• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.304-304
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• 2015

플라즈마 표면처리를 통해 폴리머의 나노 구조를 형성하는 연구는 활발히 진행되고 있으나, 표면 처리를 통해 나노 기둥 구조를 형성하기 위해 본 연구에서는 폴리머(PMMA, PDMS, PET, NOA) 위에 표면형상 변화를 위한 산소 플라즈마 처리를 하였으며, 이 때 플라즈마 표면처리 공정조건은 파워 및 가스분압별에 대한 조건 변화를 주어 표면처리 후 표면형상 변화를 SEM과 접촉각을 통해 조사하였다. 이를 통해 얻어진 표면형상에서 PMMA의 나노 기둥 구조를 이용하여 건식접착패치에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
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• 제19권8호
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• pp.437-442
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• 2009

This paper describes an improved strategy for controlling the adhesion force using both the antiadhesion and adhesion layers for a successful large-area transfer process. An MPTMS (3-mercaptopropyltrimethoxysilane) monolayer as an adhesion layer for Au/Pd thin films was deposited on Si substrates by vapor self assembly monolayer (VSAM) method. Contact angle, surface energy, film thickness, friction force, and roughness were considered for finding the optimized conditions. The sputtered Au/Pd ($\sim$17 nm) layer on the PDMS stamp without the anti-adhesion layer showed poor transfer results due to the high adhesion between sputtered Au/Pd and PDMS. In order to reduce the adhesion between Au/Pd and PDMS, an anti-adhesion monolayer was coated on the PDMS stamp using FOTS (perfluorooctyltrichlorosilane) after $O_2$ plasma treatment. The transfer process with the anti-adhesion layer gave good transfer results over a large area (20 mm $\times$ 20 mm) without pattern loss or distortion. To investigate the applied pressure effect, the PDMS stamp was sandwiched after 90$^{\circ}$ rotation on the MPTMS-coated patterned Si substrate with 1-${\mu}m$ depth. The sputtered Au/Pd was transferred onto the contact area, making square metal patterns on the top of the patterned Si structures. Applying low pressure helped to remove voids and to make conformal contact; however, high pressure yielded irregular transfer results due to PDMS stamp deformation. One of key parameters to success of this transfer process is the controllability of the adhesion force between the stamp and the target substrate. This technique offers high reliability during the transfer process, which suggests a potential building method for future functional structures.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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• pp.900-903
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• 2007

We introduce non-contact surface modification using trimethylchlorosilane (TMCS) for thin film transistor application. The surface is not contacted to the TMCS solution because it is vaporized at room temperature. The hydrophobic surface with contact angle $of\;{\sim}\;70^{\circ}$ can be achieved by the transfer of TMCS using a PDMS mold.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.130.1-130.1
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• 2013

We made attempts to improve photocatalytic activity of $TiO_2$ nanoparticles under visible light exposure by combining two additional treatments. N-doping of $TiO_2$ by ammonia gas treatment at $600^{\circ}C$ increased absorbance of visible light. By coating thin film of polydimethylsiloxane (PDMS), and subsequent vacuum-annealing at $800^{\circ}C$, $TiO_2$, became more hydrophilic, thereby enhancing photocatalytic activity of $TiO_2$. Four types of $TiO_2$ samples were prepared, bare-$TiO_2$, hydrophilic-modified $TiO_2$ ($h-PDMS/TiO_2$), N-doped $TiO_2$ ($N/TiO_2$) and hydrophilic-modified and N-doped $TiO_2$ ($h-PDMS/N/TiO_2$). Adsorption capability was evaluated under dark condition and photocatalytic activity of $TiO_2$ was evaluated by photodegradation of MB under blue LED (400 nm< ${\lambda}$) irradiation. N-doping on $TiO_2$ was characterized using XPS and hydrophilic modification of $TiO_2$ surface was analyzed by FT-IR spectrometer. It was found that N-doping and hydrophilic modification both had positive effect on enhancing adsorption capability and photocatalytic activity of $TiO_2$ at the same time. Particularly, N-doping enhanced visible light absorption of $TiO_2$, whereas hydrophilic surface modification increased MB adsorption capacity. By combining these two strategies, photocatalytic acitivity under visible light irradiation became the sum of individual effects of N-doping and hydrophilic modification.

• 한국재료학회지
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• 제11권2호
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• pp.94-103
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• 2001

졸-겔공정을 이용하여 SiO$_2$ 및 TEOS에 유기 고분자로서 PDMS가 도입된 PDMS/SiO$_2$ xerogel을 제조하고 촉매로서 HCI과 NH$_4$OH를 이용한 2 step acid/base catalyzed공정에 의해 SiO$_2$ 및 PDMS/SiO$_2$ xerogel의 기공 크기 및 분포를 제어하였다. 촉매로서 HCl이 첨가된 SiO$_2$ 및 PDMS/SiO$_2$ xerogel에서 PH는 2.3~2.5, gel화 시간 12~13일, xerogel의 모양은 Pellet형태를 나타내나 HCl/NH$_4$OH 몰비가 증가하면 pH 및 gel화 시간은 급격히 감소하고 xerogel의 모양도 pellet형과 column형으로 뚜렷하게 구분된다. 이는 반응의 최종용액이 산성이면 가수분해속도가 축합속도보다 빠르게 진행되어 9el화에 오랜 시간이 소요되어 pellet형의 Xerogel이 되나 약산성에서는 축합속도가 가수분해속도보다 빠르게 되어 gel화 시간은 빨라지고 column형의 xerogel이 되기 때문이다 SiO$_2$ 및 PDMS/SiO$_2$, xerogel의 표면적 및 평균기공크기는 HCl/NH$_4$OH 몰비가 증가함에 따라 각각 400$\rightarrow$600($\m^2$/g)과 15$\rightarrow$28$\AA$ 으로 변화하고 단일 기공크기분포를 갖는다. 이는 초기에 HCl에 의해 가수분해된 종이 NH$_4$OH에 의해 축합속도가 촉진되어 silica의 골격구조가 낮은 온도에서 규칙적으로 형성되고 열처리에 의해 균일한 기공으로 되었기 때문이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.286-289
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• 2003

