상으로 구분하여 분석한 결과, 갈색의 경우 Co 농도가 가장 높고 나머지 색상에서는 모두 Cr의 농도가 높은 것을 알 수 있었다.

3-Benzylidine/Furfurylidine/(Pyridyl/Thienyl-2'-methylene) imino-5-p-sulphonamido phenyl azo-2-thiohydantoins와 UO2(VI), ZrO(IV) 및 Th(IV) 이온의 동종이핵 착물에 대한 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Homobinuclear Complexes of UO2(VI), ZrO(IV) and Th(IV) ions with 3-Benzylidine/Furfurylidine/(Pyridyl/Thienyl-2'-methylene) imino-5-p-sulphonamido phenyl azo-2-thiohydantoins)

  • Dash, D.C.;Mahapatra, A.;Naik, P.;Mohapatra, R.K.;Naik, S.K.
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.412-417
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    • 2011
  • [$M_2L(NO_3)_n(H_2O)_m$]의 일반식을 갖는 일련의 동종이핵 착물을 합성하여 원소분석, 열분석, 몰 전기전도도, 자기모멘트 및 분광학적 방법(IR, UV-vis 및 $^1H$-NMR)을 통해 특성을 조사하였다. 이 경우, 일반식에 있어서 M=$UO_2$(VI), ZrO(IV), Th(IV); L=3-benzylidine-imino-5-p-sulphonamido phenyl azo-2-thiohyatoin(bispt), 3-furfurylidine-imino-5-psulphonamido phenyl azo-2-thiohydantoin(fispt),3-pyridyl-2'-methylene-imino-5-p-sulphonamido phenyl azo-2-thiohydantoin (pmispt) 및 3-thienyl-2'-methylene-imino-5-p-sulphoanamido phenyl azo-2-thiohydantoin(tmispt); Th(IV)에 대해서 n=8 그 외의 것에 대해서는 n=4, bispt에 대해서는 m=4 그 외의 것에 대해서는 m=3을 의미한다. 이러한 결과에서 얻은 정보를 통해 리간드들은 4배위를 하는 것으로 확인되었는데, 즉 한 중심금속은azomethine 질소 및 카르보닐 산소에 배위되는 반면, 또 다른 중심금속은 아조 질소 및 thioimido 질소에 배위되어 위의 조성을 갖는 동종이핵 착물을 이룬다. 몇 가지 병원균에 대한 리간드와 그들의 지르코닐 착물의 독성 연구도 수행하였다.

알루미늄 기판에 스크린 인쇄한 AlN 후막의 두께 방향으로 열전도도 평가 (Evaluation of Thermal Conductivity for Screen-Printed AlN Layer on Al Substrate in Thickness Direction)

  • 김종구;박홍석;김현;한병동;조영래
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.65-70
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    • 2015
  • 히트 싱크용 소재에 응용할 목적으로 단층금속과 2층 단면구조 복합재료에 대해 열전도 특성을 연구하였다. 단층금속으로는 알루미늄합금(Al6061)을 사용했으며, 2층 단면구조 복합재료로는 Al6061기판에 질화알루미늄(AlN)을 스크린 인쇄한 층상구조 복합재료를 선택하였다. 섬광법으로 측정한 열확산계수와 비열 및 밀도를 사용해서 열전도도를 측정하였다. 실험을 통해 얻은 열전도 특성 값을 참고문헌에 보고된 자료를 사용해 계산한 값과 비교하였다. Al6061 기판에 스크린인쇄법으로 AlN 후막을 형성시킨 2층 단면구조 복합재료 시편의 열전도도는 AlN 후막의 두께가 증가할수록 선형적으로 감소하였다. 측정한 복합재료의 열전도도는 두께가 $53{\mu}m$$163{\mu}m$일 때, 각각 $114.1W/m{\cdot}K$$72.3W/m{\cdot}K$로 나타났다. 또한, 스크린 인쇄한 AlN 후막의 열전도도를 열전도비저항에 대한 혼합법칙을 적용해서 평가하였다. AlN 후막의 두께가 $53{\mu}m$$163{\mu}m$인 경우, 스크린 인쇄한 AlN 후막의 열전도도는 각각 $9.35W/m{\cdot}K$$12.40W/m{\cdot}K$로 나타났다.