We investigated the influence of the properties of substrate material on the separation efficiency in microchip electrophoresis. We fabricated the various microchips and studied separation efficiency in microchannels composed of a single material such as quartz, glass, polydimethylsiloxane (PDMS), and polymethylmetha crylate (PMMA), as well as hybrid micro channels composed of different materials. New fabrication process for glass chip was suggested and some treatment is added to improve fabrication process in other chip. Separation efficiency was compared by measuring migration times and bandwidths of EOF and analytes in each microchip. The efficiency is the function of migration time, which is affected by the electroosmotic flow (EOF), and bandwidth of an analyte. EOF is highly dependent upon the characteristics of a microchannel wall surface. Migration time was more reproducible in silica chips than that of PDMS chip and more band broadening was observed in the microchip composed of hybrid material due to non-uniformity of surface charge density at the walls of the channel.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.20-29
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• 2022

이 연구에서는 ME 방식 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체의 내구성을 개선하기 위해 PDMS, 규산나트륨, 표면강화재를 침지 후 도포하는 방식으로 후처리 하였으며 각각의 내구성 개선 정도를 평가하였다. 그 결과, 모든 평가에서 후처리 한 시험체의 내구성능이 그렇지 않은 시험체에 비해 내구성이 개선되는 경향을 나타냈다. 내흡수성과 염소이온 침투 저항성, 탄산화 저항성의 경우 PDMS로 후처리 했을 때 후처리 하지 않은 시험체에 비해 각각 평균 36.3 %, 77.1 %, 50.4 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났으며 내동해성의 경우 규산나트륨으로 후처리 했을 때 평균 47.5 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났다. 3D 프린팅용 시멘트 복합체의 후처리 용액 중 대체로 PDMS가 우수한 것으로 나타났으나 이 연구에서 제안한 바와 같이 침지 후 도포하는 후처리 방식은 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체 구조물에 실질적으로 적용하기 어려울 수 있으므로 시공성을 고려한 성능개선재료에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.76-76
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• 2012

Surface engineering of polymers has a broad array of scientific and technological applications that range from tissue engineering, regenerative medicine, microfluidics and novel lab on chip devices to building mechanical memories, stretchable electronics, and devising tunable surface adhesion for robotics. Recent advancements in the field of nanotechnology have provided robust techniques for controlled surface modification of polymers and creation of structural features on the polymeric surface at submicron scale. We have recently demonstrated techniques for controlled surfaces of soft and relatively hard polymers using ion beam irradiation and plasma treatment, which allows the fabrication of nanoscale surface features such as wrinkles, ripples, holes, and hairs with respect to its polymers. In this talk, we discuss the underlying mechanisms of formation of these structural features. This includes the change in the chemical composition of the surface layer of the polymers due to ion beam irradiation or plasma treatment and the instability and mechanics of the skin-substrate system. Using ion beam or plasma irradiation on polymers, we introduce a simple method for fabrication of one-dimensional, two-dimensional and nested hierarchical structural patterns on polymeric surfaces on various polymers such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly (methyl methacrylate) PMMA, and polydimethylsiloxane (PDMS).

• 멤브레인
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• 제31권5호
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• pp.327-332
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• 2021

멤브레인 기반의 MBRWG (Membrane Bioreactor for Waste Gas) 처리기술은 폐가스 흐름에 대한 높은 선택성을 바탕으로 효과적인 생물학적 제거를 수행할 수 있다. MBRWG에는 몇 가지 잠재적 이점이 있는데, 이 중 가장 두드러진 점은 기상과 액상이 멤브레인 양쪽으로 명확히 분리되어 액상 내 생물막의 최적제어가 용이하고 이를 통해 효과적인 생분해와 생물막의 활성화를 도모할 수 있다는 것이다. MBRWG 처리기술은 특히 xylene 같은 소수성 독성 기체 성분 제거에 유리한데 이는 소수성 기체의 물질전달속도, 독성 및 제거율이 생물막 인근의 액상흐름 및 수분제어에 민감하게 변화하기 때문이다. MBRWG 처리에 쓰이는 다양한 멤브레인 중에서 PDMS-중공사막(hollow fiber)이 가장 높은 기체 물질 전달을 제공한다고 보고되었다. Capillary 형태도 중공사막형태에 비해 비표면적은 낮지만 비교적 활발한 연구가 진행되고 있다. 소수성 기체성분 제거 외에도 기존 생물학적 폐가스 처리 장치에서 배출된 잔류 기체 혼합물이나 먼지를 제거하기 위한 후단 공정에서 멤브레인 활용을 고려할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권1호
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• pp.59-63
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• 2017

We present a multi-sample array device based on a pneumatic system. Solenoid valves were used to control a micro valve in a pneumatic system. The use of a compressor together with a vacuum pump ensured that one outlet could supply both compression and vacuum pressure. The multi-sample array device was fabricated using conventional photolithography and PDMS casting. The device was composed of a multiplexer, sample array, and rinsing. The multiplexer could control four sample solutions injecting into the sample array chamber. Sample solution not arrayed was removed by DI-water from the rinsing inlet. To prevent trapping of microbubbles in the channel during injection of sample solution into the device, surfactant was added in PDMS solution to serve as a hydrophilic surface treatment. As a result, the device could be used as a sample array for 64 cases, using four samples and three columns of three chambers.